MIPS32指令集

MIPS指令可以分成以下各類：

    空操作no-op;
    寄存器／寄存器傳輸：用得很廣，包括條件傳輸在內；
    常數加載：作爲數值和地址的整型立即數；
    算術／邏輯指令；
    整數乘法、除法和求餘數；
    整數乘加；
    加載和存儲；
    跳轉、子程序調用和分支；
    斷點和自陷；
    CP0功能：CPU控制指令
    浮點；
    用戶態的受限訪問：rdhwr和synci
注：64位版本開頭以“d”表示，無符號數以“u”結尾，立即數通常以“i”結尾，字節操作以“b”結尾，雙字操作以“d”結尾，字操作以“w”結尾

1、空操作：nop:相當於 sll zero,zero,o，
                    ssnop: equals sll zero,zero,1.
      這個指令不得與其它指令同時發送，這樣就保證了其運行要花費至少一個時鐘週期。這在簡單的流水線的CPU上無關緊要，但在複雜些的實現上對於實現強制的延時很有用。

2、寄存器／寄存器傳送：
      move: 通常用跟$zero寄存器的or來實現，或者用addu。
      movf, movt, movn, movz: 條件傳送。

3、常數加載：
      dla、la: 用來加載程序中某些帶標號的位置或者變量的地址的宏指令；
      dli、li: 裝入立即數常數，這是一個宏指令；
      lui: 把立即數加載到寄存器高位。

4、算術／邏輯運算：
      add、addi、dadd、daddi、addu、addiu、daddu、daddiu、dsub、sub、subu：加法指令和減法指令；
      abs，dabs：絕對值；
      dneg、neg、negu：取相反數；
      and、andi、or、ori、xor、nor：逐位邏輯操作指令；
      drol、rol、ror：循環移位指令；
      sll、srl、sra：移位。

