Инструкции во MIPS

Question 1

Што се инструкции?

Answer 1

Инструкции – зборовите во компјутерскиот
јазик

Question 2

Што е инструкциско множество?

Answer 2

Инструкциско множество – компјутерскиот
речник (сите валидни зборови)

Question 3

Од каде се земаат операндите?

Answer 3

Операндите во аритметичките инструкции
се земаат од специјални хардверски
локации наречени регистри

Question 4

Колкава е големината на МИПС регистар?

Answer 4

Големината на регистар во МИПС е 32 бита

Question 5

Што е збор?

Answer 5

Групи од 32 бита се користат често, па им се
дава името збор

Question 6

Зошто бројот на регистри е 32?

Answer 6

Бројот на регистри е ограничен на 32 зашто
– Многу голем број регистри можат да го
зголемат периодот на тактот
– Така наложува инструкцискиот формат

Question 7

Колку има зачувани регистри?

Answer 7

$s0–$s7
вкупно 8

Question 8

Колку има a регистри?

Answer 8

$a0–$a3
вкупно 4

Question 8

Колку има привремени регистри?

Answer 8

$t0–$t9
вкупно 10

Question 9

Колку има v регистри?

Answer 9

$v0–$v1
вкупно 2

Question 10

Мемориски операции

Answer 10

• Програмските јазици имаат и посложени податочни структури – низи и структури – многу повеќе податоци од бројот на регистрите
• Kомпјутерската меморија содржи милијарди податочни елементи!!!
  – Затоа податочните структури (низи и структури) се чуваат во меморијата

Question 11

Инструкции за трансфер на податоци од и во меморија се:

Answer 11

lw и sw

Question 12

Пристапување до збор

Answer 12

За да пристапи до одреден збор, инструкцијата мора да ја знае адресата на зборот
– Зборовите се сместени на адреси што се деливи со 4 – порамнување

Question 13

На кој начин се доаѓа брзо до податоци??

Answer 13

Регистрите се побрзи и со поголема пропусна моќ од меморијата
– Затоа компајлерот се труди најпотребните променливи да ги смести во регистрите, а останатите ги префрла во меморија

Question 14

Опиши ги Big endian и Little endian

Answer 14

Big endian: како што се запишани податоците во регистарот од лево кон десно, така се запишуваат и во меморија
Little endian: најзначајните податоци (најлево) од регистарот почнуваат да се запишуваат од „десната страна“ во меморија

(Пример за визуелизација на меморија)
a a+1 a+2 a+3 …

Question 15

Дали МИПС е Big endian или Little endian

Answer 15

Big endian

Question 16

Како се запишуваат елементите на низите во меморија?

Answer 16

• Елементите на низите во меморијата се запишуваат последователно (во зборови)
• Меморија се адресира по бајти
• За да го пристапиме х-от елемент на низа се што ни треба е да ја знаеме почетната адреса на низата

Question 17

Константи во операндите

Answer 17

• Тестовите за мерење на перформансите покажале дека во повеќе од половина од аритметичките операции еден од операндите е константа
• Чување на константите во меморија бара дополнителна lw инструкција
• Затоа постои брза add инструкција
  addi $s1,$s3,4 # $s1=$s3+4

Question 18

Должина на МИПС зборовите

Answer 18

MIPS зборовите се со должина 32 бита
– Со 32 бита можете да ги претставите сите
броеви од 0 до 2^(32) - 1

Question 19

Кои се најзначајни и најмалку значајни битови?

Answer 19

• Позицијата на битовите се енумерира од десно кон лево
• Најлевиот бит е најзначаен бит (most significant bit)
• Најдесниот бит е најмалку значеан бит (least significant bit)

Question 20

Како се прикажува негативен број?

Answer 20

• Ако е потребно да се прикажат негативни броеви, тогаш треба да се додаде еден бит за знак (се бира најзначајниот бит).
• Опсегот се преполовува, т.е. од –2^31 до 2^31 -1
• 0 означува позитивен број, 1 негативен број

Question 21

Предности на двоен комплемент:

Answer 21

– Брз начин да се добие негативниот број
* инвертирај и додади еден
– Лесна конверзија од 16-битен во 32-битен број
* со вредноста на најзначајниот бит се пополнуваат празните битови локации

Question 22

Големата слика

Answer 22

• Денешните компјутери се базираат на два фундаментални принципа:
  1. Инструкциите може да се претстават како броеви
  2. Програмите, како и броевите, може да се читаат од и запишуваат во меморија
• Овие принципи доведоа до концептот на програми зачувани во меморија
• Уште повеќе, програмите се испорачуваат како готови датотеки од бинарни броеви
• Компјутерите може да го користат готовиот софтвер само ако се компатибилни со инструкциското множество
  – Затоа во индустријата егзистираат само мал број на архитектури

Question 23

Што се логички операции?

Answer 23

Операциите кои овозможуваат компјутерите да работат со цели броеви и битови се викаат логички операции