Mips Instruktion Set Binär Optionen

V22.0436 - Prof. Grishman Vortrag 9 - MIPS-Befehlssatz Binär-Arithmetik MIPS-Architektur, Contd (Text, Kapitel 3) Überprüfen der grundlegenden MIPS-Befehle (Text, Abbildung 4.6, S. 183) Uniform 2-Operand arithmetische und logische Anweisungen Verwendung von Register 0 als konstante 0 Zwei-Befehls-Sequenz für Zweig auf weniger als Sharp Vertrag mit CISC (komplexe Befehlssatz) Architekturen wie die Intel 80x86 historischen Anforderungen der Aufwärtskompatibilität mit früheren Maschinen führte zu komplexen Design (8080 - gt 8086 - gt 80286 - gt 80386 etc.) fast jedes Register hat einige spezielle Eigenschaften Operanden für Anleitungen können aus dem Speicher kommen oder Register Ergebnis kann Speicher in Speicher oder registrieren mehrere Operanden Größen mehrere Befehlslängen komplexe Maschinen-Design wird wieder auf Performance-Probleme später im Semester Binäre arithmetische negative Zahlen: 2s Ergänzung (Text, Kapitel 4.2) Binärer Addierer: Ripple Übertrag Ausbreitungsverzögerung (Text, Kapitel 4.3) Subtraktion MIPS ALU (Text, Abschnitt 4.5) Eine ALU (arithmetisch-logische Einheit) ist eine kombinatorische Schaltung, die in der Lage ist, eine Vielzahl von Arithmetik zu berechnen Logische Funktionen. Operationen, die für MIPS-Befehle erforderlich sind, die bisher diskutiert wurden: addieren, subtrahieren und, oder, Null-Test, Vergleich MIPS hat auch noch, xor multiplizieren und teilen allgemeine Strategie: verschiedene Schaltungen kombiniert durch Multiplexer-Multiplexer Auswahl wird Funktion wählen für ALU invertierenden B-Eingang für Subtraktion Feed-Ausgabe von High-Order-Bit des Addierers auf niederwertiges Bit für Quotset auf weniger Quot-Operation Verwendung ODER-Gatter auf ALU-Ausgang für quotequalquot-Test Carry Look-Ahead: Einführung einfachste Addierer ist Welligkeit zu tragen: langsam (Verzögerungszeit linear in Größe von Operanden) Add Zeit ist in der Regel kritisch bei der Bestimmung der gesamten Zykluszeit einer Maschine kann beschleunigen Addition durch die Einführung von Begriff der tragen generieren und tragen propagateMars 4.0 wurde im August 2010 veröffentlicht. Verbesserungen und Bug-Fixes gehören: In Kürze: neue Texteditor (sobald wir Auflösen von Anzeigeproblemen auf Macs). Verbesserte Instruktionshilfe: Alle Unterrichtsbeispiele in den Hilfskanälen (und neuen Popup-Befehlsleitfäden) verwenden jetzt realistische Registernamen, z. B. T1, t2 anstelle von 1, 2. Die über den MIPS-Hilfsregistern angezeigte Befehlsformat-Taste wurde um Erläuterungen zu den verschiedenen Adressierungsmodi für Lade - und Speicherbefehle und Pseudo-Anweisungen erweitert. Beschreibungen wurden zu jeder Beispielanweisung und Pseudo-Anweisung hinzugefügt. Verbesserte Assembly-Fehlerfähigkeit: Wenn der Assembler-Vorgang zu Fehlern führt, wird die erste Fehlermeldung im Textbereich der Mars-Nachrichten markiert und die entsprechende fehlerhafte Anweisung im Texteditor ausgewählt. Darüber hinaus können Sie auf eine Fehlermeldung im SMS-Textbereich klicken, um die entsprechende fehlerhafte Anweisung im Texteditor auszuwählen. Das erste Feature wählt nicht in jeder Situation aus (z. B. wenn Assemble-on-Open gesetzt ist), aber in den Situationen, in denen es nicht funktioniert, wird kein Schaden gemacht und das zweite Feature, das Klicken auf Fehlermeldungen kann noch verwendet werden. In der IDE ausgeführte Konsoleneingangs-Syscalls (5, 6, 7, 8, 12) erhalten nun direkt im Run-IO-Textbereich Eingangstastenanschläge statt durch einen Popup-Eingabedialog. Danke an Ricardo Pascual für die Bereitstellung dieser Funktion Wenn Sie die Popup-Dialoge bevorzugen, gibt es eine Einstellung, um sie wiederherzustellen. Die Boden-, Decken-, Trunk - und Rundoperationen erzeugen nun alle das MIPS-Default-Ergebnis 231-1, wenn der Wert unendlich, NaN oder aus 32-Bit-Bereich liegt. Für die Konsistenz produzieren die sqrt-Operationen nun das Ergebnis NaN, wenn der Operand negativ ist (anstatt eine Ausnahme zu heben). Diese Fälle sind alle im Einklang mit FCSR (FPU Control und Status Register) Invalid Operation Flag ist aus. Die ideale Lösung wäre, das FCSR-Register selbst zu simulieren, damit alle MIPS-Spezifikationen für Gleitkommabefehle implementiert werden können, aber das ist noch nicht passiert. Die Spalte Basic im Textsegmentfenster zeigt nun je nach aktueller Einstellung Daten und Adressen entweder dezimal oder hexadezimal an. Beachten Sie, dass die Adresse in Zweiganweisungen tatsächlich ein Versatz relativ zum PC ist, also wird als Adresse nicht adressiert behandelt. Da Datenoperanden in Grundanweisungen nicht mehr als 16 Bits lang sind, enthält ihre Hexadezimalanzeige nur 4 Ziffern. Die Quellspalte im Textsegmentfenster behält nun den Tababstand für eine saubere Darstellung (Tab-Zeichen wurden vorher nicht gerendert). Instruktionsmnemonik kann nun als Etiketten verwendet werden, z. B. B:. Der neue Syscall 36 zeigt eine Ganzzahl als unsigned dezimal an. Ein neues Tool, Digital Lab Sim, von Didier Teifreto (dteifretolifc. univ-fcomte. fr) beigetragen. Dieses Tool verfügt über zwei sieben-Segment-Displays, eine Hexadezimal-Tastatur und einen Zähler. Es benutzt MMIO, um interrupt-getriebenes IO in einer ansprechenden Einstellung zu erforschen. Weitere Informationen finden Sie in der Hilfe. Vielen Dank MARS 4.0 erfordert Java 1.5 (5.0) statt 1.4. Wenn das ein Problem für dich ist, lass es mich wissen. Mars 3.8 wurde im Januar 2010 veröffentlicht. Verbesserungen und Bugfixes beinhalten: Ein neues Feature, um die zuvor eingestellten Breakpoints vorübergehend auszusetzen. Verwenden Sie es, wenn Sie sich sicher genug fühlen, um Ihr Programm ohne die Breakpoints auszuführen, aber nicht zuversichtlich genug, um sie zu löschen. Verwenden Sie die Option Toggle Breakpoints im Menü Run oder klicken Sie einfach auf die Bkpt Spaltenüberschrift im Text Segment Fenster. Wiederholen, um wieder zu aktivieren. Zwei neue Werkzeuge von Ingo Kofler von der Universität Klagenfurt in Österreich beigetragen. Man erzeugt eine Befehlsstatistik und die andere simuliert die Verzweigungsvorhersage mit einer Branch History Table. Zwei neue Drucksyscalls. Syscall 34 druckt eine Ganzzahl im hexadezimalen Format. Syscall 35 druckt eine Integer im Binärformat. Vorgeschlagen von Bernardo Cunha aus Portugal. Eine neue Einstellung zur Kontrolle, ob der MIPS-Programmzähler auf die Anweisung mit dem globalen Label-Main initialisiert wird oder nicht, wenn eine solche Anweisung existiert. Wenn die Einstellung nicht markiert ist oder wenn sie überprüft wird und kein Hauptteil vorhanden ist, wird der Programmzähler auf die Standard-Startadresse initialisiert. Release 3.7 wurde programmiert, um sie automatisch auf die Anweisung zu beschriften. Dies führte zu Problemen mit Programmen, die die Standard-SPIM-Ausnahme-Handler-Ausnahmen verwenden. Da es eine kurze Anweisungssequenz an der Standard-Startadresse enthält, um eine Initialisierung durchzuführen, dann verzweigen zu main. Unter 3.7 wurde die Initialisierungssequenz umgangen. Standardmäßig ist diese Einstellung nicht markiert. Diese Option kann im Befehlsmodus mit der Option sm (Start at Main) angegeben werden. Mars-Tools, die außerhalb des Mars vorhanden sind, können nun in das Tools-Menü aufgenommen werden, indem sie sie in einen JAR setzen und ihn in einen Befehl einfügen, der die Mars-IDE startet. Zum Beispiel: java - cp plugin. jarMars. jar Mars Dank Ingo Kofler für das Denken an diese Technik und die Bereitstellung der Patch, um es zu implementieren. Korrekturen und allgemeine Verbesserungen der MIDI-Syscalls. Danke an Max Hailperin von Gustavus Adolphus College für die Versorgung. Korrektur zu einem Assembler-Bug, der falsch identifizierte ungültige MIPS-Anweisungen als Richtlinien markierte. Mars 3.7 wurde im August 2009 veröffentlicht. Verbesserungen und Bugfixes beinhalten: Eine neue Funktion zum Ändern der Adressraumkonfiguration der simulierten MIPS-Maschine. Die 32-Bit-Adressraumkonfiguration, die von allen früheren Releases verwendet wird, bleibt die Voreinstellung. Wir haben zwei alternative Konfigurationen für einen kompakten 32KB Adressraum definiert. Man startet das Textsegment an der Adresse 0 und das andere startet das Datensegment an der Adresse 0. Ein 32KB-Adressraum erlaubt die Verwendung von Pseudo-Instruktionen mit Hilfe von Etiketten, wie zB lw t0, Inkrement. Um auf eine einzige grundlegende Anweisung zu erweitern, da die Etiketten-Volladresse in das 16-Bit-Adressen-Offset-Feld passen, ohne sich auf einen negativen Wert zu erstrecken. Dies geschah in Reaktion auf mehrere Anfragen im Laufe der Jahre für kleinere Adressen und vereinfachte Erweiterungen, um Montageprogramme leichter zu verstehen. Diese Freigabe schließt nicht die Fähigkeit ein, Ihre eigene kundengebundene Konfiguration zu definieren, obgleich wir erwarten, dass es in der Zukunft addiert wird. Es ist sowohl über den Befehlsmodus (Option mc) als auch über die IDE verfügbar. Siehe Speicherkonfiguration. Am unteren Rand des Einstellungsmenüs. Im Zusammenhang mit dem vorherigen Element: Laden und Speichern von Pseudo-Anweisungen des Formulars lw t0, Etikett und lw t0, Etikett (t1) erweitert sich auf eine einzelne Anweisung (addi für diese Beispiele), wenn die aktuelle Speicherkonfiguration die Etiketten vollständig adressiert Passen in die niederwertigen 15 Bits. Instruktionen, für die dies umgesetzt wurde, sind: la, lw, lh, lb, lhu, lbu, lwl, lwr, ll, lwc1, ldc1, ls, ld, sw, sh, sb, swl, swr, sc, swc1, sdc1, Ss und sd Wenn eine Datei eine globale Anweisungsbeschriftung enthält (ohne Anführungszeichen, Groß - / Kleinschreibung beachten), dann wird die Ausführung mit dieser Anweisung unabhängig von ihrer Adresse beginnen. Bisher hat die Programmausführung immer an der Basisadresse des Textsegments gestartet. Dies ist praktisch für Multi-Datei-Projekte, da Sie nicht mehr die Hauptdatei im Editor geöffnet haben müssen, um das Projekt auszuführen. Beachten Sie, dass main mit der. globl-Richtlinie global deklariert werden muss. Wir haben dem Editor eine FindReplace-Funktion hinzugefügt. Dies war eine weitere häufige Anfrage. Zugriff über das Menü Bearbeiten oder auf Strg-F. Suchen Sie nach großen Erweiterungen für den Editor im Jahr 2010 Die Syscalls für Open File (13), Read from File (14) und Write to File (15) alle setzen nun ihren Rückgabewert in das Register v0 anstelle von a0. Die Tabelle in Computerorganisation und Design s Anhang B auf SPIM gibt a0 an, aber SPIM selbst verwendet v0 für die Rückgabewerte konsequent. Pseudo-Anweisungen für div, divu, mulo, mulou, rem, remu, seq, sne, sge, sgeu, sgt, sgtu, sle, sleu jetzt akzeptieren eine 16- oder 32-Bit-sofort als ihre dritte Operand. Bisher musste der dritte Operand ein Register sein. Vorhandene Werkzeuge wurden mit rekonfiguriertem Speicheradressraum getestet (siehe erstes Element). Haben Sie einige Anpassungen an die Tastatur und Display Simulator Tool, die es für Memory Mapped IO (MMIO) auch unter dem kompakten Speicher-Modell verwendet werden, wo die MMIO-Basis-Adresse ist 0x00007f00 anstelle von 0xffff0000 verwendet werden. Hervorhebung ist in diesem Szenario nicht perfekt. Bug Fix: Die Syscall für Open File (13) umgekehrt die Bedeutungen der Begriffe Mode und Flag. Flags werden verwendet, um die beabsichtigte Verwendung der Datei anzuzeigen (readwrite). Modus wird verwendet, um Dateiberechtigungen in bestimmten Situationen festzulegen. MARS implementiert ausgewählte Flags, wie sie von Java-Datei-Streams unterstützt werden, und ignoriert den Modus, falls angegeben. Weitere Informationen finden Sie auf der Registerkarte Syscalls unter Hilfe. Das Beispielbeispiel auf dieser Registerkarte wurde korrigiert. Bug Fix: Der Assembler hat falsch einen Fehler auf Sprunganweisungen im Kernel-Textsegment erzeugt. Bug Fix: Die Projektoption (p) in der Befehlsschnittstelle funktionierte falsch, als MARS im Verzeichnis mit den zu installierenden Dateien aufgerufen wurde. Danksagung: Die Entwicklung von Release 3.7 wurde von einem SIGCSE Special Projects Grant unterstützt. What39s Neu in MARS Version 3.6 Mars 3.6 wurde im Januar 2009 veröffentlicht. Verbesserungen