MIPS指令系统详解：加立即数与寄存器操作

本文档详细介绍了MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）指令系统，一种精简指令集（RISC）架构。MIPS因其简洁性和在嵌入式应用中的广泛使用而被选作教学和实践中的一个重要例子，尤其是在与Intel的x86架构进行对比时。 文档首先概述了MIPS体系结构，包括MIPS公司的商业发布和其相对于Intel 80x86架构的优势，如简单设计、适用于小型设备和高效性。MIPS指令集有32个寄存器，分为不同的类别，如返回值寄存器($v0-$v1)，参数寄存器($a0-$a3和$t0-$t7)，通用寄存器($s0-$s7，需要在函数调用前保存），以及特定用途的$t8-$t9、$gp、$sp、$fp和$ra等。 接着，文档深入剖析了MIPS指令格式，分为R型、I型和J型指令。R型指令是32位定长的，由六个位的操作码(OP)、两个源操作数寄存器(Rs和Rt)、目的操作数寄存器(Rd)、偏移量(shamt)和一个补充功能(Funct)组成。例如，`add`指令的格式为`OP:0 Reg Reg Reg 0 3210`，其中OP表示加法操作，Rs、Rt和Rd是寄存器号，shamt为零，Funct指定了特定的功能代码。 文档还展示了加立即数的指令，如`addi $s3,$s3,4`，这表明可以通过立即数寻址对寄存器进行加法操作。同时，文档提到了取字(lw)和存字(sw)指令，它们结合了寄存器寻址和变址寻址，允许访问内存中的数据。 此外，文档中还包含了部分MIPS助记符的含义，如`add`、`sub`、`and`、`or`等，这些是汇编语言中使用的简洁表示方式，方便程序员编写指令。 这篇文档为学习者提供了深入理解MIPS指令系统的基础，包括指令格式、寄存器用途和常见的算术逻辑运算，对于理解和实现MIPS架构的程序设计具有重要的参考价值。