summaryrefslogtreecommitdiffhomepage
path: root/uk-ua/mips-ua.html.markdown
diff options
context:
space:
mode:
authorDivay Prakash <divayprakash@users.noreply.github.com>2020-01-24 20:02:22 +0530
committerGitHub <noreply@github.com>2020-01-24 20:02:22 +0530
commit9f41d38cec5fb891c5450a39a440b948eaf913e5 (patch)
tree82636e5e18ad7df9636d7939e2aa1f6abecf58c9 /uk-ua/mips-ua.html.markdown
parent7e27297ea555764a5e690f251205d9323b349bb2 (diff)
parent8e18975548d40ab0de6924ffac38127d7f01fecd (diff)
Merge branch 'master' into dart-formatting
Diffstat (limited to 'uk-ua/mips-ua.html.markdown')
-rw-r--r--uk-ua/mips-ua.html.markdown366
1 files changed, 366 insertions, 0 deletions
diff --git a/uk-ua/mips-ua.html.markdown b/uk-ua/mips-ua.html.markdown
new file mode 100644
index 00000000..8d4517fe
--- /dev/null
+++ b/uk-ua/mips-ua.html.markdown
@@ -0,0 +1,366 @@
+---
+language: "MIPS Assembly"
+filename: MIPS.asm
+contributors:
+ - ["Stanley Lim", "https://github.com/Spiderpig86"]
+translators:
+ - ["AstiaSun", "https://github.com/AstiaSun"]
+lang: uk-ua
+---
+
+Мова ассемблера MIPS (англ. Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) була написана для роботи з мікропроцесорами MIPS, парадигма яких була описана в 1981 році [Джоном Геннессі](https://uk.wikipedia.org/wiki/Джон_Лерой_Геннессі). Ці RISC процесори використовуються у таких вбудованих системах, як маршрутизатори та мережеві шлюзи.
+
+[Детальніше](https://en.wikipedia.org/wiki/MIPS_architecture)
+
+```asm
+# Коментарі позначені як'#'
+
+# Всі символи після '#' ігноруються лексичним аналізатором асемблера.
+
+# Зазвичай програми поділяються на .data та .text частини
+
+.data # У цьому розділі дані зберігаються у пам'яті, виділеній в RAM, подібно до змінних
+ # в мовах програмування вищого рівня
+
+ # Змінна оголошується наступним чином: [назва]: .[тип] [значення]
+ # Наприклад:
+ hello_world: .asciiz "Hello World\n" # Оголосити текстову змінну
+ num1: .word 42 # word - це чисельний тип 32-бітного розряду
+
+ arr1: .word 1, 2, 3, 4, 5 # Масив чисел
+ arr2: .byte 'a', 'b' # Масив буквених символів (розмір кожного - 1 байт)
+ buffer: .space 60 # Виділити місце в RAM
+ # (не очищується, тобто не заповнюється 0)
+
+ # Розміри типів даних
+ _byte: .byte 'a' # 1 байт
+ _halfword: .half 53 # 2 байти
+ _word: .word 3 # 4 байти
+ _float: .float 3.14 # 4 байти
+ _double: .double 7.0 # 8 байтів
+
+ .align 2 # Вирівнювання пам'яті даних, де число
+ # показує кількість байтів, вирівнених
+ # у степені 2. (.align 2 означає
+ # чисельне (word) вирівнювання оскільки
+ # 2^2 = 4 байти)
+
+.text # Розділ, що містить інструкції та
+ # логіку програми
+
+.globl _main # Оголошує назву інструкції як
+ # глобальну, тобто, яка є доступною для
+ # всіх інших файлів
+
+ _main: # програми MIPS виконують інструкції
+ # послідовно, тобто першочергово код
+ # буде виконуватись після цієї позначки
+
+ # Виведемо на екран "hello world"
+ la $a0, hello_world # Завантажує адресу тексту у пам'яті
+ li $v0, 4 # Завантажує значення системної
+ # команди (вказуючи тип функціоналу)
+ syscall # Виконує зазначену системну команду
+ # з обраним аргументом ($a0)
+
+ # Регістри (використовуються, щоб тримати дані протягом виконання програми)
+ # $t0 - $t9 # Тимчасові регістри використовуються
+ # для проміжних обчислень всередині
+ # підпрограм (не зберігаються між
+ # викликами функцій)
+
+ # $s0 - $s7 # Збережені регістри, у яких значення
+ # зберігаються між викликами підпрограм.
