MIPS指令与计算机性能优化

"作业四(1)(1)1" 这篇资源主要涵盖了计算机体系结构、编程语言(C#)以及MIPS汇编语言的相关知识点。首先，它提到了程序性能优化的一个例子，涉及了计算机科学中的设计思想。当一个程序的运行时间大部分被乘法操作占据时，通过提高乘法操作的速度可以显著提升整体性能。根据描述，这里采用的设计思想是C，即加速大概率事件，因为改进了占程序执行时间80%的乘法操作。 接着，资源讨论了芯片工作电压与功耗的关系，指出提高工作电压会导致功耗A提高。这是因为在半导体器件中，电流增大通常伴随功率消耗的增加。 资源还包含了MIPS指令的识别与分析，例如： 1. 图表代表的MIPS指令是D选项，即`sub$t2,$t0,$t1`，这是一条减法指令，从$t0中减去$t1的结果存储在$t2中。 2. 针对溢出问题，提供了几个例子： - （1）当$s0=0x70000000，执行`add $s0,$s0,$s1`时，由于$s1的值未给出，但题目表明是负加正的情况，所以不会溢出。 - （2）当$s0=0x80000000，执行`sub $s0,$s0,$s1`时，负最大值减去负数也不会溢出。 - （3）当$s0=0x7FFFFFFF，执行`sub $s0,$s0,$s1`时，正的最大整数减去负数会导致溢出。 然后，资源展示了MIPS指令的实际应用，包括位移、逻辑运算和条件分支。例如： - `sll $t2,$t0,4`左移`t0`的值4位，将结果存入`t2`。 - `or $t2,$t2,$t1`将`t2`和`t1`进行按位或运算，结果仍存入`t2`。 - `andi $t2,$t2,-1`对`t2`进行按位与运算，使用常量-1，相当于将`t2`清零，因为所有位都被设置为1。 - `srl $t2,$t0,3`右移`t0`的值3位，然后使用`andi`将结果的最后4位设为1111（十六进制的0xF），将结果存入`t2`。 关于MIPS乘法指令，资源提到将乘法指令的结果分为高32位和低32位，分别用`mfhi $t1`和`mflo $t2`来获取。 此外，资源也涉及了函数调用的MIPS指令，如`jal myfunc1`用于跳转到`myfunc1`函数，而`jr $ra`用于返回到调用函数的下一条指令。 最后，资源提出了将C代码翻译成MIPS指令的任务，涉及到数组访问和条件判断。这要求理解C语言的语法并能将其转换为MIPS的等效操作。 这个资源涵盖了计算机系统性能优化、处理器操作、功耗、MIPS指令集、函数调用和C到MIPS的代码转换等多个重要知识点。对于学习计算机硬件、汇编语言和程序优化的学生来说，这些都是非常基础且重要的概念。