指令集:MIPS基本指令與其他指令集之間對(duì)比

各種體系結(jié)構(gòu)的基本指令之間有很多的相似之處肋殴,這里我們以MIPS的基本指令為基準(zhǔn)住册,對(duì)比另外的指令集耘成。

MIPS主要指令

幾乎所有的體系結(jié)構(gòu)都可以找到跟MIPS基本指令相似的指令谓传,就像圖9到圖13所示的這樣慷暂。指令可以分為四類(lèi):數(shù)據(jù)傳輸(圖9)聘殖;算術(shù),邏輯(圖10)行瑞;控制(圖11)奸腺;浮點(diǎn)指令(圖12)。第五類(lèi)(圖13)是寄存器使用的約定和各個(gè)體系結(jié)構(gòu)的偽指令血久。如果一條MIPS基本指令在另外的體系結(jié)構(gòu)中需要順序的幾條指令來(lái)替代突照,在圖9到13中用分號(hào)來(lái)連接。(為了防止混淆氧吐,在這里讹蘑,目的寄存器總是最左邊的那個(gè),不一定跟各個(gè)指令集中原本的用法一樣筑舅。)圖14到圖17羅列的是嵌入式RISC中等價(jià)的指令座慰。嵌入式RISC中一般不會(huì)定義浮點(diǎn)指令。

圖9:MIPS對(duì)應(yīng)的桌面RISC數(shù)據(jù)傳輸指令翠拣。等價(jià)MIPS指令的幾條順序指令版仔,由分號(hào)分隔,如果有好幾條指令可以對(duì)應(yīng),則用逗號(hào)分隔蛮粮。在這個(gè)圖中益缎,半字是16bit,一個(gè)字是32個(gè)bit蝉揍。注意在Alpha中链峭,LDS將單精度浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換成雙精度浮點(diǎn),并且填滿了整個(gè)64位寄存器又沾。
圖10:MIPS對(duì)應(yīng)的桌面RISC算術(shù)/邏輯指令弊仪。破折號(hào)代表那個(gè)體系結(jié)構(gòu)沒(méi)有對(duì)應(yīng)的指令,或者說(shuō)不是幾條指令就可以得到等價(jià)的操作杖刷。等價(jià)MIPS指令的幾條順序指令励饵,由分號(hào)分隔,如果有好幾條指令可以對(duì)應(yīng)滑燃,則用逗號(hào)分隔役听。在算術(shù)/邏輯類(lèi)指令中,除了SPARC的體系結(jié)構(gòu)都用不同的指令助記符來(lái)標(biāo)明一個(gè)立即數(shù)操作表窘。SPARC直接提供多個(gè)立即數(shù)版本的指令(當(dāng)然典予,它們是獨(dú)立的操作符)。
圖11:MIPS對(duì)應(yīng)的桌面RISC控制指令乐严。等價(jià)MIPS指令的幾條順序指令瘤袖,由分號(hào)分隔,如果有好幾條指令可以對(duì)應(yīng)昂验,則用逗號(hào)分隔捂敌。
圖12:MIPS對(duì)應(yīng)的桌面RISC浮點(diǎn)指令。破折號(hào)代表那個(gè)體系結(jié)構(gòu)沒(méi)有對(duì)應(yīng)的指令既琴,或者說(shuō)不是幾條指令就可以得到等價(jià)的操作占婉。等價(jià)MIPS指令的幾條順序指令,由分號(hào)分隔甫恩,如果有好幾條指令可以對(duì)應(yīng)逆济,則用逗號(hào)分隔。
圖13:MIPS對(duì)應(yīng)的桌面RISC約定填物。
圖14:MIPS對(duì)應(yīng)的嵌入式指令傳輸指令纹腌。等價(jià)MIPS指令的幾條順序指令,由分號(hào)分隔滞磺。注意的是嵌入式RISC一般沒(méi)有浮點(diǎn)指令定義。Thumb和MIPS16是16位指令莱褒,是ARM和MIPS指令集的子集击困,可以在執(zhí)行中切換模式,到執(zhí)行完整的指令集。破折號(hào)說(shuō)明存在32位指令阅茶,但是不存在16位指令蛛枚。
圖15:MIPS對(duì)應(yīng)的嵌入式RISC算術(shù)/邏輯指令。破折號(hào)代表那個(gè)體系結(jié)構(gòu)沒(méi)有對(duì)應(yīng)的指令脸哀,或者說(shuō)不是幾條指令就可以得到等價(jià)的操作蹦浦。等價(jià)MIPS指令的幾條順序指令,由分號(hào)分隔撞蜂,如果有好幾條指令可以對(duì)應(yīng)盲镶,則用逗號(hào)分隔。Thumb和MIPS16是16位指令蝌诡,是ARM和MIPS指令集的子集溉贿,可以在執(zhí)行中切換模式,到執(zhí)行完整的指令集浦旱。上標(biāo)1說(shuō)明存在32位指令宇色,但是不存在16位指令。上標(biāo)2代表只存在16位的模式中颁湖。ARM在所有數(shù)據(jù)操作指令中都可以移位宣蠕,所以上標(biāo)3代表是move指令的一個(gè)變種,比如LSR3甥捺。
圖16:MIPS對(duì)應(yīng)的嵌入式RISC控制指令抢蚀。Thumb和MIPS16是16位指令,是ARM和MIPS指令集的子集涎永,可以在執(zhí)行中切換模式思币,到執(zhí)行完整的指令集。破折號(hào)1說(shuō)明存在32位指令羡微,但是不存在16指令谷饿。上標(biāo)2代表只存在16位的模式中。
圖K17妈倔。MIPS對(duì)應(yīng)的嵌入式RISC約定博投。
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