Istruzione di salto in Assembly MIPS

Question

Ecco alcuni codice assembly MIPS che ho scritto per testare l'istruzione di salto:

addi $a0, $0, 1 
j next 
next: 
j skip1 
add $a0, $a0, $a0 
skip1: 
j skip2: 
add $a0, $a0, $a0 
add $a0, $a0, $a0 
skip2: 
j skip3 
loop: 
add $a0, $a0, $a0 
add $a0, $a0, $a0 
add $a0, $a0, $a0 
skip3: 
j loop 

Quando eseguo l'assemblatore, ecco il risultato:

[0x000000] 0x20040001 # addi $a0, $zero, 1 ($a0 = 1) 
[0x000004] 0x08000002 # j 0x0002 (jump to addr 0x0008) 
[0x000008] 0x08000004 # j 0x0004 (jump to addr 0x0010) 
[0x00000C] 0x00842020 # add $a0, $a0, $a0 ($a0 = $a0 + $a0) 
[0x000010] 0x08000007 # j 0x0007 (jump to addr 0x001C) 
[0x000014] 0x00842020 # add $a0, $a0, $a0 ($a0 = $a0 + $a0) 
[0x000018] 0x00842020 # add $a0, $a0, $a0 ($a0 = $a0 + $a0) 
[0x00001C] 0x0800000B # j 0x000B (jump to addr 0x002C) 
[0x000020] 0x00842020 # add $a0, $a0, $a0 ($a0 = $a0 + $a0) 
[0x000024] 0x00842020 # add $a0, $a0, $a0 ($a0 = $a0 + $a0) 
[0x000028] 0x00842020 # add $a0, $a0, $a0 ($a0 = $a0 + $a0) 
[0x00002C] 0x08000008 # j 0x0008 (jump to addr 0x0020) 

Guardando alla macchina codice per le istruzioni di salto, questo è quello che vedo:

1st jump (just jumps to next instruction) 0x08000002 
2nd jump (skips 1 instruction) 0x08000004 
3rd jump (skips 2 instructions) 0x08000007 
4th jump (skips 3 instructions) 0x0800000B 
5th jump (skips 3 instructions backwards) 0x08000008 

Dall'esame di queste istruzioni, sembra l ike il codice macchina inizia con un 08 per l'istruzione di salto, e il numero alla fine dice all'istruzione di salto dove andare. Tuttavia, non riesco a capire come viene calcolato questo numero. Inoltre, non c'è nulla che indichi che il 5 ° salto è un salto all'indietro.

Come viene calcolato il valore di salto?

Answer 1

Basta esaminare un manuale di riferimento per ulteriori dettagli sulla codifica opcode.

Versione corta: in un'istruzione a 32 bit non è possibile includere una destinazione di salto a 32 bit. L'opcode utilizza 6 bit, che lascia 26 bit per l'istruzione. L'indirizzo di destinazione è costruito prendendo i primi 4 bit dell'indirizzo dell'istruzione seguendo l'istruzione j, quindi 2 bit zero vengono aggiunti ai 26 bit dell'operando dell'istruzione di salto. (Poiché le istruzioni sono 32 bit, l'allineamento è utile e consente l'omissione degli ultimi due 0)

Al salto all'indietro: gli indirizzi sono assoluti, NON relativi, quindi dipende solo dall'indirizzo dell'istruzione di salto , che si tratti di un salto in avanti o all'indietro.

EDIT: Una descrizione più dettagliata: Abbiamo all'indirizzo x istruzione di salto j. Let t t rappresenta l'operando jump di j. t è largo 26 bit. Il modello di bit di indirizzo della successiva istruzione viene calcolato come segue:

upper_6_bits_of(x+4),t,0,0 

Quindi il salto è SEMPRE assoluta. Non ci sono salti relativi. quando il risultato è minore di x, allora è un salto all'indietro, quando è maggiore è un salto in avanti (e se vuoi qualcosa di stupido, lo rendi uguale ;-).

Quindi diamo un'occhiata al 5 ° salto del vostro esempio:

I primi 6 bit della destinazione di salto sono: 000000, perché i superiori 6 bit dell'indirizzo dell'istruzione dietro il salto sono 000000.

i successivi 26 bit sono i più bassi di 26 bit della istruzione di salto, che è 00000000000000000000001000

gli ultimi 2 bit sono: 00, perché la Got sempre aggiunto.

Insieme abbiamo: 0000000000000000000000000000100000, che è hex 20. E a quell'indirizzo è esattamente l'etichetta/istruzione dove il flusso dovrebbe continuare.

Answer 2

In MIPS, J è un'istruzione J-type:

J-type instructions (Jumps) 
3 22 
1 65      0 
+----+-------------------------+ 
| op |   target   | 
+----+-------------------------+ 

così abbiamo una target che è lungo 26 bit. Esso viene combinato con il PC della successiva istruzione come segue:

I 
I+1 PC <- (PC & 0xf0000000) | (target << 2) 

E 'spostato a sinistra 2 bit, dal momento che le istruzioni MIPS (ignorando l'estensione mips16) sono lunghe 32 bit, il che significa che tutti cominciano in un discorso il cui i 2 bit inferiori sono zero.