大连理工计算机系统结构实验报告1-MIPS指令系统和MIPS体系结构
MIPS指令系统和MIPS体系结构
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一、 实验目的和要求
详见预习报告
二、 实验原理和内容
详见预习报告
三、 主要仪器设备
详见预习报告
四、 实验步骤与数据记录
- 启动MIPSsim。
- 选择“配置”->“流水方式”选项，使模拟器工作在非流水方式。
- 参照使用说明，熟悉MIPSsim模拟器的操作和使用方法。
- 选择“文件”->“载入程序”选项，加载样例程序 alltest.asm，然后查看“代码”窗口，查看程序所在的位置。
- 查看“寄存器”窗口PC寄存器的值：[PC]= 0X00000000
- 执行load和store指令，步骤如下：
1)单步执行一条指令（F7）。
2)下一条指令地址为 0X00000004 ，是一条 有 (有，无)符号载入 字节(字节，半字，字)指令。
3)单步执行一条指令（F7）。
4)查看R1的值，[R1]= -128 十六进制-> 0XFFFFFFFFFFFFFF80 。
5)下一条指令地址为 0X00000008 ，是一条 无 (有，无)符号载入 (字节，半字，字)指令。
6)单步执行1条指令。
7)查看R1的值，[R1]= 128 十六进制-> 0X0000000000000080 。
8)下一条指令地址为 0X0000000C ，是一条 无 (有，无)符号载入 (字节，半字，字)指令。
9)单步执行1条指令。
10)查看R1的值，[R1]= 128 十六进制-> 0X0000000000000080 。
11)单步执行1条指令。
12)下一条指令地址为 0X00000014 ，是一条保存 (字节，半字，字)指令。
13）单步执行一条指令。
14）查看内存BUFFER处字的值，值为 0X00000080 。
- 执行算术运算类指令。
1）双击“寄存器”窗口中的R1，将其值修改为2。
2）双击“寄存器”窗口中的R2，将其值修改为3。
3）单步执行一条指令。
4）下一条指令地址为 0X00000020 ，是一条加法指令。
5）单步执行一条指令。
6）查看R3的值，[R3]= 5 。
7）下一条指令地址为 0X00000024 ，是一条乘法指令。
8）单步执行一条指令。
9）查看LO、HI的值，[LO]= 0X0000000000000006 ，[HI]= 0X0000000000000000 - 执行逻辑运算类指令。
1）双击“寄存器”窗口中的R1，将其值修改为0XFFFF0000。
2）双击“寄存器”窗口中的R2，将其值修改为0XFF00FF00。
3）单步执行一条指令。
4）下一条指令地址为 0X00000030 ，是一条逻辑与运算指令，第二个操作数寻址方式是(寄存器直接寻址，立即数寻址）。
5）单步执行一条指令。
6）查看R3的值，[R3]= 0X00000000FF000000 。
7）下一条指令地址为 0X00000034 ，是一条逻辑或指令，第二个操作数寻址方式是(寄存器直接寻址，立即数寻址）。
8）单步执行一条指令。
9）查看R3的值，[R3]= 0X0000000000000000 。 - 执行控制转移类指令。
1）双击“寄存器”窗口中R1，将其值修改为2。
2）双击“寄存器”窗口中R2，将其值修改为2。
3）单步执行一条指令。
4）下一条指令地址为 0X00000040 ，是一条BEQ指令,其测试条件是 两操作数相等 。
- 单步执行1条指令。
- 查看PC的值，[PC]= 0X0000004c ，表明分支 （成功，失败）。
- 一条指令是一条BGEZ指令，其测试条件是 >=0 ，目标地址为 0X00000058 。
- 单步执行1条指令。
- 查看PC的值，[PC]= 0X00000058 ，表明分支 (成功，失败）。
- 下一条指令是一条BGEZAL指令，其测试条件是 >=0 ，目标地址为 0X00000064 。
- 单步执行1条指令。
- 查看PC的值，[PC]= 0X00000064 ，表明分支 （成功，失败）；查看R31的值，[R31]= 92 16进制-> 0X000000000000005c
- 单步执行1条指令。
14）查看R1的值，[R1]= 116 0X0000000000000074 。
15）下一条指令地址为 0X00000068 ，是一条JALR指令，保存目标地址的寄存器为R1 ，保存返回地址的目标寄存器为R3。
16）单步执行1条指令。
17）查看PC和R3的值，[PC]= 0X00000074 ，[R3]= 108 0X000000000000006c 。
五、实验结果与分析
六、实验总结
我手写的，有需要留言问我要。
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