MIPS汇编语言示例
存储单位寻址
lw $s1,8($a1)
sw $s1,8($a1)
lw rt,offset(rs) #源操作数为基址寻址
sw rt,offset(rs) #目标操作数为基址寻址
数组
一下列举一些cpp到mips的转换:
cin>>h;
A[12] = A[8]+h;
li $v0,5
syscall
move $s2,$v0
#ori $s2,$v0,0
lw $t0,32($s3) #4*8 = 32,基址寻址
add $t0,$s2,$t0
sw $t0,48($s3) #4*12 = 48
int array[1024];
.data
array: .space 4096
# .word 1024 is ok
int pof2[16] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16};
pof2: .word 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16
la $a0,pof2
lw $s0,8($a0)
lui $s1,0x1234
ori $s1,$s1
addi $t0,$0,100
sw $t0,0($s1)
立即数寻址/寄存器寻址{addi/add \(s0,\)s1,5/$s2}
赋值
全局/static变量:
.data
i .word 100
####################
.data
i: .space 4
####################
.text
la $t0,i
addi $t1,$0,100
sw $t1,0($t0)
####################
li $t0,100
sw $t0,i
####################
#语句：i=j;
############################################
#设i,j分别为$s1,$s0
add $s1,$0,$s0
############################################
#situation1:
#i为动态变量，地址为0x12345678
#j被指派到寄存器$s1
############################################
lui $t0,0x1234 # $s1<----0x12340000
ori $t0,$t0,0x5678 # $s1<----0x12345678
lw $s1,0($t0)
############################################
#situation2:
#i,j均为动态变量，地址分别为
#0x12345678,0x87654320
############################################
lui $t0,0x1234 #取出来放到高位
ori $t0,$t0,0x5678
lw $t1,0($t0)
lui $t0,0x8765
ori $t0,0x4320
sw $t1,0($t0)
############################################
#i,j均为自动变量，宏寻址
lw $t0,i
sw $t0,j
宏指令
mult和div都是二元的，指令周期分别为32和38，它们的宏指令为三元
mult $a1,$s1
mflo $v0 #存低32位
mfhi $v1 #存高32位
div $a1,$s1
mflo $v0 #存商
mfhi $v1 #存余数
#加载地址宏指令
la Rdest,address
#加载立即数宏指令
li Rdest,imm
#$at寄存器编号为1,给汇编程序使用,把address或者imm加载到$at里面
lui $at,imm
ori Rdest,$at,imm
move Rdest,Rsrc
Rdest: 存放结果的寄存器
Rsrc: 立即数或者寄存器名
(rs/rt):源操作数
rd: 目的操作数
循环移位宏指令
rol Rd,Rs,Src2 #循环左移
ror Rd,Rs,Src2 #循环右移
查看实现方法：
# rol
srl $at,Rs,32-sa #假设sa = 1,则at = rs>>31,仅保留最高位
sll Rd,Rs,sa #rd = rs<<1,向左移一位
or Rd,Rd,$at #rd = (rs<<1)|(rs>>31)
# ror
sll $a1,Rs,32-sa
sri Rd,Rs,sa
or Rd,Rd,$at
跳转
blez $s6,Quiz #小于等于0
beqz $s6,Quiz #等于0
bgez $s6,Quiz #大于等于0
统计字符串中字符的数量
la $t2,str
xor $t1,$t1,$t1 #清空$t1
nextCh:
lb $t0,($t2) #load a byte from $t2(the string)
begz $t0,strEnd
addiu $t1,$t1,1
addiu $t2,$t2,1 #t2地址加1,移动one byte
j nextCh
strEnd:
sqrt函数的使用
#$s0=sqrt($a0*$a0+$a1*a1);
mult $a0,$a0
mflo $t0 #注意这里体会只低位
mult $a1,$a1
mflo $t1
add $a0,$t0,$t1
jal srt #call the sqrt function
move $s0,$v0 #result of sqr is returned in $v0(standard convention)
set操作
slt <
seq ==
sge >=
sle sleu <=
sne !=
跳转
j target #无条件跳转
beq xxxxxx #条件跳转
#bne,bgez,bgtz,blez,bltz
syscall
