[工學]組成原理課程第五章-資料下載頁
2025-01-21 13:09本頁面
【正文】 s1,$t0 g=g+4 ? 立即數(shù)相加指令 ? addi $s3,$s3,4 $s3=$s3+4 (in MIPS) 指令 實例 語義 注釋 加 add $s1,$s2,$s3 $s1=$s2+$s3 寄存器尋址 減 sub $s1,$s2,$s3 $s1=$s2$s3 寄存器尋址 加立即數(shù) addi $s1,$s2,100 $s1=$s2+100 寄存器尋址 +立即數(shù)尋址 取字 lw $s1,100($s2) $s1=Mem[$s2+100] 寄存器尋址 +變址尋址 存字 sw $s1,100($s2) Mem[$s2+100]=$s1 寄存器尋址 +變址尋址 50 計算機組成原理 ? C語言條件判斷指令 If (a==b) { i=1。 } else { i=2。 } ? 等效 C指令 If (a==b) goto L1。 i=2。 goto L2。 L1:i=1。 L2: ? 等效 MIPS指令 beq $s0,$s1,L1 addi $s3,$Zero,2 j L2。 L1:addi $s3,$Zero,1 L2: ? MIPS數(shù)據(jù)傳送指令 addi $s3,$Zero,1 $s3=1 add $s3,$s2,$Zero $s3=$s2 51 計算機組成原理 MIPS 條件判斷指令 ? 條件跳轉(zhuǎn) ? If (reg1==reg2) goto Label1 (C語言 ) ? beq reg1,reg2,Label1 (MIPS指令 ) ? bne reg1,reg2,Label2 ? 無條件跳轉(zhuǎn)指令 ? goto Label； (C語言 ) ? J label (MIPS指令 ) ? beq $Zero,$Zero,label (MIPS指令 ) 52 計算機組成原理 邏輯運算 ? 移位指令 ? a=b2。 C語言 ? sll $s1,$s2,2 shift left ? srl $s1,$s2,2 shift right ? 邏輯運算 ? and $t0,$t1,$t2 t0=t1amp。t2 ? or $t0,$t1,$t2 t0=t1|t2 ? andi $t0,$t1,100 t0=t1amp。100 ? ori $t0,$t1,100 t0=t1|100 53 計算機組成原理 ? C語言簡單循環(huán)結(jié)構(gòu)， A為 int數(shù)組 ? do { g = g + A[i]。 i = i + j。 } while (i != h)。 ? 重寫代碼 ? Loop: g = g + A[i]。 i = i + j。 if (i != h) goto Loop。 ? 編譯后的變量映射 : g h i j A[0] $s1 $s2 $s3 $s4 $s5 54 計算機組成原理 ? 最后編譯的 MIPS代碼 : Loop: sll $t1,$s3,2 $t1= 4*I addu $t1,$t1,$s5 $t1=addr A+4i lw $t1,0($t1) $t1=A[i] addu $s1,$s1,$t1 g=g+A[i] addu $s3,$s3,$s4 i=i+j bne $s3,$s2,Loop goto Loop if i!=h ? 原始 C代碼 : Loop:g = g + A[i]。 i = i + j。 if (i != h) goto Loop。 55 計算機組成原理 比較指令 slt slti ? MIPS比較指令 (Set on Less Than) ? slt reg1,reg2,reg3 ? if (reg2 reg3) （ C語言） reg1 = 1。 else reg1 = 0。 ? If (gh) goto Less。 ? (用 slt， bne 兩條指令實現(xiàn) ) ? slt $t0,$s0,$s1 $t0 = 1 if gh bne $t0,$0,Less goto Less if $t0!=0 (if (gh)) Less: 56 計算機組成原理 MIPS過程調(diào)用 ? C語言函數(shù)調(diào)用 int function(int a ,int b) { return (a+b)。 } ? MIPS實現(xiàn)過程調(diào)用的機制 ? 返回地址寄存器 $ra ? 參數(shù)寄存器 $a0, $a1, $a2, $a3 ? 返回 值 寄存器 $v0 $v1 ? 局部變量 $s0~$s7 ? 堆棧指針 $sp 57 計算機組成原理 sum(a,b)。 /* a,b:$s0,$s1 */ } int sum(int x, int y) { return x+y。 } 1000 add $a0,$s0,$zero x = a 1004 add $a1,$s1,$zero y = b 1008 addi $ra,$zero,1016 $ra=1016 1012 j sum 跳轉(zhuǎn)，調(diào)用過程 sum 1016 … 2022 sum: add $v0,$a0,$a1 過程入口 2022 jr $ra new 返回主程序 instruction J 1016 1008 jal sum 1012 58 計算機組成原理 59 本章小結(jié) 1)指令格式 2)尋址方式 3)指令格式設(shè)計與優(yōu)化 4)CISC與 RISC的概念 5)MIPS指令系統(tǒng)簡介紹 第五章作業(yè) :； ； ；課外實踐
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