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author谭九鼎 <109224573@qq.com>2021-08-08 13:25:22 +0800
committerGitHub <noreply@github.com>2021-08-08 13:25:22 +0800
commitd9ef04d164aaa9036f28862ae2afa9f92769f363 (patch)
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index 00000000..83888338
--- /dev/null
+++ b/zh-cn/mips-cn.html.markdown
@@ -0,0 +1,334 @@
+---
+language: "MIPS Assembly"
+filename: MIPS-cn.asm
+contributors:
+ - ["Stanley Lim", "https://github.com/Spiderpig86"]
+translators:
+ - ["Liu Yihua", "https://github.com/yihuajack"]
+lang: zh-cn
+---
+
+MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)汇编语言是为了配合约翰·雷洛伊·亨尼西于1981年设计的 MIPS 微处理器范式而设计的,这些 RISC 处理器用于嵌入式系统,例如网关和路由器。
+
+[阅读更多](https://en.wikipedia.org/wiki/MIPS_architecture)
+
+```asm
+# 注释用一个 '#' 表示
+
+# 一行中 '#' 之后的所有文本都会被汇编器的词法分析器忽略
+
+# 程序通常包含 .data 和 .text 部分
+
+.data # 数据存储在内存中(在RAM中分配)
+ # 类似于高级语言中的变量
+
+ # 声明遵循( 标签: .类型 值 )的声明形式
+ hello_world: .asciiz "Hello World\n" # 声明一个 null 结束的字符串
+ num1: .word 42 # 整数被视为字
+ # (32位值)
+
+ arr1: .word 1, 2, 3, 4, 5 # 字数组
+ arr2: .byte 'a', 'b' # 字符数组(每个1字节)
+ buffer: .space 60 # 在 RAM 中分配空间
+ # (不清除为0)
+
+ # 数据类型的大小
+ _byte: .byte 'a' # 1字节
+ _halfword: .half 53 # 2字节
+ _word: .word 3 # 4字节
+ _float: .float 3.14 # 4字节
+ _double: .double 7.0 # 8字节
+
+ .align 2 # 数据的内存对齐
+ # 其中数字(应是2的幂)表示几字节对齐
+ # .align 2 表示字对齐(因为 2^2 = 4 字节)
+
+.text # 这部分包括指令和程序逻辑
+.globl _main # 声明一个全局指令标签
+ # 其他文件都可以访问
+
+ _main: # MIPS 程序按顺序执行指令
+ # 这条标签下的代码将首先执行
+
+ # 打印 "hello world"
+ la $a0, hello_world # 加载存储在内存中的字符串地址
+ li $v0, 4 # 加载 syscall 的值
+ # (数字代表要执行哪个 syscall)
+ syscall # 使用给定的参数($a0)执行指定的 syscall
+
+ # 寄存器(用于在程序执行期间保存数据)
+ # $t0 - $t9 # 临时寄存器,用于过程内部的中间计算
+ # (过程调用时不保存)
+
+ # $s0 - $s7 # 保留寄存器(被保留的寄存器,过程调用时保存)
+ # 通常保存在栈中
+
+ # $a0 - $a3 # 参数寄存器,用于传递过程的参数
+ # $v0 - $v1 # 返回寄存器,用于向调用过程返回值
+
+ # 存取指令
+ la $t0, label # 将内存中由 label 指定的值的地址复制到寄存器 $t0 中
+ lw $t0, label # 从内存中复制一个字
+ lw $t1, 4($s0) # 从寄存器中存储的地址复制一个字
+ # 偏移量为4字节(地址 + 4)
+ lb $t2, label # 把一个字节复制到寄存器 $t2 的低阶部分
+ lb $t2, 0($s0) # 从 $s0 的源地址复制一个字节
+ # 偏移量为0
+ # 同理也适用于 'lh' (取半字)
+
+ sw $t0, label # 将字存储到由 label 映射的内存地址中
+ sw $t0, 8($s0) # 将字存储到 $s0 指定的地址中
+ # 偏移量为8字节
+ # 同理也适用于 'sb' (存字)和 'sh' (存半字)。'sa'不存在
+
+### 数学 ###
+ _math:
+ # 记住要将值加载到寄存器中
+ lw $t0, num # 从数据部分
+ li $t0, 5 # 或者从一个立即数(常数)
+ li $t1, 6
+ add $t2, $t0, $t1 # $t2 = $t0 + $t1
+ sub $t2, $t0, $t1 # $t2 = $t0 - $t1
+ mul $t2, $t0, $t1 # $t2 = $t0 * $t1
+ div $t2, $t0, $t1 # $t2 = $t0 / $t1
+ # (MARS 的某些版本可能不支持)
+ div $t0, $t1 # 执行 $t0 / $t1。
+ # 用 'mflo' 得商,用 'mfhi' 得余数
