move from Lo

(1)

Università degli Studi dell’Insubria Dipartimento di Scienze Teoriche e Applicate

Manualino minimale MIPS

Marco Tarini

Operazioni aritmetiche

Nome completo Esempio Significato Commenti .

add add $1,$2,$3 $1 = $2 + $3 2 operandi registro;

subtract sub $1,$2,$3 $1 = $2 – $3 2 operandi registro;

add immediate addi $1,$2,100 $1 = $2 + 100 operandi: registro e costante;

add unsigned addu $1,$2,$3 $1 = $2 + $3 2 operandi registro;

subtract unsignedsubu $1,$2,$3 $1 = $2 – $3 2 operandi registro;

add imm. unsign.addiu $1,$2,99 $1 = $2 + 99 operandi: registro e costante;

multiply mult $2,$3 Hi | Lo = $2 x $3 prodotto con segno: res in 64 bit multiply unsignedmultu $2,$3 Hi | Lo = $2 x $3 prodotto senza segno: res in 64 bit divide div $2,$3 Lo = $2 ÷ $3, Lo = quoziente, Hi = resto

Hi = $2 mod $3

divide unsigned divu $2,$3 Lo = $2 ÷ $3, Quoziente e resto senza segno Hi = $2 mod $3

Move from Hi mfhi $1 $1 = Hi Copia Hi in un registro Move from Lo mflo $1 $1 = Lo Copia Lo in un registro

Comando Sintassi (es) Semantica (es) ^Commenti

add add $1,$2,$3 $1 = $2 + $3 operandi: 2 registri

subtract sub $1,$2,$3 $1 = $2 – $3 operandi: 2 registri

add immediate addi $1,$2,99 $1 = $2 + 99 ^operandi:registro e costante add unsigned addu $1,$2,$3 $1 = $2 + $3 operandi: 2 registri subtract unsigned subu $1,$2,$3 $1 = $2 – $3 operandi: 2 registri add immediate

unsigned addiu $1,$2,99 $1 = $2 + 99 ^operandi:registro e costante

multiply mult $2,$3 Hi | Lo = $2×$3 prodotto con segno:

(risulato in 64 bit) multiply unsigned multu $2,$3 Hi | Lo = $2×$3 idem, ma senza segno

divide div $2,$3 Lo = $2 ÷ $3,

Hi = $2 mod $3

Lo = quoziente Hi = resto

divide unsigned divu $2,$3 Lo = $2 ÷ $3, idem, ma senza segno

(2)

Operazioni Logiche

Nome completo Esempio Significato Commenti .

add add $1,$2,$3 $1 = $2 + $3 2 operandi registro;

subtract sub $1,$2,$3 $1 = $2 – $3 2 operandi registro;

add immediate addi $1,$2,100 $1 = $2 + 100 operandi: registro e costante;

add unsigned addu $1,$2,$3 $1 = $2 + $3 2 operandi registro;

subtract unsignedsubu $1,$2,$3 $1 = $2 – $3 2 operandi registro;

add imm. unsign.addiu $1,$2,99 $1 = $2 + 99 operandi: registro e costante;

multiply mult $2,$3 Hi | Lo = $2 x $3 prodotto con segno: res in 64 bit multiply unsignedmultu $2,$3 Hi | Lo = $2 x $3 prodotto senza segno: res in 64 bit divide div $2,$3 Lo = $2 ÷ $3, Lo = quoziente, Hi = resto

Hi = $2 mod $3

divide unsigned divu $2,$3 Lo = $2 ÷ $3, Quoziente e resto senza segno Hi = $2 mod $3

Move from Hi mfhi $1 $1 = Hi Copia Hi in un registro Move from Lo mflo $1 $1 = Lo Copia Lo in un registro

MIPS Instruction Set Architecture

Architettura degli elaboratori - 3 -

Comando Sintassi (es) Semantica (es) Commenti

and and $1,$2,$3 $1 = $2 & $3 AND bit a bit

or or $1,$2,$3 $1 = $2 v $3 OR bit a bit

xor xor $1,$2,$3 $1 = $2 $3 XOR bit a bit

nor nor $1,$2,$3 $1 = ~($2 |$3) NOR bit a bit

and immediate andi $1,$2,10 $1 = $2 & 10 AND tra reg. e costante or immediate ori $1,$2,10 $1 = $2 | 10 OR tra reg. e costante xor immediate xori $1, $2,10 $1 = $2  10 XOR tra reg. e costante shift left logical sll $1,$2,10 $1 = $2 << 10 Shift a sinistra di una costante shift right logical srl $1,$2,10 $1 = $2 >> 10 Shift a destra di una costante shift right arithm. sra $1,$2,10 $1 = $2 >> 10 Idem, ma con est. in segno shift left logical sllv $1,$2,$3 $1 = $2 << $3 Shift a sinistra di una variabile shift right logical srlv $1,$2,$3 $1 = $2 >> $3 Shift a destra di una variabile

