簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，指令集就是CPU能看得懂的語(yǔ)音，可以稱之為機(jī)器語(yǔ)言。

　　CPU指令集主要包括CISC（復(fù)雜指令集）和RISC（精簡(jiǎn)指令集）。

　　形象點(diǎn)說(shuō)，

　　CISC類似于漢語(yǔ)，每一句話都是由漢字組成，而每一個(gè)漢字就相當(dāng)于一條指令集；

　　RISC類似于英語(yǔ)，每一句話都是由字母組成，而每一個(gè)字母就相當(dāng)于一條指令集；（這里不討論什么漢字是筆畫組成的，形象的比喻而已）

　　但是無(wú)論漢語(yǔ)和英語(yǔ)，都能實(shí)現(xiàn)人類基本交流。

　　例如：英語(yǔ)雖然只有26個(gè)字母，但是漢字卻有幾千個(gè)。但是有時(shí)候翻譯表達(dá)同一個(gè)意思，往往比中文要復(fù)雜。比如中文的詩(shī)句，簡(jiǎn)單的幾個(gè)漢字，就可以描述此次此刻的心境。

　　指令集就是cpu能讀懂的指令，命令，就是人們預(yù)先定義好的，控制cpu如何工作的機(jī)器能讀懂的機(jī)器語(yǔ)言。

　　知道了什么是指令集，這個(gè)時(shí)候還有一個(gè)概念就是編譯。

　　編譯其實(shí)就是把高級(jí)語(yǔ)言編程機(jī)器語(yǔ)言。也就是二進(jìn)制的東西。燒錄openwrt的時(shí)候，用hex編輯器打開(kāi)看看，里面全是二進(jìn)制代碼，這些就是翻譯后的機(jī)器語(yǔ)言。（當(dāng)然，固件中處理指令集后，還有數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就是普通的資源文件，不會(huì)去控制cpu）。

　　MIPS指令集就是MIPS架構(gòu)的CPU能讀懂的語(yǔ)言。

　　MIPS匯編

　　MIPS指令集

　　MIPS指令集屬于精簡(jiǎn)指令集

　　MIPS的所有指令都是32位，指令格式簡(jiǎn)單，而X86的指令長(zhǎng)度不是固定的。

　　簡(jiǎn)單的指令和格式易于譯碼和流水線操作，但是代碼密度不高，導(dǎo)致二進(jìn)制文件大

　　MIPS有32個(gè)通用寄存器REG，為什么是32個(gè)而不是更多呢？

　　因?yàn)楦嗟募拇嫫餍枰嗟闹噶羁臻g對(duì)寄存器編碼，也會(huì)增加上下文切換的負(fù)擔(dān)。

　　MIPS指令格式

　　R格式

　　用處：

　　寄存器-寄存器ALU操作

　　I格式

　　用處：

　　加載/存儲(chǔ)字節(jié)，半字，字，雙字

　　條件分支，跳轉(zhuǎn)，跳轉(zhuǎn)并鏈接寄存器

　　讀寫專用寄存器

　　J格式

　　用處：

　　跳轉(zhuǎn)，跳轉(zhuǎn)并鏈接

　　陷阱和從異常中返回

　　各字段含義：

　　op：指令基本操作，稱為操作碼。

　　rs：第一個(gè)源操作數(shù)寄存器。

　　rt：第二個(gè)源操作數(shù)寄存器。

　　rd：存放操作結(jié)果的目的操作數(shù)。

　　shamt：位移量；

　　funct：函數(shù)，這個(gè)字段選擇op操作的某個(gè)特定變體。

　　例：

　　add $t0，$s0，$s1 1

　　表示$t0=$s0+$s1，即16號(hào)寄存器（s0）的內(nèi)容和17號(hào)寄存器（s1）的內(nèi)容相加，結(jié)果放到8號(hào)寄存器（t0）。

　　指令各字段的十進(jìn)制表示為：

　　MIPS指令

　　MIPS沒(méi)有棧操作指令 ，調(diào)用子程序時(shí)沒(méi)有自動(dòng)壓棧的call指令，只能用jal。

　　MIPS的內(nèi)存映射、中斷等功能都做到了協(xié)處理器0（cp0）中，浮點(diǎn)運(yùn)算做到了協(xié)處理器1（cp1）中。

　　MIPS的尋址方式最簡(jiǎn)單，僅有寄存器加偏移尋址方式。

　　MIPS常用指令集

　　lb/lh/lw： 從存儲(chǔ)器中讀取一個(gè)byte/half word/word的數(shù)據(jù)到寄存器中。如 lb 1，0（［Math Processing Error］2）

　　sb/sh/sw： 把一個(gè)byte/half word/word的數(shù)據(jù)從寄存器存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。如 sb 1，0（［Math Processing Error］2）

