竹下世界塔の計算機よもやま話

アクセスカウンタ

zoom RSS MIPS16e命令セット

<<   作成日時 : 2012/06/17 01:07   >>

ブログ気持玉 0 / トラックバック 0 / コメント 0

 MIPS16eは、従来のMIPSが32bit固定長の命令を解釈して実行していたものに16bit長の命令を追加してコード密度を高めたもの。メモリが限られた組み込み向き。

 以下を参照しながら読んでみた。
 MD00077-2B-MIPS1664-AFP-02_60.pdf

 命令長を圧縮するために、使用頻度の高い命令を抜き出し、汎用レジスタの指定を制限している。

□レジスタ
・レジスタの指定は3bit(0〜7)、これらで指定される汎用レジスタの番号は以下
 s0($16),s1($17),v0($2),v1($3),a0($4),a1($5),a2($6),a3($7)

・特別に参照されるレジスタ
 t8($24) - CCR
 sp($29)
 ra($31)

・その他参照されるレジスタ
 PC(プログラムカウンタ),HI,LO

※MIPSはゼロレジスタ($0)以外の$1〜$31は汎用レジスタで動作に違いはないが、ソフトから使う時の用途で名前が付いている

・その他の汎用レジスタとのデータのやり取りはMOVE命令を使用する。
・このうちゼロレジスタへの転送命令 MOVE $0,$16 をNOPとして扱う。

□オペランド指定
・2オペランド命令と2オペランド命令混在
 算術演算: ADD rz,rx,ry / ADD rx,ry,imm / ADD ry,imm
 論理演算: XOR rx,ry ; GPR[rx] ← GPR[rx] XOR GPR[ry]
 シフト命令は即値量シフトだと3オペランド、レジスタ指定値でシフトだと2オペランド

□アドレッシングモード 補助としてSP/PCを使用する。
・PC相対
 LW rx, offset(pc)
 LD ry, offset(pc)
 ADDIU rx, pc, immediate
 DADDIU ry, pc, immediate
・SP相対
 ADDIU SP,imm / ADDIU rx,SP,imm
 ST ra, offset(SP)
 ロードストア命令はoffset(SP)とoffset(レジスタ)が使える

※SP+offsetの計算で2バイトアラインでない場合は例外発生

□条件判断
 MIPSには比較結果を入れるCCRはなく任意の汎用レジスタに保存するが、MIPS16eではt8($24)だけを使う。比較命令、分岐命令はこれを使用する。

□分岐命令とISAmode
・分岐命令の飛び先は2バイトアライメントになる
・遅延分岐は32bitISAと同じく混在
・分岐命令で16bit長の命令を実行するモードに遷移する
・トラップ発生後は32bit固定長のモードに戻る
・16bit長と32bit長の可変長命令、32bit長命令は32bit固定長モードとは異なるフォーマット

□その他
・Application-Specific Macro Instructions ユーザ定義のフォーマット、ベンダー固有の設定ができると思われる
・RESTORE/SAVE スタックフレームを操作するCISCっぽい命令
・ブレークポイント命令


メモ:
・ARMは同様のThumb命令を持っているが2オペランド命令にしていたはず。
・元々の命令セットに拡張の余地がないと難しいね。
・その他命令を除き命令デコーダの修正でできそう。

MIPS Architecture

追記:MIPSアーキ解説教えてもらいました thanks @nfunato
『はじめて読む MIPS(リローデッド)』 by 中森章

追記2:MIPSプロセッサ入門p.54 COLUMN3 MIPS16e ASEにまとめてありました。

MIPSプロセッサ入門―アーキテクチャの解説から評価ボードを使った組み込みプログラミング事例まで (TECH I Processor)MIPSプロセッサ入門―アーキテクチャの解説から評価ボードを使った組み込みプログラミング事例まで (TECH I Processor)
インターフェース編集部

CQ出版 2008-06
売り上げランキング : 203784

Amazonで詳しく見る
by G-Tools

テーマ

注目テーマ 一覧


月別リンク

ブログ気持玉

クリックして気持ちを伝えよう!
ログインしてクリックすれば、自分のブログへのリンクが付きます。
→ログインへ

トラックバック(0件)

タイトル (本文) ブログ名/日時

トラックバック用URL help


自分のブログにトラックバック記事作成(会員用) help

タイトル
本 文

コメント(0件)

内 容 ニックネーム/日時

コメントする help

ニックネーム
本 文




MIPS16e命令セット 竹下世界塔の計算機よもやま話/BIGLOBEウェブリブログ
文字サイズ:       閉じる