实验一：MIPS汇编语言程序设计1

【实验一：MIPS汇编语言程序设计1】是计算机组成原理与接口技术课程的一个实践环节，旨在帮助学生熟悉MIPS汇编语言编程和PCSpim模拟器的使用。实验的目标是设计一个程序，从内存中读取10个无符号整数，对其进行排序，然后在屏幕上显示排序后的结果。 实验内容的核心是实现冒泡排序算法，这是一种基础的排序方法，通过重复遍历待排序的序列，比较相邻元素并根据需要交换位置，直至序列变得有序。在MIPS汇编语言中，这一过程需要精确控制寄存器的使用和指令的执行。使用`lhu`指令从内存中加载半字数据到寄存器。然后，通过两层循环（外层循环`OuterLoop`和内层循环`InnerLoop`）实现冒泡排序。在内层循环中，比较相邻的两个数并使用`jal`和`bgt`等分支指令进行条件判断，必要时交换它们。外层循环负责控制整个排序过程的迭代次数。 在编写MIPS汇编程序时，需要注意以下几点： 1. 理解MIPS指令集，如数据加载和存储指令（如`lhu`、`sw`）、比较和分支指令（如`bgt`、`beq`）、以及控制流指令（如`jal`）。 2. 使用适当的寄存器来存储和传递数据，例如 `$t0`、`$t1` 用于临时变量，`$s0`、`$s1` 用于保存关键值。 3. 利用`syscall`调用系统功能，如`li $v0, 1`（设置系统调用号以打印整数），`syscall`（执行系统调用）来输出排序结果。 4. 通过PCSpim模拟器进行单步调试，设置断点，检查寄存器状态和内存内容，确保程序正确运行。 5. 代码的可读性和规范性，包括添加注释、合理的缩进和命名，以提高代码质量。 实验结果表明，程序成功实现了预期功能，从内存中读取了10个无符号整数，进行了从大到小的排序，并在屏幕上显示了排序后的结果。在实验过程中，可能会遇到语法错误、运行时错误或输出错误，但通过查阅资料、单步调试和修改代码，这些问题都可以得到解决。 实验心得部分，学生通常会分享在编程过程中遇到的具体问题、如何解决这些问题以及通过实验学习到的知识点，比如对MIPS指令的理解加深、调试技巧的提升、以及汇编语言编程经验的积累。通过这样的实验，学生不仅掌握了汇编语言的基础，还提升了问题解决能力和代码调试技能。