　　add/addu：把兩個(gè)定點(diǎn)寄存器的內(nèi)容相加add 1，［Math Processing Error］2，3（［Math Processing Error］1=2+［Math Processing Error］3）;u為不帶符號(hào)加。 addi/addiu：把一個(gè)寄存器的內(nèi)容加上一個(gè)立即數(shù)add 1，［Math Processing Error］2，#3（1=［Math Processing Error］2+3）;u為不帶符號(hào)加。

　　sub/subu：把兩個(gè)定點(diǎn)寄存器的內(nèi)容相減。

　　div/divu：兩個(gè)定點(diǎn)寄存器的內(nèi)容相除。

　　mul/mulu：兩個(gè)定點(diǎn)寄存器的內(nèi)容相乘。

　　and/andi：與運(yùn)算，兩個(gè)寄存器中的內(nèi)容相與and 1，［Math Processing Error］2，3（［Math Processing Error］1=2 &［Math Processing Error］3）;i為立即數(shù)。

　　or/ori：或運(yùn)算。

　　xor/xori：異或運(yùn)算。

　　beq/beqz/benz/bne：條件轉(zhuǎn)移eq相等，z零，ne不等。

　　j/jr/jal/jalr:j直接跳轉(zhuǎn)；jr使用寄存器跳轉(zhuǎn)；

　　lui：把一個(gè)16位的立即數(shù)填入到寄存器的高16位，低16位補(bǔ)零。

　　sll/srl：邏輯左移/右移sll 1，［Math Processing Error］2，#2。

　　slt/slti/sltui：如果2的值小于［Math Processing Error］3，那么設(shè)置1的值為1，否則設(shè)置［Math Processing Error］1的值為0。slt 1，［Math Processing Error］2，$3。

　　mov/movz/movn：復(fù)制，n為負(fù)，z為零。mov 1，［Math Processing Error］2; movz 1，［Math Processing Error］2，3（［Math Processing Error］3為零則復(fù)制2到［Math Processing Error］1）。

　　trap：根據(jù)地址向量轉(zhuǎn)入管態(tài)。

　　eret：從異常中返回到用戶態(tài)。

　　32個(gè)通用寄存器

　　0（$zero）： 永遠(yuǎn)返回值為0

　　1（$at）： 用做匯編器的暫時(shí)變量

　　2-3（v0?［Math Processing Error］v1）： 子函數(shù)調(diào)用返回結(jié)果

　　4-7（a0?［Math Processing Error］a3）： 子函數(shù)調(diào)用的參數(shù)

　　8-15（t0?［Math Processing Error］t7）： 暫時(shí)變量，子函數(shù)使用時(shí)不需要保存與恢復(fù)

　　16-23（s0?［Math Processing Error］s7）： 子函數(shù)寄存器變量。子函數(shù)必須保存和恢復(fù)使用過(guò)的變量在函數(shù)返回之前，從而調(diào)用函數(shù)知道這些寄存器的值沒(méi)有變化。

　　24-25（t8?［Math Processing Error］t9）： 暫時(shí)變量，子函數(shù)使用時(shí)不需要保存與恢復(fù)

　　26-27（k0?［Math Processing Error］k1）： 通常被中斷或異常處理程序使用作為保存一些系統(tǒng)參數(shù)

　　28（$gp）： 全局指針。一些運(yùn)行系統(tǒng)維護(hù)這個(gè)指針來(lái)更方便的存取“static“和”extern”變量。

　　29（$sp）： 堆棧指針

　　30（s8/［Math Processing Error］fp）： 第9個(gè)寄存器變量。子函數(shù)可以用來(lái)做楨指針

　　31（$ra）： 子函數(shù)的返回地

　　cp0：協(xié)處理器0，MIPS對(duì)CPU的控制用cp0完成

　　add指令其實(shí)就是一條32位的“數(shù)據(jù)”，

　　bit0-bit5位命令號(hào)，即100000，為add指令

　　rd則是bit11-bit15

　　rt則是bit16-bit20

　　rs則是bit21-bit25

　　指令的意思（Purpose）是，把rs與rt相加值富裕rd（Description）。這里的rX的意思是cpu的寄存器，一般cpu都有r0-r12個(gè)寄存器，是cpu計(jì)算臨時(shí)保存數(shù)據(jù)用的。

　　正常的數(shù)據(jù)是在ram中的，運(yùn)算過(guò)程是：cpu有一條指令把數(shù)據(jù)搬到cpu的寄存器，然后計(jì)算完畢，再搬回去ram中。add即讓cpu執(zhí)行加運(yùn)算，指令發(fā)給cpu后，cpu會(huì)調(diào)用內(nèi)部的累加器執(zhí)行加運(yùn)算。如果學(xué)過(guò)數(shù)字電路的可能會(huì)清楚累加器的電路。