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《计算机系统结构实验一MIPS指令系统和MIPS体系结构.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、计算机系统结构实验报告班级计算机2班实验日期2016.2.24实验成绩姓名殷凤学号22920132203917实验名称MIPS指令系统和MIPS体系结构实验目的要求实验目的及要求：了解和熟悉指令级模拟器；熟练掌握MIPSsim模拟器的操作和使用方法；熟悉MIPS指令系统及其特点，加深对MIPS指令操作语义的理解；熟悉MIPS体系结构。实验器材：实验平台采用指令级和流水线操作级模拟器MIPSsim；计算机一台。实验内容、步骤及结果1.阅读MIPSsim模拟器的使用方法，然后了解MIPSsim的指令系统和汇编语
2、言；2.对照实验教程启动、配置MIPSsim.exe，参照使用说明，载入程序，多种执行方式查看结果；3.补充实验的完成：a.求阶乘问题：解决方法：在代码最后加一句指令TEQr0,r0思路：将自定义的整数存入一个整数寄存器r1,r2，“1”的值存入寄存器r3作为求阶乘时减一的用处，r2减一，与原值r1相乘结果存入r1，判断r2值是否已经减到0，是就运行结束，否则跳转继续r2减一与r1相乘，最后r1的内容就是最终结果。结果截图：a.ALU运算求(X-Y)*2-(X+Y)/8问题：无思路：题目要求不可以使用乘除指
3、令，则利用逻辑左移（SLL）一位实现乘2，利用逻辑右移（SRL）3实现除以8。r1r2中存放自定义的xy，r3中存放x-y的值，r4存放x+y的值，最后结果放在r5中。结果截图：b.求补码问题：解决方法：把高32位和低32位之间base的差值4个字节事先存进寄存器r6问题：解决方法：改成LABLE1问题：如果是正数的话结果总是错误的解决方法：刚开始忘记判断正负了，如果是正数就直接存回存储器原来的位置，判断正负通过高32位（存在r2中）和十六进制数0x00…0080000000（寄存器r9）进行AND，如果结
4、果等于0（与$r0比较），就为正数，否则就是负数。思路：r1中放取字指令LW的base值，根据内存中的数据来决定，存储器中高32位数据取出来放进r2，低32位数据放进r3。如果判断是正数，则直接再存回去，如果是负数，按位取反再加一得到补码。按位取反通过r2r3中的值都分别和-1（存进r5）进行异或，再加1，如果r3中有进位，那么r2的值也要加1，然后存入存储器原位置，如果r3中无进位就可以直接存入原位置，是否有进位通过r3与-1异或结果和-1比较，如果等于-1（11…11），就会有进位，如果不等就没有进位。
5、结果截图：（8c22000024060004）☞（73ddffffdbf9fffc）（002608228c220000）☞（002608228c220000）总结1.在使用指令时，一定要事先弄清楚指令的适用范围和参数的本质；2.有符号数和无符号数要分辨清楚；3.程序安全退出：TEQ$r0,$r04.标号必须全部大写。附录#test1-yf求阶乘.textmain:ADDIU$r1,$r0,5#r1中存自定义整数，也存最后结果ADDIU$r2,$r0,5#r2用作每次减一与r1相乘一步步求阶乘ADDIU$r3
6、,$r0,1#r3用作减“1”LABEL1:SUB$r2,$r2,$r3BLEZ$r2,LABLE2MUL$r1,$r1,$r2BGTZ$r2,LABLE1#减到0就运行结束NOPLABLE2:NOPTEQ$r0,$r0#test2-yf求(X-Y)*2-(X+Y)/8.textmain:ADDIU$r1,$r0,7#x的值ADDIU$r2,$r0,1#y的值SUB$r3,$r1,$r2#r3中是x-y的值ADD$r4,$r1,$r2#r4是x+y的值SLL$r3,$r3,1#逻辑左移1位实现乘2SRL$r
7、4,$r4,3#逻辑右移3位实现除以8SUB$r5,$r3,$r4#r5存最后结果NOPTEQ$r0,$r0#test3-yf求补码.textmain:ADDIU$r6,$r0,4#地址4个字节LW$r2,0($r1)#取高32位SUB$r1,$r1,$r6#变更地址LW$r3,0($r1)#取低32位AND$r8,$r2,$r9#判断正负BEQ$r8,$r0,LABLE2#正数直接存回原位置ADDI$r5,$r0,-1#“-1”的用处XOR$r2,$r2,$r5#按位取反XOR$r3,$r3,$r5BNE
8、$r3,$r5,LABLE1#判断低32位是否有进位ADDI$r2,$r2,1#有则高位加1LABLE1:ADDI$r3,$r3,1#取反后再加一BLABLE2LABLE2:#存入原位置SW$r3,0($r1)ADD$r1,$r1,$r6SW$r2,0($r1)NOPTEQ$r0,$r0