und Bugfixes beinhalten: Weve hat schließlich das am meisten angeforderte neue Feature implementiert: Speicher und Registerzellen werden bei der zeitlichen oder gestuften Simulation hervorgehoben. Die hervorgehobene Speicherregisterzelle repräsentiert somit Das Ergebnis der gerade ausgeführten Anweisung. Während der zeitgesteuerten oder gestuften Ausführung ist dies nicht die hervorgehobene Anweisung. Beim Back-Stepping ist dies die hervorgehobene Anweisung. Die hervorgehobene Anweisung ist die nächste, die in der normalen (Vorwärts-) Ausführungsfolge ausgeführt wird. In Verbindung mit Zelle Hervorhebung, weve hinzugefügt die Fähigkeit, die Hervorhebung Farbschema und Schriftart anpassen. Wählen Sie im Menü Einstellungen die Option Hervorhebung. Im daraus resultierenden Dialog können Sie Hintergrundfarbe, Textfarbe und Schriftart für die verschiedenen Laufzeittabellen markieren (Textsegment, Datensegment, Register). Sie können sie auch für normale, nicht nur hervorgehobene, Anzeige durch geradzahlige und ungeradzahlige Zeile aber nicht nach Tabelle auswählen. Kühle neue Etiketten Fenster-Funktion: Die Tabelle kann entweder in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge sortiert werden, entweder auf der Label (alphanumerisch) oder der Adresse (numerische) Spalte. Klicken Sie einfach auf die Spaltenüberschrift, um zwischen aufsteigend (aufrechtes Dreieck) oder absteigend (invertiertes Dreieck) auszuwählen und zu wechseln. Adressen werden nach unsignierten 32-Bit-Werten sortiert. Die Einstellung bleibt über Sessions bestehen. Das Messages-Panel, das die Mars-Nachrichten enthält und IO-Registerkarten ausführt, zeigt nun die Verwendung einer mono-beabstandeten Schriftart (feste Zeichenbreite) an. Dies erleichtert textbasierte Grafiken beim Ausführen von der IDE. Die Mars. jar-Verteilungsdatei enthält nun alle Dateien, die benötigt werden, um eine neue JAR-Datei zu erstellen. Dies erleichtert es Ihnen, das Glas zu erweitern, Quelldateien zu modifizieren, neu zu kompilieren und ein neues Glas für den lokalen Gebrauch zu produzieren. CreatMarsJar. bat enthält die Jar-Anweisung. Das Hilfefenster enthält nun eine Registerkarte für Danksagungen. Dies erkennt MARS-Mitwirkende und Korrespondenten an. Weve hat einen neuen Systemaufruf (syscall) hinzugefügt, um MIDI-Töne synchron zu erzeugen, syscall 33. Der ursprüngliche MIDI-Anruf kehrt sofort zurück, wenn der Ton erzeugt wird. Die neue wird nicht zurückkehren, bis die Tonausgabe unabhängig von ihrer Dauer abgeschlossen ist. Die Datensegmentanzeige scrollt nun 8 Zeilen (eine halbe Tabelle) anstatt 16, wenn die Pfeiltasten angeklickt werden. Dies macht es einfacher, eine Folge von verwandten Zellen zu sehen, die eine Tabellengrenze überschreiten. Beachten Sie, dass Sie beide Tasten für schnelles Scrollen gedrückt halten können. Das Kombinationsfeld mit verschiedenen Datenadressengrenzen funktioniert auch jetzt besser. Bug Fix: Zwei Korrekturen zum Keyboard - und Display-Simulator-Tool. Das Transmitter Ready-Bit wurde nicht basierend auf der Befehlszählung zurückgesetzt, wenn es im Kernel-Textsegment ausgeführt wurde, und das Statusregister Exception Level-Bit wurde nicht getestet, bevor die Interrupt-Dienstroutine aktiviert wurde (könnte zu Looping führen, wenn Interrupts mit der Interrupt-Dienstroutine auftreten). Danke an Michael Clancy und Carl Hauser, um diese auf meine Aufmerksamkeit zu bringen und Lösungen vorzuschlagen. Bug Fix: Stack-Segment-Byte-Adressen nicht auf Wortgrenzen wurden nicht korrekt verarbeitet. Dies gilt für die Little-Endian-Byte-Reihenfolge (Big-Endian ist nicht aktiviert oder getestet in MARS). Danke an Saul Spatz für die Erkennung des Problems und die Bereitstellung eines Patches. Minor Bug Fixes beinhalten: Korrigieren eines Fehlers, der zum Ausfall beim Starten von MARS im Befehlsmodus führt, Klarstellung der Assembler-Fehlermeldung für zu wenige oder zu viele Operanden Fehler und Korrektur der Beschreibung von lhu und lbu Anweisungen von unsigned bis unsigned. What39s Neu in MARS Version 3.5 Mars 3.5 wurde am 24. Juli 2008 veröffentlicht. Wesentliche Erweiterungen und Bugfixes sind: Ein neues Tool, der Keyboard und Display MMIO Simulator, der abgefragte und unterbrechungsgesteuerte Ein - und Ausgabeoperationen über Memory-Mapped IO ( MMIO) Speicher. Das MIPS-Programm schreibt an Speicherplätze, die als Register für simulierte Geräte dienen. Unterstützt die Tastatureingabe und eine simulierte zeichenorientierte Anzeige. Klicken Sie auf die Schaltfläche tool39s für weitere Details. Ein neues Tool, der Instruction Counter, beigetragen von MARS Benutzer Felipe Lessa. Es wird die Anzahl der MIPS-Befehle, die zusammen mit Prozentsätzen für R-Format-, I-Format - und J-Format-Anweisungen ausgeführt werden, zählen. Danke, Felipe Programm-Argumente können nun dem MIPS-Programm zur Laufzeit über eine IDE-Einstellung oder einen Befehlsmodus zur Verfügung gestellt werden. Weitere Informationen zum Befehlsmodus-Betrieb finden Sie in der Befehlsmodus-Quellquot-Option. Die Argumentzählung (argc) wird in a0 gesetzt und die Adresse eines Arrays von nullterminierten Zeichenfolgen, die die Argumente (argv) enthalten, wird in a1 platziert. Sie sind auch auf dem Laufzeitstapel (sp) verfügbar. Zwei verwandte Änderungen erlauben es MARS, Quellcode zu erstellen, der von bestimmten Compilern wie z. B. gcc erzeugt wird. Eine Änderung ist, um Warnungen zu vergeben, anstatt Fehler für nicht anerkannte Richtlinien. MARS implementiert eine begrenzte Anzahl von Richtlinien. Ignorieren Sie diese Warnungen auf Ihr Risiko, aber die Montage kann fortfahren. Die zweite Änderung besteht darin, dass die Anweisungsbeschriftungen 3939 enthalten und gezielt beginnen können. Im Befehlsmodus werden die endgültigen Registerwerte angezeigt, indem der Registername als Option angegeben wird. Registernamen beginnen mit 3939, die von bestimmten OS-Befehls-Shells abgefangen wird. Die Konvention zum Entweichen ist nicht gleichmäßig über Shells. Wir haben die Optionen so erweitert, dass du jetzt den Registernamen ohne die 3939 geben kannst. Zum Beispiel kannst du t0 statt t0 als Option verwenden. Sie können sich auf diese Weise nicht auf Register registrieren, da eine Ganzzahl-Option vom Befehlsparser als Befehlsausführungsgrenze interpretiert wird. Danke an Lucien Chaubert für die Meldung dieses Problems. Kleine Erweiterungen: Die Befehlsmodus-Dump-Funktion wurde erweitert, um Speicheradressenbereiche sowie Segmentnamen zu ermöglichen. Wenn Sie eine neue Dateierweiterung in das Dialogfeld Öffnen eintragen, bleibt die Erweiterung während der interaktiven Sitzung verfügbar. Der Datensegmentwertwiederholungsoperator 39:39 arbeitet nun für alle numerischen Anweisungen (.wort: halb Byte Float. Double). Damit können Sie mehrere aufeinanderfolgende Speicherplätze auf denselben Wert initialisieren. Zum Beispiel: Eins. Halb 1. 8 Speichern des Wertes 1 in 8 aufeinanderfolgenden Halbwerten Wichtige Änderung: Hexadezimale Konstanten, die weniger als 8 Ziffern enthalten, werden so interpretiert, als ob die vorderen Ziffern 039s sind. Zum Beispiel wird 0xFFFF als 0x0000FFFF interpretiert, nicht wie bisher 0xFFFFFFFF. Dies verursachte Probleme mit unmittelbaren Operanden im Bereich von 32768 bis 65535, die durch die logischen Operationen falsch interpretiert wurden, als signierte 32-Bit-Werte anstelle von unsignierten 16-Bit-Werten. Signierte und unsignierte 16-Bit-Werte werden nun durch den Tokenizer auf der Grundlage der Prototypsymbole -100 für signierte und 100 für unsigned (hauptsächlich logische Operationen) unterschieden. Vielen Dank an Eric Shade von Missouri State University und Greg Gibeling von UC Berkeley für ihre erweiterten Bemühungen bei der Unterstützung mich diese Situation zu lösen. Minor Bug Fixes: round. w.s und round. w.d wurden geändert, um die IEEE-Rundung standardmäßig korrekt durchzuführen. Danke an Eric Shade, um dies zu zeigen. Syscall 12 (gelesenes Zeichen) wurde geändert, um das Zeichen in v0 zu verlassen, dann dann a0. Das Original basierte auf einem Druckfehler in Anhang A von Computerorganisation und Design. MARS würde nicht aus der ausführbaren Datei "Mars. jar" ausgeführt, wenn es in einem Verzeichnispfad gespeichert wurde, welche Verzeichnisnamen keine Nicht-ASCII-Zeichen enthalten. Dies wurde korrigiert. Danke an Felipe Lessa, um dies zu zeigen und eine Lösung anzubieten. MARS wird nun die EOF-Bedingung korrekt erkennen, wenn man aus einer Datei mit syscall 14 liest. Danke an David Reimann, um dies auf unsere Aufmerksamkeit zu bringen. What39s Neu in MARS Version 3.4.1 Mars 3.4.1 wurde am 23. Januar 2008 veröffentlicht. Es ist ein Bugfix-Release, um zwei Bugs zu adressieren. Ein Fehler erscheint in Pseudo-Instruktionen, in denen die Erweiterung Verzweigungsanweisungen enthält. Die festen Zweigoffsets waren aufgrund von Änderungen bei der Berechnung von Zweigoffsätzen in Release 3.4 nicht mehr korrekt. Gleichzeitig haben wir die Frage der Erweiterung solcher Pseudo-Instruktionen angesprochen, wenn die verzögerte Verzweigung aktiviert ist. Solche Erweiterungen enthalten nun eine nop-Anweisung nach dem Zweig. Wir haben auch einen Off-by-One-Fehler angesprochen, der bei der Erstellung des Lui-Befehls bei der Erweiterung von bedingten Zweig-Pseudo-Befehlen aufgetreten ist, deren zweiter Operand ein 32-Bit-Sofort ist. Die Erweiterungen für eine Reihe von Pseudo-Anweisungen wurden modifiziert, um interne Zweige zu eliminieren. Diese und andere Erweiterungen wurden auch für die sign-verlängerte Beladung von 16-Bit-Sofortoperanden optimiert, indem die luiori - oder luisra-Sequenz durch addi ersetzt wurde. Pseudo-Instruktionen, die von einer oder beiden dieser Modifikationen betroffen sind, sind: abs, bleu, bgtu, beq, bne, seq, sge, sgeu, sle, sleu, sne, li, sub und subi. Diese Modifikationen wurden von Eric Shade von Missouri State University vorgeschlagen. Was ist neu in MARS Version 3.4 Ein neuer Syscall (32) zur Unterstützung von Pausen der angegebenen Länge in Millisekunden (Schlaf) während der simulierten Ausführung. Fünf neue Syscalls (40-44) zur Unterstützung der Verwendung von Pseudozufallszahlengeneratoren. Eine unbegrenzte Anzahl dieser Generatoren steht zur Verfügung, die jeweils durch einen ganzzahligen Wert identifiziert werden und für jeden haben Sie die Möglichkeit, den Seed-Wert zu setzen, einen 32-Bit-Integer-Wert aus dem Java-Int-Bereich zu erzeugen, einen 32-Bit-Integer-Wert zwischen 0 zu erzeugen (Inklusive) und einer spezifizierten oberen Grenze (exklusiv) erzeugen einen 32-Bit-Float-Wert zwischen 0 (inklusive) und 1 (exklusiv) und erzeugen einen 64-Bit-Doppelwert zwischen 0 (inklusive) und 1 (exklusiv). Alle basieren auf der java. util. Random Klasse. Zehn neue Syscalls (50-59) zur Unterstützung von Message Dialog Fenstern und Dateneingabe Dialogfenster. Letztere unterscheiden sich von den Standard-Dateneingabesyscalls dadurch, dass eine Aufforderungsnachricht als Syscall-Argument angegeben und im Eingabedialog angezeigt wird. Alle basieren auf der javax. swing. JOptionPane Klasse. Die Möglichkeit, den Inhalt der. text - oder. data-Speicherinhalte in verschiedenen Formaten zu speichern. Der Dump kann vor oder nach der Programmausführung entweder aus der IDE (Datei-Menü und Symbolleiste) oder aus dem Befehlsmodus ausgeführt werden. Es kann auch während einer Ausführungspause von der IDE durchgeführt werden. Suchen Sie den Menüpunkt Dump Memory im Menü Datei oder die Dump-Option im Befehlsmodus. Ein. text-Dump enthält nur Standorte mit einer Anweisung. Ein. Data-Dump enthält ein Vielfaches von 4KB-Seiten, die an der Segment-Basisadresse beginnen und mit der letzten 4KB-Seite enden, auf die vom Programm verwiesen wird. Aktuelle Dump-Formate umfassen reine binäre (java. io. PrintStream. write () - Methode), hexadezimaler Text mit einem Wort (32 Bits) pro Zeile und Binärtext mit einem Wort pro Zeile. Eine Schnittstelle, eine abstrakte Klasse und ein Formatlader wurden entwickelt, um die Entwicklung und den Einsatz zusätzlicher Dump-Formate zu erleichtern. Diese Fähigkeit wurde von Greg Gibeling von UC Berkeley prototypisiert. Änderte die Berechnung der