MIPS 기본 구조

MIPS CPU 의 전체 레지스터는 32개 (0~31)

• Arrays & structures 를 사용하여 더 많은 데이터 저장
• Data structures are kept in memory

Memory는 크고 1차원 배열

• unit is a 'word (32bit = 4byte)

MIPS must include "Data Transfer"

• Moving data between a register within CPU & a location of the memory

MIPS instructions == assemly instructions

• use 'binary' numbers
• Instructions are stored in memory
• each size is 4 bytes (word)

MIPS에는 "Not"이 없음. 대신 "Not-Or" 사용.

• Not(A) == A NOR 0
• Immediate 존재하지 않음

MIPS는 2개의 의사결정 명령어를 가짐

& Conditional branches

• beq
• bne

Registers Procedure Call

• $a0-a3 : four argument
• $v0-v1 : two return value
• $ra : one return address

PC (Program Counter)

• Not part of the 32 registers
• PC is incremented by 4 whenever an instruction is executed
• Branch and jump instructions put the target address in PC
• The "jal" instruction acturally saves PC+4 in $ra to link the following instruction to set up the procedure return

Using Stack for Procedure Call

• If procedure is returned, such register($s, $t) may be pulluted
• Registers must be restored to the values that they contatined before the procedure was invoked
• So, using stack (Last-In-First-Out)

Temporary registers ($t0-$t9)

• Regitsters are not preserved by the callee on a procedure call

Saved registers ($s0-$s7)

• Registers must be preserved on a procedure call
• callee saves and restores them

All procedures are not leaf procedures, which do not call others

• main() calls func_A(), which calls func_B(); here, func_A() is a nested procedure
• Recursive procedures are also nested

Procedures may use local arrays or structures, which do not fit in register

• 스택에 변수 저장될 수 있음. (레지스터 외에도)

스택 데이터를 절차 프레임(or 활성 레코드) 로 분리할 수 있음

Procedure fram : 프로시저의 레지스터와 변수를 포함한 세그먼트

프로시저가 호출 or 반환 될 때, 프로시저 프레임은 생성되거나 삭제됨

$sp 를 사용해 procedure frame 에 위치시키는 것은 힘듬 ($sp + ofset 방식으로 동작됨)

• $sp 는 프로시저 중에 변할 수 도 있음
• $fp 는 stable base register whthin a procedure (sp의 오프셋 시작점)
  • $fp, 프레임의 첫 word를 가르킴. (precedure 중 변하지 않음)
  • 프로시저 호출 or 반활될 때, $sp 처럼 조정

메모리 공간은 특별한 목적을 지닌 공간들로 나눌 수 있음

• Stack + Heap + Static data segment + Text segment
• Text segment : for MIPS machine code
  • 프로그램 실행될 때, 코드 위치하는 곳
  • PC는 현재 실행중인 명령을 가르킴
• Static data segment : for constants & static variables
  • 정적 변수들은 프로시저 전체에 존재
  • In C, 전체 프로시저 밖 or static 키워드로 선언됨
  • $gp : 정적 데이터 접근을 위해 제공되는 명령어
• Heap : for dynamic data structures
  • In C, malloc() allocates and free() deallocates heap space
  • Heap and stack grow toward each other
• Stack : for autumatic variables (local to procedures)
  • $sp : indicates the most recently stored data (allocated space)