5.1 机器语言电子课件 计算机系统基础：C语言视角（RISC-V版）.ppt

《5.1 机器语言电子课件 计算机系统基础：C语言视角（RISC-V版）.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5.1 机器语言电子课件 计算机系统基础：C语言视角（RISC-V版）.ppt（19页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、5.1 机器语言电子课件 计算机系统基础：C语言视角（RISC-V版）机器语言机器语言软硬件之间的接口软硬件之间的接口ISAISA指令集结构（指令集结构（ISAISA）是）是计算机硬件和软件之计算机硬件和软件之间的接口间的接口处理器设计的依据处理器设计的依据编写程序时所要注意编写程序时所要注意的全部信息的全部信息RISC-VRISC-V指令集结构指令集结构定义了RISC-V指令集结构可以在RISC-V机器上编写程序机器语言汇编语言也可以将高级语言程序翻译到RISC-V机器上执行机器机器语言语言与汇编语言与汇编语言机器语言依据指令集使用二进制编码，直接在计算机上执行，不需要经过语言处理汇编语言依

2、据指令集的汇编语言格式编写，需经过语言处理，翻译为机器语言才能在计算机上执行结构化程序设计结构化程序设计三种基本结构三种基本结构顺序顺序选择选择循环循环顺序顺序选择选择一组指令序列生成条件一组指令序列生成条件地址地址B2B2“条件分支指令条件分支指令”进行条件进行条件测试测试条件为真条件为真PC-C2+4PC-C2+4条件分支指令立即数条件分支指令立即数/偏移量偏移量（子任务子任务2 2指令数指令数+2)+2)4 4条件为假条件为假PC-B2+4PC-B2+4子任务子任务2 2终止于终止于C2C2的无条件跳转指令的无条件跳转指令PC-D2+4PC-D2+4立即数立即数/偏移量：偏移量：(子任务

3、子任务1 1指令数指令数+1)+1)4 4循环循环一组指令序列生成条件一组指令序列生成条件地址地址B3B3“条件分支指令条件分支指令”进行条件进行条件测试测试条件为条件为假假PC-D3+4PC-D3+4条件分支指令立即数条件分支指令立即数/偏移量：偏移量：（子任务指令数子任务指令数+2)+2)4 4条件为条件为真真PC-B3+4PC-B3+4子任务子任务结束于结束于D3D3的的无条件跳转无条件跳转指令指令PC-APC-A问题：立即数问题：立即数/偏移量偏移量应为多少？应为多少？判断连续存储单元内是否包含判断连续存储单元内是否包含5 5检查检查：从地址从地址x1000 0000 x1000 00

4、00开始存储的开始存储的1010个整数个整数有有5 5，x9x9设置为设置为1 1没有没有5 5，x9x9为为0 0计数器控制的循环计数器控制的循环x8x8，计数器，计数器子任务子任务1 1选择结构选择结构测试条件测试条件 x8=0 x8=0不需要生成条件指令不需要生成条件指令条件分支指令条件分支指令BEQ x8,x0,D3+4BEQ x8,x0,D3+4测试条件测试条件 x7=5x7=5不需要生成条件不需要生成条件指令指令条件分支指令条件分支指令BNE x7,x6,D2+4BNE x7,x6,D2+4机器语言程序机器语言程序地址地址31 2524 2019 1514 1211 76 0解释解

5、释x1000 0024.x1000 0000.x0040 0034.x0040 00301 1111110010 1 11111111000001101111jal x0,-28x0040 002C1111 1111 111101000000010000010011addi x8,x8,-1x0040 00280000 0000 000000101010001110000011lw x7,0(x5)x0040 00240000 0000 010000101000001010010011addi x5,x5,4x0040 00200 0000001010 0 000000000000011011

6、11jal x0,20 x0040 001C0000 0000 000100000000010010010011addi x9,x0,1x0040 00180 00000000110001110011100 01100011bne x7,x6,12x0040 00140 00000100000010000000000 01100011beq x8,x0,32x0040 00100000 0000 101000000000010000010011addi x8,x0,10 x0040 000C0000 0000 000000101010001110000011lw x7,0(x5)x0040 0

7、0080000 0000 010100000000001100010011addi x6,x0,5x0040 00040001 0000 0000 0000 0000001010110111lui x5,0 x10000 x0040 00000000 0000 000000000111010010010011andi x9,x0,0找到字中的第一个找到字中的第一个“1 1”检查检查：x1000 0000 x1000 0003x1000 0000 x1000 0003中的字中的字找出第一个找出第一个“1 1”（从左到右）（从左到右）存储到存储到x9x9中中如果没有如果没有1 1x9-1x9-1例

8、如例如0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 00000010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000，x9=29x9=290000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 00000000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000，x9=5x9=5选择结构选择结构子任务子任务2 2标志控制的循环标志控制的循环标志标志x80 x80：x831=1x831=1循环子任务循环子任务x8=x81x8=x81x830,x829=1x830,x829=1？测试条件测试条件 x8=0 x8=0不需要

9、生成条件指令不需要生成条件指令条件分支指令条件分支指令BEQ x8,x0,C2+4BEQ x8,x0,C2+4测试条件测试条件 x80 x80不需要生成条件不需要生成条件指令指令条件分支指令条件分支指令BLT x8,x0,D3+4BLT x8,x0,D3+4机器语言程序机器语言程序地址地址31 2524 2019 1514 1211 76 0解释解释x1000 0000.x0040 0024.x0040 00201111 1111 111100000000010010010011addi x9,x0,-1x0040 001C1 1111111010 1 11111111000001101111

10、jal x0,-12x0040 001800000000000101000001010000010011slli x8,x8,1x0040 00141111 1111 111101001000010010010011addi x9,x9,-1x0040 00100 00000000000010001001010 01100011blt x8,x0,20 x0040 000C0 00000000000010000001010 01100011beq x8,x0,20 x0040 00080000 0001 111100000000010010010011addi x9,x0,31x0040 00040000 0000 000000101010010000000011lw x8,0(x5)x0040 00000001 0000 0000 0000 0000001010110111lui x5,0 x10000