空操作 no-op;
寄存器／寄存器传输：用得很广，包括条件传输在内；
常数加载：作为数值和地址的整型立即数；
算术／逻辑指令；
整数乘法、除法和求余数；
整数乘加；
加载和存储；
跳转、子程序调用和分支；
断点和自陷；
CP0功能：CPU控制指令
浮点；
用户态的受限访问：rdhwr和synci
注：64位版本开头以“d”表示，无符号数以“u”结尾，立即数通常以“i”结尾，字节操作以“b”结尾，双字操作以“d”结尾，字操作以“w”结尾
1、空操作：nop:相当于 sll zero,zero,o，
ssnop: equals sll zero,zero,1.
这个指令不得与其它指令同时发送，这样就保证了其运行要花费至少一个时钟周期。这在简单的流水线的CPU上无关紧要，但在复杂些的实现上对于实现强制的延时很有用。
2、寄存器／寄存器传送：
move: 通常用跟$zero寄存器的or来实现，或者用addu。
movf, movt, movn, movz: 条件传送。
3、常数加载：
dla、la: 用来加载程序中某些带标号的位置或者变量的地址的宏指令；
dli、li: 装入立即数常数，这是一个宏指令；
lui: 把立即数加载到寄存器高位。
4、算术／逻辑运算：
add、addi、dadd、daddi、addu、addiu、daddu、daddiu、dsub、sub、subu：加法指令和减法指令；
abs，dabs：绝对值；
dneg、neg、negu：取相反数；
and、andi、or、ori、xor、nor：逐位逻辑操作指令；
drol、rol、ror：循环移位指令；
sll、srl、sra：移位。
5、条件设置指令：
slt、slti、sltiu、sltu、seq、sge、sle、sne：条件设置。
6、整数乘法、除法和求余数：
div、mul、rem等等。
7、整数乘加（累加）：
mad等。
8、加载和存储：
lb、ld、ldl、ldr、sdl、sdr、lh、lhu、ll、sc、pref、sb等操作。
9、浮点加载和存储：
l.d、l.s、s.d、s.s等
常用MIPS指令集及格式：
MIPS 指令集
|
MIPS 指令集(共31条） |
|||||||||
|
助记符 |
指令格式 |
示例 |
示例含义 |
操作及其解释 |
|||||
|
Bit # |
31..26 |
25..21 |
20..16 |
15..11 |
10..6 |
5..0 |
|||
|
R-type |
op |
rs |
rt |
rd |
shamt |
func |
|||
|
add |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
100000 |
add $1,$2,$3 |
$1=$2+$3 |
rd <- rs + rt ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1 |
|
addu |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
100001 |
addu $1,$2,$3 |
$1=$2+$3 |
rd <- rs + rt ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1,无符号数 |
|
sub |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
100010 |
sub $1,$2,$3 |
$1=$2-$3 |
rd <- rs - rt ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1 |
|
subu |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
100011 |
subu $1,$2,$3 |
$1=$2-$3 |
rd <- rs - rt ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1,无符号数 |
|
and |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
100100 |
and $1,$2,$3 |
$1=$2 & $3 |
rd <- rs & rt ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1 |
|
or |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
100101 |
or $1,$2,$3 |
$1=$2 | $3 |
rd <- rs | rt ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1 |
|
xor |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
100110 |
xor $1,$2,$3 |
$1=$2 ^ $3 |
rd <- rs xor rt ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1(异或） |
|
nor |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
100111 |
nor $1,$2,$3 |
$1=~($2 | $3) |
rd <- not(rs | rt) ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1(或非） |
|
slt |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
101010 |
slt $1,$2,$3 |
if($2<$3) $1=1 else $1=0 |
if (rs < rt) rd=1 else rd=0 ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1 |
|
sltu |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
101011 |
sltu $1,$2,$3 |
if($2<$3) $1=1 else $1=0 |
if (rs < rt) rd=1 else rd=0 ；其中rs＝$2，rt=$3, rd=$1 (无符号数） |
|
sll |
000000 |
00000 |
rt |
rd |
shamt |
000000 |
sll $1,$2,10 |
