计算机系统结构实验1&2

Sekiro

计算机系统结构实验

发布于：2020年3月26日

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字数：692字

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本文是关于计算机系统结构实验一（MIPS指令系统和MIPS体系结构）和实验二（流水线及流水线中的冲突），遇到的一些问题。

一、关于字

B:byte 字节指令

H:half word 半字节指令

W:word 字节指令

二、关于访存

按字或半字访存，无论给定地址是字（半字）中的哪一个字节的地址，都会自动转换为该字（半字）的首字节的地址。例如：MIPS中字长4字节，32位（红色框）；半字2字节，16位（蓝色框）。无论你给定的是第一个红框里的7C(0x00000000)/00(0x00000001)/08(0x00000002)/24(0x00000003)的哪一的地址，只要是按字访存，都会自动转换为7C的地址0x00000000，取出的内容都是2408007C，**一定要注意，这里是小端法存储**。

小端法：高内存地址放整数的高位，低内存地址放整数的低位，这种方式叫倒着放，术语叫小端对齐。电脑X86和手机ARM都是小端对齐的。
大端法：高内存地址放整数的低位，低内存地址放整数的高位，这种方式叫正着放，术语叫大端对齐。很多Unix服务器的cpu都是大端对齐的。

大端和小端字节序不是由操作系统决定的，而是由cpu架构决定的。

三、关于返回地址

关于这里的**返回地址**，后面的所有其他跳转指令的返回地址均指的是：当前指令的下一条指令的地址，也就是跳转指令如果不跳转（分支失败）的下一条指令的地址。例如：当前的指令的地址是0x00000068，那么返回地址就是0x00000072。还要注意offset要左移两位并进行符号位扩展后才能与PC相加得到转移地址。这里左移两位的目的是，将offset*4，使之成为4的倍数。也就是说PC+offset<<2代表了PC的后offset+1（因为PC+offset<<2的PC已经+1了）条指令为转移指令。