Assembly 火星MIPS模拟器是大端还是小端

我必须确定火星模拟器是大的还是小的endian作为家庭作业，起初这看起来很简单，但我有一些问题

首先，我尝试在内存中存储4个字节。字节0，0，0，1在内存中显示为0x01000000，因此，以相反的顺序，这似乎表明模拟器是little endian，但是，当我将4个字节作为整数加载到寄存器中时，寄存器中再次显示的是0x01000000，据我所知，如果是little endian，将加载的是0x00000001

另外，当使用.word 1存储4个字节时，存储的是0x00000001，这次没有反转的字节

我想知道模拟器是大端还是小端，对这种行为的解释来自网站：

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正如你所看到的，这是小endian，在你的问题中有好几个层次，所以我试着一个一个地解决它们

机器： 这台机器的内存可按字节寻址。第一个字节有地址0，第二个字节有地址1，等等。。。每当我在这个答案中写关于内存内容的内容时，我都会使用以下格式：

01 02 0E 0F 10…

，使用十六进制值和字节之间的空格，地址从起始地址一直到结束地址。也就是说，如果此内容从地址0x800000开始，则内存将为（所有十六进制）：

到目前为止，无论目标MIPS平台是小端还是大端，只要涉及字节大小的内存，字节顺序都是“正常”的

如果将字节从地址

0x800000

加载到

t0

（使用

lb

指令），

t0

将等于值

1

如果将单词从地址

0x800000

加载到

t0

（使用

lw

指令），则最终将播放endianness

在little endian机器上，

t0

将等于值

0x0F0E0201

，字的第一个字节（内存中）为2560（最低功耗），第二个字节为2561。。。最后一个是2563美元

在big-endian机器上，

t0

将等于值

0x01020E0F

，字的第一个字节（内存中）为2563，第二个字节为2562。。。最后一个是2560美元

（，这个神奇的数字来自“一个字节是8位”，一位可以包含两个值（0或1），一个字节有8位，所以一个字节可以包含28个不同的值）

在这两种情况下，CPU都将从内存中读取相同的四个字节（地址0x800000到0x800003），但endianness定义了它们作为字值的最后32位出现的顺序

t0

由CPU芯片上的32位物理形成，它没有地址。当您想在CPU指令中对其进行寻址时（即，使用存储在

t0

中的值），您可以将其编码为

$8

寄存器（

$8

具有

$t0

别名，以便在您的汇编程序中使用，因此我使用的是

t0

别名）

endianness不适用于寄存器的这32位，它们已经是32位b0-b31，一旦值

0x0F0E0201

加载，这32位被设置为

0000 1111 0000 1110…

（我正在从b31的顶部写到b0的底部，以理解左/右移位指令，并使其作为人类格式化的二进制数工作），没有必要考虑寄存器的端性或位在芯片上存储的物理顺序，只需将其视为完整的32位值，在算术指令中，它就可以这样工作

当将带有

lb

的字节值加载到寄存器中时，它进入b0-b7位，其中b8-b31包含b7的副本（符号将有符号8位值扩展为有符号32位值）

当将寄存器的值存储到内存中时，endianness同样适用，即将

字

值

0x11223344

存储到内存中会将单个字节设置为

44 33 22 11

汇编程序（源代码和编译） 为其目标平台配置良好的汇编器将对程序员隐藏endianness，以方便使用字值

因此，当您定义内存值时，如：

myPreciousValue .word 0x11223344

汇编程序将解析文本（您的源代码是文本（！），即一个字符是一个字节值-在ASCII编码中，如果您在UTF8文本编辑器中写入源代码并使用非ASCII字符，则它们可能跨多个字节进行编码，ASCII可打印字符在ASCII和UTF8中具有相同的编码，并且仅占用一个字节）“0x11223344”（10字节

30 78 31 32 32 33 34

），从中计算32位字值

0x11223344

，然后将目标平台端性应用于该值，以生成四个字节的机器代码，或者：

44 33 22 11           # little-endian target

或：

然后在代码中使用

lw

指令将

myPreciousValue

从内存加载到寄存器时，寄存器将包含预期的字值

0x11223344

（只要你没有混淆你的汇编器配置和使用错误的端号，就不可能在MARS/SPIM中发生，因为它在所有东西（VM、汇编器、调试器）中只支持很少的端号配置）

因此，程序员不必每次在源代码的某个地方写入32位值时都考虑endianness，汇编程序将解析并将其处理为字节值的目标变量

如果程序员想在内存中定义四个字节

01 02 03 04

，她可以“聪明”地为little endian目标平台使用

.word 0x0403001

，但这混淆了最初的意图，因此我建议在这种情况下使用

。字节1、2、3、4

，因为程序员的意图是定义字节，而不是定义单词。

myPreciousValue .word 0x11223344

44 33 22 11           # little-endian target

11 22 33 44           # big-endian target

0x800000: 31 32 33 34 41 42 43 44 | 1234ABCD

0x800000: 34333231 44434241

.data

checkEndianness: .word 0    # temporary memory for function
    # can be avoided by using stack memory instead (in function)

.text

main:
    jal  IsLittleEndian
    # ... do something with v0 value ...
    ... exit (TODO by reader)

# --- functions ---

# returns (in v0) 0 for big-endian machine, and 1 for little-endian
IsLittleEndian:
    # set value of register to 1
    li $v0,1
    # store the word value 1 into memory (4 bytes written)
    sw $v0,(checkEndianness)
      # memory contains "01 00 00 00" on little-endian machine
      #              or "00 00 00 01" on big-endian machine
    # load only the first byte back
    lb $v0,(checkEndianness)
    jr $ra