# 指令编号(服务号)放入:$v0
# 输入参数事先放入$a1,$a0
# 执行syscall
# 返回值在$v0中
.data
msg: .asciiz "input a char"、
.text
.globl main
.ent main
main:
li $v0,4
la $a0,msg
syscall
li $v0,12
syscall
move $a1,$v0
li $v0,11
li $a0,0x0a
syscall
move $a0,$a1
li $v0,11
syscall
li $v0,10
syscall
.end main
while循环/for循环
v0=1;
while(a1<a1){
t1=mem[a1];
t2=mem[a2];
if(t1!=t2)break;
a1++;
a2--;
}
v0=0;
return 0;
li $v0,1
loop:
bgeu $a1,$a2,done
lb $t1,0($a1)
lb $t2,0($a2)
bne $t1,$t2,break
addi $a1,$a1,1
addi $a2,$a2,-1
b loop
break:
li $v0,1
a0 = 0;
for(int t0 = 10;t0>0;t0--)
a0+=t0;
li $a0,1
li $t0,10
loop:
add $a0,$a0,$t0
addi $t0,$t0,-1
bgtz $t0,loop
switch语句：
s0=32
top:
cout<<"input a value from 1 to 3";
cin>>v0;
switch(v0){
case(1){s0<<=1;break;}
case(2){s0<<=2;break;}
case(3){s0<<=3;break;}
defalt:goto top;
}
cout<<s0;
.data
.align 2
###############################################################
# 插播一个小知识：
# alignment:
# 字节：占用一个内存单元
# 半字：占用相邻两个内存单元，地址必须为偶地址，末尾至少1个0
# 字：四个，末尾至少2个0
# 双字：八个，被8整除，末尾至少3个0
# 因为MIPS指令字规模是32bits定长，所以每次都要以字对齐的方式在内存中存放指令
# 所以要.align 2 # 貌似是4字节对齐
# "当一条指令已从内存取出并存放到指令寄存器(IR)中后，PC地址增量4"
###############################################################
jumptable: .word top,case1,case2,case3
msg: .asciiz "\n\ninput a value from 1 to 3:"
.text
top:
li $v0,4
la $a0,msg
syscall
li $v0,5
syscall
blez $v0,top
li $t3,3
bgt $v0,$t3,top
#################################################################################################
la $a1,jumptable #jumptable的首地址保存在$a1寄存器里面
sll $t0,$v0,2 #这个程序利用输入的字符在jumptable里面寻址，地址是4个byte一个单元的
#$t0是位移量，$a1是基地址
#compute word offset
add $t1,$a1,$t0 #$t1现在应该是一个在jumptable里的指针,那么也就是jumptable的基地址
lw $t2,0($t1) #$t2:load an address from jumptable
#访问主存单元寻址必须用lw Rt,offset(Rs)
jr $t2 #是你小伙计!!!!!
################################################################################################
case1: sll $s0,$s0,1
b output
case2: sll $s0,$s0,2
b output
case3: sll $s0,$s0,3
output:
li $v0,1
move $a0,$s0
syscall
寄存器 rigister 速度快，代价高，数量有限
内存：速度慢，容量大，G字节规模，代价低
高速缓冲储存器：cache
符号扩展：将符号位扩展为高位数字
二进制加法；不同符号只要不溢出可以直接相加
二进制减法：减数取负然后二进制加法
溢出检测：
符号不同:不可能溢出
符号相同:必须和操作数有相同的符号,否则溢出
ATTENTION:最高位进位不一定溢出，两个负数相加一定进位但不一定溢出
la $a0,string #string的起始位置在$a0处
jal string_len
move $t0,$v0 #调用结束,$v0被存放了string_len的结果,将$v0的值放入$t0
.text
.globl main
.ent main
main:
jal ret # way1 of calling function
la $t0,ret # way2 of calling function
jalr $ra,$t0
li $v0,1
syscall
.end main
ret:
jr $ra
##########################################
#HOMEWORK4:Fibonacci
#Rabbit array
#Editor:VScode
##########################################
##########################################