5、條件設置指令：
      slt、slti、sltiu、sltu、seq、sge、sle、sne：條件設置。

6、整數乘法、除法和求餘數：
      div、mul、rem等等。

7、整數乘加（累加）：
      mad等。

8、加載和存儲：
      lb、ld、ldl、ldr、sdl、sdr、lh、lhu、ll、sc、pref、sb等操作。

9、浮點加載和存儲：
      l.d、l.s、s.d、s.s等


常用MIPS指令集及格式：

MIPS 指令集(共31條）
助記符	指令格式						示例	示例含義	操作及其解釋
Bit #	31..26	25..21	20..16	15..11	10..6	5..0
R-type	op	rs	rt	rd	shamt	func
add	000000	rs	rt	rd	00000	100000	add $1,$2,$3	$1=$2+$3	rd <- rs + rt   ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1
addu	000000	rs	rt	rd	00000	100001	addu $1,$2,$3	$1=$2+$3	rd <- rs + rt   ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1,無符號數
sub	000000	rs	rt	rd	00000	100010	sub $1,$2,$3	$1=$2-$3	rd <- rs - rt   ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1
subu	000000	rs	rt	rd	00000	100011	subu $1,$2,$3	$1=$2-$3	rd <- rs - rt   ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1,無符號數
and	000000	rs	rt	rd	00000	100100	and $1,$2,$3	$1=$2 & $3	rd <- rs & rt   ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1
or	000000	rs	rt	rd	00000	100101	or $1,$2,$3	$1=$2 | $3	rd <- rs | rt   ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1
xor	000000	rs	rt	rd	00000	100110	xor $1,$2,$3	$1=$2 ^ $3	rd <- rs xor rt   ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1(異或）
nor	000000	rs	rt	rd	00000	100111	nor $1,$2,$3	$1=~($2 | $3)	rd <- not(rs | rt)   ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1(或非）
slt	000000	rs	rt	rd	00000	101010	slt $1,$2,$3	if($2<$3)    $1=1 else    $1=0	if (rs < rt) rd=1 else rd=0 ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1
sltu	000000	rs	rt	rd	00000	101011	sltu $1,$2,$3	if($2<$3)    $1=1 else    $1=0	if (rs < rt) rd=1 else rd=0 ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1   (無符號數）
sll	000000	00000	rt	rd	shamt	000000	sll $1,$2,10	$1=$2<<10	rd <- rt << shamt  ；shamt存放移位的位數，   也就是指令中的立即數，其中rt=$2, rd=$1
srl	000000	00000	rt	rd	shamt	000010	srl $1,$2,10	$1=$2>>10	rd <- rt >> shamt ；(logical) ，其中rt=$2, rd=$1
sra	000000	00000	rt	rd	shamt	000011	sra $1,$2,10	$1=$2>>10	rd <- rt >> shamt  ；(arithmetic) 注意符號位保留  其中rt=$2, rd=$1
sllv	000000	rs	rt	rd	00000	000100	sllv $1,$2,$3	$1=$2<<$3	rd <- rt << rs  ；其中rs＝$3，rt=$2, rd=$1
srlv	000000	rs	rt	rd	00000	000110	srlv $1,$2,$3	$1=$2>>$3	rd <- rt >> rs  ；(logical)其中rs＝$3，rt=$2, rd=$1
srav	000000	rs	rt	rd	00000	000111	srav $1,$2,$3	$1=$2>>$3	rd <- rt >> rs  ；(arithmetic) 注意符號位保留  其中rs＝$3，rt=$2, rd=$1
jr	000000	rs	00000	00000	00000	001000	jr $31	goto $31	PC <- rs
I-type	op	rs	rt	immediate
addi	001000	rs	rt	immediate			addi $1,$2,100	$1=$2+100	rt <- rs + (sign-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2
addiu	001001	rs	rt	immediate			addiu $1,$2,100	$1=$2+100	rt <- rs + (zero-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2
andi	001100	rs	rt	immediate			andi $1,$2,10	$1=$2 & 10	rt <- rs & (zero-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2
ori	001101	rs	rt	immediate			andi $1,$2,10	$1=$2 | 10	rt <- rs | (zero-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2
xori	001110	rs	rt	immediate			andi $1,$2,10	$1=$2 ^ 10	rt <- rs xor (zero-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2
lui	001111	00000	rt	immediate			lui $1,100	$1=100*65536	rt <- immediate*65536 ；將16位立即數放到目標寄存器高16          位，目標寄存器的低16位填0
lw	100011	rs	rt	immediate			lw $1,10($2)	$1=memory[$2  +10]	rt <- memory[rs + (sign-extend)immediate] ；rt=$1,rs=$2
sw	101011	rs	rt	immediate			sw $1,10($2)	memory[$2+10]  =$1	memory[rs + (sign-extend)immediate] <- rt ；rt=$1,rs=$2
beq	000100	rs	rt	immediate			beq $1,$2,10	if($1==$2)    goto PC+4+40	if (rs == rt) PC <- PC+4 + (sign-extend)immediate<<2
bne	000101	rs	rt	immediate			bne $1,$2,10	if($1!=$2)  goto PC+4+40	if (rs != rt) PC <- PC+4 + (sign-extend)immediate<<2
slti	001010	rs	rt	immediate			slti $1,$2,10	if($2<10)    $1=1 else    $1=0	if (rs <(sign-extend)immediate) rt=1 else rt=0 ；    其中rs＝$2，rt=$1
sltiu	001011	rs	rt	immediate			sltiu $1,$2,10	if($2<10)    $1=1 else    $1=0	if (rs <(zero-extend)immediate) rt=1 else rt=0 ；   其中rs＝$2，rt=$1
J-type	op	address
j	000010	address					j 10000	goto 10000	PC <- (PC+4)[31..28],address,0,0   ；address=10000/4
jal	000011	address					jal 10000	$31<-PC+4;  goto 10000	$31<-PC+4；PC <- (PC+4)[31..28],address,0,0    ；address=10000/4

資料來源：
1、《see mips run(2nd)》 D.Sweetman 
2、http://www.360doc.com/content/10/0817/09/2415113_46631439.shtml     MIPS常用指令集31條