$1=$2<<10 |
rd <- rt << shamt ；shamt存放移位的位数， 也就是指令中的立即数，其中rt=$2, rd=$1 |
|
srl |
000000 |
00000 |
rt |
rd |
shamt |
000010 |
srl $1,$2,10 |
$1=$2>>10 |
rd <- rt >> shamt ；(logical) ，其中rt=$2, rd=$1 |
|
sra |
000000 |
00000 |
rt |
rd |
shamt |
000011 |
sra $1,$2,10 |
$1=$2>>10 |
rd <- rt >> shamt ；(arithmetic) 注意符号位保留 其中rt=$2, rd=$1 |
|
sllv |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
000100 |
sllv $1,$2,$3 |
$1=$2<<$3 |
rd <- rt << rs ；其中rs＝$3，rt=$2, rd=$1 |
|
srlv |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
000110 |
srlv $1,$2,$3 |
$1=$2>>$3 |
rd <- rt >> rs ；(logical)其中rs＝$3，rt=$2, rd=$1 |
|
srav |
000000 |
rs |
rt |
rd |
00000 |
000111 |
srav $1,$2,$3 |
$1=$2>>$3 |
rd <- rt >> rs ；(arithmetic) 注意符号位保留 其中rs＝$3，rt=$2, rd=$1 |
|
jr |
000000 |
rs |
00000 |
00000 |
00000 |
001000 |
jr $31 |
goto $31 |
PC <- rs |
|
I-type |
op |
rs |
rt |
immediate |
|||||
|
addi |
001000 |
rs |
rt |
immediate |
addi $1,$2,100 |
$1=$2+100 |
rt <- rs + (sign-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2 |
||
|
addiu |
001001 |
rs |
rt |
immediate |
addiu $1,$2,100 |
$1=$2+100 |
rt <- rs + (zero-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2 |
||
|
andi |
001100 |
rs |
rt |
immediate |
andi $1,$2,10 |
$1=$2 & 10 |
rt <- rs & (zero-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2 |
||
|
ori |
001101 |
rs |
rt |
immediate |
andi $1,$2,10 |
$1=$2 | 10 |
rt <- rs | (zero-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2 |
||
|
xori |
001110 |
rs |
rt |
immediate |
andi $1,$2,10 |
$1=$2 ^ 10 |
rt <- rs xor (zero-extend)immediate ；其中rt=$1,rs=$2 |
||
|
lui |
001111 |
00000 |
rt |
immediate |
lui $1,100 |
$1=100*65536 |
rt <- immediate*65536 ；将16位立即数放到目标寄存器高16 位，目标寄存器的 低16位填0 |
||
|
lw |
100011 |
rs |
rt |
immediate |
lw $1,10($2) |
$1=memory[$2 +10] |
rt <- memory[rs + (sign-extend)immediate] ；rt=$1,rs=$2 |
||
|
sw |
101011 |
rs |
rt |
immediate |
sw $1,10($2) |
memory[$2+10] =$1 |
memory[rs + (sign-extend)immediate] <- rt ；rt=$1,rs=$2 |
||
|
beq |
000100 |
rs |
rt |
immediate |
beq $1,$2,10 |
if($1==$2) goto PC+4+40 |
if (rs == rt) PC <- PC+4 + (sign-extend)immediate<<2 |
||
|
bne |
000101 |
rs |
rt |
immediate |
bne $1,$2,10 |
if($1!=$2) goto PC+4+40 |
if (rs != rt) PC <- PC+4 + (sign-extend)immediate<<2 |
||
|
slti |
001010 |
rs |
rt |
immediate |
slti $1,$2,10 |
if($2<10) $1=1 else $1=0 |
if (rs <(sign-extend)immediate) rt=1 else rt=0 ； 其中rs＝$2，rt=$1 |
||
|
sltiu |
001011 |
rs |
rt |
immediate |
sltiu $1,$2,10 |
if($2<10) $1=1 else $1=0 |
if (rs <(zero-extend)immediate) rt=1 else rt=0 ； 其中rs＝$2，rt=$1 |
||
|
J-type |
op |
address |
|||||||
|
j |
000010 |
address |
j 10000 |
goto 10000 |
PC <- (PC+4)[31..28],address,0,0 ；address=10000/4 |
||||
|
jal |
000011 |
address |
jal 10000 |
$31<-PC+4; goto 10000 |
$31<-PC+4；PC <- (PC+4)[31..28],address,0,0 ；address=10000/4 |
||||
注 意：因为MIPS16只有16个16位的寄存器，所以JAL指令中$31改成$15, 所有立即数均无需扩展，LUI指令直接就是将立即数付给RT寄存器。