+
+ # 移位
+ sll $t0, $t0, 2 # 按位左移立即数(常数值)2
+ sllv $t0, $t1, $t2 # 根据一个寄存器中的变量值左移相应位
+ srl $t0, $t0, 5 # 按位右移
+ # (不保留符号,用0符号扩展)
+ srlv $t0, $t1, $t2 # 根据一个寄存器中的变量值右移相应位
+ sra $t0, $t0, 7 # 按算术位右移(保留符号)
+ srav $t0, $t1, $t2 # 根据一个寄存器中的变量值右移相应算数位
+
+ # 按位运算符
+ and $t0, $t1, $t2 # 按位与
+ andi $t0, $t1, 0xFFF # 用立即数按位与
+ or $t0, $t1, $t2 # 按位或
+ ori $t0, $t1, 0xFFF # 用立即数按位或
+ xor $t0, $t1, $t2 # 按位异或
+ xori $t0, $t1, 0xFFF # 用立即数按位异或
+ nor $t0, $t1, $t2 # 按位或非
+
+## 分支 ##
+ _branching:
+ # 分支指令的基本格式通常遵循 <指令> <寄存器1> <寄存器2> <标签>
+ # 如果给定的条件求值为真,则跳转到标签
+ # 有时向后编写条件逻辑更容易,如下面的简单的 if 语句示例所示
+
+ beq $t0, $t1, reg_eq # 如果 $t0 == $t1,则跳转到 reg_eq
+ # 否则执行下一行
+ bne $t0, $t1, reg_neq # 当 $t0 != $t1 时跳转
+ b branch_target # 非条件分支,总会执行
+ beqz $t0, req_eq_zero # 当 $t0 == 0 时跳转
+ bnez $t0, req_neq_zero # 当 $t0 != 0 时跳转
+ bgt $t0, $t1, t0_gt_t1 # 当 $t0 > $t1 时跳转
+ bge $t0, $t1, t0_gte_t1 # 当 $t0 >= $t1 时跳转
+ bgtz $t0, t0_gt0 # 当 $t0 > 0 时跳转
+ blt $t0, $t1, t0_gt_t1 # 当 $t0 < $t1 时跳转
+ ble $t0, $t1, t0_gte_t1 # 当 $t0 <= $t1 时跳转
+ bltz $t0, t0_lt0 # 当 $t0 < 0 时跳转
+ slt $s0, $t0, $t1 # 当 $t0 < $t1 时结果为 $s0 (1为真)
+
+ # 简单的 if 语句
+ # if (i == j)
+ # f = g + h;
+ # f = f - i;
+
+ # 让 $s0 = f, $s1 = g, $s2 = h, $s3 = i, $s4 = j
+ bne $s3, $s4, L1 # if (i !=j)
+ add $s0, $s1, $s2 # f = g + h
+
+ L1:
+ sub $s0, $s0, $s3 # f = f - i
+
+ # 下面是一个求3个数的最大值的例子
+ # 从 Java 到 MIPS 逻辑的直接翻译:
+ # if (a > b)
+ # if (a > c)
+ # max = a;
+ # else
+ # max = c;
+ # else
+ # max = b;
+ # else
+ # max = c;
+
+ # 让 $s0 = a, $s1 = b, $s2 = c, $v0 = 返回寄存器
+ ble $s0, $s1, a_LTE_b # 如果 (a <= b) 跳转到 (a_LTE_b)
+ ble $s0, $s2, max_C # 如果 (a > b && a <= c) 跳转到 (max_C)
+ move $v0, $s1 # 否则 [a > b && a > c] max = a
+ j done # 跳转到程序结束
+
+ a_LTE_b: # 当 a <= b 时的标签
+ ble $s1, $s2, max_C # 如果 (a <= b && b <= c) 跳转到 (max_C)
+ move $v0, $s1 # 如果 (a <= b && b > c) max = b
+ j done # 跳转到 done
+
+ max_C:
+ move $v0, $s2 # max = c
+
+ done: # 程序结束
+
+## 循环 ##
+ _loops:
+ # 循环的基本结构是一个退出条件和一个继续执行的跳转指令
+ li $t0, 0
+ while:
+ bgt $t0, 10, end_while # 当 $t0 小于 10,不停迭代
+ addi $t0, $t0, 1 # 累加值
+ j while # 跳转回循环开始
+ end_while:
+
+ # 二维矩阵遍历
+ # 假设 $a0 存储整数 3 × 3 矩阵的地址
+ li $t0, 0 # 计数器 i
+ li $t1, 0 # 计数器 j
+ matrix_row:
+ bgt $t0, 3, matrix_row_end
+
+ matrix_col:
+ bgt $t1, 3, matrix_col_end
+
+ # 执行一些东西
+
+ addi $t1, $t1, 1 # 累加列计数器
+ matrix_col_end:
+
+ # 执行一些东西
+
+ addi $t0, $t0, 1
+ matrix_row_end:
+
+## 函数 ##
+ _functions:
+ # 函数是可调用的过程,可以接受参数并返回所有用标签表示的值,如前所示
+
+ main: # 程序以 main 函数开始
+ jal return_1 # jal 会把当前程序计数器(PC)存储在 $ra
+ # 并跳转到 return_1
+
+ # 如果我们想传入参数呢?