+ # Зазвичай зберігаються у стеку.
+
+ # $a0 - $a3 # Регістри для передачі аргументів для
+ # підпрограм
+ # $v0 - $v1 # Регістри для значень, що повертаються
+ # від викликаної функції
+
+ # Типи інструкції завантаження / збереження
+ la $t0, label # Скопіювати адресу в пам'яті, де
+ # зберігається значення змінної label
+ # в регістр $t0
+ lw $t0, label # Скопіювати чисельне значення з пам'яті
+ lw $t1, 4($s0) # Скопіювати чисельне значення з адреси
+ # пам'яті регістра зі зміщенням в
+ # 4 байти (адреса + 4)
+ lb $t2, label # Скопіювати буквений символ в частину
+ # нижчого порядку регістра $t2
+ lb $t2, 0($s0) # Скопіювати буквений символ з адреси
+ # в $s0 із зсувом 0
+ # Подібне використання і 'lh' для halfwords
+
+ sw $t0, label # Зберегти чисельне значення в адресу в
+ # пам'яті, що відповідає змінній label
+ sw $t0, 8($s0) # Зберегти чисельне значення в адресу,
+ # що зазначена у $s0, та зі зсувом у 8 байтів
+ # Така ж ідея використання 'sb' та 'sh' для буквених символів та halfwords.
+ # 'sa' не існує
+
+
+### Математичні операції ###
+ _math:
+ # Пам'ятаємо, що попередньо потрібно завантажити дані в пам'ять
+ lw $t0, num # Із розділа з даними
+ li $t0, 5 # Або безпосередньо з константи
+ 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 (Може не підтримуватись
+ # деякими версіями MARS)
+ div $t0, $t1 # Виконує $t0 / $t1. Отримати частку можна
+ # за допомогою команди 'mflo', остаток - 'mfhi'
+
+ # Бітовий зсув
+ sll $t0, $t0, 2 # Побітовий зсув вліво на 2. Біти вищого порядку
+ # не зберігаються, нищого - заповнюються 0
+ sllv $t0, $t1, $t2 # Зсув вліво зі змінною кількістю у
+ # регістрі
+ srl $t0, $t0, 5 # Побітовий зсув вправо на 5 (не зберігає
+ # біти, біти зліва заповнюються 0)
+ srlv $t0, $t1, $t2 # Зсув вправо зі змінною кількістю у
+ # регістрі
+ sra $t0, $t0, 7 # Побітовий арифметичний зсув вправо
+ # (зберігає біти)
+ srav $t0, $t1, $t2 # Зсув вправо зі змінною кількістю у
+ # регістрі зі збереження значеннь бітів
+
+ # Побітові операції
+ and $t0, $t1, $t2 # Побітове І (AND)
+ andi $t0, $t1, 0xFFF # Побітове І з безпосереднім значенням
+ or $t0, $t1, $t2 # Побітове АБО (OR)
+ ori $t0, $t1, 0xFFF # Побітове АБО з безпосереднім значенням
+ xor $t0, $t1, $t2 # Побітова виключна диз'юнкція (XOR)
+ xori $t0, $t1, 0xFFF # Побітове XOR з безпосереднім значенням
+ nor $t0, $t1, $t2 # Побітова стрілка Пірса (NOR)
+
+## Розгалуження ##
+ _branching:
+ # В основному інструкції розгалуження мають наступну форму:
+ # <instr> <reg1> <reg2> <label>
+ # де label - це назва змінної, в яку ми хочемо перейти, якщо зазначене твердження
+ # правдиве
+
+ beq $t0, $t1, reg_eq # Перейдемо у розгалуження reg_eq
