ppt 第 5 章，教材第 6 章

重点：汇编、机器语言、编程（查指令手册、看懂程序）

引言

• 计算机体系结构：程序员所能见到的计算机，由助记符（汇编语言）和操作数（寄存器和存储器）来定义。

  如 x86、MIPS 等。

• 微体系结构：体系结构的硬件实现方式。

冯·诺依曼体系结构

• 冯·诺伊曼结构：程序指令和数据统一存储（宏观），计算机电路结构简单，生产成本低
• 哈佛结构：程序指令存储和数据存储分开（微观）

汇编语言

汇编语言：机器语言的助记符。

不同指令集的处理器所支持的汇编语言不同，汇编语言不跨平台。

编译系统：预处理、编译、汇编、链接。

MIPS 体系架构设计准则：

1. 简单设计有助于规整化

   指令格式、操作数格式一致，易于在硬件中编码和处理，更复杂的高级语言代码可以转化为多条指令。

2. 加速常用功能

   仅包含简单和常用的指令，复杂由简单组合，RISC 规模小。

3. 越小越快

   MIPS 仅包含非常少量的寄存器。

4. 好的设计需要好的折中

   支持多种指令格式（3 操作数、2 操作数、1 操作数）、灵活性更强，指令格式的种类很少。

加法：add a, b, c 等价于 a = b + c。

减法：sub a, b, c 等价于 a = b - c。

操作数：寄存器、存储器、立即数。

• 寄存器：MIPS 有 32 个 32 位寄存器（加速），所以被称为 32 位体系结构。

  寄存器

  MIPS 面向寄存器编程，x86 面向栈编程。

  # $s0 = a, $s1 = b, $s2 = c sub $s0, $s1, $s2 等价于 a = b - c。