MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）是一种精简指令集计算机（RISC）架构，广泛用于教学、嵌入式系统和某些高性能计算中。本篇内容将详细阐述MIPS指令集中的主要操作，包括算术运算、移位与旋转、逻辑与位字段操作以及条件测试与条件移动。
1. **算术运算**：
- `ADD` 指令用于将源寄存器RS和RT的值相加，结果存储在目的寄存器RD中，当发生溢出时会触发陷阱。
- `ADDI` 和 `ADDIU` 分别为带立即数的加法，它们将RS和一个16位立即数相加，同样处理溢出情况。
- `SUB` 和 `SUBU` 实现减法操作，处理溢出并存储结果。
- `NEG` 用于取反，将RS的值转换为其负数，存储在RD中。
- `SEB` 和 `SEH` 对字节和半字进行符号扩展，确保结果保留原始符号。
- `LA` 和 `LI` 分别用于加载地址和立即数到寄存器，`LA` 获取标签的地址，`LI` 直接设置寄存器为32位立即数。
2. **移位与旋转**：
- `SLL` 进行左移操作，将RS的值向左移SHIFT5位，结果存入RD。
- `SLLV` 类似，但移位位数由RT指定。
- `SRL` 和 `SRA` 分别执行无符号右移和带符号右移。
- `SRLV` 和 `SRAV` 同样根据RT的值确定右移位数。
- `ROTR` 和 `ROTRV` 执行旋转操作，保留数据的最高和最低位。
3. **逻辑与位字段操作**：
- `AND` 、`ANDI` 执行按位与操作，将RS和RT或立即数进行按位逻辑与，结果存入RD。
- `OR` 、`ORI` 执行按位或操作。
- `NOR` 执行按位异或，计算RS和RT的非与结果。
- `NOT` 取反操作，对RS进行按位取反，结果存入RD。
- `EXT` 和 `INS` 用于提取和插入位字段，允许对特定位进行操作。
- `WSBH` 用于位字段的重组。
4. **条件测试与条件移动操作**：
- `MOVN` 如果RT不等于0，则将RS的值复制到RD。
- `MOVZ` 如果RT等于0，则将RS的值复制到RD。
- `SLT` 、`SLTI` 、`SLTIU` 和 `SLTU` 进行小于比较，根据比较结果设置RD的值为0或1。
- `XOR` 和 `XORI` 执行按位异或，生成RS和RT或立即数的异或结果。
以上是MIPS32指令集中常见的基本操作，这些指令对于理解MIPS架构和编写MIPS汇编代码至关重要。通过熟练掌握这些指令，开发者可以编写高效的程序，同时也能更好地理解和调试运行在MIPS平台上的软件。
