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1、MIPS寻址方式
MIPS架构的寻址模式有寄存器寻址、立即数寻址、寄存器相对寻址和PC相对寻址4种,其中寄存器相对寻址、PC相对寻址介绍如下:
1.1、寄存器相对寻址
这种寻址模式主要被加载/存储指令使用,其对一个16位的立即数进行符号扩展,然后与指定通用寄存器的值相加,从而得到有效地址。
通用寄存器GRP + 16位立即数做符号扩展 = 有效地址
1.2、PC相对寻址
这种寻址模式主要被转移指令使用。在转移指令中有一个16位的立即数,将其左移2位并进行符号扩展,然后与程序计数器PC的值相加,可得到有效地址。
程序计数器PC + 16位立即数左移2位并做符号扩展 = 有效地址
2、MIPS指令集
2.1、MIPS指令特点
流水线效应:
mov $a0, $s2
jalr strrchr
move $a0, $s0
在执行第2行跳转分支时,第3行的move指令已经执行完了。因此,在上面指令序列中,strrchr函数的参数来自第3行的$s0,而不是第1行的$s2。
从流水线效应中可以看出,是否正确理解MIPS指令的这些特点会直接影响我们对MIPS程序逆向分析的结果,因此,我们需要熟悉把握这些特点。
2.2、指令格式
所有MIPS指令的长度相同,都是32位。为了让指令的格式刚好合适,设计者做了折中:将所有指令定长,但是不同的指令有不同的格式。在MIPS架构中,指令的最高6位均为Opcode码,剩下的26位可以将指令分为3种类型,分别为R型、I型和J型。
类型 | 格式 | |||||
R | Opcode(6) | Rs(5) | Rt(5) | Rd(5) | Shamt(5) | Funct(6) |
I | Opcode(6) | Rs(5) | Rt(5) | Immediate(16) | ||
J | Opcode(6) | Address(26) |
3、汇编常用的指令
注意:$Rd表示目的寄存器, $Rs表示源寄存器,$Rt表示作为中间缓存的寄存器,"imm"表示立即数,“MEM[]“表示RAM中的一段内存,“offset"表示偏移量。
3.1、LOAD/STORE指令
LOAD/STORE指令有14条,分别是lb、lbu、lh、lhu、ll、lw、lwl、lwr、sb、sc、sh、sw、swl和swr。
以"l"开头的都是加载指令,以"s"开头的都是存储指令,这些指令用于从存储器中读取数据,或者将数据保存在存储器中。
3.1.1、LA(Load Address) 指令用于将一个地址或标签存入一个寄存器。
语法 | 实例 | 备注 |
la $Rd, Label | la $t0, val_1 | 复制val_1表示的地址到$t0寄存器中,其中val_1是一个Label |
3.1.2、LI(Load Immediate)指令用于将一个立即数存入一个通用寄存器。
语法 | 实例 | 备注 |
lw $Rt, offset($Rs) | lw $s0, 0($sp) | "$s0 = MEM[$sp+0]",相当于取堆栈地址偏移0内存word长度的值到$s0中 |
3.1.3、LW(Load Word) 指令用于从一个指定的地址加载一个word类型的值到一个寄存器中。
语法 | 实例 | 备注 |
lw $Rt, offset($Rs) | lw $s0, 0($sp) | "$s0=MEM[$sp+0];",相当于取堆栈地址偏移0内存word长度的值到$s0中 |
3.1.4、SW(Store Word)用于将源寄存器中的值存入指定的地址。
语法 | 实例 | 备注 |
sw $Rt, offset($Rs) | sw $a0,0($sp) | "MEM[$sp+0]=$a0;",相当于将$a0寄存器中一个word大小的值存入堆栈,且$sp自动堆栈 |
3.1.5、MOVE指令用于寄存器之间值的传递。
语法 | 实例 | 备注 |
move $Rt, $Rs | move $t5, $t1 | $t5=$t1; |
3.2、算术运算指令
MIPS汇编指令的算术运算特点如下:
指令格式与实例 | 注释 |
add $t0,$t1,$t2 | "$t0=$t1+$t2;",带符号数相加 |
sub $t0,$t1,$t2 | "$t0=$t2 - $t2;", 带符号数相减 |
addi $t0,$t1,5 | $t0 = $t1 + 5; |
addu $t0,$t1,$t2 | "$t0 = $t1 + $t2;",无符号数相加 |
subu $t0, $t1, $t2 | "$t0 = $t2 - $t2;",无符号数相减 |
mult $t3, $t4 | "$t3 * $t4", 把64 Bits的积存储到"Lo,Hi"中,即"(Hi,Lo)=$t3 * $t4;" |
div $t5, $t6 | "$LO=$t5/$t6", $LO为商的整数部分;"$HI=$t5 mod $t6", $HI为余数 |
mfhi $t0 | $t0 = $HI |
mflo $t1 | $t1 = $LO |
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原文地址:http://www.cnblogs.com/blacksunny/p/7192416.html