数据的机器级表示和处理 计算机 如何获得数据 如何表示数据 如何处理数据 2.1 引入 ? ? ? ? 浮点数的尾数：小数点后面的数字 ? ? ? ?...； T2U表示无符号数转为有符号数； w表示位数（例题都是用的32位机器，因此w为32） 公式： ?...如何理解公式：U是没有负数的，如果T<0，那么就得加上模数， T>=0时，T的取值范围是U的子集，那么显然T=U。 小结 如果不死记公式，可以这么做。...32位机器，w为32) 现在通过上述3个特点，就能够实现无符号数和有符号数的转换。...因此，解释程序 并不输出目标程序，而是直接输出源程序的执行结果。 **汇编程序(assembler) 汇编程序也是一种语言翻译程序，它把用汇编语言写的源程序翻译为机器语言目标程 序。
MIPS32是MIPS64的一个子集，用于描述具有32位通用目的寄存器的CPU。为了简单，我们缩写为MIPS32/64。 生产MIPS架构CPU的公司，尽量兼容MIPS32/64规范。...MIPS II: 为没有投产的MIPS-R6000机器定义的指令集。MIPS-II是MIPS32的前身。 MIPS III: 为R4000引入的64位指令集。...2.1 MIPS汇编语言的风格初探 本部分对汇编语言只做一个简单的介绍，详细的理解后面会再展开。...MIPS汇编程序可以使用数字标记的通用寄存器，也可以使用C语言的预处理器和一些标准头文件，这样就可以使用寄存器的别称（关于别称请参考下一节）。当然了，如果使用C预处理器，注释也可以使用C风格。...对于子程序如何传递参数及如何返回，MIPS范围有一套约 定，堆栈中少数几个位置处的内容装入CPU寄存器，其相应内存位置保留未做定义，当这两个寄存器不够存 放返回值时，编译器通过内存来完成。
如果，想要写一个高效计算的库函数之类的，可以使用纯MIPS汇编语言进行编写；但是，如果只是想在某个C文件中，插入一小段汇编语言，可以使用asm()伪指令实现。...当然，也可以使用C语言预处理宏来进行定义，但是，使用inline函数更简洁一些。 上面的代码，告知GCC，传递给汇编器一个MIPS的mul指令，具有三个操作数，一个是输出，两个是输入。...2 内存映射的I/O寄存器和volatile 因为在MIPS架构中，将所有的I/O寄存器映射到内存上，可以很容易使用C语言编写代码进行访问。所以，不到迫不得已，不要使用汇编语言操作这些I/O寄存器。...笨方法就是，直接将这些程序的int型替换成short类型，但这需要时间和耐心。大部分时候，可以直接使用MIPS架构的32位int类型替换。...笔者在移植ARM架构的操作系统到MIPS架构上时，就是使用了signed short类型的2个变量拼接成一个32位整数时，由于符号位扩展的原因（高16位全部被填充为1）导致高位数一直无法生效。
例如，个人电脑使用Intel的CPU，苹果手机使用ARM的CPU。这两种CPU支持的语言不同。这些不同CPU支持的语言被称为不同的指令集。不同的CPU有不同的指令集，对应不同的汇编语言和机器码。...为了简化机器码的理解，我们选择了最简单的MIPS指令集来说明机器码的生成过程。MIPS是由MIPS技术公司在80年代中期设计的CPU指令集。不久前，MIPS公司将整个指令集和芯片架构完全开源。...MIPS指令是一个32位的整数，其中高6位是操作码，表示具体的指令类型，剩下的26位有三种格式：R、I和J。R指令通常用于算术和逻辑操作，包括读取和写入寄存器的地址。...然后使用汇编器将汇编代码翻译成机器码。这些机器码由0和1组成的机器语言表示。每条机器码都是一条计算机指令。这些16进制数字就是CPU可以识别的计算机指令。汇编代码实际上就是给程序员看的机器码。...CPU如何执行指令CPU 内部处理过程下图展示了一般程序（以 C 语言为例，java语言类似）的运行流程。了解程序的运行流程是掌握程序运行机制的基础和前提。
处理器硬件结构 现代计算机结构处理过程： 输入设备输入数据，存储器存储输入数据 控制器接收指令控制存储器将数据送入ALU进行计算 控制器接收指令将计算后的结果存入存储器 控制器接收指令将存储器数据输出到输出设备...#1，#2为主存地址 这种指令的写法就是汇编语言，处理器公司也会对外发布指令集手册，而这手册也是使用汇编语言来描述。...而计算机无法理解load，store等指令，也不知道具体的寄存器为R1，R0，计算机只知道0和1，所以最终编译过后每一条指令均如01011101011001，代表着load R3 ，#0; 最初程序员直接写汇编语言来进行程序开发...RISC：精简指令集，相对于CISC来说减少了许多直接的指令，只保留了常用的简单的指令。如Mips，Arm，Power等CPU使用RISC指令集。...计算机字长（Word） 16位计算机的字长为16bit。 32位计算机的字长为32bit。 64位计算机的字长为64bit。 字长代表着处理器一次处理数据的长度，主要由运算器和寄存器决定。