Zweigoffsets, wenn die Verzögerungsverzweigungseinstellung deaktiviert ist. Zweigbefehlszieladressen werden durch die relative Anzahl der zu verzweigenden Wörter dargestellt. Mit Release 3.4 spiegelt dieser Wert eine verzögerte Verzweigung wider, unabhängig davon, ob die Verzögerte Verzweigungseinstellung aktiviert ist oder nicht. Der generierte Binärcode für Zweige wird nun mit dem von Beispielen im Computer-Organisations - und Design-Lehrbuch übereinstimmen. Dies ist ein Wechsel von der Vergangenheit, und wurde nach umfangreichen Gesprächen mit mehreren MARS-Adoptoren gemacht. Bisher war der Zweig-Offset 1 niedriger, wenn die Verzögerte Verzweigungseinstellung aktiviert war - der Befehlsbezeichner: Beq 0,0, Label würde 0x1000FFFF erzeugen, wenn Delayed Branching aktiviert wurde und 0x10000000, wenn es deaktiviert wurde. Jetzt wird es in jedem Fall 0x1000FFFF erzeugen. Der Simulator verzweigt sich immer an die richtige Stelle. MARS erlaubt keine Montage unter einer Einstellung und Simulation unter dem anderen. Bugfix: Die ausführbare JAR-Datei von mars. jar kann nun aus einem anderen Arbeitsverzeichnis ausgeführt werden. Fix wurde von Zachary Kurmas von der Grand Valley State University vorgeschlagen. Bugfix: Das Problem von MARS, das beim Zusammenbau eines Pseudo-Befehls mit einem Label-Operanden, der das Substring-Labor enthält, hängt, wurde behoben. Bugfix: Kein Swing-Code wird ausgeführt, wenn MARS im Befehlsmodus ausgeführt wird. Dies behebt ein Problem, das aufgetreten ist, als MARS auf einem kopflosen System (kein Monitor) ausgeführt wurde. Swing ist die Java-Bibliothek zur Unterstützung der Programmierung von grafischen Benutzeroberflächen. Fix wurde von Greg Gibeling von UC Berkeley zur Verfügung gestellt. Das Zeichen 0 wird nun erkannt, wenn es in String-Literalen erscheint. What39s Neu in MARS Version 3.3 Unterstützung für MIPS verzögerte Verzweigung. Alle MIPS-Computer implementieren dies, aber es kann für Programmierer verwirrend sein, also ist es standardmäßig deaktiviert. Unter verspäteter Verzweigung wird die nächste Anweisung nach einer Verzweigungs - oder Sprunganweisung immer ausgeführt, auch wenn der Zweig oder Sprung genommen wird. Viele Programmierer und Assemblierer befassen sich damit, indem sie nach jedem Zweig oder Sprung einen Nicht-Notiz-Quell-Befehl einfügen. Der MARS-Assembler fügt kein quotnopquot ein. Bestimmte Pseudo-Instruktionen erweitern zu einer Sequenz, die einen Zweig einschließt, die nicht ordnungsgemäß unter verzögerter Verzweigung funktioniert. Verzögerte Verzweigung ist im Befehlsmodus mit der Option quotdbquot verfügbar. Ein neues Werkzeug von Interesse vor allem für Lehrer. Das Bildschirmlupe-Werkzeug, das im Menü Extras ausgewählt wurde, kann verwendet werden, um ein vergrößertes statisches Bild der darunter liegenden Pixel zu erzeugen. Das Bild kann durch Ziehen der Maus über sie gezeichnet werden, um eine Scribble-Linie zu erzeugen. Es vergrößert bis zu 4 mal Originalgröße. Sie haben jetzt die Möglichkeit, die Text-Editor-Schriftfamilie, Stil und Größe festzulegen und zu modifizieren. Wählen Sie quotEditor. Klicken Sie im Menü Einstellungen auf den Dialog. Klicken Sie auf die Schaltfläche Übernehmen, um die neuen Einstellungen anzuzeigen, während der Dialog noch geöffnet ist. Die Schriftarteneinstellungen werden von einer Sitzung zur nächsten beibehalten. Die Schriftfamilie-Liste beginnt mit 6 Schriften, die üblicherweise über Plattformen verwendet werden (ausgewählt aus Listen, die bei codestyle. org gefunden wurden), gefolgt von einer vollständigen Liste. Zwei der sechs sind monospaced Schriften, zwei sind proportional serif, und zwei sind proportional sans serif. Das Etikettenfenster im Bereich "Ausführen", das Symboltabelleninformationen anzeigt, wurde erweitert. Wenn Sie auf einen Etikettennamen oder dessen Adresse klicken, wird der Inhalt dieser Adresse zentriert und im Textsegmentfenster oder im Datensegmentfenster hervorgehoben. Dies macht es einfacher, Haltepunkte auf der Grundlage von Textbeschriftungen festzulegen oder den Wert zu finden, der bei einer Label39s-Adresse gespeichert ist. Wenn Sie die Spalten im Textsegmentfenster durch Ziehen eines Spaltenkopfes neu ordnen, wird die neue Bestellung von dieser Zeit nach vorn, auch von einer MARS-Sitzung zur nächsten, gespeichert und angewendet. Im Textsegment-Fenster werden Quellcode, Grundcode, Binärcode, Codeadressen und Haltepunkte angezeigt. Wenn ein MIPS-Programm beendet wird, indem Sie das Bottomquot des Programms ausschalten, beendet MARS, wie zuvor, ohne Ausnahme, aber jetzt wird eine beschreibendere Abbruchnachricht im Fenster "Nachrichten" angezeigt. Bisher war die Beendigungsnachricht die gleiche wie die, die nach dem Ausführen eines Exit-Syscalls erzeugt wurde. Ein neuer Systemaufruf (syscall) zur Erlangung der Systemzeit ist ab sofort verfügbar. Es ist Service 30 und ist in SPIM nicht verfügbar. Sein Wert wird aus der Methode java. util. Date. getTime () erhalten. Weitere Informationen finden Sie auf der Registerkarte Syscall in der MIPS-Hilfe. Ein neuer Systemaufruf (syscall) zur Erstellung eines simulierten MIDI-Sounds über Ihre Soundkarte ist ab sofort verfügbar. Es ist Service 31 und ist in SPIM nicht verfügbar. Seine Implementierung basiert auf dem Paket javax. sound. midi. Es wurde nur unter Windows getestet. Weitere Informationen finden Sie auf der Registerkarte Syscall in der MIPS-Hilfe. Was ist neu in MARS Version 3.0 Zusammenfassend, viel Version 3.0 behebt einen Bug von Version 2.2 (Februar 2006) und fügt eine Reihe von Anweisungen und Funktionen hinzu. Die grundlegenden Anweisungen von SLTI und SLTIU wurden als R-Format (Register) falsch codiert und nicht als I-Format (sofortige) Anweisungen. Dies wird nun korrigiert. Zusätzliche MIPS-Anweisungen Über 40 neue Grundanweisungen wurden dem MIPS-32-Befehlssatz hinzugefügt, den MARS jetzt zusammensetzt und simuliert. Die Summe ist jetzt 141 Grundanweisungen. Es unterstützt jetzt fast alle Anweisungen von Patterson und Hennessys Computer Organisation und Design Lehrbuch. Ausnahmen sind die falle - und fallebezogenen Anweisungen und Verzweigungsbefehle, die eine verzögerte Verzweigung (wahrscheinlich) annehmen. Auch eine große Anzahl von Pseudo-Instruktionen wurde hinzugefügt. Alle Pseudo-Anweisungen aus Anhang A von Patterson und Hennessys werden nun erkannt und erweitert. Ein paar andere wurden zur Bequemlichkeit hinzugefügt (ADDI mit 32 Bit konstant) oder Spaß (SUBI). Die meisten Pseudo-Befehls-Hinzufügungen implementieren jedoch alternative Speicheradressierungsmodi für die verschiedenen Lade - und Speicherbefehle. Native MIPS-Lade - und Speicherbefehle unterstützen nur einen Adressierungsmodus: Basisadressierung des Formulars 100 (1). Wobei 100 eine 16-Bit-Konstante ist und 1 ein Register ist, dessen Inhalt der Konstante hinzugefügt wird, um die effektive Adresse zu bilden. MARS erkennt und erweitert die folgenden Adressierungsmodi für alle Lade - und Speicheroperationen: Registerinhalt plus 0 Offset Registerinhalt plus Summe von 32 Bit Konstante und markierter Adresse Ein Kommentar zu 32 Bit Konstanten. Ein Pseudo-Befehl kann sich je nach dem Wert der Konstanten unterschiedlich ausdehnen. Wenn es nicht in 16 Bits enthalten sein kann, werden seine 16 Bits höherer Ordnung vor der Verarbeitung in das Register (LUI) geladen. Wir haben uns entschlossen, die 16-Bit-Grenze anhand der signierten Werte konsequent zu bestimmen: -32768 bis 32767. Andere Simulatoren können die Werte unterschiedlich interpretieren (z. B. unsigned), je nach dem Kontext, in dem sie verwendet werden. Neue IDE-Funktionen Fähigkeit, rückwärts zu gehen durch simulierte MIPS-Programmausführung, rückgängig machen der Ergebnisse ein Ausführungsschritt zu einem Zeitpunkt. Die Symbolleisten-Ikone ist ein linksseitiger Pfeil mit einer 1, um die Schritt-Icons rechts-Pfeil mit 1 zu buchen. Es wird so viele wie die letzten 1000 Ausführungsschritte rückgängig machen. Da jeder Backstep einen Klick oder Tastenanschlag erfordert, sollte dies viel für Debugging Zwecke sein. Es ist auch zum Zeitpunkt der normalen oder abnormen Programmbeendigung verfügbar. Eine Grenze: Diese Funktion wird nur rückgängig gemacht, um Speicher, Register oder Gleitkomma-Zustand-Flags zu schreiben. SYSCALL-Operationen auf externe Ressourcen (IO-Konsole, Dateien) werden von dieser Funktion nicht rückgängig gemacht. Die Hilfefunktion wurde erweitert und verfeinert. Die MIPS-Registerkarte enthält nun vier eigene Tabs: eine Liste von Grundanweisungen mit Beschreibungen, eine Liste von Pseudo-Instruktionen und Instruktionsformaten mit Beschreibungen, eine Liste von Assembler-Direktiven und Dokumentation für alle verfügbaren SYSCALL-Funktionen und deren Verwendung. Und nur zum Spaß, Ive fügte einen Tab mit Walter Changs Lyrics zu The MIPS Instruction Set, die zu einer Gilbert und Sullivan Melodie gesungen werden kann. In der Textsegmentanzeige werden nun die Quelle und die entsprechenden Grundanweisungen in benachbarten Spalten angezeigt, anstatt in derselben Spalte verkettet zu werden. Beide sind immer noch hervorgehoben, wenn man einen gestuften oder zeitgesteuerten Lauf macht. Ein Einstellungsmenü wurde hinzugefügt, um mehrere Truefalse-Optionen zu steuern. Die aktuellen Optionen und ihre Standardwerte sind: Anzeigen des Labels-Fensters (Symboltabelle) auf der Registerkarte Ausführen. Der Standardwert ist falsch. Wenn ausgewählt, wird das Etikettenfenster rechts neben dem Textsegment angezeigt. Erlauben Sie Programme, um erweiterte (Pseudo) Anweisungen und Formate zu verwenden. Der Standardwert ist wahr. Dies schließt alle Speicheradressierungsmodi ein, die nicht der MIPS-native Modus sind (16 Bit konstanter Offset, der zum Registerinhalt hinzugefügt wurde). Sammeln Sie eine Datei automatisch, sobald sie geöffnet ist, und initialisieren Sie den Dialog Datei öffnen mit der zuletzt geöffneten Datei. Der Standardwert ist falsch. Dies ist praktisch, wenn Sie einen externen Editor für das Komponieren Ihrer Programme verwenden. Speicheradressen in hexadezimal anzeigen Der Standardwert ist wahr. Wenn abgewählt, werden die Adressen in dezimal angezeigt. Diese Einstellung kann auch in einem Kontrollkästchen am Rand des Datensegmentfensters umgeschaltet werden. Anzeigen von Speicher - und Registerinhalten in Hexadezimal. Der Standardwert ist wahr. Wenn abgewählt, werden die vlaues in dezimal angezeigt. Diese Einstellung kann auch in einem Kontrollkästchen am Rand des Datensegmentfensters umgeschaltet werden. Ein Menüpunkt Löschen aller Haltepunkte wurde dem Menü "Ausführen" hinzugefügt. It is enabled whenever one or more execution breakpoints have been set. Much more convenient than having to clear them individually. They can be cleared before, during, or after execution. Note that all breakpoints are automatically cleared each time a file is assembled. New toolbar and menu item icons. New Command Line features A new command switch, np , specifies that a MIPS program is not permitted to use pseudo instructions andor formats.3.18.26 MIPS Options - EB Generate big-endian code. - EL Generate little-endian code. This is the default for lsquo mipsel-- rsquo configurations. - march arch Generate code that runs on arch. which can be the name of a generic MIPS ISA, or the name of a particular processor. The ISA names are: lsquo mips1 rsquo, lsquo mips2 rsquo, lsquo mips3 rsquo, lsquo mips4 rsquo, lsquo mips32 rsquo, lsquo mips32r2 rsquo, lsquo mips32r3 rsquo, lsquo mips32r5 rsquo, lsquo mips32r6 rsquo, lsquo mips64 rsquo, lsquo mips64r2 rsquo, lsquo mips64r3 rsquo, lsquo mips64r5 rsquo and lsquo mips64r6 rsquo. The processor names are: lsquo 4kc rsquo, lsquo 4km rsquo, lsquo 4kp rsquo, lsquo 4ksc rsquo, lsquo 4kec rsquo, lsquo 4kem rsquo, lsquo 4kep rsquo, lsquo 4ksd rsquo, lsquo 5kc rsquo, lsquo 5kf rsquo, lsquo 20kc rsquo, lsquo 24kc rsquo, lsquo 24kf21 rsquo, lsquo 24kf11 rsquo, lsquo 24kec rsquo, lsquo 24kef21 rsquo, lsquo 24kef11 rsquo, lsquo 34kc rsquo, lsquo 34kf21 rsquo, lsquo 34kf11 rsquo, lsquo 34kn rsquo, lsquo 74kc rsquo, lsquo 74kf21 rsquo, lsquo 74kf11 rsquo, lsquo 74kf32 rsquo, lsquo 1004kc rsquo, lsquo 1004kf21 