+ # якщо $t0 == $t1, інакше -
+ # виконати наступний рядок
+ bne $t0, $t1, reg_neq # Розгалужується, якщо $t0 != $t1
+ b branch_target # Розгалуження без умови завжди виконується
+ beqz $t0, req_eq_zero # Розгалужується, якщо $t0 == 0
+ bnez $t0, req_neq_zero # Розгалужується, якщо $t0 != 0
+ bgt $t0, $t1, t0_gt_t1 # Розгалужується, якщо $t0 > $t1
+ bge $t0, $t1, t0_gte_t1 # Розгалужується, якщо $t0 >= $t1
+ bgtz $t0, t0_gt0 # Розгалужується, якщо $t0 > 0
+ blt $t0, $t1, t0_gt_t1 # Розгалужується, якщо $t0 < $t1
+ ble $t0, $t1, t0_gte_t1 # Розгалужується, якщо $t0 <= $t1
+ bltz $t0, t0_lt0 # Розгалужується, якщо $t0 < 0
+ slt $s0, $t0, $t1 # Інструкція, що посилає сигнал коли
+ # $t0 < $t1, результат зберігається в $s0
+ # (1 - правдиве твердження)
+
+ # Просте твердження якщо (if)
+ # if (i == j)
+ # f = g + h;
+ # f = f - i;
+
+ # Нехай $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
+
+ # Нижче наведений приклад знаходження максимального значення з 3 чисел
+ # Пряма трансляція в Java з логіки MIPS:
+ # if (a > b)
+ # if (a > c)
+ # max = a;
+ # else
+ # max = c;
+ # else
+ # max = b;
+ # else
+ # max = c;
+
+ # Нехай $s0 = a, $s1 = b, $s2 = c, $v0 = повернути регістр
+ ble $s0, $s1, a_LTE_b # якщо (a <= b) розгалуження(a_LTE_b)
+ ble $s0, $s2, max_C # якщо (a > b && a <=c) розгалуження(max_C)
+ move $v0, $s1 # інакше [a > b && a > c] max = a
+ j done # Перейти в кінець програми
+
+ a_LTE_b: # Мітка розгалуження, коли a <= b
+ ble $s1, $s2, max_C # якщо (a <= b && b <= c) розгалуження(max_C)
+ move $v0, $s1 # якщо (a <= b && b > c) max = b
+ j done # Перейти в кінець програми
+
+ max_C:
+ move $v0, $s2 # max = c
+
+ done: # Кінець програми
+
+## Цикли ##
+ _loops:
+ # Цикл складається з умови виходу та з інструкції переходу після його завершення
+ li $t0, 0
+ while:
+ bgt $t0, 10, end_while # Коли $t0 менше 10, продовжувати ітерації
+ addi $t0, $t0, 1 # Збільшити значення
+ j while # Перейти на початок циклу
+ end_while:
+
+ # Транспонування 2D матриці
+ # Припустимо, що $a0 зберігає адресу цілочисельної матриці розмірністю 3 x 3
+ li $t0, 0 # Лічильник для i
+ li $t1, 0 # Лічильник для j
+ matrix_row:
+ bgt $t0, 3, matrix_row_end
+
+ matrix_col:
+ bgt $t1, 3, matrix_col_end
+
+ # ...
+
+ addi $t1, $t1, 1 # Збільшити лічильник стовпця (col)
+ matrix_col_end:
+
+ # ...
+
+ addi $t0, $t0, 1
+ matrix_row_end:
+
+## Функції ##
+ _functions:
+ # Функції - це процедури, що викликаються, приймають аргументи та повертають значення
+
+ main: # Програма починається з головної функції
+ jal return_1 # jal збереже поточний ПЦ (програмний центр) в $ra,
+ # а потім перейде до return_1
+
+ # Як передати аргументи?