在本教程中，您将开发一个Web应用程序，该应用程序使用Google Maps API为您选择的任何地址生成一个简短的数字地址。...这是必要的，因为您将在本教程中开发的应用程序使用AngularJS和PHP，并且应用程序生成的数字地址将存储在MySQL数据库中。 在您的服务器上安装Git。...在这个路易斯安那州的例子中，你会进入US-LA。 要了解有关Mapcode如何使用此标准的更多信息，请查看“ 地区和标准代码”参考页。...输出看起来类似于： 在此阶段，您已完成申请，现在可以为世界上任何实际位置生成短数字地址。您可以随意尝试不同的地址，并注意您输入的地址不一定需要在美国境内。...下图显示了典型输出： 这样，您的应用程序就完成了。您现在可以为世界上的任何位置创建唯一的地图代码，然后使用该地图代码检索位置的物理地址。
因此熟悉计算机内部结构主要是指CPU的功能结构。它包括： CPU中有多少个寄存器及其作用？ CPU是如何访问存储器？ 输入输出操作的方式有哪些？...1.2 学习和使用汇编语言的目的(了解即可) 1.学习和使用汇编语言可以从根本上认识、理解计算机的工作过程。 更清楚地了解计算机是如何完成各种复杂的工作。...进位计数制 使用一定个数的数码的组合来表示数字，这种表示方法称为进位计数制。根据所使用的数码的个数，就产生了不同的进位计数制。 如十进制数，用0、1~9十个数码的组合来表示数字。...不同的进位制和不同的位置其位权是不同的。 位权乘以对应位置上的数码就等于该数位上数值的大小。 每个数位上能使用不同数码的个数称为基数。...例如十进制有十个数码0~9，基数为10，二进制基数为2。 每个数位能取的最大数码值=基数-1。
存储程序概念：多种类型的指令和数据均以数字形式存储于存储器的概念，存储程序型计算机即缘于此。...1 二、MIPS操作数之32个寄存器 寄存器名字 寄存器编号 寄存器功能 $zero $0 恒等于零 $at $1 被汇编器保留，用于处理大的常数 v0 – v1 2-3 存放函数返回值...三、MIPS汇编语言指令类型及寻址方式 1....MIPS字段命名 op(6位) rs(5位) rt(5位) rd(5位) shamt(5位) funct(6位) op:指令的基本操作，成为操作码 rs:第一源操作数寄存器 rt:第二源操作数寄存器...指令类型 R型【op为0】 op(6位) rs(5位) rt(5位) rd(5位) shamt(5位) funct(6位) I型 op(6位) rs(5位) rt(5位) immediate
正文之前 今天的主题就是，重新学一次汇编语言，不过总感觉跟单片机的汇编语言没啥差别，不过就是地址变宽，然后一些限制多了不少，因为计算机要进行大量的运算，所以更加全面并且更加开阔吧，毕竟单片机只是嵌入式常用...（MIPS讲述） ---- 2、在MIPS体系结构中，对寄存器和存储器的操作如下： 寄存器的大小为32位，由于32位为一组的情况很常见，所以称之为 “字（word）”，另外由于MIPS使用字节编址，所以连续的地址字的地址也就相差...其具体的实现方法是：讲一个基址存于寄存器中，然后通过数据传送指令进行取值，所以当使用数据传送指令取存储器中的数据（字）的时候，其地址偏移量是基址+4*逻辑偏移量。...---- 5、在MIPS汇编语言中，有如下几个通行定理： 对立即数（也就是常数1，2··· 这些存放在存储器中的数据）的操作一般都是相对于对寄存器操作的指令加上一个i（immediately），对于无符号数则加上一个...汇编语言到机器语言的翻译，操作志林分为R I（J）两（3）种型号，前者对寄存器进行操作，后者对因为对存储器进行取址等操作，所以在32位的操作指令中后16全部划归地址表示。
计算机或说CPU本身，并没有能力理解这些高级语言，即使在2019年的今天，我们使用的现代个人计算机，仍然只能处理所谓的“机器码”，也就是一连串的“0”和“1”这样的数字。...汇编器是怎么把对应的汇编代码，翻译成为机器码的。 不同CPU有不同指令集，对应不同的汇编语言和不同的机器码。 为方便快速理解机器码的计算方式，选用最简单的MIPS指令集，看机器码是如何生成的。...MIPS的指令是一个32位的整数，高6位操作码（Opcode）： 代表这条指令具体是一条什么样的指令。...17 rt代表第二个寄存器s2的地址是18 rd代表目标的临时寄存器t0的地址是8 因为不是位移操作，所以位移量是0 把这些数字拼在一起，就变成了一个MIPS的加法指令。...我们看到了一个C语言程序，是怎么被编译成为汇编语言，乃至通过汇编器再翻译成机器码的。