rsquo, lsquo 1004kf11 rsquo, lsquo i6400 rsquo, lsquo interaptiv rsquo, lsquo loongson2e rsquo, lsquo loongson2f rsquo, lsquo loongson3a rsquo, lsquo m4k rsquo, lsquo m14k rsquo, lsquo m14kc rsquo, lsquo m14ke rsquo, lsquo m14kec rsquo, lsquo m5100 rsquo, lsquo m5101 rsquo, lsquo octeon rsquo, lsquo octeon rsquo, lsquo octeon2 rsquo, lsquo octeon3 rsquo, lsquo orion rsquo, lsquo p5600 rsquo, lsquo r2000 rsquo, lsquo r3000 rsquo, lsquo r3900 rsquo, lsquo r4000 rsquo, lsquo r4400 rsquo, lsquo r4600 rsquo, lsquo r4650 rsquo, lsquo r4700 rsquo, lsquo r6000 rsquo, lsquo r8000 rsquo, lsquo rm7000 rsquo, lsquo rm9000 rsquo, lsquo r10000 rsquo, lsquo r12000 rsquo, lsquo r14000 rsquo, lsquo r16000 rsquo, lsquo sb1 rsquo, lsquo sr71000 rsquo, lsquo vr4100 rsquo, lsquo vr4111 rsquo, lsquo vr4120 rsquo, lsquo vr4130 rsquo, lsquo vr4300 rsquo, lsquo vr5000 rsquo, lsquo vr5400 rsquo, lsquo vr5500 rsquo, lsquo xlr rsquo and lsquo xlp rsquo. The special value lsquo from-abi rsquo selects the most compatible architecture for the selected ABI (that is, lsquo mips1 rsquo for 32-bit ABIs and lsquo mips3 rsquo for 64-bit ABIs). The native LinuxGNU toolchain also supports the value lsquo native rsquo, which selects the best architecture option for the host processor. - marchnative has no effect if GCC does not recognize the processor. In processor names, a final lsquo 000 rsquo can be abbreviated as lsquo k rsquo (for example, - marchr2k ). Prefixes are optional, and lsquo vr rsquo may be written lsquo r rsquo. Names of the form lsquo n f21 rsquo refer to processors with FPUs clocked at half the rate of the core, names of the form lsquo n f11 rsquo refer to processors with FPUs clocked at the same rate as the core, and names of the form lsquo n f32 rsquo refer to processors with FPUs clocked a ratio of 3:2 with respect to the core. For compatibility reasons, lsquo n f rsquo is accepted as a synonym for lsquo n f21 rsquo while lsquo n x rsquo and lsquo b fx rsquo are accepted as synonyms for lsquo n f11 rsquo. GCC defines two macros based on the value of this option. The first is MIPSARCH. which gives the name of target architecture, as a string. The second has the form MIPSARCH foo. where foo is the capitalized value of MIPSARCH. For example, - marchr2000 sets MIPSARCH to r2000 and defines the macro MIPSARCHR2000. Note that the MIPSARCH macro uses the processor names given above. In other words, it has the full prefix and does not abbreviate lsquo 000 rsquo as lsquo k rsquo. In the case of lsquo from-abi rsquo, the macro names the resolved architecture (either mips1 or mips3 ). It names the default architecture when no - march option is given. - mtune arch Optimize for arch. Among other things, this option controls the way instructions are scheduled, and the perceived cost of arithmetic operations. The list of arch values is the same as for - march. When this option is not used, GCC optimizes for the processor specified by - march. By using - march and - mtune together, it is possible to generate code that runs on a family of processors, but optimize the code for one particular member of that family. - mtune defines the macros MIPSTUNE and MIPSTUNE foo. which work in the same way as the - march ones described above. - mips1 Equivalent to - marchmips1. - mips2 Equivalent to - marchmips2. - mips3 Equivalent to - marchmips3. - mips4 Equivalent to - marchmips4. - mips32 Equivalent to - marchmips32. - mips32r3 Equivalent to - marchmips32r3. - mips32r5 Equivalent to - marchmips32r5. - mips32r6 Equivalent to - marchmips32r6. - mips64 Equivalent to - marchmips64. - mips64r2 Equivalent to - marchmips64r2. - mips64r3 Equivalent to - marchmips64r3. - mips64r5 Equivalent to - marchmips64r5. - mips64r6 Equivalent to - marchmips64r6. - mips16 - mno-mips16 Generate (do not generate) MIPS16 code. If GCC is targeting a MIPS32 or MIPS64 architecture, it makes use of the MIPS16e ASE. MIPS16 code generation can also be controlled on a per-function basis by means of mips16 and nomips16 attributes. See Function Attributes. for more information. - mflip-mips16 Generate MIPS16 code on alternating functions. This option is provided for regression testing of mixed MIPS16non-MIPS16 code generation, and is not intended for ordinary use in compiling user code. - minterlink-compressed - mno-interlink-compressed Require (do not require) that code using the standard (uncompressed) MIPS ISA be link-compatible with MIPS16 and microMIPS code, and vice versa. For example, code using the standard ISA encoding cannot jump directly to MIPS16 or microMIPS code it must either use a call or an indirect jump. - minterlink-compressed therefore disables direct jumps unless GCC knows that the target of the jump is not compressed. - minterlink-mips16 - mno-interlink-mips16 Aliases of - minterlink-compressed and - mno-interlink-compressed. These options predate the microMIPS ASE and are retained for backwards compatibility. - mabi32 - mabio64 - mabin32 - mabi64 - mabieabi Generate code for the given ABI. Note that the EABI has a 32-bit and a 64-bit variant. GCC normally generates 64-bit code when you select a 64-bit architecture, but you can use - mgp32 to get 32-bit code instead. GCC supports a variant of the o32 ABI in which floating-point registers are 64 rather than 32 bits wide. You can select this combination with - mabi32 - mfp64. This ABI relies on the mthc1 and mfhc1 instructions and is therefore only supported for MIPS32R2, MIPS32R3 and MIPS32R5 processors. The register assignments for arguments and return values remain the same, but each scalar value is passed in a single 64-bit register rather than a pair of 32-bit registers. For example, scalar floating-point values are returned in lsquo f0 rsquo only, not a lsquo f0 rsquolsquo f1 rsquo pair. The set of call-saved registers also remains the same in that the even-numbered double-precision registers are saved. Two additional variants of the o32 ABI are supported to enable a transition from 32-bit to 64-bit registers. These are FPXX ( - mfpxx ) and FP64A ( - mfp64 - mno-odd-spreg ). The FPXX extension mandates that all code must execute correctly when run using 32-bit or 64-bit registers. The code can be interlinked with either FP32 or FP64, but not both. The FP64A extension is similar to the FP64 extension but forbids the use of odd-numbered single-precision registers. This can be used in conjunction with the FRE mode of FPUs in MIPS32R5 processors and allows both FP32 and FP64A code to interlink and run in the same process without changing FPU modes. - mabicalls - mno-abicalls Generate (do not generate) code that is suitable for SVR4-style dynamic objects. - mabicalls is the default for SVR4-based systems. - mshared - mno-shared Generate (do not generate) code that is fully position-independent, and that can therefore be linked into shared libraries. This option only affects - mabicalls. All - mabicalls code has traditionally been position-independent, regardless of options like - fPIC and - fpic. However, as an extension, the GNU toolchain allows executables to use absolute accesses for locally-binding symbols. It can also use shorter GP initialization sequences and generate direct calls to locally-defined functions. This mode is selected by - mno-shared. - mno-shared depends on binutils 2.16 or higher and generates objects that can only be linked by the GNU linker. However, the option does not affect the ABI of the final executable it only affects the ABI of relocatable objects. Using - mno-shared generally makes executables both smaller and quicker. - mshared is the default. - mplt - mno-plt Assume (do not assume) that the static and dynamic linkers support PLTs and copy relocations. This option only affects - mno-shared - mabicalls. For the n64 ABI, this option has no effect without - msym32. You can make - mplt the default by configuring GCC with --with-mips-plt. The default is - mno-plt otherwise. - mxgot - mno-xgot Lift (do not lift) the usual restrictions on the size of the global offset table. GCC normally uses a single instruction to load values from the GOT. While this is relatively efficient, it only works if the GOT is smaller than about 64k. Anything larger causes the linker to report an error such as: If this happens, you should recompile your code with - mxgot. This works with very large GOTs, although the code is also less efficient, since it takes three instructions to fetch the value of a global symbol. Note that some linkers can create multiple GOTs. If you have such a linker, you should only need to use - mxgot when a single object file accesses more than 64ks worth of GOT entries. Very few do. These options have no effect unless GCC is generating position independent code. - mgp32 Assume that general-purpose registers are 32 bits wide. - mgp64 Assume that general-purpose registers are 64 bits wide. - mfp32 Assume that floating-point registers are 32 bits wide. - mfp64 Assume that floating-point registers are 64 bits wide. - mfpxx Do not assume the width of floating-point registers. - mhard-float Use floating-point coprocessor instructions. - msoft-float Do not use floating-point coprocessor instructions. Implement floating-point calculations using library calls instead. - mno-float Equivalent to - msoft-float. but additionally asserts that the program being compiled does not perform any floating-point operations. This option is presently supported only by some bare-metal MIPS configurations, where it may select a special set of libraries that lack all floating-point support (including, for example, the floating-point printf formats). If code compiled with - mno-float accidentally contains floating-point operations, it is likely to suffer a link-time or run-time failure. - msingle-float Assume that the floating-point coprocessor only supports single-precision operations. - mdouble-float Assume that the floating-point coprocessor supports double-precision operations. This is the default. - modd-spreg - mno-odd-spreg Enable the use of odd-numbered single-precision floating-point registers for the o32 ABI. This is the default for processors that are known to support these registers. When using the o32 FPXX ABI, - mno-odd-spreg is set by default. - mabs2008 - mabslegacy These options control the treatment of the special not-a-number (NaN) IEEE 754 floating-point data with the abs. fmt and neg. fmt machine instructions. By default or when - mabslegacy is used the legacy treatment is selected. In this case these instructions are considered arithmetic and avoided where correct operation is required and the input operand might be a NaN. A longer sequence of instructions that manipulate the sign bit of floating-point datum manually is used instead unless the - ffinite-math-only option has also been specified. The - mabs2008 option selects the IEEE 754-2008 treatment. In this case these instructions are considered non-arithmetic and therefore operating correctly in all cases, including in particular where the input operand is a NaN. These instructions are therefore always used for the respective operations. - mnan2008 - mnanlegacy These options control the encoding of the special not-a-number (NaN) IEEE 754 floating-point data. The - mnanlegacy option selects the legacy encoding. In this case quiet NaNs (qNaNs) are denoted by the first bit of their trailing significand field being 0, whereas signaling NaNs (sNaNs) are denoted by the first bit of their trailing significand field being 1. The - mnan2008 option selects the IEEE 754-2008 encoding. In this case qNaNs are denoted by the first bit of their trailing significand field being 1, whereas sNaNs are denoted by the first bit of their trailing significand field being 0. The default is - mnanlegacy unless GCC has been configured with --with-nan2008. - mllsc - mno-llsc Use (do not use) lsquo ll rsquo, lsquo sc rsquo, and lsquo sync rsquo instructions to implement atomic memory built-in functions. When neither option is specified, GCC uses the instructions if the target architecture supports them. - mllsc is useful if the runtime environment can emulate the