实验答案概念.docx

实验2：MIPS指令系统和MIPS体系结构一.实验目的（1）了解和熟悉指令级模拟器（2）熟悉掌握MIPSsim模拟器的操作和使用方法 （3）熟悉MIPS指令系统及其特点，加深对MIPS指令操作语义的理解（4）熟悉MIPS体系结构二. 实验内容和步骤首先要阅读MIPSsim模拟器的使用方法，然后了解MIPSsim的指令系统和汇编语言。（1）、启动MIPSsim（用鼠标双击MIPSsim.exe）。（2）、选择“配置”-“流水方式”选项，使模拟器工作在非流水方式。（3）、参照使用说明，熟悉MIPSsim模拟器的操作和使用方法。 可以先载入一个样例程序（在本模拟器所在的文件夹下的“样例程序”文件夹中），然后分别以单步执行一条指令、执行多条指令、连续执行、设置断点等的方式运行程序，观察程序的执行情况，观察CPU中寄存器和存储器的内容的变化。（4）、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（起始地址为0。（5）、查看“寄存器”窗口PC寄存器的值：[PC]=0（6）、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0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]= 0xFFFFFFFFFFFFFF80 。5)下一条指令地址为0是一条 有 (有，无)符号载入字(字节，半字，字)指令。6)单步执行1条指令。7)查看R1的值，[R1]=0x0000000000000080。 8)下一条指令地址为0x0000000C，是一条无(有，无)符号载入 字节 (字节，半字，字)指令。 9)单步执行1条指令。 10)查看R1的值，[R1]= 0x0000000000000080。11)单步执行1条指令。12)下一条指令地址为0是一条保存字(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 0x000080(7)、执行算术运算类指令。步骤如下： 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0，是一条加法指令。 5）单步执行一条指令。 6）查看R3的值，[R3]= 0x0000000000000005 。 7）下一条指令地址为0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。(8)、执行逻辑运算类指令。步骤如下：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0x000030，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（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]= 0F000000。7）下一条指令地址为0是一条逻辑或指令，第二个操作数寻址方式是 立即数寻址（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。(9)、执行控制转移类指令。步骤如下： 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0是一条BEQ指令,其测试条件是两操作数相等，目标地址为0x 。 5) 单步执行1条指令。 6) 查看PC的值，[PC]=0x0000004C，表明分支成功（成功，失败）。 7) 一条指令是一条BGEZ指令，其测试条件是大于等于0，目标地址为0 8) 单步执行1条指令。 9) 查看PC的值，[PC]=0表明分支 成功 (成功，失败）。 10) 下一条指令是一条BGEZAL指令，其测试条件是 大于等于0，目标地址为0 11) 单步执行1条指令。 12) 查看PC的值，[PC]=0表明分支 成功 （成功，失败）；查看R31的值，[R31]=0x000000000000005C 。 13)