Hướng dẫn thực hành mip asm trên Pcspim pdf

1. Giới thiệu PCSPim

PCSpim là chương trình chạy và mô phỏng chương trình hợp ngữ dành cho MIPS. Sau

khi cài đặt PCSpim và chạy chương trình (Start -> All Programs -> PCSpim.exe), cửa sổ

chương trình PCSpim hiện lên như hình 1.

Hình 1: Cửa sổ chương trình PCSpim

Cửa sổ hiển thị chia làm 4 phần:

Phần trên cùng hiển thị nội dung của 32 thanh ghi của CPU và FPU. Nội dung sẽ

tự động cập nhật khi chương trình hợp ngữ chạy.

• Phần dưới kế tiếp hiển thị mã của chương trình ở dạng hợp ngữ, dạng mã máy (số

hex cột thứ 2 từ trái qua), và địa chỉ tương ứng của mỗi lệnh (cột đầu tiên bên trái).

• Phần dưới kế tiếp hiển thị dữ liệu khai báo trong chương trình hợp ngữ (ví dụ:

mảng hay chuỗi) và dữ liệu trong vùng ngăn xếp khi chương trình hợp ngữ được

thực thi.

• Phần dưới cùng hiển thị các thông tin phụ của SPIM, thông tin về lỗi nếu có.

Chương trình hợp ngữ muốn chạy được phải được load trước. Đế load chương trình hợp

ngữ (ở dạng một file có đuôi mở rộng là *.asm hay *.s), thực hiện thao tác File menu ->

Open -> chọn file chứa chương trình cần load. Để tạo file *.asm, chúng ta có thể dùng các

chương trình soạn thảo thô như Notepad, Notepad++, EditPlus…

•

Hình 2. Load file chứa chương trình nguồn.

Sau khi chương trình hợp ngữ đã được load, chúng ta

có thể thực hiện chạy chương trình và quan sát sự thay

đối giá trị các thanh ghi, các ô nhớ, vị trí và lệnh đang

được thực thi … Các tác vụ chạy chương trình ở trong

Simulator menu.

Các bước để chạy và quan sát quá trình chạy của

chương trình hợp ngữ trên PCSpim:

•

•

Chọn Simulator -> Breakpoints… (hoặc nhấn

Ctrl+B). Cửa sổ hiện ra điền vào textbox

Address giá trị 0x00400000, chọn Add.

Chọn Simulator -> Go (hoặc nhấn F5). Điền

giá trị 0x00400000 vào texbox Starting

Address, chọn OK. Giá trị của thanh ghi PC

lúc này là 0x00400000.

Chọn Simulator -> Single Step (hoặc nhấn F10) để chạy từng dòng lện trong

chương trình. Chúng ta có thể quan sát kết quả thực hiện thông qua giá trị của các

thanh ghi, các ô nhớ liên quan.

•

Cách khác để chạy chương trình nguồn: Simularor -> SetValue…, cửa sổ hiện ra, điền

vào textbox Register Name giá trị PC, điền vào textbox Value giá trị 0x00400000. Sau đó

nhấn F10 để chạy từng bước hay F5 để chạy cho đến khi gặp breakpoints.

2. Các kiến thức cơ sở

2.1 Đổi qua lại giữ số thập lục phân (hexadecimal) và số nhị phân (binary)

Số thập lục phân được tạo thành từ 16 ký số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f. Số

nhị phân tạo thành từ 2 ký số: 0, 1. Một ký số thập lục phân tương ứng với số nhị phân gồm 4

ký số theo bảng sau:

Ví dụ:

Số thập lục phân 0xeca86420 chuyển sang số nhị phân:

Số nhị phân 1 0011 0101 0111 1001 1011 1101 1111 chuyển sang số thập lục phân:

2.2 Tổ chức bộ nhớ

Bộ nhớ là một mảng 232 ô nhớ

8-bit, bắt đầu từ địa chỉ 0x000000

đến địa chỉ 0xFFFFFFFF. Người

dùng chỉ có thể sử dụng vùng nhớ

từ 0x00400000 đến 0x7FFFFFFF.

Vùng nhớ người dùng chia làm 3

phần: vùng chứa mã (text segment),

vùng chứa dữ liệu (data segment)