instructions and - mno-llsc can be useful when compiling for nonstandard ISAs. You can make either option the default by configuring GCC with --with-llsc and --without-llsc respectively. --with-llsc is the default for some configurations see the installation documentation for details. - mdsp - mno-dsp Use (do not use) revision 1 of the MIPS DSP ASE. See MIPS DSP Built-in Functions. This option defines the preprocessor macro mipsdsp. It also defines mipsdsprev to 1. - mdspr2 - mno-dspr2 Use (do not use) revision 2 of the MIPS DSP ASE. See MIPS DSP Built-in Functions. This option defines the preprocessor macros mipsdsp and mipsdspr2. It also defines mipsdsprev to 2. - msmartmips - mno-smartmips Use (do not use) the MIPS SmartMIPS ASE. - mpaired-single - mno-paired-single Use (do not use) paired-single floating-point instructions. See MIPS Paired-Single Support. This option requires hardware floating-point support to be enabled. - mdmx - mno-mdmx Use (do not use) MIPS Digital Media Extension instructions. This option can only be used when generating 64-bit code and requires hardware floating-point support to be enabled. - mips3d - mno-mips3d Use (do not use) the MIPS-3D ASE. See MIPS-3D Built-in Functions. The option - mips3d implies - mpaired-single. - mmicromips - mno-micromips Generate (do not generate) microMIPS code. MicroMIPS code generation can also be controlled on a per-function basis by means of micromips and nomicromips attributes. See Function Attributes. for more information. - mmt - mno-mt Use (do not use) MT Multithreading instructions. - mmcu - mno-mcu Use (do not use) the MIPS MCU ASE instructions. - meva - mno-eva Use (do not use) the MIPS Enhanced Virtual Addressing instructions. - mvirt - mno-virt Use (do not use) the MIPS Virtualization Application Specific instructions. - mxpa - mno-xpa Use (do not use) the MIPS eXtended Physical Address (XPA) instructions. - mlong64 Force long types to be 64 bits wide. See - mlong32 for an explanation of the default and the way that the pointer size is determined. - mlong32 Force long. int. and pointer types to be 32 bits wide. The default size of int s, long s and pointers depends on the ABI. All the supported ABIs use 32-bit int s. The n64 ABI uses 64-bit long s, as does the 64-bit EABI the others use 32-bit long s. Pointers are the same size as long s, or the same size as integer registers, whichever is smaller. - msym32 - mno-sym32 Assume (do not assume) that all symbols have 32-bit values, regardless of the selected ABI. This option is useful in combination with - mabi64 and - mno-abicalls because it allows GCC to generate shorter and faster references to symbolic addresses. - G num Put definitions of externally-visible data in a small data section if that data is no bigger than num bytes. GCC can then generate more efficient accesses to the data see - mgpopt for details. The default - G option depends on the configuration. - mlocal-sdata - mno-local-sdata Extend (do not extend) the - G behavior to local data too, such as to static variables in C. - mlocal-sdata is the default for all configurations. If the linker complains that an application is using too much small data, you might want to try rebuilding the less performance-critical parts with - mno-local-sdata. You might also want to build large libraries with - mno-local-sdata. so that the libraries leave more room for the main program. - mextern-sdata - mno-extern-sdata Assume (do not assume) that externally-defined data is in a small data section if the size of that data is within the - G limit. - mextern-sdata is the default for all configurations. If you compile a module Mod with - mextern-sdata - G num - mgpopt. and Mod references a variable Var that is no bigger than num bytes, you must make sure that Var is placed in a small data section. If Var is defined by another module, you must either compile that module with a high-enough - G setting or attach a section attribute to Var s definition. If Var is common, you must link the application with a high-enough - G setting. The easiest way of satisfying these restrictions is to compile and link every module with the same - G option. However, you may wish to build a library that supports several different small data limits. You can do this by compiling the library with the highest supported - G setting and additionally using - mno-extern-sdata to stop the library from making assumptions about externally-defined data. - mgpopt - mno-gpopt Use (do not use) GP-relative accesses for symbols that are known to be in a small data section see - G. - mlocal-sdata and - mextern-sdata. - mgpopt is the default for all configurations. - mno-gpopt is useful for cases where the gp register might not hold the value of gp. For example, if the code is part of a library that might be used in a boot monitor, programs that call boot monitor routines pass an unknown value in gp. (In such situations, the boot monitor itself is usually compiled with - G0 .) - mno-gpopt implies - mno-local-sdata and - mno-extern-sdata. - membedded-data - mno-embedded-data Allocate variables to the read-only data section first if possible, then next in the small data section if possible, otherwise in data. This gives slightly slower code than the default, but reduces the amount of RAM required when executing, and thus may be preferred for some embedded systems. - muninit-const-in-rodata - mno-uninit-const-in-rodata Put uninitialized const variables in the read-only data section. This option is only meaningful in conjunction with - membedded-data. - mcode-readable setting Specify whether GCC may generate code that reads from executable sections. There are three possible settings: - mcode-readableyes Instructions may freely access executable sections. This is the default setting. - mcode-readablepcrel MIPS16 PC-relative load instructions can access executable sections, but other instructions must not do so. This option is useful on 4KSc and 4KSd processors when the code TLBs have the Read Inhibit bit set. It is also useful on processors that can be configured to have a dual instructiondata SRAM interface and that, like the M4K, automatically redirect PC-relative loads to the instruction RAM. - mcode-readableno Instructions must not access executable sections. This option can be useful on targets that are configured to have a dual instructiondata SRAM interface but that (unlike the M4K) do not automatically redirect PC-relative loads to the instruction RAM. - msplit-addresses - mno-split-addresses Enable (disable) use of the hi() and lo() assembler relocation operators. This option has been superseded by - mexplicit-relocs but is retained for backwards compatibility. - mexplicit-relocs - mno-explicit-relocs Use (do not use) assembler relocation operators when dealing with symbolic addresses. The alternative, selected by - mno-explicit-relocs. is to use assembler macros instead. - mexplicit-relocs is the default if GCC was configured to use an assembler that supports relocation operators. - mcheck-zero-division - mno-check-zero-division Trap (do not trap) on integer division by zero. The default is - mcheck-zero-division. - mdivide-traps - mdivide-breaks MIPS systems check for division by zero by generating either a conditional trap or a break instruction. Using traps results in smaller code, but is only supported on MIPS II and later. Also, some versions of the Linux kernel have a bug that prevents trap from generating the proper signal ( SIGFPE ). Use - mdivide-traps to allow conditional traps on architectures that support them and - mdivide-breaks to force the use of breaks. The default is usually - mdivide-traps. but this can be overridden at configure time using --with-dividebreaks. Divide-by-zero checks can be completely disabled using - mno-check-zero-division. - mmemcpy - mno-memcpy Force (do not force) the use of memcpy for non-trivial block moves. The default is - mno-memcpy. which allows GCC to inline most constant-sized copies. - mlong-calls - mno-long-calls Disable (do not disable) use of the jal instruction. Calling functions using jal is more efficient but requires the caller and callee to be in the same 256 megabyte segment. This option has no effect on abicalls code. The default is - mno-long-calls. - mmad - mno-mad Enable (disable) use of the mad. madu and mul instructions, as provided by the R4650 ISA. - mimadd - mno-imadd Enable (disable) use of the madd and msub integer instructions. The default is - mimadd on architectures that support madd and msub except for the 74k architecture where it was found to generate slower code. - mfused-madd - mno-fused-madd Enable (disable) use of the floating-point multiply-accumulate instructions, when they are available. The default is - mfused-madd. On the R8000 CPU when multiply-accumulate instructions are used, the intermediate product is calculated to infinite precision and is not subject to the FCSR Flush to Zero bit. This may be undesirable in some circumstances. On other processors the result is numerically identical to the equivalent computation using separate multiply, add, subtract and negate instructions. - nocpp Tell the MIPS assembler to not run its preprocessor over user assembler files (with a lsquo. s rsquo suffix) when assembling them. - mfix-24k - mno-fix-24k Work around the 24K E48 (lost data on stores during refill) errata. The workarounds are implemented by the assembler rather than by GCC. - mfix-r4000 - mno-fix-r4000 Work around certain R4000 CPU errata: A double-word or a variable shift may give an incorrect result if executed immediately after starting an integer division. A double-word or a variable shift may give an incorrect result if executed while an integer multiplication is in progress. An integer division may give an incorrect result if started in a delay slot of a taken branch or a jump. - mfix-r4400 - mno-fix-r4400 Work around certain R4400 CPU errata: A double-word or a variable shift may give an incorrect result if executed immediately after starting an integer division. - mfix-r10000 - mno-fix-r10000 Work around certain R10000 errata: ll sc sequences may not behave atomically on revisions prior to 3.0. They may deadlock on revisions 2.6 and earlier. This option can only be used if the target architecture supports branch-likely instructions. - mfix-r10000 is the default when - marchr10000 is used - mno-fix-r10000 is the default otherwise. - mfix-rm7000 - mno-fix-rm7000 Work around the RM7000 dmult dmultu errata. The workarounds are implemented by the assembler rather than by GCC. - mfix-vr4120 - mno-fix-vr4120 Work around certain VR4120 errata: dmultu does not always produce the correct result. div and ddiv do not always produce the correct result if one of the operands is negative. The workarounds for the division errata rely on special functions in libgcc. a. At present, these functions are only provided by the mips64vr-elf configurations. Other VR4120 errata require a NOP to be inserted between certain pairs of instructions. These errata are handled by the assembler, not by GCC itself. - mfix-vr4130 Work around the VR4130 mflo mfhi errata. The workarounds are implemented by the assembler rather than by GCC, although GCC avoids using mflo and mfhi if the VR4130 macc. macchi. dmacc and dmacchi instructions are available instead. - mfix-sb1 - mno-fix-sb1 Work around certain SB-1 CPU core errata. (This flag currently works around the SB-1 revision 2 ldquoF1rdquo and ldquoF2rdquo floating-point errata.) - mr10k-cache-barrier setting Specify whether GCC should insert cache barriers to avoid the side-effects of speculation on R10K processors. In common with many processors, the R10K tries to predict the outcome of a conditional branch and speculatively executes instructions from the ldquotakenrdquo branch. It later aborts these instructions if the predicted outcome is wrong. However, on the R10K, even aborted instructions can have side effects. This problem only affects kernel stores and, depending on the system, kernel loads. As an example, a speculatively-executed store may load the target memory into cache and