+ # 首先,我们必须将形参传递给参数寄存器
+ li $a0, 1
+ li $a1, 2
+ jal sum # 现在我们可以调用函数了
+
+ # 递归怎么样?
+ # 这需要更多的工作
+ # 由于 jal 会自动覆盖每次调用,我们需要确保在 $ra 中保存并恢复之前的程序计数器
+ li $a0, 3
+ jal fact
+
+ li $v0, 10
+ syscall
+
+ # 这个函数返回1
+ return_1:
+ li $v0, 1 # 将值取到返回寄存器 $v0 中
+ jr $ra # 跳转回原先的程序计数器继续执行
+
+
+ # 有2个参数的函数
+ sum:
+ add $v0, $a0, $a1
+ jr $ra # 返回
+
+ # 求阶乘的递归函数
+ fact:
+ addi $sp, $sp, -8 # 在栈中分配空间
+ sw $s0, ($sp) # 存储保存当前数字的寄存器
+ sw $ra, 4($sp) # 存储先前的程序计数器
+
+ li $v0, 1 # 初始化返回值
+ beq $a0, 0, fact_done # 如果参数为0则完成
+
+ # 否则继续递归
+ move $s0, $a0 # 复制 $a0 到 $s0
+ sub $a0, $a0, 1
+ jal fact
+
+ mul $v0, $s0, $v0 # 做乘法
+
+ fact_done:
+ lw $s0, ($sp)
+ lw $ra, ($sp) # 恢复程序计数器
+ addi $sp, $sp, 8
+
+ jr $ra
+
+## 宏 ##
+ _macros:
+ # 宏可以实现用单个标签替换重复的代码块,这可以增强程序的可读性
+ # 它们绝不是函数的替代品
+ # 它们必须在使用之前声明
+
+ # 用于打印换行符的宏(这可以被多次重用)
+ .macro println()
+ la $a0, newline # 存储在这里的新行字符串
+ li $v0, 4
+ syscall
+ .end_macro
+
+ println() # 汇编器会在运行前复制此代码块
+
+ # 参数可以通过宏传入。
+ # 它们由 '%' 符号表示,可以选择起任意名字
+ .macro print_int(%num)
+ li $v0, 1
+ lw $a0, %num
+ syscall
+ .end_macro
+
+ li $t0, 1
+ print_int($t0)
+
+ # 我们也可以给宏传递立即数
+ .macro immediates(%a, %b)
+ add $t0, %a, %b
+ .end_macro
+
+ immediates(3, 5)
+
+ # 以及标签
+ .macro print(%string)
+ la $a0, %string
+ li $v0, 4
+ syscall
+ .end_macro
+
+ print(hello_world)
+
+## 数组 ##
+.data
+ list: .word 3, 0, 1, 2, 6 # 这是一个字数组
+ char_arr: .asciiz "hello" # 这是一个字符数组
+ buffer: .space 128 # 在内存中分配块,不会自动清除
+ # 这些内存块彼此对齐
+
+.text
+ la $s0, list # 取 list 的地址
+ li $t0, 0 # 计数器
+ li $t1, 5 # list 的长度
+
+ loop:
+ bgt $t0, $t1, end_loop
+
+ lw $a0, ($s0)
+ li $v0, 1
+ syscall # 打印数字
+
+ addi $s0, $s0, 4 # 字的大小为4字节
+ addi $t0, $t0, 1 # 累加
+ j loop
+ end_loop:
+
+## INCLUDE ##
+# 使用 include 语句可以将外部文件导入到程序中
+# (它只是将文件中的代码放入 include 语句的位置)
+.include "somefile.asm"
+
+```