MIPS指令与C代码转换解析

"《计算机组成硬软件接口（第三版）》第二章中文版答案，包含对计算机指令、MIPS架构及C代码转换成MIPS指令的相关解析。" 本章主要探讨了计算机指令系统以及硬件与软件之间的交互。MIPS指令集是其中的一个重要话题，它是精简指令集计算机（RISC）架构的代表。MIPS指令系统以其简洁高效著称，对于没有立即数减法指令的原因，是因为可以通过加法和负立即数来实现减法操作，从而避免增加额外的指令。 在问题2.6中，涉及到的是如何使用MIPS指令从一个寄存器中提取特定宽度的字段并移动到另一个寄存器。这个问题通过两条指令实现了寄存器数据的位移操作，首先使用`sll`指令左移9位，然后用`srl`指令右移15位，实现了字段的选取和放置。 问题2.15展示了C语言代码到MIPS汇编的转换。在C代码中，有三个函数：`set_array`、`compare`和`sub`。在MIPS中，每个函数调用都会改变栈的状态，以保存返回地址和局部变量。在转换过程中，需要注意栈指针 `$sp` 和帧指针 `$fp` 的变化，以及如何使用寄存器 `$s0` 存储变量 `i`。 最后，在问题2.29中，给出了一个简单的MIPS代码片段，这段代码执行a乘以b再加100的运算。初始时，`$a0` 和 `$a1` 分别存储输入的整数a和b，最终结果保存在 `$v0` 中。代码通过循环累加 `$t0` 来实现乘法，然后在循环结束后加上100。 这些内容深入浅出地解释了计算机指令与软件交互的基础，以及如何将高级语言转换为低级机器语言，这对于理解计算机系统的运作至关重要。通过学习这一章，读者可以更好地掌握计算机硬件和软件接口的工作原理，以及MIPS指令集的基本操作。