mark the cache line as dirty, even if the store itself is later aborted. If a DMA operation writes to the same area of memory before the ldquodirtyrdquo line is flushed, the cached data overwrites the DMA-ed data. See the R10K processor manual for a full description, including other potential problems. One workaround is to insert cache barrier instructions before every memory access that might be speculatively executed and that might have side effects even if aborted. - mr10k-cache-barrier setting controls GCCs implementation of this workaround. It assumes that aborted accesses to any byte in the following regions does not have side effects: the memory occupied by the current functions stack frame the memory occupied by an incoming stack argument the memory occupied by an object with a link-time-constant address. It is the kernels responsibility to ensure that speculative accesses to these regions are indeed safe. If the input program contains a function declaration such as: then the implementation of foo must allow j foo and jal foo to be executed speculatively. GCC honors this restriction for functions it compiles itself. It expects non-GCC functions (such as hand-written assembly code) to do the same. The option has three forms: - mr10k-cache-barrierload-store Insert a cache barrier before a load or store that might be speculatively executed and that might have side effects even if aborted. - mr10k-cache-barrierstore Insert a cache barrier before a store that might be speculatively executed and that might have side effects even if aborted. - mr10k-cache-barriernone Disable the insertion of cache barriers. This is the default setting. - mflush-func func - mno-flush-func Specifies the function to call to flush the I and D caches, or to not call any such function. If called, the function must take the same arguments as the common flushfunc. that is, the address of the memory range for which the cache is being flushed, the size of the memory range, and the number 3 (to flush both caches). The default depends on the target GCC was configured for, but commonly is either flushfunc or cpuflush. mbranch-cost num Set the cost of branches to roughly num ldquosimplerdquo instructions. This cost is only a heuristic and is not guaranteed to produce consistent results across releases. A zero cost redundantly selects the default, which is based on the - mtune setting. - mbranch-likely - mno-branch-likely Enable or disable use of Branch Likely instructions, regardless of the default for the selected architecture. By default, Branch Likely instructions may be generated if they are supported by the selected architecture. An exception is for the MIPS32 and MIPS64 architectures and processors that implement those architectures for those, Branch Likely instructions are not be generated by default because the MIPS32 and MIPS64 architectures specifically deprecate their use. - mcompact-branchesnever - mcompact-branchesoptimal - mcompact-branchesalways These options control which form of branches will be generated. The default is - mcompact-branchesoptimal. The - mcompact-branchesnever option ensures that compact branch instructions will never be generated. The - mcompact-branchesalways option ensures that a compact branch instruction will be generated if available. If a compact branch instruction is not available, a delay slot form of the branch will be used instead. This option is supported from MIPS Release 6 onwards. The - mcompact-branchesoptimal option will cause a delay slot branch to be used if one is available in the current ISA and the delay slot is successfully filled. If the delay slot is not filled, a compact branch will be chosen if one is available. - mfp-exceptions - mno-fp-exceptions Specifies whether FP exceptions are enabled. This affects how FP instructions are scheduled for some processors. The default is that FP exceptions are enabled. For instance, on the SB-1, if FP exceptions are disabled, and we are emitting 64-bit code, then we can use both FP pipes. Otherwise, we can only use one FP pipe. - mvr4130-align - mno-vr4130-align The VR4130 pipeline is two-way superscalar, but can only issue two instructions together if the first one is 8-byte aligned. When this option is enabled, GCC aligns pairs of instructions that it thinks should execute in parallel. This option only has an effect when optimizing for the VR4130. It normally makes code faster, but at the expense of making it bigger. It is enabled by default at optimization level - O3. - msynci - mno-synci Enable (disable) generation of synci instructions on architectures that support it. The synci instructions (if enabled) are generated when builtinclearcache is compiled. This option defaults to - mno-synci. but the default can be overridden by configuring GCC with --with-synci. When compiling code for single processor systems, it is generally safe to use synci. However, on many multi-core (SMP) systems, it does not invalidate the instruction caches on all cores and may lead to undefined behavior. - mrelax-pic-calls - mno-relax-pic-calls Try to turn PIC calls that are normally dispatched via register 25 into direct calls. This is only possible if the linker can resolve the destination at link time and if the destination is within range for a direct call. - mrelax-pic-calls is the default if GCC was configured to use an assembler and a linker that support the. reloc assembly directive and - mexplicit-relocs is in effect. With - mno-explicit-relocs. this optimization can be performed by the assembler and the linker alone without help from the compiler. - mmcount-ra-address - mno-mcount-ra-address Emit (do not emit) code that allows mcount to modify the calling functions return address. When enabled, this option extends the usual mcount interface with a new ra-address parameter, which has type intptrt and is passed in register 12. mcount can then modify the return address by doing both of the following: Returning the new address in register 31. Storing the new address in ra-address. if ra-address is nonnull. The default is - mno-mcount-ra-address. - mframe-header-opt - mno-frame-header-opt Enable (disable) frame header optimization in the o32 ABI. When using the o32 ABI, calling functions will allocate 16 bytes on the stack for the called function to write out register arguments. When enabled, this optimization will suppress the allocation of the frame header if it can be determined that it is unused. This optimization is off by default at all optimization levels. - mlxc1-sxc1 - mno-lxc1-sxc1 When applicable, enable (disable) the generation of lwxc1. swxc1. ldxc1. sdxc1 instructions. Enabled by default. - mmadd4 - mno-madd4 When applicable, enable (disable) the generation of 4-operand madd. s. madd. d and related instructions. Enabled by default. Mars 4.0 was released in August 2010. Enhancements and bug fixes include: Coming soon: new text editor (as soon as we resolve display issues on Macs). Improved Instruction Help: All the instruction examples in the help tabs (and new popup instruction guides) now use realistic register names, e. g. t1, t2, instead of 1, 2. The instruction format key displayed above the MIPS help tabs has been expanded to include explanations of the various addressing modes for load and store instructions and pseudo-instructions. Descriptions have been added to every example instruction and pseudo-instruction. Improved Assembly Error Capability: If the assemble operation results in errors, the first error message in the Mars Messages text area will be highighted and the corresponding erroneous instruction will be selected in the text editor. In addition, you can click on any error message in the Mars Messages text area to select the corresponding erroneous instruction in the text editor. The first feature does not select in every situation (such as when assemble-on-open is set) but in the situations where it doesnt work no harm is done plus the second feature, clicking on error messages, can still be used. Console input syscalls (5, 6, 7, 8, 12) executed in the IDE now receive input keystrokes directly in the Run IO text area instead of through a popup input dialog. Thanks to Ricardo Pascual for providing this feature If you prefer the popup dialogs, there is a setting to restore them. The floor, ceil, trunc and round operations now all produce the MIPS default result 231-1 if the value is infinity, NaN or out of 32-bit range. For consistency, the sqrt operations now produce the result NaN if the operand is negative (instead of raising an exception). These cases are all consistent with FCSR (FPU Control and Status Register) Invalid Operation flag being off. The ideal solution would be to simulate the FCSR register itself so all MIPS specs for floating point instructions can be implemented, but that hasnt happened yet. The Basic column in the Text Segment Window now displays data and addresses in either decimal or hexadecimal, depending on the current settings. Note that the address in branch instructions is actually an offset relative to the PC, so is treated as data not address. Since data operands in basic instructions are no more than 16 bits long, their hexadecimal display includes only 4 digits. The Source column in the Text Segment Window now preserves tab spacing for a cleaner appearance (tab characters were previously not rendered). Instruction mnemonics can now be used as labels, e. g. b: . New syscall 36 will display an integer as an unsigned decimal. A new tool, Digital Lab Sim, contributed by Didier Teifreto (dteifretolifc. univ-fcomte. fr). This tool features two seven-segment displays, a hexadecimal keypad, and a counter. It uses MMIO to explore interrupt-driven IO in an engaging setting. More information is available from its Help feature. Many thanks MARS 4.0 requires Java 1.5 (5.0) instead of 1.4. If this is an issue for you, let me know. Mars 3.8 was released in January 2010. Enhancements and bug fixes include: A new feature to temporarily suspend breakpoints you have previously set. Use it when you feel confident enough to run your program without the breakpoints but not confident enough to clear them Use the Toggle Breakpoints item in the Run menu, or simply click on the Bkpt column header in the Text Segment window. Repeat, to re-activate. Two new Tools contributed by Ingo Kofler of Klagenfurt University in Austria. One generates instruction statistics and the other simulates branch prediction using a Branch History Table. Two new print syscalls. Syscall 34 prints an integer in hexadecimal format. Syscall 35 prints an integer in binary format. Suggested by Bernardo Cunha of Portugal. A new Setting to control whether or not the MIPS program counter will be initialized to the statement with global label main if such a statement exists. If the setting is unchecked or if checked and there is no main, the program counter will be initialized to the default starting address. Release 3.7 was programmed to automatically initialize it to the statement labeled main. This led to problems with programs that use the standard SPIM exception handler exceptions. s because it includes a short statement sequence at the default starting address to do some initialization then branch to main. Under 3.7 the initialization sequence was being bypassed. By default this setting is unchecked. This option can be specified in command mode using the sm (Start at Main) option. Mars Tools that exist outside of Mars can now be included in the Tools menu by placing them in a JAR and including it in a command that launches the Mars IDE. For example: java - cp plugin. jarMars. jar Mars Thanks to Ingo Kofler for thinking of this technique and providing the patch to implement it. Corrections and general improvements to the MIDI syscalls. Thanks to Max Hailperin of Gustavus Adolphus College for supplying them. Correction to an assembler bug that flagged misidentified invalid MIPS instructions as directives. Mars 3.7 was released in August 2009. Enhancements and bug fixes include: A new feature for changing the address space configuration of the simulated MIPS