MIPS

讀入輸出

字元串

輸出

`.ascii` 與 `.asciiz`

.ascii

不會在字元串後加上

'\0'

，而

.asciiz

會在字元串加

'\0'

。兩者均以位元組為機關存儲資料，這會對我們帶來一些小麻煩，

.asciiz

之後配置設定的空間首位址有可能無法字對齊，是以我們在定義

.ascii

與

.asciiz

時盡量寫在最後面

#正确寫法
.data
	array_int: .space 28
	space: .asciiz " "
#錯誤示範
.data
	space: .asciiz " " 
	array_int: .space 28
#由于.data後面的變量聲明在記憶體中是緊密有序存儲的，是以後面擷取array的位址時會報錯“fetch address not aligned on word boundary 0x00000002”

syscall($v0=4)

以$a0寄存器所存位址為首位址輸出，直到遇上

'\0'

停止

#輸出一個空格并換行
.data
	space: .asciiz " " 
	enter: .asciiz "\n"
.text
	la $a0,space #将space的首位址傳給$a0
	li $v0,4
	syscall
	la $a0,enter #将enter的首位址傳給$a0
	li $v0,4
	syscall

讀入

syscall($v0=8)

讀入一個字元串，其中 a 0 表示讀入的首地址， a0表示讀入的首位址， a0表示讀入的首位址，a1表示讀入的字元數n，與fget類似，會在讀入的字元串最後加

'\n'

，是以實際上最多讀入n-1個字元

syscall($v0=12)

讀入一個字元，将讀入的字元存在$v0中。

.data 
	str: .space 20
.text
	#$t0 = i
	li $v0,12
	syscall
	sb $v0,str($t0) # 将讀入的字元存在str[i]中(sb指令僅将寄存器的低8位儲存)

整數

讀入

使用syscall( v 0 = 5 ) ，将讀入的整數存在 v0=5)，将讀入的整數存在 v0=5)，将讀入的整數存在v0中

輸出

使用syscall( v 0 = 5 ) ，将 v0=5)，将 v0=5)，将a0中的整數輸出

條件語句

單條件

相等條件if-else

if(i==j){
    THEN語句塊
}else{
    ELSE語句塊
}

用beq

#t0=i,t1=j	
	beq $t0,$t1,then #若i==j，那麼跳到THEN語句塊，不相等則進行運作下一條語句，即ELSE語句塊
	ELSE語句塊
	j end #不跳轉到end的話将繼續運作THEN語句塊
then:
	THEN語句塊
end:

用bne

該寫法與C的THEN與ELSE塊順序一樣，是以我一般都是将if中的條件取反後用轉移指令，這樣就保持了與c語言差不多的寫法（老菜雞行為）。

#t0=i,t1=j	
	bne $t0,$t1,else #若i!=j，那麼跳到ELSE語句塊，相等則進行運作下一條語句，即THEN語句塊
	THEN語句塊
	j end #不跳轉到end的話将繼續運作ELSE語句塊
else:
	ELSE語句塊	
end:

與0比較的if-else

使用bxxx rs,label。（同理我為了保持與c語言一樣的寫法，将條件取反後再找指令）

if(a<=0){
    THEN塊
}else{
    ELSE塊
}

#$t0=a
	bgtz $t0,else #當a>0時跳轉
	THEN塊
	j end
else:
	ELSE塊
end:

非0值比較的if-else

使用slt使其轉化為與0比較的if-else，若條件中含=号，則将條件取反（如條件為i<=j,那麼slt判斷的為j<i）。下面清單表示（ t 0 = i , t0=i, t0=i,t1=j,$t2為儲存slt結果的寄存器）

初始條件	slt	$t2所代表的含義	beq/bne
i<j	slt t 2 , t2, t2,t0,$t1	0:初始條件為假 1:初始條件為真	beq $t2,$0,else
i>j	slt t 2 , t2, t2,t1,$t0	0:初始條件為假 1:初始條件為真	beq $t2,$0,else
i<=j	slt t 2 , t2, t2,t1,$t0	0:初始條件為真 1:初始條件為假	bne $t2,$0,else
i>=j	slt t 2 , t2, t2,t0,$t1	0:初始條件為真 1:初始條件為假	bne $t2,$0,else

（注：均為了保持與c語言順序一緻，隻寫了該寫法的beq/bne，事實上i<j的beq/bne也可以寫為bne $t2,$0,then，但是這種寫法的THEN塊與ELSE塊與c語言的順序相反）

eg：i<=j,将上表格的對應的slt和beq/bne複制即可

if(i<=j){
	THEN塊
}else{
	ELSE塊
}

#$t0=i,$t1=j
	slt $t2,$t1,$t0
	bne $t2,$0,else
	THEN塊
	j end
else:
	ELSE塊
end:

多條件

&&

可以先判斷第一個條件，若不成立直接跳至else，否則判斷第2個條件。

if(a<b&&i<j){
	THEN塊
}else{
	ELSE塊
}

# $t0=a,$t1=b,$t2=i,$t3=j
	slt $t4,$t0,$t1
	beq $t4,$0,else#判斷條件1
	slt $t4,$t3,$t2
	beq $t4,$0,else#判斷條件2
	THEN塊
	j end
else:
	ELSE塊
end:

||

不能判斷了第1個條件就跳轉，應該将兩個條件得出的結果做一次或運算，再判斷是否跳轉。

循環語句

c語言：									MIPS：
for(i=0;i<n;i++)						  li $t0,0 # 指派i=0
{	            						  for_loop:
										  beq $t0,$s0,end_loop # $s0=n
	loop語句塊						  	        loop語句塊
										  addi $t0,$t0,1
}										  j for_loop
										  end_loop:

更多層的就把loop語句塊換成下一層的循環即可。

for(i=0;i<n;i++)						
{
	for(j=0;j<m;j++)
	{
		loop塊
	}
}

# 為了把層次看的更清楚，這裡采用了不同的縮進代表不同的循環
	li $t0,0 #i=0
	for_loopi:
	beq $t0,$s0,end_loopi
		li $t1,0 #j=0
		for_loopj:
		beq $t1,$s1,end_loopj
			loop語句塊
		addi $t1,$t1,1
		j for_loopj
		end_loopj:
	addi $t0,$t0,1
	j for_loopi
	end_loopi:

一維數組的使用

字元數組

聲明

[name]: .space [n]

eg:

str: .space 20

使用

li $v0,12
	syscall
	sb $v0,str($t0) # 讀入一個字元并存到str[i]

lb $t2,str($t0) #将str[i]讀入寄存器$t2

整型數組

聲明

[name]: .space [n]

其中n應為4*數組大小

eg:

a .space 200

相當于int a[50]

使用

sll $t1,$t0,2 #一定記得位址是i*4
	sw $v0,a($t1) # 讀入一個字元并存到a[i]

sll $t1,$t0,2
	lb $t2,a($t1) #将a[i]讀入寄存器$t2

二維數組的使用

聲明

.data
	a: .space 256 # int a[8][8]

使用

#使用宏來簡化
.macro	getindex(%ans,%i,%j)
	sll	%ans,%i,3	# %ans=%i*8，若不是8*8的二維數組，如是10*10的，那麼這條指令應改為mul %ans,%i,10
	add	%ans,%ans,%j	# %ans=%ans+%j
	sll	%ans,%ans,2	# %ans=%ans*4
.end_macro

.text
	#$t0=i,$t1=j
	#存數組操作：
	li $v0,5
	syscall
	getindex($t2,$t0,$t1)
	sw $v0,a($t2) #将讀入的整數存入a[i][j]
	#讀數組操作：
	getindex($t2,$t0,$t1)
	lw $s0,a($t2) #将a[i][j]的值存至$s0

遞歸函數

按c語言一步一步翻譯就可以，遞歸調用的時候把$ra和函數的參數壓棧即可。如c語言中

func_name(n+1);

這一條語句就對應MIPS裡的

sw $ra,0($sp)		#存$ra
	subi $sp,$sp,4		
	sw $t0,0($sp)		#存這一層函數的參數
	subi $sp,$sp,4	
	addi $t1,$t0,1		#将n+1存入$t1
	move $a0,$t1		#傳值
	jal factorial		#下一層函數的參數便是n+1了，當下一層函數運作到return（jr $31）時将回到這一層
	addi $sp,$sp,4
	lw $t0,0($sp)		#讀回這一層的參數
	addi $sp,$sp,4
	lw $ra,0($sp)		#讀回這一層的$ra

下面看一個求階乘的遞歸問題。

int factorial(int n)
{
    if(n==1) return 1;
    else return n*factorial(n-1);
}
int main()
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    printf("%d",factorial(n));
    return 0;
}

main:				#int main()

	li $v0, 5
	syscall			
	move $s0,$v0    #scanf("%d",&n);
	
	move $a0,$s0	#讓$a0=n,傳入參數
	jal factorial	#factorial(n);
	
	move $a0,$v0
	li $v0,1
	syscall			#printf();
	
	li $v0,10
	syscall			#return 0;
	
factorial:			#int factorial (int n)

	bne $a0,1,else	#if(n==1){
	li $v0,1		#return 1;
	jr $31			#}
	
else:				#else{
	move $t0,$a0
					###########
	sw $ra,0($sp)
	subi $sp,$sp,4
	sw $t0,0($sp)
	subi $sp,$sp,4	#要壓入棧的東西：$ra和遞歸函數的參數
	
	subi $t1,$t0,1
	move $a0,$t1	#這一大段等價于factorial(n-1)
	jal factorial
	
	addi $sp,$sp,4
	lw $t0,0($sp)
	addi $sp,$sp,4
	lw $ra,0($sp)	#将$ra和這層的參數讀回
					############
	mult $t0,$v0	
	mflo $v0
	jr $31			#return n*factorial(n-1)

MIPS小總結MIPS