由于基础不好，所以要从头开始学习汇编基础喽，在学习的同时写下笔记以便于以后使用时候的查看和温习。 汇编语言刚接触的时候确实是很难懂，下面来用一个简单的程序来深入了解一下工作过程。...从这个程序看来，通过汇编语言程序员可以看到程序正在发生的所有事情，包括CPU的寄存器和标志！...整数常量 整数常量又称为整型常量，由一个可选前置符号，一个或多个数字，以及一个指明其基数的可选基数字符构成： [{+ | -}] digits [ radix ] 下表列出来了可能的基数值： 进制 基数值...这里再介绍一下：整数常量表达式他是一种算是算式表达式，它包含了整数常量和算数表达式，算式计算的结果必须是个整数，可以用32位来存放(从0到FFFFFFFFh)运算的优先级就是和整数计算的时候一样。...建议：在表达式中合理使用括号声明操作顺序就不用记优先级。 实数常量 实数常量又成为浮点数常量，用于表示十进制实数和编码(十六进制)实数。
因为计算机或者说CPU本身，并没有能力理解这些高级语言 即使在2019年的今天，我们使用的现代个人计算机，仍然只能处理所谓的“机器码”，也就是一连串的“0”和“1”这样的数字。...不同的CPU有不同的指令集，也就对应着不同的汇编语言和不同的机器码 为了方便你快速理解这个机器码的计算方式，我们选用最简单的MIPS指令集，来看看机器码是如何生成的。...[txs50kegqh.png] MIPS的指令是一个32位的整数，高6位叫操作码（Opcode） 也就是代表这条指令具体是一条什么样的指令，剩下的26位有三种格式，分别是R、I和J。...对应的MIPS指令里 opcode是0 rs代表第一个寄存器s1的地址是17 rt代表第二个寄存器s2的地址是18 rd代表目标的临时寄存器t0的地址是8 因为不是位移操作，所以位移量是0 把这些数字拼在一起...我们看到了一个C语言程序，是怎么被编译成为汇编语言，乃至通过汇编器再翻译成机器码的。
用MIPS R4000处理器的汇编语言重写上面的栗子如下： 1 addiu sp,sp-32 2 sw ra,20(sp) 3 jal getint 4...这种一个汇编指令对应一个机器之路的关系还是显而易见的，对于不同的计算机，则还需不同的汇编语言来编写；这个时代的程序设计仍然是以机器为中心，程序员也许要以机器的思维来解决问题。...就如同机器语言到汇编语言的过渡一样，程序越来越复杂、各种类型的计算机越来越多，为每一种机器都编写程序也越来越困难、人力成本也越来越大。...通常情况下目标代码为汇编语言而不是机器语言，这种方式更有利于调试程序，也便于阅读，更能把编译器和机器语言文件格式的变化隔离开来。...从某种的角度看，说明式语言明显要更“高级”，因为它更贴近使用者-程序员，而更远离实现者-语言设计者。
Hexagon是一种32位的定点和浮点指令集架构，通常用于移动设备和嵌入式系统。该文件为Rust编译器提供了基本的Hexagon汇编语言支持，包括指令和寄存器等。...它定义了适用于MIPS架构的汇编语言相关实现，旨在支持在MIPS架构上生成符合MIPS指令集的机器代码。...然后，根据指令的特性和要求，定义相应的参数字段，如寄存器、立即数和内存位置等。这些参数字段用于指导编译器生成相应的机器码，并保证生成的汇编语言与目标架构的要求相匹配。...目标平台特定的链接选项：指定了与目标平台相关的链接选项，如输出文件格式、库文件搜索路径等。这些选项在将Rust编译后的目标文件链接成最终可执行文件时使用。...ILP32数据模型指的是整型、长整型和指针类型都使用32位进行存储的模型。这种数据模型在一些嵌入式设备和特定的系统上比较常见。
输入设备向计算机输入数据，计算机经过计算后，把数据输出给输出设备。...如果用 32 位 CPU 去加和两个 64 位大小的数字，就需要把这 2 个 64 位的数字分成 2 个低位 32 位数字和 2 个高位 32 位数字来计算，先加个两个低位的 32 位数字，算出进位，然后加和两个高位的...不同的 CPU 有不同的指令集，也就是对应着不同的汇编语言和不同的机器码，接下来选用最简单的 MIPS 指集，来看看机器码是如何生成的，这样也能明白二进制的机器码的具体含义。...00000 把上面这些数字拼在一起就是一条 32 位的 MIPS 加法指令了，那么用 16 进制表示的机器码则是 0x00011020。...如何让程序跑的更快？
