mips处理器寻址方式介绍

　　什么是MIPS处理器

　　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技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和64位处理器的厂商，在RISC处理器方面占有重要地位。1984年，MIPS计算机公司成立。1992年，SGI收购了MIPS计算机公司。1998年，MIPS脱离SGI，成为MIPS技术公司。

　　MIPS的寻址方式：

　　1、MIPS硬件只支持一种寻址模式，即：寄存器基地址 + 立即数偏移量，且offset必须在-32768～32767之间（16位），任何载入和存储机器指令都可以写成：

　　lw $1，offset（$2）

　　可以使用任何寄存器作为目的操作数或源操作数。

　　2、但是，MIPS汇编器可以利用合成指令来支持多种寻址方式，这些寻址方式包括：

　　直接寻址（Direct）：由数据标号或者外部变量名寻址；

　　直接+索引（Direct+index）：偏移量加上由寄存器指定的标号地址；

　　常数（Constant）：32位常数；

　　寄存器间接（Register Indirect）：寄存器+偏移量（其中偏移量为0）。

　　3、另外，MIPS对数据的访问还有一种称为“全局指针gp相对寻址”的技术。

　　MIPS的指令格式：

　　MIPS只有三种指令格式：

　　1、R（register）类型的指令。该类型指令从寄存器堆（register file）中读取两个源操作数，计算结果写回寄存器堆。

　　2、I（immediate）类型的指令。该类型指令使用一个16位的立即数作为一个源操作数。

　　3、J（jump）类型的指令。该类型指令使用一个26位的立即数作为跳转的目标地址（target address）。

　　MIPS寻址模式总结

　　多种不同的寻址形式一般统称为寻址模式（addressing mode），图2-18给出了每种寻址模式的操作数如何识别。MIPS寻址模式如下所示：

　　

　　寻址模式：根据对操作数和/或地址的使用不同加以区分的多种寻址方式中的一种。1）立即数寻址（immediate addressing），操作数是位于指令自身中的常数。

　　2）寄存器寻址（register addressing），操作数是寄存器。

　　3）基址寻址（base addressing）或偏移寻址（ displacement addressing），操作数在内存中，其地址是指令中基址寄存器和常数的和。

　　4）PC相对寻址（PC-relative addressing），地址是PC和指令中常数的和。

　　5）伪直接寻址（pseudodirect addressing），跳转地址由指令中26位字段和PC高位相连而成。116硬件/软件接口　虽然我们把MIPS系统结构按32位地址描述，但是几乎所有的微处理器（包括MIPS）都能进行64位地址扩展（见附录E和2.18节）。这些扩展主要是针对大型程序的需要。指令集的扩展使得体系结构发展的同时，保持软件和下一代体系结构的向上兼容性。