MIPS32指令集详解:编程者指南
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更新于2024-11-25
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"MIPS32 指令集——MIPS32® Architecture For Programmers Volume II: The MIPS32® Instruction Set"
MIPS32指令集是MIPS架构的一个重要组成部分,它是一种广泛用于嵌入式系统和教育领域的精简指令集计算机(RISC)设计。MIPS32® Architecture for Programmers Volume II: The MIPS32® Instruction Set 是一本详细的参考手册,由MIPS Technologies, Inc.出版,主要针对程序员和硬件设计师,详细介绍了MIPS32架构的指令系统。
该文档编号为MD00086,修订版本为2.50,发布日期为2005年7月1日。书中涵盖了从2001年至2005年的版权信息,表明了MIPS Technologies对其知识产权的保护。未公开的权利根据美国和其他国家的版权法保留。
MIPS32指令集包含了各种操作,如数据处理、内存访问、控制流转移等,这些操作构成了程序执行的基础。指令集通常分为几个类别,包括整数运算指令、浮点运算指令、加载和存储指令、分支和跳转指令、系统调用指令等。
1. **整数运算指令**:这类指令用于进行基本的算术和逻辑运算,例如加法(add)、减法(sub)、乘法(mul)、除法(div)以及位操作(and、or、xor、nor)。
2. **浮点运算指令**:对于需要进行浮点计算的应用,MIPS32提供了支持单精度和双精度浮点运算的指令,如浮点加法(add.s/f)、浮点减法(sub.s/f)、浮点乘法(mul.s/f)和浮点除法(div.s/f)。
3. **加载和存储指令**:这些指令允许处理器从内存中读取数据(lw/lwu/lh/lhu/lb/lbu)和将数据写入内存(sw/sh/sb/sbu)。高速缓存机制和对齐要求也是这部分内容的重要部分。
4. **分支和跳转指令**:包括条件分支(beq/bne)和无条件跳转(j/jal)指令,它们用于控制程序的流程,实现条件执行和函数调用。
5. **系统调用指令**(syscall):允许程序与操作系统交互,执行如打印字符、读写文件等操作。
6. **其他指令**:还包括比较和移动指令(cmp、move),以及用于处理异常和中断的控制指令。
文档中可能还详细解释了每条指令的格式、操作数、执行过程和使用示例。此外,还可能讨论了寄存器布局、寻址模式、流水线操作以及如何优化使用MIPS32指令集编写高效的代码。
由于MIPS32指令集是封闭的,未经MIPS Technologies或其授权第三方书面许可,不得复制、修改或使用此信息,这涉及到不公平竞争和版权法律。违反这些规定可能会导致刑事责任和罚款。
对于提供源格式的文档(如FrameMaker或Microsoft Word格式),使用和分发限制可能还有额外的规定,这些规定独立于并补充任何保密协议的要求。
MIPS32指令集是理解MIPS架构、开发嵌入式系统软件和硬件设计的关键参考资料,它的全面性使得开发者能够深入理解并有效地利用MIPS32架构的潜力。
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