MIPS指令集及汇编完全解析
22页1、 MIPS指令集及汇编完全解析 MIPS指令集及汇编由于本人最近在看底层操作系统与汇编的有关书籍,故写此博文总结,以便后续本人及感兴趣朋友阅读。如有错误恳请指出,一起学习,一起进步!目录MIPS指令集及汇编一、MIPS简介:二、MIPS体系结构1.寄存器特点:2.整数乘法单元和寄存器3.寻址方式4.存储器和寄存器中的数据类型三、MIPS指令与汇编1.指令格式2.寻址方式3.指令系统四、杂记(MIPS计算机硬件对函数调用(过程)的支持)1.为新数据分配空间2.MIPS 程序和数据的存储器空间使用约定一、MIPS简介:1.MIPS为美国芯片设计公司,它采用的是精简指令系统计算结构(RISC结构)(与之对应的:(复杂指令集)CISC结构)。MIPS架构的产品多见于工作站(索尼PS2的Emotion Engine处理器)。RISC比CISC的设计更加简单,由于其授权费用低,被INTEL外的大多数厂商使用。同时在设计理念上MIPS强调软硬件协同提高计算机性能,并简化硬件设计。2.MIPS 是最早的,最成功的RISC处理器之一,源于Stanford 大学的John Hennessy 教授的研究成果
2、。(Hennessy 于1984年在硅谷创建了MIPS公司)。MIPS是(Microcomputer without interlocked pipeline stages)的缩写,含义是无互锁流水级微处理器。3.MIPS的指令系统经过通用处理器指令体系MIPS I、 MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V,嵌入 式指令体系MIPS16、MIPS32到MIPS64的发展 已经十分成熟。应用广泛的32位MIPS CPU包括R2000,R3000 其ISA都是MIPS I,另一个广泛使用的、含有许多 重要改进的64位MIPS CPU R4000及其后续产 品,其ISA版本为MIPS III。龙芯2E微处理器是一款实现64位MIPS指令集的通用 RISC处理器,与X86指令架构互不兼容;芯片面积 6.8mm5.2mm;最高工作频率为1GHz;实测功耗5-7瓦。由于与X86指令的不 兼容,龙芯2E无法运 行现有的Windows 32/64位操作系统, 和基于Windows的 众多应用软件。 龙芯2E芯片二、MIPS体系结构1.寄存器特点:MIPS 包含32个通用寄存器
3、($0-$31均为32 位), 硬件没有强制性的指定寄存器 使用规则,但是在实际使用 中,这些寄存器的用法都遵循 一系列约定,寄存器约定用法引入了一系列 的寄存器约定名。在使用寄存 器的时候,要尽量用这些约定名或助记符,而不直接引用寄 存器编号。(1)两个特殊寄存器:$0:不管你存放什么值,其返回值永远是零。$31:永远存放着正常函数调用指令(jal)的返回地址。(2)$at :由编译器生成的复合指令使用,(3)$v0, $v1:用来存放一个子程序 (函数) 的非浮点 运算的结果或返回值。如果这两个寄存器不够存放 需要返回的值,编译器将会通过内存来完成。(4)$ a0-a3:用来传递子函数调用时前4个非 浮点参数。(5)$ t0-t9:依照约定,一个子函数可以不用保 存并随便的使用这些寄存器。在作表达式计算时,这些寄存器是非常好的暂时变量。当调用一个子函数时,这些寄存器中的 值有可能被子函数破坏掉。所以也是最不安全的。(6)$ s0-s8:依照约定,子函数必须保证当函数返回时这些寄存器的内 容必须恢复到函数调用以前的值, 或者在子函数里不用这些寄存器或把它们保存 在堆栈上并在函数退出时
4、恢复。 这种约定使得这些寄存器非常适合作为寄存器变量、 或存放一些在函数调用期间必须保存的原来的值。(类比:x86汇编中的函数序言和函数尾声)(7)$ k0, k1:被OS的异常或中断处理程序使 用。被使用后将不会恢复原来的值。因此它 们很少在别的地方被使用。(8)$gp:如果存在一个全局指针,它将指向运行时决定 的静态数据(static data)区域的一个位置。这意味 着,利用gp作基指针,在gp指针32K左右的数 据存取,系统只需要一条指令就可完成。该指令如图:如果没有全局指针,存取一个静态数据区域 的值需要两条指令:一条是获取有编译器和loader决定好的32位的地 址常量。另外一条是对数据的真正存取。为了使用$ gp, 编译器在编译时刻必须知道 一个数据是否在$ gp的64K(上下32k)范围之内。并不是所有的编译和运行系统支持gp的使用。(9)$ sp:堆栈指针的上下需要显 式的通过指令来实现。因此 MIPS通常只在子函数进入和 退出的时刻才调整堆栈的指针。 这通过被调用的子函数来实现。SP通常被调整到这个被调用 的子函数需要的堆栈的最低的 地方,从而编译器可以通过相 对於
《MIPS指令集及汇编完全解析》由会员Baige****0346分享,可在线阅读,更多相关《MIPS指令集及汇编完全解析》请在金锄头文库上搜索。
员工积极主动行为的组态效应:基于过程的视角
汪晖齐物平等与跨体系社会的天下想象
函数性质中的数学抽象在问题解决与设计中的应用
日本东京大学入学考试理科数学试题解析
二次电池研究进展
实践研究与论理逻辑
光学视觉传感器技术研究进展
龙泉青瓷的传承困境与发展
齐齐哈尔地区抗根肿病大白菜品种的抗性鉴定与评价
基于系统动力学模型的胶州湾海域承载力预测
基于弯液面电化学连接碳纤维实验初探
龟甲胶研究发展探析
鼻腔黏膜免疫佐剂鞭毛蛋白的研究进展
鼻内镜辅助上颌骨部分切除术治疗鼻腔鼻窦腺样囊性癌的临床分析
黑豆不同发芽期多酚、黄酮及抗氧化活性分析
齐鲁青未了:山东当代文学审美流变论
黄登水电站机电设备安装工程施工技术质量管理
黄河文化传承视角下音乐剧创作探究
黄亦琦从风论治咳嗽变异性哮喘经验※
鲸豚动物吸附式声学行为记录器综述
2022-03-24 12页
2022-03-24 11页
2022-03-24 10页
2022-03-24 25页
2022-03-24 13页
2022-03-24 18页
2022-03-24 10页
2022-03-24 32页
2022-03-24 8页
2022-03-24 9页