Hướng dẫn thực hành Kiến trúc máy tính

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA KHOA HỌC & KỸ THUẬT MÁY TÍNH

Hướng dẫn thực hành

Môn: Kiến Trúc Máy Tính - 504002

Bài thực hành số 2

TP. HCM 9/2014

Bảng tóm tắt các lệnh trong bài thực hành

Instruction

Meaning

Instruction Format

add

$s1, $s2, $s3

$s1 = $s2 + $s3

op = 0 rs = $s2 rt = $s3

rd = $s1 sa = 0

f = 0x20

f = 0x21

addu $s1, $s2, $s3

op = 0 rs = $s2 rt = $s3

sub

$s1, $s2, $s3

$s1 = $s2 – $s3

$s1 = $s2 & $s3

$s1 = $s2 | $s3

rd = $s1 sa = 0

f = 0x22

f = 0x23

f = 0x24

f = 0x25

subu $s1, $s2, $s3

and

or

$s1, $s2, $s3

xor

nor

sll

$s1, $s2, $s3

$s1,$s2,10

$s1 = $s2 ^ $s3

$s1 = ~($s2|$s3)

$s1 = $s2 << 10

op = 0 rs = $s2 rt = $s3

rd = $s1 sa = 0

rd = $s1 sa = 10

f = 0x26

f = 0x27

f = 0x00

op = 0

rs = 0

rt = $s2

srl

sra

$s1,$s2,10

$s1 = $s2>>>10

$s1 = $s2 >> 10

(Hi, Lo) = $s1*$s2

rd = $s1 sa = 10

f = 0x02

f = 0x03

f = 0x18

f = 0x19

f = 0x1A

$s1, $s2, 10

mult $s1, $s2

multu $s1, $s2

op = 0 rs = $s1 rt = $s2

rd = 0

sa = 0

div

$s1, $s2

Hi = $s1/$s2

Lo = $s1%$s2

divu $s1, $s2

Hi = $s1/$s2

op = 0 rs = $s1 rt = $s2

rd = 0

sa = 0

f = 0x1B

Lo = $s1%$s2

mfhi $s1

mflo $s1

$s1 = Hi

$s1 = Lo

op = 0

rs = 0

rt = 0

rd = $s1 sa = 0

f = 0x10

f = 0x12

addi $s1, $s2, 10

addiu $s1, $s2, 10

andi $s1, $s2, 10

$s1 = $s2 + 10

$s1 = $s2 & 10

$s1 = $s2 | 10

$s1 = $s2 ^ 10

$s1 = 10 << 16

op = 0x8 rs = $s2 rt = $s1

op = 0x9 rs = $s2 rt = $s1

op = 0xc rs = $s2 rt = $s1

op = 0xd rs = $s2 rt = $s1

op = 0xe rs = $s2 rt = $s1

Imm¹⁶= 10

ori

xori $s1, $s2, 10

lui $s1, 10

$s1, $s2, 10

op = 0xf

0

rt = $s1

Thực hành kiến trúc máy tính

Bài ự 2

b, add, , d ,

sll, srl, and, nor, or, xor .. a le

format mssv_lab_bai.[asm,txt] d : 5130xxxx_lab2_bai1a.asm

B 1. Các lệnh về số học, luận lý.

a) Sinh viên viết ươ g trì dù g á lệnh add, addi, sub, subi or or … để thực

hiệ tí bê dưới, kết quả chứa vào thanh ghi $t8

540 ($t0 = 540)

+ 30 ($t1 = 30)

+ 30

-725 ($t2 = -725)

+ 25 ($t3 = 25)

# Program: Lab2 bai1a; Look at slide #22, #23 of Chapter03_2 for more

# info about the system functions

.data

output: .asciiz "\nKet qua: n"

.text

main:

# Start of code section

# Execution begins at label "main"

addi $t0,$0,540 #$t0 = 540

ori $t1,$0,540 #$t1 = 30

addi $t2,$0,-725 #$t2 = -725

addi $t3,$0,25

#$t0 = 25

...

li

la

$v0,4

# system call code for printing string = 4

$a0,output # load address of string to be printed into $a0

syscall

# call operating system to perform operation;

# system call code for printing Integer = 1

li

$v0,1

ori

$a0,$0,$t8 # load Integer value to be printed into $a0

syscall

# call operating system to perform operation;

4

Thực hành kiến trúc máy tính

Bài ự 2

b) Cũ g t ực hiện phép tính trên dùng các lệnh về dịch bit (shift bit) thay vì thực

hiện nhiều phép cộng/trừ.

G i ý: Thay vì th c hi n 5 phép cộng ta th c hi n ộ phép dịch bit (2bit) và một

phép cộng.

c) Lầ lượt thực hiện phép cộng hai số đủ lớn (0x70000000) bằng lệnh addu và add.

Quan sát kết quả, giải thích sự k á u đó.

B 2. Các lệnh về số học .

Viết ươ g trì tí g á trị biểu thức của b ểu t ứ bê dưới. kết quả lư v o t

ghi $t8, (giả sử x đủ nhỏ sao cho kết quả của biểu thứ k ô g vượt quá 32 b t để đơ

giản thử nghiệm với x = 0, x = 1).

với a = 4, b = 3, c = 2, d = 1

G i ý: (t eo ươ g á Hor er's Met od, sinh viên có thể làm theo cách của riêng

mình)

-

Khởi tạo giá trị cho a, b, c, d, x bằng lệnh số họ : dd/ dd orx ……

Nhân a với x rồ lư kết quả vào thanh ghi tạm. t = a*x

Thực hiện phép số tính giữa thanh ghi tạm với b. t = t - b //t = ax - b

Nhân thanh ghi tạm với x.

t = t*x

t = t – c //t = ax²– bx - c

t = t*x

// t = (ax²– bx – c)x

//t = (ax - b)x

Thực hiện phép số tính giữa thanh ghi tạm với c.

Nhân thanh ghi tạm với x.

Thực hiện phép số tính giữa thanh ghi tạm với d. t = t + d // t = ax³– bx²– cx +d

B 3. Các lệnh về số họ .

ươ g tự ư b 2 tì g á trị ủ b ểu t ứ bê dướ . ết quả lư v o t g $t8

ớ = 1, b = 2, c = 1, d = 2

H ệ tượ g gì s xả r k x = 2?

5

Hướng dẫn thực hành Kiến trúc máy tính - Bài số 2