[工學(xué)]組成原理課程第五章(參考版)
2025-01-24 13:09本頁(yè)面
【正文】 /* a,b:$s0,$s1 */ } int sum(int x, int y) { return x+y。 ? (用 slt， bne 兩條指令實(shí)現(xiàn) ) ? slt $t0,$s0,$s1 $t0 = 1 if gh bne $t0,$0,Less goto Less if $t0!=0 (if (gh)) Less: 56 計(jì)算機(jī)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)。 else reg1 = 0。 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(jì)算機(jī)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。 } while (i != h)。100 ? ori $t0,$t1,100 t0=t1|100 53 計(jì)算機(jī)組成原理 ? C語言簡(jiǎn)單循環(huán)結(jié)構(gòu)， A為 int數(shù)組 ? do { g = g + A[i]。 C語言 ? sll $s1,$s2,2 shift left ? srl $s1,$s2,2 shift right ? 邏輯運(yùn)算 ? and $t0,$t1,$t2 t0=t1amp。 L2: ? 等效 MIPS指令 beq $s0,$s1,L1 addi $s3,$Zero,2 j L2。 goto L2。 } ? 等效 C指令 If (a==b) goto L1。 ? 編譯成多行匯編指令 add $t0, $s1, $s2 temp = b + c add $t0, $t0, $s3 temp = temp + d sub $s0, $t0, $s4 a = temp e ? 一個(gè)簡(jiǎn)單的 C語言表達(dá)式變成多行匯編語句 ? 號(hào)后面是注釋 48 計(jì)算機(jī)組成原理 內(nèi)存數(shù)據(jù)訪問指令 lw sw lb sb lh sh ? 讀內(nèi)存指令 ? g = h + A[8]； (in C) ? lw $t0,32($s3) $s3為 A[0]地址 (in MIPS) ? add $s1,$s2,$t0 g=h+A[8] ? 變址尋址 ? 偏移量 +基址寄存器 ? 寫內(nèi)存指令 ? A[12] = h + A[8]； ? lw $t0,32($t3) get A[8] (in MIPS) ? add $t0,$s2,$t0 A[12]=h+A[8] ? sw $t0,48($s3) store A[12] 49 計(jì)算機(jī)組成原理 加立即數(shù) ? 常數(shù)相加指令 ? g = g + 4； (in C) ? Lw $t0, 0($s3) $t0=4 $s3=Address(4) ? add $s1,$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(shí)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(jì)算機(jī)組成原理 ? C語言條件判斷指令 If (a==b) { i=1。 2. MIPS指令的尋址方式 ： R型指令： 只有寄存器尋址； I型指令： 立即數(shù)尋址、基址 (偏移尋址 )、相對(duì)尋址、寄存器尋址；J型指令： 偽直接尋址。 計(jì)算機(jī)組成原理 43 1)寄存器尋址 2)基址或偏移尋址 操作數(shù)在主存 ,且有效地址是某寄存器與指令中某常量之和。當(dāng)轉(zhuǎn)移發(fā)生時(shí)，轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址采用相對(duì)尋址方式獲得，即將 PC的內(nèi)容和立即數(shù)字段經(jīng)符號(hào)擴(kuò)展后的內(nèi)容相加得到。 1) R型指令 計(jì)算機(jī)組成原理 39 若是雙目運(yùn)算， rs 和 rt字段分別是第一和第二源操作數(shù)， rd字段指明存放結(jié)果的寄存器；若是 移位 運(yùn)算，則表示對(duì) rt的內(nèi)容進(jìn)行移位，所移位數(shù)由 shamt字段指定。 Instruction Set Computer : 精減指令集計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)組成原理 MIPS體系結(jié)構(gòu) ? MIPS公司發(fā)布了第一個(gè)商用 RISC結(jié)構(gòu) ? 為什么選擇 MIPS而不是 Intel 80x86? ? MIPS簡(jiǎn)潔雅致，不會(huì)陷入繁瑣的細(xì)節(jié) . ? MIPS廣泛應(yīng)用于嵌入式應(yīng)用 ? X86平臺(tái)主要應(yīng)用于 PC領(lǐng)域 36 計(jì)算機(jī)組成原理 37 MIPS指令介紹 MIPS 是 80年代初期由斯坦福 (Stanford)大學(xué) Hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制成功 . ?rs:源操作數(shù)字段 1 ?rt:源操作數(shù)字段 2 ?rd:目的數(shù)字段 ?MIPS指令采用等長(zhǎng)
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