学习笔记：MIPS寻址（结合习题）

题目

MIPS版第二章39-42题，有关寻址。

概述

这道题主要考的是分支指令和跳转指令的寻址范围指令的寻址范围，相关知识点如下：

分支指令的指令格式如下所示：

op	reg	reg	address
6位	5位	5位	16位

从格式可以看到，留给地址的只有16位，因此它的寻址范围是PC周围的±2^{15字（在32位机中，一个字是4个字节）即±2}17字节。

跳转指令的格式如下所示：

op	address
6位	26位

从格式可以看到，留给地址的只有16位。因此它的寻址范围是PC周围的±2^{26字（在32位机中，一个字是4个字节），即±2}28字节。MIPS跳转指令寻址采用伪直接寻址，跳转指令的目标地址由当前的PC的高4位与跳转指令的低26位左移2位后相加而成。

这道题考察的是MIPS汇编。由于MPIS指令的长度是32位，指令中留给立即数的位数最多只有16位，因此需要分两步进行。首先，写t1寄存器的高16位，然后，写t2寄存器的低16位。

代码如下：

lui $t1, 0x2001
ori $t1， $t1, 0x4324

lui 指令将16位立即数放到目标寄存器高16位，目标寄存器的低16位填0，ori 指令将立即数与第二个寄存器中数的并一起送到第一个寄存器中，因此便完成了将一个32位数写入寄存器的操作。

由于j指令的跳转范围是±2^{26个字，即±2}28个字节，因此最高跳转到0x0FFFFFFC。最后一位是C而不是F是因为MIPS对字寻址，无法寻址到具体某个字节。而题中的地址为0x20014324，因此跳转不到。

MIPS规定每执行一条指令，PC自动加４，因此分支指令从0x00000604开始。最大跳转17位，即增加0x1FFFC或者减少０x20000（17位补码所能表示的数的范围）。0x20014324不在这个范围内。

这里的初始PC增加０x1FFFC或者减少０x20000后可以到达0x20014324，因此可以跳转到该地址。

Author: Li Yunzhe

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