MIPS常见指令汇总

   

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     MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages)，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。

       MIPS技术公司是美国著名的芯片设计公司，它采用精简指令系统计算结构(RISC)来设计芯片。和英特尔采用的复杂指令系统计算结构(CISC)相比，RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点，并可以应用更多先进的技术，开发更快的下一代处理器。MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强大的功能。

       MIPS CPU指令长度为 32比特，按功能可以分为以下五类：加载和存储指令，算术指令，跳转和分支指令，杂类指令和协处理器指令。 下面开始对MIPS常见的汇编指令进行讲解。

       1. 加载和存储指令

     

数据类型	CPU			协处理器1和2
	加载无符号数	加载有符号数	存储	加载	存储
字节	MIPS32	MIPS32	MIPS32
半字	MIPS32	MIPS32	MIPS32
字	MIPS32	MIPS32	MIPS32	MIPS32	MIPS32
双字(FPU)				MIPS32	MIPS32
未对齐字	MIPS32		MIPS32
关联字(原子修改)	MIPS32		MIPS32

具体的见下表：

助记符	指令格式	指令功能	实例
LB	LB rt , offset (base)	加载字节	LB a0, 4 (a1)
LBU	LBU rt , offset (base)	加载无符号字节	LBU t0 , 7 (t3)
SB	SB rt , offset (base)	存储字节	SB a0 , 3 (a3)
LH	LH rt , offset (base)	加载半字	LH s2 , 5 (s5)
LHU	LHU rt , offset (base)	加载无符号半字	LHU t0 , 6 (t3)
SH	SH rt , offset (base)	存储半字	SH s4, 18 (s1)
LW	LW rt , offset (base)	加载字	LW v0 ,6 (a1)
SW	SW rt , offset (base)	存储字	SW s6 , 1 (t3)
LWL*	LWL rt , offset (base)	加载字头	LWL a1 , 3 (t0)
LWR*	LWR rt , offset (base)	加载字尾	LWR s2 , 5(a2)
SWL*	SWL rt , offset (base)	存储字头	SWL s5 , 3 (t4)
SWR*	SWR rt , offset (base)	存储字尾	SWR a3 , 8 (a0)
LL*	LL rt , offset (base)	加载关联	LL t1 , 0 (t0)
SC*	SC rt , offset (base)	条件存储	SC t2, 0 (t0)

