一.实验目的
（1）了解和熟悉指令级模拟器
（2）熟悉掌握MIPSsim模拟器的操作和使用方法
（3）熟悉MIPS指令系统及其特点，加深对MIPS指令操作语义的理解
（4）熟悉MIPS体系结构
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二. 实验内容和步骤
首先要阅读MIPSsim模拟器的使用方法，然后了解MIPSsim的指令系统。
（1）、启动MIPSsim。
（2）、选择“配置”->“流水方式”选项，使模拟器工作在非流水方式。
（3）、参照使用说明，熟悉MIPSsim模拟器的操作和使用方法。
（4）、选择“文件”->“载入程序”选项，加载样例程序 alltest.asm，然后查看“代码”窗口，查看程序所在的位置。
C:\users\Administrator\Desktop\计算机组成原理实验\MIPSsim\miosSIM模拟器\样例程序\alltest.s
（5）、查看“寄存器”窗口PC寄存器的值：[PC]= 0X00000000 。
（6）、执行load和store指令，步骤如下：
1)单步执行一条指令（F7）。
2)下一条指令地址为 0X00000004 ，是一条 有 (有，无)符号载入 字节(字节，半字，字)指令。
3)单步执行一条指令（F7）。
4)查看R1的值，[R1]= -128 十六进制-> 0XFFFFFFFFFFFFFF80 。
5)下一条指令地址为 0X00000008 ，是一条 无 (有，无)符号载入 (字节，半字，字)指令。
6)单步执行1条指令。
7)查看R1的值，[R1]= 128 十六进制-> 0X0000000000000080 。
8)下一条指令地址为 0X0000000C ，是一条 无 (有，无)符号载入 (字节，半字，字)指令。
9)单步执行1条指令。
10)查看R1的值，[R1]= 128 十六进制-> 0X0000000000000080 。
11)单步执行1条指令。
12)下一条指令地址为 0X00000014 ，是一条保存 (字节，半字，字)指令。
13）单步执行一条指令。
14）查看内存BUFFER处字的值，值为 0X00000080 。
(7)、执行算术运算类指令。步骤如下：
1）双击“寄存器”窗口中的R1，将其值修改为2。
2）双击“寄存器”窗口中的R2，将其值修改为3。
3）单步执行一条指令。
4）下一条指令地址为 0X00000020 ，是一条加法指令。
5）单步执行一条指令。
6）查看R3的值，[R3]= 5 。
7）下一条指令地址为 0X00000024 ，是一条乘法指令。
8）单步执行一条指令。
9）查看LO、HI的值，[LO]= 0X0000000000000006 ，[HI]= 0X0000000000000000
(8)、执行逻辑运算类指令。步骤如下：
1）双击“寄存器”窗口中的R1，将其值修改为0XFFFF0000。
2）双击“寄存器”窗口中的R2，将其值修改为0XFF00FF00。
3）单步执行一条指令。
4）下一条指令地址为 0X00000030 ，是一条逻辑与运算指令，第二个操作数寻址方式是(寄存器直接寻址，立即数寻址）。
5）单步执行一条指令。
6）查看R3的值，[R3]= 0X00000000FF000000 。
7）下一条指令地址为 0X00000034 ，是一条逻辑或指令，第二个操作数寻址方式是(寄存器直接寻址，立即数寻址）。
8）单步执行一条指令。
9）查看R3的值，[R3]= 0X0000000000000000 。
(9)、执行控制转移类指令。步骤如下：
1）双击“寄存器”窗口中R1，将其值修改为2。
2）双击“寄存器”窗口中R2，将其值修改为2。
3）单步执行一条指令。
4）下一条指令地址为 0X00000040 ，是一条BEQ指令,其测试条件是 两操作数相等 。
5) 单步执行1条指令。
6) 查看PC的值，[PC]= 0X0000004c ，表明分支 （成功，失败）。
7) 一条指令是一条BGEZ指令，其测试条件是 >=0 ，目标地址为 0X00000058 。
8) 单步执行1条指令。
9) 查看PC的值，[PC]= 0X00000058 ，表明分支 (成功，失败）。
10) 下一条指令是一条BGEZAL指令，其测试条件是 >=0 ，目标地址为 0X00000064 。
11) 单步执行1条指令。
12) 查看PC的值，[PC]= 0X00000064 ，表明分支 （成功，失败）；查看R31的值，[R31]= 92 16进制-> 0X000000000000005c
13) 单步执行1条指令。
14）查看R1的值，[R1]= 116 0X0000000000000074 。
15）下一条指令地址为 0X00000068 ，是一条JALR指令，保存目标地址的寄存器为R1 ，保存返回地址的目标寄存器为R3。
16）单步执行1条指令。
17）查看PC和R3的值，[PC]= 0X00000074 ，[R3]= 108 0X000000000000006c 。
三、实验结果分析
四.实验总结
MIPSsim模拟器的基础操作以及使用方法；单步执行，程序的载入，以及配置方式中的流水；熟悉MIPS指令系统；加深对MIPS指令操作语义的理解;并对代码区，寄存器进行了剖析，但是对时钟周期内存这部分理解的还不是很清晰；在以后的实验中解决；思考了LB,字节，字，双字，以及无符号如何查看，以及buffer如何查看内容；然后通过对对代码区中的符号指令进行了自我学习；以及对ARM进行了很好的温习；认识LW,LB,LU,ADDU,ADDIU,SLL,MUL,BEQ,等简单的指令的含义进行了分析；但是仍然存在部分的寄存器值的变化未清楚其详细步骤；在接下来的继续环节中需要弄懂；