.data
msg1: .asciiz "Now you have 10 rabbits~\n"
msg2: .asciiz "the Fibonacci number of 10 is : "
msg3: .asciiz "\n"
###########################################
.text
.globl main
main:
li $v0,4
la $a0,msg1
syscall
##1
subi $sp,$sp,32
sw $ra,28($sp)
sw $fp,24($sp)
addiu $fp,$sp,28
##2
li $t0,10
sw $t0,16($sp)
lw $a0,16($sp) #argument fib(n)
jal fib
move $t0,$v0
li $v0,4
la $a0,msg2
syscall
li $v0,1
move $a0,$t0
syscall
lw $ra,28($sp)
lw $fp,24($sp)
addiu $sp,$sp,32
li $v0,10
syscall
fib:
#if(n==1||n==0)return 1;
#else return tailfib(n,1,1);
addiu $sp,$sp,-24
sw $ra,20($sp)
sw $fp,16($sp)
addiu $fp,$sp,20 #set up a frame pointer
li $t0,1
sw $a0,4($fp) #save argument(n) fp4 saves n
move $v1,$a0
beqz $v1,then #if n==0
beq $v1,$t0,then #if n==1
lw $a0,4($fp) #load argument(n)
li $a1,1 #$a1 is pre1
move $s3,$a0
move $s1,$t0
move $s2,$t0
jal tailfib
j done
then:
li $v0,1
j done
done:
lw $ra,20($sp)
lw $fp,16($sp)
addiu $sp,$sp,24
jr $ra
.end fact
tailfib:
li $t1,2
beq $s3,$t1,then1
lw $v0,4($sp)
add $v0,$s1,$s2
move $s2,$s1
move $s1,$v0
sub $s3,$s3,1
sw $v0,4($sp)
j tailfib
then1:
lw $v0,4($sp)
jr $ra
###########EOF############################
#homework6:
# int tak(int x,int y,int z){
# x<=y?:z:tak(tak(x-1,y,z),tak(y-1,z,x),tak(z-1,x,y));
# }
#editor:VScode
#######################################################
.data
msg1: .asciiz "tak(18,12,6)is: "
#######################################################
.text
.globl main
main:
li $v0,4 #instruction
la $a0,msg1
syscall
##
addiu $sp,$sp,-28
sw $ra,24($sp)
sw $fp,20($sp)
addiu $fp,$sp,24
##
li $a0,18 #x==18
li $a1,12 #y==12
li $a2,6 #z==6
move $a3,$a2
jal tak
move $a0,$v0 #out put the result
li $v0,1
syscall
lw $ra,24($sp) #restore $ra
lw $fp,20($sp) #restore $fp
addiu $sp,$sp,28 #pop stack
li $v0,10 #YOU NEED ONE !!!!!!!
syscall
tak:
##
addiu $sp,$sp,-28 #stack frame is 28 bytes long
sw $ra,24($sp)
sw $fp,20($sp)
addiu $fp,$sp,24
##
sw $a0,4($fp) #x
lw $v0,4($fp) #x
sw $a1,8($fp) #y
lw $v1,8($fp) #y
sw $a2,12($fp) #z
bgt $a0,$a1,endless
move $v0,$a2
j end
endless:
#
lw $v1,4($fp)
addiu $a0,$v1,-1 #a==tak(x-1,y,z)
lw $a1,8($fp)
lw $a2,12($fp)
move $a3,$a2
jal tak
sw $v0,16($fp)
#
lw $v1,8($fp) #b==tak(y-1,z,x)
addiu $a0,$v1,-1
lw $a1,12($fp)
lw $a2,4($fp)
move $a3,$a2
jal tak
sw $v0,20($fp)
#
lw $v1,12($fp) #c==tak(z-1,x,y)
addiu $a0,$v1,-1
lw $a1,4($fp)
lw $a2,8($fp)
move $a3,$a2
jal tak
move $a2,$v0
#
lw $a0,16($fp) #answer==tak(a,b,c)
lw $a1,20($fp)
move $a3,$a2
jal tak
end:
lw,$ra,24($sp)
lw $fp,20($sp)
addiu $sp,$sp,28
jr $ra
###########EOF#########################