MIPS加载和存储指令的命名规则如下：

1)        首字母L表示加载（Load），S表示存储（Store）

2)        首字母U表示无符号（Unsigned），其余默认为有符号（Signed）

3)        尾字母R表示右（Right），L表示左（Left）

4)        字母B示字节（Byte），H表示半字（Halfword），W表示字（Word）

指令	功能	应用实例
LB	从存储器中读取一个字节的数据到寄存器中	LB R1, 0(R2)
LH	从存储器中读取半个字的数据到寄存器中	LH R1, 0(R2)
LW	从存储器中读取一个字的数据到寄存器中	LW R1, 0(R2)
LD	从存储器中读取双字的数据到寄存器中	LD R1, 0(R2)
L.S	从存储器中读取单精度浮点数到寄存器中	L.S R1, 0(R2)
L.D	从存储器中读取双精度浮点数到寄存器中	L.D R1, 0(R2)
LBU	功能与LB指令相同，但读出的是不带符号的数据	LBU R1, 0(R2)
LHU	功能与LH指令相同，但读出的是不带符号的数据	LHU R1, 0(R2)
LWU	功能与LW指令相同，但读出的是不带符号的数据	LWU R1, 0(R2)
SB	把一个字节的数据从寄存器存储到存储器中	SB R1, 0(R2)
SH	把半个字节的数据从寄存器存储到存储器中	SH R1，0(R2)
SW	把一个字的数据从寄存器存储到存储器中	SW R1, 0(R2)
SD	把两个字节的数据从寄存器存储到存储器中	SD R1, 0(R2)
S.S	把单精度浮点数从寄存器存储到存储器中	S.S R1, 0(R2)
S.D	把双精度数据从存储器存储到存储器中	S.D R1, 0(R2)
DADD	把两个定点寄存器的内容相加，也就是定点加	DADD R1,R2,R3
DADDI	把一个寄存器的内容加上一个立即数	DADDI R1,R2,#3
DADDU	不带符号的加	DADDU R1,R2,R3
DADDIU	把一个寄存器的内容加上一个无符号的立即数	DADDIU R1,R2,#3
ADD.S	把一个单精度浮点数加上一个双精度浮点数，结果是单精度浮点数	ADD.S F0,F1,F2
ADD.D	把一个双精度浮点数加上一个单精度浮点数，结果是双精度浮点数	ADD.D F0,F1,F2
ADD.PS	两个单精度浮点数相加，结果是单精度浮点数	ADD.PS F0,F1,F2
DSUB	两个寄存器的内容相减，也就是定点数的减	DSUB R1,R2,R3
DSUBU	不带符号的减	DSUBU R1,R2,R3
SUB.S	一个双精度浮点数减去一个单精度浮点数，结果为单精度	SUB.S F1,F2,F3
SUB.D	一个双精度浮点数减去一个单精度浮点数，结果为双精度浮点数	SUB.D F1,F2,F3
SUB.PS	两个单精度浮点数相减	SUB.SP F1,F2,F3
DDIV	两个定点寄存器的内容相除，也就是定点除	DDIV Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3
DDIVU	不带符号的除法运算	DDIVU Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3
DIV.S	一个双精度浮点数除以一个单精度浮点数，结果为单精度浮点数	DIV.S F1,F2,F3
DIV.D	一个双精度浮点数除以一个单精度浮点数，结果为双精度浮点数	DIV.D F1,F2,F3
DIV.PS	两个单精度浮点数相除，结果为单精度	DIV.PS F1,F2,F3
DMUL	两个定点寄存器的内容相乘，也就是定点乘	DMUL Ｒ1,Ｒ2,Ｒ3
DMULU	不带符号的乘法运算	DMULU R1,R2,R3
MUL.S	一个双精度浮点数乘以一个单精度浮点数，结果为单精度浮点数	DMUL.S F1,F2,F3
MUL.D	一个双精度浮点数乘以一个单精度浮点数，结果为双精度浮点数	DMUL.D F1,F2,F3
MUL.PS	两个单精度浮点数相乘，结果为单精度浮点数	DMUL.PS F1,F2,F3
AND	与运算，两个寄存器中的内容相与	ANDＲ1,Ｒ2,Ｒ3
ANDI	一个寄存器中的内容与一个立即数相与	ANDIＲ1,Ｒ2,#3
OR	或运算，两个寄存器中的内容相或	ORＲ1,Ｒ2,Ｒ3
ORI	一个寄存器中的内容与一个立即数相或	ORIＲ1,Ｒ2,#3
XOR	异或运算，两个寄存器中的内容相异或	XORＲ1,Ｒ2,Ｒ3
XORI	一个寄存器中的内容与一个立即数异或	XORIＲ1,Ｒ2,#3
BEQZ	条件转移指令，当寄存器中内容为0时转移发生	BEQZ R1,0
BENZ	条件转移指令，当寄存器中内容不为0时转移发生	BNEZ R1,0
BEQ	条件转移指令，当两个寄存器内容相等时转移发生	BEQ R1,R2
BNE	条件转移指令，当两个寄存器中内容不等时转移发生	BNE R1,R2
J	直接跳转指令，跳转的地址在指令中	J name
JR	使用寄存器的跳转指令，跳转地址在寄存器中	JR R1
JAL	直接跳转指令，并带有链接功能，指令的跳转地址在指令中，跳转发生时要把返回地址存放到R31这个寄存器中	JAL R1 name
JALR	使用寄存器的跳转指令，并且带有链接功能，指令的跳转地址在寄存器中，跳转发生时指令的放回地址放在R31这个寄存器中	JALR R1
MOV.S	把一个单精度浮点数从一个浮点寄存器复制到另一个浮点寄存器	MOV.S F0,F1
MOV.D	把一个双精度浮点数从一个浮点寄存器复制到另一个浮点寄存器	MOV.D F0,F1
MFC0	把一个数据从通用寄存器复制到特殊寄存器	MFC0 R1,R2
MTC0	把一个数据从特殊寄存器复制到通用寄存器	MTC0 R1,R2
MFC1	把一个数据从定点寄存器复制到浮点寄存器	MFC1 R1,F1
MTC1	把一个数据从浮点寄存器复制到定点寄存器	MTC1 R1,F1
LUI	把一个16位的立即数填入到寄存器的高16位，低16位补零	LUI R1,#42
DSLL	双字逻辑左移	DSLL R1,R2,#2
DSRL	双字逻辑右移	DSRL R1,R2,#2
DSRA	双字算术右移	DSRA R1,R2,#2
DSLLV	可变的双字逻辑左移	DSLLV R1,R2,#2
DSRLV	可变的双字罗伊右移	DSRLV R1,R2,#2
DSRAV	可变的双字算术右移	DSRAV R1,R2,#2
SLT	如果R2的值小于R3，那么设置R1的值为1，否则设置R1的值为0	SLT R1,R2,R3
SLTI	如果寄存器R2的值小于立即数，那么设置R1的值为1，否则设置寄存器R1的值为0	SLTI R1,R2,#23
SLTU	功能与SLT一致，但是带符号的	SLTU R1,R2,R3
SLTUI	功能与SLT一致，但不带符号	SLTUI R1,R2,R3
MOVN	如果第三个寄存器的内容为负，那么复制一个寄存器的内容到另外一个寄存器	MOVN R1,R2,R3
MOVZ	如果第三个寄存器的内容为0，那么复制一个寄存器的内容到另外一个寄存器	MOVZ R1,R2,R3
TRAP	根据地址向量转入管态
ERET	从异常中返回到用户态
MADD.S	一个双精度浮点数与单精度浮点数相乘加，结果为单精度
MADD.D	一个双精度浮点数与单精度浮点数相乘加，结果为双精度
MADD.PS	两个单精度浮点数相乘加，结果为单精度