machine. The 32-bit address space configuration used by all previous releases remains the default. We have defined two alternative configurations for a compact 32KB address space. One starts the text segment at address 0 and the other starts the data segment at address 0. A 32KB address space permits commonly-used loadstore pseudo-instructions using labels, such as lw t0,increment . to expand to a single basic instruction since the labels full address will fit into the 16-bit address offset field without sign-extending to a negative value. This was done in response to several requests over the years for smaller addresses and simplified expansions to make assembly programs easier to comprehend. This release does not include the ability to define your own customized configuration, although we anticipate adding it in the future. It is available both through the command mode (option mc) and the IDE. See Memory Configuration. at the bottom of the Settings menu. Related to the previous item: load and store pseudo-instructions of the form lw t0,label and lw t0,label(t1) will expand to a single instruction ( addi for these examples) if the current memory configuration assures the labels full address will fit into the low-order 15 bits. Instructions for which this was implemented are: la, lw, lh, lb, lhu, lbu, lwl, lwr, ll, lwc1, ldc1, l. s, l. d, sw, sh, sb, swl, swr, sc, swc1, sdc1, s. s, and s. d. If a file contains a global statement label main (without quotes, case-sensitive), then execution will begin at that statement regardless of its address. Previously, program execution always started at the base address of the text segment. This will be handy for multi-file projects because you no longer need to have the main file opened in the editor in order to run the project. Note that main has to be declared global using the. globl directive. We have added a FindReplace feature to the editor. This has been another frequent request. Access it through the Edit menu or Ctrl-F. Look for major enhancements to the editor in 2010 The syscalls for Open File (13), Read from File (14), and Write to File (15) all now place their return value into register v0 instead of a0. The table in Computer Organization and Design s Appendix B on SPIM specifies a0 but SPIM itself consistently uses v0 for the return values. Pseudo-instructions for div, divu, mulo, mulou, rem, remu, seq, sne, sge, sgeu, sgt, sgtu, sle, sleu now accept a 16- or 32-bit immediate as their third operand. Previously the third operand had to be a register. Existing Tools were tested using reconfigured memory address space (see first item). Made some adaptations to the Keyboard and Display Simulator Tool that allow it to be used for Memory Mapped IO (MMIO) even under the compact memory model, where the MMIO base address is 0x00007f00 instead of 0xffff0000. Highlighting is not perfect in this scenario. Bug Fix: The syscall for Open File (13) reversed the meanings of the terms mode and flag . Flags are used to indicate the intended use of the file (readwrite). Mode is used to set file permissions in specific situations. MARS implements selected flags as supported by Java file streams, and ignores the mode if specified. For more details, see the Syscalls tab under Help. The file example in that tab has been corrected. Bug Fix: The assembler incorrectly generated an error on Jump instructions located in the kernel text segment. Bug Fix: The project (p) option in the command interface worked incorrectly when MARS was invoked within the directory containing the files to be assembled. Acknowledgement: The development of Release 3.7 was supported by a SIGCSE Special Projects Grant. What39s New in MARS Version 3.6 Mars 3.6 was released in January 2009. Enhancements and bug fixes include: Weve finally implemented the most requested new feature: memory and register cells will be highlighted when written to during timed or stepped simulation The highlighted memoryregister cell thus represents the result of the instruction just completed. During timed or stepped execution, this is NOT the highlighted instruction. During back-stepping, this IS the highlighted instruction. The highlighted instruction is the next one to be executed in the normal (forward) execution sequence. In conjunction with cell highlighting, weve added the ability to customize the highlighting color scheme and font. Select Highlighting in the Settings menu. In the resulting dialog, you can select highlight background color, text color, and font for the different runtime tables (Text segment, Data segment, Registers). You can also select them for normal, not just highlighted, display by even - and odd-numbered row but not by table. Cool new Labels Window feature: the table can be sorted in either ascending or descending order based on either the Label (alphanumeric) or the Address (numeric) column. Just click on the column heading to select and toggle between ascending (upright triangle) or descending (inverted triangle). Addresses are sorted based on unsigned 32 bit values. The setting persists across sessions. The Messages panel, which includes the Mars Messages and Run IO tabs, now displays using a mono-spaced (fixed character width) font. This facilitates text-based graphics when running from the IDE. The Mars. jar distribution file now contains all files needed to produce a new jar file. This will make it easier for you to expand the jar, modify source files, recompile and produce a new jar for local use. CreatMarsJar. bat contains the jar instruction. The Help window now includes a tab for Acknowledgements. This recognizes MARS contributors and correspondents. Weve added a new system call (syscall) for generating MIDI tones synchronously, syscall 33. The original MIDI call returns immediately when the tone is generated. The new one will not return until the tone output is complete regardless of its duration. The Data Segment display now scrolls 8 rows (half a table) rather than 16 when the arrow buttons are clicked. This makes it easier to view a sequence of related cells that happen to cross a table boundary. Note you can hold down either button for rapid scrolling. The combo box with various data address boundaries also works better now. Bug Fix: Two corrections to the Keyboard and Display Simulator Tool. Transmitter Ready bit was not being reset based on instruction count when running in the kernel text segment, and the Status registers Exception Level bit was not tested before enabling the interrupt service routine (could lead to looping if interrupts occur wi the interrupt service routine). Thanks to Michael Clancy and Carl Hauser for bringing these to my attention and suggesting solutions. Bug Fix: Stack segment byte addresses not on word boundaries were not being processed correctly. This applies to little-endian byte order (big-endian is not enabled or tested in MARS). Thanks to Saul Spatz for recognizing the problem and providing a patch. Minor Bug Fixes include: Correcting a fault leading to failure when launching MARS in command mode, clarifying assembler error message for too-few or too-many operands error, and correcting the description of lhu and lbu instructions from unaligned to unsigned. What39s New in MARS Version 3.5 Mars 3.5 was released on 24 July 2008. Major enhancements and bug fixes include: A new Tool, the Keyboard and Display MMIO Simulator, that supports polled and interrupt-driven input and output operations through Memory-Mapped IO (MMIO) memory. The MIPS program writes to memory locations which serve as registers for simulated devices. Supports keyboard input and a simulated character-oriented display. Click the tool39s Help button for more details. A new Tool, the Instruction Counter, contributed by MARS user Felipe Lessa. It will count the number of MIPS instructions executed along with percentages for R-format, I-format, and J-format instructions. Thanks, Felipe Program arguments can now be provided to the MIPS program at runtime, through either an IDE setting or command mode. See the command mode quotpaquot option for more details on command mode operation. The argument count (argc) is placed in a0 and the address of an array of null-terminated strings containing the arguments (argv) is placed in a1. They are also available on the runtime stack (sp). Two related changes permit MARS to assemble source code produced by certain compilers such as gcc. One change is to issue warnings rather than errors for unrecognized directives. MARS implements a limited number of directives. Ignore these warnings at your risk, but the assembly can continue. The second change is to allow statement labels to contain, and specifically begin with, 3939. In command mode, final register values are displayed by giving the register name as an option. Register names begin with 3939, which is intercepted by certain OS command shells. The convention for escaping it is not uniform across shells. We have enhanced the options so now you can give the register name without the 3939. For instance, you can use t0 instead of t0 as the option. You cannot refer to registers by number in this manner, since an integer option is interpreted by the command parser as an instruction execution limit. Thanks to Lucien Chaubert for reporting this problem. Minor enhancements: The command mode dump feature has been extended to permit memory address ranges as well as segment names. If you enter a new file extension into the Open dialog, the extension will remain available throughout the interactive session. The data segment value repetition operator 39:39 now works for all numeric directives (.word. half. byte. float. double). This allows you to initialize multiple consecutive memory locations to the same value. For example: ones. half 1. 8 Store the value 1 in 8 consecutive halfwords Major change: Hexadecimal constants containing less than 8 digits will be interpreted as though the leading digits are 039s. For instance, 0xFFFF will be interpreted as 0x0000FFFF, not 0xFFFFFFFF as before. This was causing problems with immediate operands in the range 32768 through 65535, which were misinterpreted by the logical operations as signed 32 bit values rather than unsigned 16 bit values. Signed and unsigned 16 bit values are now distinguished by the tokenizer based on the prototype symbols -100 for signed and 100 for unsigned (mainly logical operations). Many thanks to Eric Shade of Missouri State University and Greg Gibeling of UC Berkeley for their extended efforts in helping me address this situation. Minor Bug Fixes: round. w.s and round. w.d have been modified to correctly perform IEEE rounding by default. Thanks to Eric Shade for pointing this out. Syscall 12 (read character) has been changed to leave the character in v0 rather then a0. The original was based on a misprint in Appendix A of Computer Organization and Design . MARS would not execute from the executable Mars. jar file if it was stored in a directory path those directory names contain any non-ASCII characters. This has been corrected. Thanks to Felipe Lessa for pointing this out and offering a solution. MARS will now correctly detect the EOF condition when reading from a file using syscall 14. Thanks to David Reimann for bringing this to our attention. What39s New in MARS Version 3.4.1 Mars 3.4.1 was released on 23 January 2008. It is a bug fix release to address two bugs. One bug shows up in pseudo-instructions in which the expansion includes branch instructions. The fixed branch offsets were no longer correct due to changes in the calculation of branch offsets in Release 3.4. At the same time, we addressed the issue of expanding such pseudo-instructions when delayed branching is enabled. Such expansions will now include a nop instruction following the branch. We also addressed an off-by-one error that occurred in generating the lui instruction in the expansion of conditional branch pseudo-instructions whose second operand is a 32 bit immediate. The expansions for a number of pseudo-instructions were modified to eliminate internal branches. These and other expansions