（功能键、主键区、光标控制键、数字小键盘） 2、师表：适应图形操作界面使用的一种输入设备：机械鼠、光电、光学机械鼠 4、输出设备 1、显示器 作用：输出程序运行的最终结果。...2、打印机 把计算机的输出结果在打印纸上打印出来，提供可长久保留的输出设备 点阵打印机、喷墨打印机、激光打印机 微型计算机 主板、总线与接口 ?...Paste_Image.png 总线的标准（每秒能传输多少个二进制位） ISA总线：工业标准体系结构（16位数据总线）数据传输率为8Mpbs BISA总线：扩展工业彼岸准体系结构（32位数据总线）...成本低的特点。是当前使用最多的总线标准，提供32位或64位数据通道，数据传输率为132-528Mpbs AGP总线（加速图形接口）：数据传输率达533Mpbs。...机器字长有16位、32位、64位等，Pentium系类均为32位，酷睿为64位 2、运算速度 每秒钟能执行的指令条数，一般用百万次/秒(MIPS)来描述。
如果想要深入研究汇编程序如何编写，请参考所使用的MIPS工具链的说明文档。....set mips0，使用原本的指令集； .set mips3，使用MIPS IV中的指令（64位兼容32位）； .set mips32，使用32位指令集； .set mips64，使用64位指令集；....set at和.set noat：是否允许汇编程序中使用at寄存器。 .set mipsn：n，是一个从0到5的数字，或是数字32或64。指定使用的指令集。...标签和变量的标识符可以是C语言中任何合法的字符，甚至可以包含$和.。 常用1-99的数字标记LABEL。 强烈建议使用MIPS惯用寄存器命名。...9.3.1 算术、逻辑指令 MIPS架构算术、逻辑指令是三目操作运算指令，也就是说，它们具有2个输入和一个输出。例如：表达式d = s + t写成汇编形式为addu d,s,t。
下面以Linux系统为例，介绍如何编写、编译和运行汇编语言文件： 编写汇编语言程序 使用文本编辑器创建一个汇编语言文件，例如hello.asm，编写汇编程序代码。...常用的汇编语言编译器有nasm、gas等，具体使用哪个汇编语言编译器可以根据具体情况决定。.../hello 如果一切顺利，应该能看到程序输出Hello, world 推荐书籍： 《汇编语言程序设计》（第3版）作者：王爱英 这是一本经典的汇编语言实践教材，以8086微处理器为基础，全面讲解汇编语言的基本概念...Irvine: 这是一本非常受欢迎的汇编语言教材，主要讲解基于x86架构的汇编语言编程，包括32位和64位的编程技术。...，包括ARM、MIPS、PowerPC等。
相比较而言，MIPS系列的CPU则相对较晚才出现，这一系列的CPU一出现就是32位的CPU，所以MIPS系列中所谈的机器字长位32bit。...字节顺序 数据在内存中的存储顺序有两种，一种为小端（Little Endian）存储，这种 存储最为常见，因为我们生活中见到的x86系列以及MIPS系列的CPU全部是小端存储。...为16个bit，32位的CPU中的int位32个bit，下同） ，有符号类型的范围为 [-2n-1,2n-1-1] 。...其实这在计算机的存储层面和汇编语言的处理层面是没有这部分的区别的，有符号和无符号都统一处理（无区别对待）。它们到了C语言层面表现的不同是因为上层对它们的解释不同而已。...这部分可以自己做一个实验，用C语言输出两个相同的数。
（MIPS架构的汇编也是最简单易懂的代码之一） 尽管有这些问题，但是MIPS架构的设计者也在思考，如何使CPU可以被编译器更加简单高效地优化。...但是，当你看见基于MIPS架构的汇编代码时，你还是得到一些惊喜。我个人的感觉就是，基于MIPS架构的汇编语言理解起来还是比较容易的，毕竟它是精简指令集。...这样的结果就是，只通过一条指令无法操作32位常数。因为一个32位指令，没有足够的位为操作数和目标寄存器进行编码。...如果使用16个寄存器并不能完全满足现代编译器的需要，而使用32个寄存器对于C编译器是完全足够的，足以覆盖最大最复杂的函数调用关系。...有一种推荐的子程序调用时堆栈栈帧布局，这样可以混合使用汇编语言和C语言编程，使用不同的编译器选项进行编译。但是这一切和硬件都没有关系，需要人为实现。
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