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

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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

1. 启动MIPSsim。
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。
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。
5. 查看“寄存器”窗口PC寄存器的值：[PC]= 0X00000000
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 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 。

7. 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
   
8. 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 。
   
9. 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 。

5. 单步执行1条指令。
6. 查看PC的值，[PC]= 0X0000004c ，表明分支 （成功，失败）。
7. 一条指令是一条BGEZ指令，其测试条件是 >=0 ，目标地址为 0X00000058 。
8. 单步执行1条指令。
9. 查看PC的值，[PC]= 0X00000058 ，表明分支 (成功，失败）。
10. 下一条指令是一条BGEZAL指令，其测试条件是 >=0 ，目标地址为 0X00000064 。
11. 单步执行1条指令。
12. 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
13. 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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