杭电计组实验6：MIPS汇编与模拟器实战

“杭电计组实验6-MIPS汇编器与模拟器实验.pdf”是一份关于杭州电子科技大学计算机学院计算机组成原理与系统结构课程设计的实验报告，主要涉及MIPS汇编器与模拟器的使用。实验旨在让学生熟悉MIPS指令系统，掌握汇编语言编程，并通过MIPS教学系统模拟器运行和分析程序。 实验内容包括以下几个关键知识点： 1. **MIPS指令系统**：MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）是一种精简指令集计算机（RISC）架构，广泛用于教育和嵌入式系统。MIPS指令格式通常包括操作码、寄存器和立即数，其汇编指令助记符简洁明了。例如，`nor $1, $0, $0` 是一个MIPS指令，表示对两个零寄存器进行逻辑非操作，结果存储在寄存器$1中。 2. **MIPS汇编语言**：这是一种低级编程语言，用于编写机器级别的程序。汇编指令与机器指令一一对应，如`add $3, $2, $2` 表示将寄存器$2的内容加到自身，结果存储在寄存器$3中。 3. **汇编器**：汇编器是将汇编语言程序转换为机器可执行的二进制代码的工具。在实验中，学生需要使用MIPS汇编器（如PCSpim）将`.asm`或`.s`文件转换为二进制文件。 4. **MIPS模拟器**：PCSpim是一个MIPS指令集模拟器，允许用户在不实际硬件的情况下运行MIPS程序。它显示指令地址、机器码、汇编指令和源代码，便于理解和调试程序。在实验中，学生可以通过设置断点来控制程序执行，并使用`Simulator-go`命令连续执行程序。 5. **程序执行分析**：实验中提到的`.log`文件记录了程序执行的详细信息，包括寄存器值的变化、内存中的指令和数据。这有助于理解程序的运行过程和结果。 6. **实验操作流程**：实验步骤包括使用记事本编写汇编程序，用PCSpim打开并执行，保存日志文件，然后分析程序执行情况。提供的示例程序展示了基本的算术运算，如`nor`, `sltu`, `add`, `sllv`, `xor`, `sub`, `and`, `or`等。 通过这个实验，学生不仅学习了MIPS指令集的基本操作，还掌握了如何使用汇编器和模拟器进行程序设计和调试。这为深入理解计算机系统的底层工作原理打下了坚实的基础。