MIPS程序集分配帮助！

Question

我最好的朋友正在上EE课程(我是他最后的希望: /)，我从7年前就知道Java了，但是他的 (outline) latest EE programming assignment is to use the MIPS Assembly to do the following:

写一个程序，它接受两个正整数(m和n)并计算：

x= (m^n) - (1+2+3+…+n) * min(m,n)!

两个整数都应大于零。我不允许使用任何R型算术指令(加法、乘法、减法)。相反，我将使用其他指令为他们的函数编写代码？“您的程序应该在每次计算后继续获取m和n的新值，直到用户输入零，这将是您的程序的结束。”

我无法接触到他之前的任何任务，并且尝试着不使用(add，mult，sub)而直接深入到汇编语言中，对我来说效果不是很好。

ece.ucdavis.edu/~vojin/CLASSES/EEC70/W2001/pr4.pdf教授似乎使用了他在加州大学戴维斯分校任教时的ols作业。

//edit这里是问题的c++版本，它没有涵盖赋值的所有基础，但它是一个起点：

#include <iostream.h>

//x = (m^n) - (1+2+3+...+n) * ((min(m,n))!)
int m; //User Input
int n; //User Input
double answer; //Answer yo.

int findMin(int, int); //Takes 2 int inputs and outputs the smallest int.
int minFound; //Function output

double factorial(int); //Do eet.
double factOutput; //Function output

double sumN(int); //1+2+3+...+n
double sumFound; //Function output

double expMtoN(int, int); //m^n, float for number size,
double expFound; //Function output, float for number size,

int main(void)
{
    cout << "Please enter a positive integer (m): ";
    cin >> m;

    //Escape if zero.
    if ( m == 0)
    {
        cout << "User input for \"m\" is equal to zero; escape on zero." << endl;
        return 0;
    }

    cout << "Please enter a positive integer (n): ";
    cin >> n;

    //Escape if zero.
    if ( n == 0)
    {
        cout << "User input for \"n\" is equal to zero; escape on zero." << endl;
        return 0;
    }

    expFound   = expMtoN(m, n);       //m^n
    sumFound   = sumN(n);             //1+2+3+...+n
    minFound   = findMin(m, n);       //Takes 2 int inputs and outputs the smallest int.
    factOutput = factorial(minFound); //Factorial math for minFound (z!)

    answer = expFound - sumFound * factOutput; //x = (m^n) - (1+2+3+...+n) * ((min(m,n))!)

    cout << endl;
    cout << m << " raised to the power of " << n << " is: " << expFound << endl;
    cout << "Sum of " << n << " is: " << sumFound << endl;
    cout << "Lowest number out of " << m << " and " << n << " is: " << minFound << endl;
    cout << minFound << " factorial is: " << factOutput << endl;

    cout << endl << "x = (m^n) - (1+2+3+...+n) * ((min(m,n))!)" << endl;
    cout << "x = " << answer << endl;
}

//all temp variables below are confined to their respective functions.
//return functions output temp into variable from main.

double expMtoN(int userBase, int userExp)
{
    double temp = 1; //Must establish  1 so you are not multiplying by zero.

    for ( int i = 1; i <= userExp; i++ )
        temp *= userBase;

    return temp;
}

double sumN(int userN)
{
    double temp = 0;

    for ( int i = 1; i <= userN; i++ )
        temp = temp + i;

    return temp;
}

int findMin(int userM, int userN)
{
    if( userM <= userN )
        return userM;
    else
        return userN;
}

double factorial(int minFound)
{
    double temp;

    if ( minFound <= 1 )
        return 1;

    temp = minFound * factorial(minFound - 1);

    return temp;
}

​

Input.s

;-----------------------------------------------------------------------------
;Subprogram call by symbol "InputUnsigned"
;expect the address of a zero-terminated prompt string in R1
;returns the read value in R1
;changes the contents of registers R1,R13,R14
;-----------------------------------------------------------------------------

  .data

  ;*** Data for Read-Trap
ReadBuffer: .space  80
ReadPar: .word  0,ReadBuffer,80

  ;*** Data for Printf-Trap
PrintfPar: .space  4

SaveR2:  .space  4
SaveR3:  .space  4
SaveR4:  .space  4
SaveR5:  .space  4


  .text

  .global  InputUnsigned
InputUnsigned: 
  ;*** save register contents
  sw  SaveR2,r2
  sw  SaveR3,r3
  sw  SaveR4,r4
  sw  SaveR5,r5

  ;*** Prompt
  sw  PrintfPar,r1
  addi  r14,r0,PrintfPar
  trap  5

  ;*** call Trap-3 to read line
  addi  r14,r0,ReadPar
  trap  3

  ;*** determine value
  addi  r2,r0,ReadBuffer
  addi  r1,r0,0
  addi  r4,r0,10 ;Decimal system

Loop:  ;*** reads digits to end of line
  lbu  r3,0(r2)
  seqi  r5,r3,10 ;LF -> Exit
  bnez  r5,Finish
  subi  r3,r3,48 ;´0´
  multu  r1,r1,r4 ;Shift decimal
  add  r1,r1,r3
  addi  r2,r2,1  ;increment pointer
  j  Loop

Finish:  ;*** restore old register contents
  lw  r2,SaveR2
  lw  r3,SaveR3
  lw  r4,SaveR4
  lw  r5,SaveR5
  jr  r31  ; Return 

Answer 1

不幸的是，如果这是C代码，那么MIPS代码将至少比它长4倍，而且在受到限制的情况下会更长。这段代码可能需要一段时间，但我可以给出一个伪演练：

X= (m^n) - (1+2+3+…+n) * min(m，n)！

首先，让我们注意到，就像在任何其他编程语言中一样，我们应该将任务划分为尽可能多的方法。在MIPS中，我们希望将任务划分为尽可能多的“过程”(标签)。我们已经看到，我们将需要一个用于指数、阶乘等的过程。我们从m^n开始。我们不能使用mult，因为它是R-type，但我们可以使用multi，它是I-type。我们可以使用所有直接的i-type来代替这个赋值。所以我们可以这样做:多个m，例如在一个for循环中，这样做n次，给出m^n (在每次迭代中，我们将使用mfhi和mflo指令从乘法寄存器Hi和Lo中移动结果，以便计算，这样它们就不会被覆盖)。这将是我们的第一个程序。

现在我们看看1+2+3+...+n，这还不错，我们只需要继续使用addi (一种类型为i的加法指令，将“立即”常量添加到寄存器中)，比如addi $s1，$s1，b，其中a是1，它在循环中递增，并被加到结果中n次，从而得到1+2+3+...+n。

最后，我们需要另一个过程将其乘以min(m，n)！。阶乘是递归的，所以我们需要一个递归过程来调用自己，并充分利用内存堆栈和寄存器溢出(即首先将过程参数和返回地址保存到堆栈上，进入主体，再次调用本身)。我想这足以让你入门了。不确定作业什么时候到期，但祝你好运！