Letture e scritture RAM

Istruzione Commento

sw $3, 500($4) Storeword sh $3, 502($2) Storehalf sb $2, 41($3) Storebyte

lw $1, 30($2) Loadword lh $1, 40($3) Loadhalfword

lhu $1, 40($3) Loadhalfword unsigned lb $1, 40($3) Loadbyte

lbu $1, 40($3) Loadbyte unsigned lui $1, 40($3) LoadUpper Immediate

(16 bits shifted left by 16)

da registro a mem (store)

da mem a registro

(load)

(3)

Branch (salti condizionali)

Con confronto fra due registri

beq rs, rt, dest equal, if R[rs] == R[rt] then jump to dest bne rs, rt, dest not equal,

blt rs, rt, dest branch less then – salta se R[rs] < R[rt]

Con confronto fra un registro e zero

blez rs, dest less-or-equal zero, if R[rs] <= 0 then jump bgtz rs, dest greater-then zero >

bgez rs, dest greater-or-equal zero >=

bgezalrs, dest come sopra «…and link»

bltz rs, dest less-than zero <

bltzalrs, dest come sopra «…and link»

(pseudo-istruzione)

Jumps (salti non condizionali)

Istruzione Esempi Significato

jump j 10000 vai all’ istruzione 10000

jump and link jal 10000 vai all’ istruzione 10000… and link jump register jr $31 vai all’istruzione contenuta

nel registro $31

(4)

Assegnamenti condizionali

Istruzioni Esempi Significato

set on less than slt $1,$2,$3 if ($2 < $3) $1=1; else $1=0

< (complemento a 2)

set on less than slti $1,$2,100 if ($2 < 100) $1=1; else $1=0 immediate <costante (complemento a 2)

set on less than sltu $1,$2,$3 if ($2 < $3) $1=1; else $1=0

unsigned < (numeri senza segno)

set less then sltiu $1,$2,100 if ($2 < 100) $1=1; else $1=0 immediate unsigned <costante (numeri senza segno)

Inizializzazione / copia valori / etc

move $t0, $t1 (copia $t1 in $t0)

li $t0, val (load immediate, copia il valore val in $t0) la $t0, etichetta (load address, copia l’indirizzo addr in $t0)

nop (non fare nulla)

syscall (chiamata di sistema: viene invocato

il servizio indicato dal valore di $v0 – vedi tabella)

(5)

Funzioni di sistema

Programmazione ASM MIPS

Architetture - 9 -

Servizio Codice

(in $v0) Argomenti Risultato

print integer 1 $a0 = valore da stampare (nessuno)

print float 2 $f12 = valore da stampare (nessuno)

print double 3 $f12 = valore da stampare (nessuno)

print string 4 $a0 = indirizzo della stringa da stampare (nessuno)

read integer 5 (nessuno) $v0 = valore letto

read float 6 (nessuno) $f0 = valore letto

read double 7 (nessuno) $f0 = valore letto

read string 8 $a0 = indirizzo dove mettere la stringa

$a1 = quanti caratteri leggere + 1 (nessuno)

memory allocation 9 $a0 = numero di byte richiesti $v0 = address del blocco

exit 10 (nessuno) (nessuno)

print character 11 $a0 = integer (nessuno)

read character 12 (nessuno) $v0 = carattere letto

Sinonimi dei registri

Registro: $0 $1 $2 $3 $4 $5 $6 $7

Sinonimo: $r0 $at $v0 $v1 $a0 $a1 $a2 $a3 Registro: $8 $9 $10 $11 $12 $13 $14 $15 Sinonimo: $t0 $t1 $t2 $t3 $t4 $t5 $t6 $t7 Registro: $16 $17 $18 $19 $20 $21 $22 $23 Sinonimo: $s0 $s1 $s2 $s3 $s4 $s5 $s6 $s7 Registro: $24 $25 $26 $27 $28 $29 $30 $31 Sinonimo: $t8 $t9 $k0 $k1 $gp $sp $s8 $ra

(6)

Convenzioni nell'uso dei registri

$at , $k0-$k1: riservati (per l'assemblatore e il system calls risp.)

$a0 - $a3 : argomenti per routine (e system calls)

$v0 - $v1 : risutlati di routine (e system call)

$t0 - $t9 : valori temporanei,

$s0 - $s7 : valori stabili (salvati nelle chiamate)

$gp : puntatore globale (quale “blocco” di memoria da 64K nel viene usato)

$sp : è lo stack pointer,

indirizza la pos libera in cima allo stack

$fp : frame pointer (vedremo).

$ra : return address,

l'indirizzo di rientro dalla chiamata di procedura.

Architetture - 11 -

Direttive

Generali:

.data Inizio segmento dati

.text Inizio segmento programma

.globl e L’etichettae è visibile da altri file (per progetti multifile) Dati:

.word «Memorizza i literal numero successivi in 4 byte ciascuno»

.half «Memorizza i literal numero successivi in 2 byte ciascuno»

.byte «Memorizza i literal numero successivi in 1 byte ciascuno»

.ascii «Memorizza i literal stringa succ. come sequenze di byte»

.asciiz «Memorizza i literal stringa succ. come sequenze di byte, terminate da 0»

.space n «Lascia nBytes liberi qui »

.align n «Padding per allinearsi a 2ⁿbytes»

Architetture - 12 -