were also optimized for sign-extended loading of 16-bit immediate operands by replacing the luiori or luisra sequence with addi. Pseudo-instructions affected by one or both of these modifications include: abs, bleu, bgtu, beq, bne, seq, sge, sgeu, sle, sleu, sne, li, sub and subi. These modifications were suggested by Eric Shade of Missouri State University. What39s New in MARS Version 3.4 A new syscall (32) to support pauses of specified length in milliseconds (sleep) during simulated execution. Five new syscalls (40-44) to support the use of pseudo-random number generators. An unlimited number of these generators are available, each identified by an integer value, and for each you have the ability to: set the seed value, generate a 32 bit integer value from the Java int range, generate a 32 bit integer value between 0 (inclusive) and a specified upper bound (exclusive), generate a 32-bit float value between 0 (inclusive) and 1 (exclusive), and generate a 64-bit double value between 0 (inclusive) and 1 (exclusive). All are based on the java. util. Random class. Ten new syscalls (50-59) to support message dialog windows and data input dialog windows. The latter are distinguished from the standard data input syscalls in that a prompting message is specified as a syscall argument and displayed in the input dialog. All are based on the javax. swing. JOptionPane class. The capability to dump. text or. data memory contents to file in various formats. The dump can be performed before or after program execution from either the IDE (File menu and toolbar) or from command mode. It can also be performed during an execution pause from the IDE. Look for the Dump Memory menu item in the File menu, or the dump option in command mode. A. text dump will include only locations containing an instruction. A. data dump will include a multiple of 4KB pages starting at the segment base address and ending with the last 4KB page to be referenced by the program. Current dump formats include pure binary ( java. io. PrintStream. write() method), hexadecimal text with one word (32 bits) per line, and binary text with one word per line. An interface, abstract class, and format loader have been developed to facilitate development and deployment of additional dump formats. This capability was prototyped by Greg Gibeling of UC Berkeley. Changed the calculation of branch offsets when Delayed Branching setting is disabled. Branch instruction target addresses are represented by the relative number of words to branch. With Release 3.4, this value reflects delayed branching, regardless of whether the Delayed Branching setting is enabled or not. The generated binary code for branches will now match that of examples in the Computer Organization and Design textbook. This is a change from the past, and was made after extensive discussions with several MARS adopters. Previously, the branch offset was 1 lower if the Delayed Branching setting was enabled -- the instruction label: beq 0,0,label would generate 0x1000FFFF if Delayed Branching was enabled and 0x10000000 if it was disabled. Now it will generate 0x1000FFFF in either case. The simulator will always branch to the correct location MARS does not allow assembly under one setting and simulation under the other. Bug fix: The mars. jar executable JAR file can now be run from a different working directory. Fix was suggested by Zachary Kurmas of Grand Valley State University. Bug fix: The problem of MARS hanging while assembling a pseudo-instruction with a label operand that contains the substring lab, has been fixed. Bug fix: No Swing-related code will be executed when MARS is run in command mode. This fixes a problem that occured when MARS was run on a headless system (no monitor). Swing is the Java library to support programming Graphical User Interfaces. Fix was provided by Greg Gibeling of UC Berkeley. The 0 character is now recognized when it appears in string literals. What39s New in MARS Version 3.3 Support for MIPS delayed branching. All MIPS computers implement this but it can be confusing for programmers, so it is disabled by default. Under delayed branching, the next instruction after a branch or jump instruction will always be executed, even if the branch or jump is taken Many programmers and assemblers deal with this by inserting a do-nothing quotnopquot instruction after every branch or jump. The MARS assembler does not insert a quotnopquot. Certain pseudo-instructions expand to a sequence that includes a branch such instructions will not work correctly under delayed branching. Delayed branching is available in command mode with the quotdbquot option. A new tool of interest mainly to instructors. The Screen Magnifier tool, when selected from the Tools menu, can be used to produce an enlarged static image of the pixels that lie beneath it. The image can be annotated by dragging the mouse over it to produce a scribble line. It enlarges up to 4 times original size. You now have the ability to set and modify the text editor font family, style and size. Select quotEditor. quot from the Settings menu to get the dialog. Click the Apply button to see the new settings while the dialog is still open. Font settings are retained from one session to the next. The font family list begins with 6 fonts commonly used across platforms (selected from lists found at codestyle. org ), followed by a complete list. Two of the six are monospaced fonts, two are proportional serif, and two are proportional sans serif. The Labels window on the Execute pane, which displays symbol table information, has been enhanced. When you click on a label name or its address, the contents of that address are centered and highlighted in the Text Segment window or Data Segment window as appropriate. This makes it easier to set breakpoints based on text labels, or to find the value stored at a label39s address. If you re-order the columns in the Text Segment window by dragging a column header, the new ordering will be remembered and applied from that time forward, even from one MARS session to the next. The Text Segment window is where source code, basic code, binary code, code addresses, and breakpoints are displayed. If a MIPS program terminates by quotrunning off the bottomquot of the program, MARS terminates, as before, without an exception, but now will display a more descriptive termination message in the Messages window. Previously, the termination message was the same as that generated after executing an Exit syscall. A new system call (syscall) to obtain the system time is now available. It is service 30 and is not available in SPIM. Its value is obtained from the java. util. Date. getTime() method. See the Syscall tab in MIPS help for further information. A new system call (syscall) to produce simulated MIDI sound through your sound card is now available. It is service 31 and is not available in SPIM. Its implementation is based on the javax. sound. midi package. It has been tested only under Windows. See the Syscall tab in MIPS help for further information. Whats New in MARS Version 3.0 In summary, a lot Version 3.0 fixes one bug from Version 2.2 (February 2006) and adds a number of instructions and features. The SLTI and SLTIU basic instructions were incorrectly coded as R-format (register) rather than I-format (immediate) instructions. This is now corrected. Additional MIPS Instructions Over 40 new basic instructions were added to the MIPS-32 instruction set that MARS now assembles and simulates. The total is now 141 basic instructions. It now supports nearly all instructions from Patterson and Hennessys Computer Organization and Design textbook. Exceptions are the trap and trap-related instructions, and branch instructions that assume delayed branching (likely). A large number of pseudo-instructions were also added. All the pseudo-instructions from Appendix A of Patterson and Hennessys text are now recognized and expanded. A few others were added for convenience ( ADDI with 32 bit constant) or fun ( SUBI ). Most of the pseudo-instruction additions, however, implement alternative memory addressing modes for the various load and store instructions. Native MIPS load and store instructions support only one addressing mode: base addressing of the form 100(1) . where 100 is a 16 bit constant and 1 is a register whose contents are added to the constant to form the effective address. MARS now recognizes and expands the following addressing modes for all load and store operations: register contents plus 0 offset register contents plus sum of 32 bit constant and labeled address A comment concerning 32 bit constants. A pseudo-instruction may expand differently depending on the value of the constant. If it cannot be contained in 16 bits then its high order 16 bits are loaded into the at register ( LUI ) prior to processing. We have decided to consistently determine the 16 bit boundary based on signed values: -32768 to 32767. Other simulators may interpret the values differently (e. g. unsigned) depending on the context in which they are used. New IDE features Ability to step backward through simulated MIPS program execution, undoing the results one execution step at a time. Its toolbar icon is a left-pointing arrow with a 1, to bookend the step icons right-pointing arrow with 1. It will undo as many as the most recent 1000 execution steps. Since each backstep requires a click or keystroke, this should be plenty for debugging purposes. It is also available at the time of normal or abnormal program termination. One limit: this feature will only undo writes to memory, registers or floating point condition flags. SYSCALL operations to external resources (IO console, files) are not undone by this feature. The Help feature has been expanded and refined somewhat. The MIPS tab now contains four tabs of its own: a list of basic instructions with descriptions, a list of pseudo instructions and instruction formats with descriptions, a list of assembler directives, and documentation for all available SYSCALL functions and their usage. And just for fun, Ive added a tab containing Walter Changs lyrics to The MIPS Instruction Set that can be sung to a Gilbert and Sullivan tune. In the Text Segment display, the source and corresponding basic statements are now displayed in adjacent columns rather than being concatenated in the same column. Both are still highlighted when doing a stepped or timed run. A Settings menu has been added, to control several truefalse options. The current options and their default values are: Display the Labels Window (symbol table) in the Execute tab. Default value is false . If selected, the Labels Window will be displayed to the right of the Text Segment. Permit programs to use extended (pseudo) instructions and formats. Default value is true . This includes all memory addressing modes other than the MIPS native mode (16 bit constant offset added to register content). Assemble a file automatically as soon as it is opened, and initialize the File Open dialog with the most-recently opened file. Default value is false . This is convenient if you use an external editor for composing your programs. Display memory addresses in hexadecimal. Default value is true . If deselected, addresses will be displayed in decimal. This setting can also be toggled in a checkbox on the border of the Data Segment Window. Display memory and register contents in hexadecimal. Default value is true . If deselected, vlaues will be displayed in decimal. This setting can also be toggled in a checkbox on the border of the Data Segment Window. A menu item Clear all breakpoints has been added to the Run menu. It is enabled whenever one or more execution breakpoints have been set. Much more convenient than having to clear them individually. They can be cleared before, during, or after execution. Note that all breakpoints are automatically cleared each time a file is assembled. New toolbar and menu item icons. New Command Line features A new command switch, np , specifies that a MIPS program is not permitted to use pseudo instructions andor formats.