汇编语言MIPS指令分类及寻址模式原理概念
<div id="navCategory"><h5 class="catalogue">目录</h5><ul class="first_class_ul"><li>一、相关概念</li><li>二、MIPS操作数之32个寄存器</li><li>三、MIPS汇编语言指令类型及寻址方式</li><ul class="second_class_ul"><li>1. R型指令</li><li>2. I型指令</li><li>3. J型指令</li></ul><li>四、MIPS类型及寻址方式分析</li><ul class="second_class_ul"><li>1. MIPS字段命名</li><li>2. 指令类型</li><li>3. MIPS寻址方式</li></ul></ul></div><p class="maodian"></p><h2>一、相关概念</h2><p>指令集：一个给定的计算机体系结构所包含的指令集合。</p>
<p>存储程序概念：多种类型的指令和数据均以数字形式存储于存储器的概念，存储程序型计算机即缘于此。</p>
<p class="maodian"></p><h2>二、MIPS操作数之32个寄存器</h2>
<table>
<thead>
<tr>
<th>寄存器名字</th>
<th align="center">寄存器编号</th>
<th align="right">寄存器功能</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>$zero</td>
<td align="center">$0</td>
<td align="right">恒等于零</td>
</tr>
<tr>
<td>$at</td>
<td align="center">$1</td>
<td align="right">被汇编器保留，用于处理大的常数</td>
</tr>
<tr>
<td>$v0 – $v1</td>
<td align="center">$2-$3</td>
<td align="right">存放函数返回值</td>
</tr>
<tr>
<td>$a0 – $a3</td>
<td align="center">$4-$7</td>
<td align="right">传递函数参数</td>
</tr>
<tr>
<td>$t0 – $t7</td>
<td align="center">$8-$15</td>
<td align="right">存放临时变量</td>
</tr>
<tr>
<td>$s0 – $s7</td>
<td align="center">$16-$23</td>
<td align="right">存放需要保存的临时值</td>
</tr>
<tr>
<td>$t8 – $t9</td>
<td align="center">$24-$25</td>
<td align="right">额外的存放临时变量</td>
</tr>
<tr>
<td>$k0 – $k1</td>
<td align="center">$26-$27</td>
<td align="right">用于操作系统内核</td>
</tr>
<tr>
<td>$gp</td>
<td align="center">$28</td>
<td align="right">指向全局变量的指针</td>
</tr>
<tr>
<td>$sp</td>
<td align="center">$29</td>
<td align="right">指向栈顶的指针</td>
</tr>
<tr>
<td>$fp</td>
<td align="center">$30</td>
<td align="right">指向栈帧的指针</td>
</tr>
<tr>
<td>$ra</td>
<td align="center">$31</td>
<td align="right">返回地址，用于函数调用</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p class="maodian"></p><h2>三、MIPS汇编语言指令类型及寻址方式</h2>
<p class="maodian"></p><h3>1. R型指令</h3>
<p style="text-align: center"><img alt="R型指令" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202111/2021111014040055.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>2. I型指令</h3>
<p style="text-align: center"><img alt="I型指令" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202111/2021111014040056.png" /></p>
<p style="text-align: center"><img alt="I" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202111/2021111014040057.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h3>3. J型指令</h3>
<p style="text-align: center"><img alt="J型指令" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202111/2021111014040058.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h2>四、MIPS类型及寻址方式分析</h2>
<p class="maodian"></p><h3>1. MIPS字段命名</h3>
<table>
<thead>
<tr>
<th>op(6位)</th>
<th>rs(5位)</th>
<th>rt(5位)</th>
<th>rd(5位)</th>
<th>shamt(5位)</th>
<th>funct(6位)</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
</tbody>
</table>
<p><code>op</code>:指令的基本操作，成为操作码</p>
<p><code>rs</code>:第一源操作数寄存器</p>
<p><code>rt</code>:第二源操作数寄存器</p>
<p><code>rd</code>:存放操作结果的目的寄存器</p>
<p><code>shamt</code>:位移量</p>
<p><code>funct</code>:功能码</p>
<p class="maodian"></p><h3>2. 指令类型</h3>
<p>R型【op为0】</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>op(6位)</th>
<th>rs(5位)</th>
<th>rt(5位)</th>
<th>rd(5位)</th>
<th>shamt(5位)</th>
<th>funct(6位)</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
</tbody>
</table>
<p>I型</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>op(6位)</th>
<th>rs(5位)</th>
<th>rt(5位)</th>
<th>immediate(16位)</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
</tbody>
</table>
<p>J型</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>op(6位)</th>
<th>immediate(26位)</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
</tbody>
</table>
<p class="maodian"></p><h3>3. MIPS寻址方式</h3>
<p style="text-align: center"><img alt="MIPS寻址方式" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202111/2021111014040059.png" /></p>
<p>《计算机组成与设计》第五版翻译版 ↩︎</p>
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