《微机原理》-汇编语言

《微机原理》系列，将汇编语言内容整理出来了。常用指令集，保存便于查看和记忆。包括：指令集、汇编指令、MIPS32、一些概念、MIPS常用汇编指令、汇编程序。 整活！让知识自己说话~~

微机原理 汇编语言

指令集

复杂指令集CISC

特点

①指令系统复杂庞大，指令数目一般多达2、3百条

②寻址方式多

③指令格式多

④指令字长不固定

⑤可访存指令不加限制

⑥各种指令使用频率相差很大

⑦各种指令执行时间相差很大

代表

Inter公司 X86系列CPU

精简指令集RISC

特点

①精简了指令系统，流水线以及常用指令均可用硬件执行

②采用大量的寄存器，使大部分指令操作都在寄存器之间进行，提高了处理速度

③每条指令的功能尽可能简单，并在一个机器周期内完成

④所有指令长度均相同（32b或64b）

⑤只有Load和Store操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行

汇编指令

符号语言，使用助记符和标号

MIPS

格式

MIPS32

特殊寄存器 3个

通用寄存器 32个

$zero一直是0

$t0--$t9常用

$s0--$s7通常在子函数调用时 做入栈出栈保留数据

存储器

结构

用户空间 0x0000 0000

代码段 0x0040 0000

数据段 0x1000 0000

mars数据段从0x10010000开始

堆

栈 0x7FFF FFFF

先进后出原则

内核空间 0x8000 0000

指令四字节 邻居4口家 图上一共8GB

1 GB = 2¹⁰ MB = 2²⁰ KB = 2³⁰ B 一个地址指向一个字节

对齐

一些概念

宏汇编语言基本指令

什么是宏汇编指令

是指令序列的符号表示

包括

符号指令

图里面的大多数

伪指令

宏指令

编译

将高级语言程序翻译成汇编语言程序或机器语言程序的过程

目标程序

经汇编程序翻译而获得的机器指令序列程序

装载

MIPS常用汇编指令

算术指令 R型，op均为0

add / addu addi / addiu sub / subu 等

没有subi

数据传输指令

存储器↔CPU lw/sw/lh\lhu等

还需注意符号数

特殊寄存器→通用寄存器 mfhi/mflo

Hi/Lo→通用寄存器

▪ 没有存储器到存储器的MIPS指令 ▪ 没有常数到存储器的MIPS指令 ▪ 没有通用寄存器到通用寄存器的指令（那是算术指令）

立即数→寄存器 lui、li

高位立即数

宏指令

逻辑指令

逻辑指令， 不考虑符号

and / andi or / ori nor或非 xor异或

控制指令

条件转移

beq相等则跳转 bne不等则跳 Imm表示中间人

if

for

while

case实现

跳转表实现

在（存储器）数据段提前定义各个跳转地址 在32位mips微处理器，地址都是32位（字）

分支较多时，跳转表法更简洁

无条件转移

目标地址(27:2)

if实现

比较设置指令

小于则设置为1，否则0 slt/slti有符号 sltu/sltiu无符号

子程序调用、返回

jal记住现在， 穿越时空

jr金蝉脱壳 完璧归赵

子程序调用：jal 保存子程序返回地址：jr $ra

口

$a0~$a3:存放由主程序传递给子程序的入口参数

$v0、$v1:存放由子程序传递给主程序的返回结果

子程序嵌套

需首先将$ra寄存器存入栈

寻址子程序内的局部变量采用$fp寄存器作为基地址寄存器

系统功能调用 syscall

数据段内存映像这样画

动态数据区有局部变量和链表

汇编程序

伪指令

.globl 全局标签

.date 数据段起始定义

.byte字节 .half半字（以偶数地址对齐） .word字（以四倍地址对齐） .float单精度浮点型/32位 .double双精度浮点型/64位 .ascii分配字节序列存ASCII字符串 .asciiz补充了一个0x00 NULL字符 .space分配n个字节空间

变量： 字符串“”

注意，align只规定下一个数据的首地址必须为 以后管不着。

字符‘’

.text 代码段起始定义

操作数类型

寄存器操作数

add

存储器操作数

.align n #

lw和sw等

立即数操作数

addi和lw等 立即数成指令的一部分

编码方式

二进制 操作码+操作数 先马后数

R型指令

一 二 目 的藏最后

I型指令

手中剑

J型指令

别跳出地球了

寻址原理

找对象

操作数寻址 （数据）

寄存器寻址

R/I型

add

指令中的操作数为寄存器时， 成为寄存器寻址

立即数寻址

数就在指令里

addi、lui、ori

基址寻址

存取指令 找到存储器里的宝贝

注意：sb存的是寄存器Rt低位字节的数据

指令寻址

找下一个 指令地址

通常是顺序执行 地址+4

PC相对寻址

beq

PC值+4+中间商=新PC

我按Mars软件对PC的处理理解。图片为Qtspim的。

伪直接寻址

j

J型指令

寄存器相对寻址

jr是R型指令

生搬硬套

扩展？