mips指令集指的是什么

　　MIPS是高效精簡指令集計算機（RISC）體系結構中最優雅的一種；即使連MIPS的競爭對手也這樣認為，這可以從MIPS對于后來研制的新型體系結構比如DEC的Alpha和HP的Precision產生的強烈影響看出來。雖然自身的優雅設計并不能保證在充滿競爭的市場上長盛不衰，但是MIPS微處理器卻經常能在處理器的每個技術發展階段保持速度最快的同時保持設計的簡潔。

? ? ? MIPS與MIPS指令集

　　指令集是存儲在CPU內部，對CPU運算進行指導和優化的硬程序。擁有這些指令集，CPU就可以更高效地運行。MIPS指令集屬于精簡指令集，MIPS的所有指令都是32位，指令格式簡單，而X86的指令長度不是固定的。簡單的指令和格式易于譯碼和流水線操作，但是代碼密度不高，導致二進制文件大。

　　低端的CPU物理面積只有1.5平方毫米（在SOC系統里面肉眼很難找到）。而高端的R10000處理器，第一次投放市場時可能是世界上最快的CPU，它的物理面積幾乎有1平方英寸，發熱近30瓦特。雖然MIPS看起來沒什么優勢，但是足夠的銷售量使其能健康發展：1997年面市的44M的MIPS CPU，絕大多數使用于嵌入式應用領域。

　　MIPS（Million Instructions Per Second）：單字長定點指令平均執行速度 Million Instructions Per Second的縮寫，每秒處理的百萬級的機器語言指令數。這是衡量CPU速度的一個指標。像是一個Intel80386 電腦可以每秒處理3百萬到5百萬機器語言指令，即我們可以說80386是3到5MIPS的CPU。MIPS只是衡量CPU性能的指標。

　　MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思“無內部互鎖流水級的微處理器”（Microprocessor without interlocked piped stages），其機制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數據相關問題。它最早是在80年代初期由斯坦福（Stanford）大學Hennessy教授領導的研究小組研制出來的。MIPS公司的R系列就是在此基礎上開發的RISC工業產品的微處理器。這些系列產品為很多計算機公司采用構成各種工作站和計算機系統。

　　MIPS技術公司是美國著名的芯片設計公司，它采用精簡指令系統計算結構（RISC）來設計芯片。和英特爾采用的復雜指令系統計算結構（CISC）相比，RISC具有設計更簡單、設計周期更短等優點，并可以應用更多先進的技術，開發更快的下一代處理器。MIPS是出現最早的商業RISC架構芯片之一，新的架構集成了所有原來MIPS指令集，并增加了許多更強大的功能。

　　MIPS的指令格式只有3種：

　　1、R（register）類型的指令。該類型指令從寄存器堆（register file）中讀取兩個源操作數，計算結果寫回寄存器堆。

　　2、I（immediate）類型的指令。該類型指令使用一個16位的立即數作為一個源操作數。

　　3、J（jump）類型的指令。該類型指令使用一個26位的立即數作為跳轉的目標地址（target address）。

　　MIPS的指令種類有：

　　1、算術運算。

　　2、邏輯運算。

　　3、數據傳送。

　　4、條件轉移。

　　5、無條件跳轉。

　　6、特殊指令。

　　7、例外指令。

　　8、協處理器指令。

　　9、系統控制協處理器指令。

　　MIPS處理器是八十年代中期RISC CPU設計的一大熱點。MIPS是賣的最好的RISC CPU，可以從任何地方，如Sony，Nintendo的游戲機，Cisco的路由器和SGI超級計算機，看見MIPS產品在銷售。目前隨著RISC體系結構遭到x86芯片的競爭，MIPS有可能是起初RISC CPU設計中唯一的一個在本世紀盈利的。和英特爾相比，MIPS的授權費用比較低，也就為除英特爾外的大多數芯片廠商所采用。

　　MIPS的系統結構及設計理念比較先進，其指令系統經過通用處理器指令體系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V，嵌入式指令體系MIPS16、MIPS32到MIPS64的發展已經十分成熟。在設計理念上MIPS強調軟硬件協同提高性能，同時簡化硬件設計。

　　中國龍芯2和前代產品采用的都是64位MIPS指令架構，它與大家平常所知道的X86指令架構互不兼容，MIPS指令架構由MIPS公司所創，屬于RISC體系。過去，MIPS架構的產品多見于工作站領域，索尼PS2游戲機所用的“Emotion Engine”也采用MIPS指令，這些MIPS處理器的性能都非常強勁，而龍芯2也屬于這個陣營，在軟件方面與上述產品完全兼容。

　　MIPS常用指令集

　　lb/lh/lw： 從存儲器中讀取一個byte/half word/word的數據到寄存器中。如lb $1， 0（$2）

　　sb/sh/sw： 把一個byte/half word/word的數據從寄存器存儲到存儲器中。如 sb $1， 0（$2）

　　add/addu：把兩個定點寄存器的內容相加add $1，$2，$3（$1=$2+$3）;u為不帶符號加。

　　addi/addiu：把一個寄存器的內容加上一個立即數add $1，$2，#3（$1=$2+3）;u為不帶符號加。

　　sub/subu：把兩個定點寄存器的內容相減。

　　div/divu：兩個定點寄存器的內容相除。

　　mul/mulu：兩個定點寄存器的內容相乘。

　　and/andi：與運算，兩個寄存器中的內容相與and $1，$2，$3（$1=$2 & $3）;i為立即數。

　　or/ori：或運算。

　　xor/xori：異或運算。

　　beq/beqz/benz/bne：條件轉移eq相等，z零，ne不等。

　　j/jr/jal/jalr:j直接跳轉；jr使用寄存器跳轉；

　　lui：把一個16位的立即數填入到寄存器的高16位，低16位補零。

　　sll/srl：邏輯左移/右移sll $1，$2，#2。

　　slt/slti/sltui：如果$2的值小于$3，那么設置$1的值為1，否則設置$1的值為0。slt $1，$2，$3。

　　mov/movz/movn：復制，n為負，z為零。mov $1，$2; movz $1，$2，$3（$3為零則復制$2到$1）。

　　trap：根據地址向量轉入管態。

　　eret：從異常中返回到用戶態。

　　32個通用寄存器

　　0（$zero）： 永遠返回值為0

　　1（$at）： 用做匯編器的暫時變量

　　2-3（$v0-$v1）： 子函數調用返回結果

　　4-7（$a0-$a3）： 子函數調用的參數

　　8-15（$t0-$t7）： 暫時變量，子函數使用時不需要保存與恢復

　　16-23（$s0-$s7）： 子函數寄存器變量。子函數必須保存和恢復使用過的變量在函數返回之前，從而調用函數知道這些寄存器的值沒有變化。

　　24-25（$t8-$t9）： 暫時變量，子函數使用時不需要保存與恢復

　　26-27（$k0-$k1）： 通常被中斷或異常處理程序使用作為保存一些系統參數

　　28（$gp）： 全局指針。一些運行系統維護這個指針來更方便的存取“static“和”extern”變量。

　　29（$sp）： 堆棧指針

　　30（$s8/$fp）： 第9個寄存器變量。子函數可以用來做楨指針

　　31（$ra）： 子函數的返回地

　　cp0：協處理器0，MIPS對CPU的控制用cp0完成