+ # По-перше, ми маємо передати значення аргументів у регістри аргументів
+ li $a0, 1
+ li $a1, 2
+ jal sum # Тепер ми можемо викликати функцію
+
+ # Як щодо рекурсії?
+ # Тут потрібно дещо більше роботи оскільки ми маємо впевнитись, що ми збережемо
+ # та зчитаємо попередній ПЦ в $ra, оскільки jal автоматично перепише її при виклику
+ li $a0, 3
+ jal fact
+
+ li $v0, 10
+ syscall
+
+ # Ця функція повертає 1
+ return_1:
+ li $v0, 1 # Завантажити val в регіст $v0
+ jr $ra # Повернутись до попереднього ПЦ і продовжити виконання
+
+
+ # Функція з двома аргументами
+ sum:
+ add $v0, $a0, $a1
+ jr $ra # Повернутись
+
+ # Рекурсивна функція, яка знаходить факторіал
+ fact:
+ addi $sp, $sp, -8 # Виділити місце в стеку
+ sw $s0, ($sp) # Зберегти регістр, що містить поточне число
+ sw $ra, 4($sp) # Зберегти попередній ПЦ
+
+ li $v0, 1 # Проініціалізувати значення, що повертатиметься
+ beq $a0, 0, fact_done # Закінчити, якщо параметр 0
+
+ # Інакше, продовжити рекурсію
+ move $s0, $a0 # Скопіювати $a0 в $s0
+ sub $a0, $a0, 1
+ jal fact
+
+ mul $v0, $s0, $v0 # Множення
+
+ fact_done:
+ lw $s0, ($sp)
+ lw $ra, ($sp) # Відновити ПЦ
+ addi $sp, $sp, 8
+
+ jr $ra
+
+## Макроси ##
+ _macros:
+ # Макроси надзвичайно корисні для заміни блоків коду, що повторюються, за допомогою
+ # однієї змінної, для покращення читабельності
+ # Це не заміна функцій.
+ # Вони мають бути оголошені перед використанням
+
+ # Макрос для виведення нових рядків (оскільки операція досить часто виконується)
+ .macro println()
+ la $a0, newline # Значення нового рядка зберігатиметься тут
+ li $v0, 4
+ syscall
+ .end_macro
+
+ println() # Асемблер скопіює цей блок коду сюди
+ # перед тим, як виконувати його
+
+ # Можна передавати параметри у макроси.
+ # Параметри позначаються знаком '%' з довільною назвою
+ .macro print_int(%num)
+ li $v0, 1
+ lw $a0, %num
+ syscall
+ .end_macro
+
+ li $t0, 1
+ print_int($t0)
+
+ # Значення також можна передавати безпосередньо в макроси
+ .macro immediates(%a, %b)
+ add $t0, %a, %b
+ .end_macro
+
+ immediates(3, 5)
+
+ # Одночасно із назвами змінних
+ .macro print(%string)
+ la $a0, %string
+ li $v0, 4
+ syscall
+ .end_macro
+
+ print(hello_world)
+
+## Масиви ##
+.data
+ list: .word 3, 0, 1, 2, 6 # Це масив чисел
+ char_arr: .asciiz "hello" # Це текстовий масив
+ buffer: .space 128 # Виділяє блок пам'яті, що
+ # автоматично не очищується
+ # Ці блоки пам'яті вирівнені
+ # вирівнені поруч один з одним
+
+.text
+ la $s0, list # Завантажити адресу списку
+ li $t0, 0 # Лічильник
+ li $t1, 5 # Довжина списку
+
+ loop:
+ bgt $t0, $t1, end_loop
+
+ lw $a0, ($s0)
+ li $v0, 1
+ syscall # Вивести число
+
+ addi $s0, $s0, 4 # Розмір числа - 4 байти
+ addi $t0, $t0, 1 # Збільшити
+ j loop
+ end_loop:
+
+## Включення ##
+# Потрібно для імпорту сторонніх файлів у програму (насправді, код з цього файлу
+# копіюється та вставляється в місце, де оголошений імпорт)
+.include "somefile.asm"
+
+```