吴叶赛——汇编语言实验报告1

在这个汇编语言实验报告中，吴叶赛同学主要实现了用 MIPS 汇编语言编写一个程序，该程序根据给定的伪代码计算并存储一系列数值到数组 Z 中。以下是实验涉及的知识点： 1. **MIPS汇编语言**：MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages）是一种精简指令集计算机（RISC）架构，广泛用于教学和嵌入式系统。报告中的代码就是基于MIPS指令集的。 2. **伪代码转换**：伪代码是一种类似于自然语言的编程描述方式，用于表达算法或程序流程。在这个实验中，吴叶赛同学将给定的伪代码转换成了MIPS汇编代码。 3. **数据段和代码段**：在计算机内存中，程序通常分为代码段（存放可执行指令）和数据段（存放常量、变量等数据）。报告中指出了程序的内存映像，包括代码段和数据段。 4. **寄存器使用**：MIPS汇编语言中使用了多个寄存器，如$s0, $s1, $s2, $t1, $t2, $t3等，分别用于存储变量K, Y, Z的地址以及临时计算结果。 5. **循环结构**：`loop`标签和`beq`指令（条件分支，当$s0等于50时退出循环）构成了循环结构，通过增加计数器K来遍历数组Z。 6. **移位指令**：在MIPS中，`sll`和`srl`指令分别用于左移和右移操作，这里用于计算乘除法。例如，`sll $t1, $s0, 2`相当于将K左移两位，得到K的4倍。 7. **算术运算**：报告中的代码使用了加法、减法、乘法和除法运算。例如，`add $t3, $t3, 210`和`sll $t3, $t3, 4`组合起来实现了 `(K / 4 + 210) * 16`的计算。 8. **内存访问**：`la`指令用于加载地址到寄存器，`sw`和`lw`指令分别用于存储数据到内存和从内存加载数据。在循环中，`sw $t3, 0($t2)`将计算结果存入Z数组的当前元素。 9. **系统调用**：MIPS汇编语言提供了系统调用来与操作系统交互，如`li $v0,4`和`syscall`组合用于打印字符串，`li $v0,1`和`syscall`用于打印整数。 10. **程序调试与测试**：实验报告中提到了使用QtSpim和Mars两个模拟器进行代码的运行和测试，检查寄存器状态和数据段以验证程序的正确性。 11. **内存映像分析**：报告给出了Z数组在内存中的分布，显示了每个Z[i]的地址和值，这有助于理解程序执行后的内存布局。 通过这个实验，吴叶赛同学不仅掌握了MIPS汇编语言的基本语法和指令，还实践了程序设计、调试和测试的完整流程，加深了对微机原理与接口技术的理解。