MIPS架構

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MIPS架構英语MIPS architecture,為Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages的縮寫,亦為Millions of Instructions Per Second的相關語),是一種採取精簡指令集(RISC)的處理器架構,1981年出現,由MIPS科技公司開發並授權,廣泛被使用在許多電子產品、網路設備、個人娛樂裝置與商業裝置上。最早的MIPS架構是32位元,最新的版本已經變成64位元。

發展歷史[编辑]

在1981年,史丹佛大學教授約翰·軒尼詩領導他的團隊,實作出第一個MIPS架構的處理器。他們原始的概令是透過指令管線化來增加CPU運算的速度。

1984年,約翰·軒尼詩教授離開史丹福大學,創立MIPS科技公司。於1985年,設計出R2000晶片,1988年,將其改進為R3000晶片。

MIPS指令格式[编辑]

在MIPS架构中,指令被分为三种类型:R型、I型和J型。三种类型的指令的最高6位均为6位的opcode码。从25位往下,

  • R型指令用连续三个5位二进制码来表示三个寄存器的地址,然后用一个5位二进制码来表示移位的位数(如果未使用移位操作,则全为0),最后为6位的function码(它与opcode码共同决定R型指令的具体操作方式);
  • I型指令则用连续两个5位二进制码来表示两个寄存器的地址,然后是一个16位二进制码来表示的一个立即数二进制码;
  • J型指令用26位二进制码来表示跳转目标的指令地址(实际的指令地址应为32位,其中最低两位为00,高四位由PC当前地址决定)。[1][2]

三种类型的指令图示如下:

类型 -31-                                 格式(位)                                 -0-
R opcode (6) rs (5) rt (5) rd (5) shamt (5) funct (6)
I opcode (6) rs (5) rt (5) immediate (16)
J opcode (6) address (26)

参考文献[编辑]

外部連結[编辑]

精簡指令集
Power Architecture · ARM架構 · DEC Alpha · Atmel AVR · MIPS架構 · PA-RISC · Parallax Propeller · PIC微控制器 · SPARC · SuperH · XAP processor · I960 · Motorola 88000