mips指令集指的是什么

　　MIPS是高效精简指令集计算机（RISC）体系结构中最优雅的一种；即使连MIPS的竞争对手也这样认为，这可以从MIPS对于后来研制的新型体系结构比如DEC的Alpha和HP的Precision产生的强烈影响看出来。虽然自身的优雅设计并不能保证在充满竞争的市场上长盛不衰，但是MIPS微处理器却经常能在处理器的每个威廉希尔官方网站 发展阶段保持速度最快的同时保持设计的简洁。

      MIPS与MIPS指令集

　　指令集是存储在CPU内部，对CPU运算进行指导和优化的硬程序。拥有这些指令集，CPU就可以更高效地运行。MIPS指令集属于精简指令集，MIPS的所有指令都是32位，指令格式简单，而X86的指令长度不是固定的。简单的指令和格式易于译码和流水线操作，但是代码密度不高，导致二进制文件大。

　　低端的CPU物理面积只有1.5平方毫米（在SOC系统里面肉眼很难找到）。而高端的R10000处理器，第一次投放市场时可能是世界上最快的CPU，它的物理面积几乎有1平方英寸，发热近30瓦特。虽然MIPS看起来没什么优势，但是足够的销售量使其能健康发展：1997年面市的44M的MIPS CPU，绝大多数使用于嵌入式应用领域。

　　MIPS（Million Instructions Per Second）：单字长定点指令平均执行速度 Million Instructions Per Second的缩写，每秒处理的百万级的机器语言指令数。这是衡量CPU速度的一个指标。像是一个Intel80386 电脑可以每秒处理3百万到5百万机器语言指令，即我们可以说80386是3到5MIPS的CPU。MIPS只是衡量CPU性能的指标。

　　MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思“无内部互锁流水级的微处理器”（Microprocessor without interlocked piped stages），其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福（Stanford）大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。

　　MIPS威廉希尔官方网站 公司是美国著名的芯片设计公司，它采用精简指令系统计算结构（RISC）来设计芯片。和英特尔采用的复杂指令系统计算结构（CISC）相比，RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点，并可以应用更多先进的威廉希尔官方网站 ，开发更快的下一代处理器。MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强大的功能。

　　MIPS的指令格式只有3种：

　　1、R（register）类型的指令。该类型指令从寄存器堆（register file）中读取两个源操作数，计算结果写回寄存器堆。

　　2、I（immediate）类型的指令。该类型指令使用一个16位的立即数作为一个源操作数。

　　3、J（jump）类型的指令。该类型指令使用一个26位的立即数作为跳转的目标地址（target address）。

　　MIPS的指令种类有：

　　1、算术运算。

　　2、逻辑运算。

　　3、数据传送。

　　4、条件转移。

　　5、无条件跳转。

　　6、特殊指令。

　　7、例外指令。

　　8、协处理器指令。

　　9、系统控制协处理器指令。

　　MIPS处理器是八十年代中期RISC CPU设计的一大热点。MIPS是卖的最好的RISC CPU，可以从任何地方，如Sony，Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机，看见MIPS产品在销售。目前随着RISC体系结构遭到x86芯片的竞争，MIPS有可能是起初RISC CPU设计中唯一的一个在本世纪盈利的。和英特尔相比，MIPS的授权费用比较低，也就为除英特尔外的大多数芯片厂商所采用。

　　MIPS的系统结构及设计理念比较先进，其指令系统经过通用处理器指令体系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V，嵌入式指令体系MIPS16、MIPS32到MIPS64的发展已经十分成熟。在设计理念上MIPS强调软硬件协同提高性能，同时简化硬件设计。

　　中国龙芯2和前代产品采用的都是64位MIPS指令架构，它与大家平常所知道的X86指令架构互不兼容，MIPS指令架构由MIPS公司所创，属于RISC体系。过去，MIPS架构的产品多见于工作站领域，索尼PS2游戏机所用的“Emotion Engine”也采用MIPS指令，这些MIPS处理器的性能都非常强劲，而龙芯2也属于这个阵营，在软件方面与上述产品完全兼容。

　　MIPS常用指令集

　　lb/lh/lw： 从存储器中读取一个byte/half word/word的数据到寄存器中。如lb $1， 0（$2）

　　sb/sh/sw： 把一个byte/half word/word的数据从寄存器存储到存储器中。如 sb $1， 0（$2）

　　add/addu：把两个定点寄存器的内容相加add $1，$2，$3（$1=$2+$3）;u为不带符号加。

　　addi/addiu：把一个寄存器的内容加上一个立即数add $1，$2，#3（$1=$2+3）;u为不带符号加。

　　sub/subu：把两个定点寄存器的内容相减。

　　div/divu：两个定点寄存器的内容相除。

　　mul/mulu：两个定点寄存器的内容相乘。

　　and/andi：与运算，两个寄存器中的内容相与and $1，$2，$3（$1=$2 & $3）;i为立即数。

　　or/ori：或运算。

　　xor/xori：异或运算。

　　beq/beqz/benz/bne：条件转移eq相等，z零，ne不等。

　　j/jr/jal/jalr:j直接跳转；jr使用寄存器跳转；

　　lui：把一个16位的立即数填入到寄存器的高16位，低16位补零。

　　sll/srl：逻辑左移/右移sll $1，$2，#2。

　　slt/slti/sltui：如果$2的值小于$3，那么设置$1的值为1，否则设置$1的值为0。slt $1，$2，$3。

　　mov/movz/movn：复制，n为负，z为零。mov $1，$2; movz $1，$2，$3（$3为零则复制$2到$1）。

　　trap：根据地址向量转入管态。

　　eret：从异常中返回到用户态。

　　32个通用寄存器

　　0（$zero）： 永远返回值为0

　　1（$at）： 用做汇编器的暂时变量

　　2-3（$v0-$v1）： 子函数调用返回结果

　　4-7（$a0-$a3）： 子函数调用的参数

　　8-15（$t0-$t7）： 暂时变量，子函数使用时不需要保存与恢复

　　16-23（$s0-$s7）： 子函数寄存器变量。子函数必须保存和恢复使用过的变量在函数返回之前，从而调用函数知道这些寄存器的值没有变化。

　　24-25（$t8-$t9）： 暂时变量，子函数使用时不需要保存与恢复

　　26-27（$k0-$k1）： 通常被中断或异常处理程序使用作为保存一些系统参数

　　28（$gp）： 全局指针。一些运行系统维护这个指针来更方便的存取“static“和”extern”变量。

　　29（$sp）： 堆栈指针

　　30（$s8/$fp）： 第9个寄存器变量。子函数可以用来做桢指针

　　31（$ra）： 子函数的返回地

　　cp0：协处理器0，MIPS对CPU的控制用cp0完成