MIPS (архитектура)

MIPS
Разработчик	MIPS Technologies, Inc.
Разрядность	64-bit (32→64)
Представлена	1981
Архитектура	RISC
Тип	Регистр-регистр
Кодирование СК	фиксированное
Переходы	по сравнению двух регистров
Порядок байтов	Bi-endian (big→bi)
Расширения	MDMX, MIPS-3D, MIPS16e, MIPS MT
Регистры
Общего назначения	31 (R0=0)
Вещественные	32 (для double используются пары регистров в 32-битных версиях процессора)

У этого термина существуют и другие значения, см. MIPS.

MIPS (англ. Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) — микропроцессор, разработанный компанией MIPS Computer Systems (в настоящее время MIPS Technologies) в соответствии с концепцией проектирования процессоров RISC (то есть для процессоров с упрощенным набором команд). Ранние модели процессора имели 32-битную структуру, позднее появились его 64-битные версии. Существует множество модификаций процессора, включая MIPS I, MIPS II, MIPS III, MIPS IV, MIPS V, MIPS32 и MIPS64, из них действующими являются MIPS32 (для 32-битной реализации) и MIPS64 (для 64-битной реализации). MIPS32 и MIPS64 определяют как набор регистров управления, так и набор команд.

Помимо этого, доступны дополненные модели, например, MIPS-3D, включающий в себя набор SIMD-команд для обработки чисел с плавающей запятой, предназначенный для решения простых 3D-задач, MDMX (MaDMaX) — с ещё более широкими возможностями — набором SIMD-команд и использующий 64-битные регистры с плавающей запятой для работы с целыми числами, MIPS16e, который сжимает поток команд, чтобы уменьшить объём памяти, занимаемый программами, а также MIPS MT, обеспечивающий многопотоковый режим обработки.

Архитектуру MIPS часто изучают в программе курса «Компьютерная архитектура» в университетах и технических лицеях. Эти процессоры значительно повлияли на более поздние RISC-архитектуры, в частности на Alpha.

В настоящее время различные реализации MIPS используются в основном во встроенных системах, например, в смартфонах, маршрутизаторах, шлюзах, а также в игровых консолях, таких, как Sony PlayStation 2 и Sony PlayStation Portable. До конца 2006 года они применялись и в компьютерах SGI. К концу 1980-х и 1990-х эта архитектура широко использовалась многими компаниями, среди них Digital Equipment Corporation, NEC, Pyramid Technology, Siemens Nixdorf и Tandem Computers. С середины до конца 1990-х годов каждым третьим микропроцессором на рынке был процессор под управлением MIPS.

Содержание

1 История
2 MIPS IV
3 MIPS V
4 Семейство процессоров с архитектурой MIPS
5 Формат инструкций MIPS I
6 Язык ассемблера MIPS
7 Использование регистра транслирования
8 Эмуляторы
9 Список процессоров на базе архитектуры MIPS по компаниям
10 Примечания
11 Литература
12 Ссылки

История

Основоположник RISC

В 1981 году коллектив под руководством Джона Хеннесси (John L. Hennessy) из Университета Стэнфорда начал работу над проектом, который получил название MIPS. Главной идеей было увеличить производительность процессора, используя удлиненный конвейер. Концепция применения конвейера в качестве основной технологии была известна ещё задолго до этого (например, в IBM 801), но она не использовала весь свой потенциал. Центральный процессор включает в себя несколько специальных субблоков, таких, как декодеры команд, целочисленное АЛУ (арифметико-логическое устройство), блоки загрузки/хранения (работа с памятью) и т. д. В традиционной не оптимизированной реализации отдельная команда в программе должна быть (почти всегда) завершена, прежде, чем запустится другая; в то время как в конвейерной архитектуре последовательные команды могут выполняться параллельно. Например, когда математическая инструкция вносится в блок с плавающей запятой, блок загрузки/хранения памяти может в этот же момент вызвать следующую команду.

Одним из главных препятствий в использовании конвейера был тот факт, что некоторые команды, такие, как деление, выполняются намного дольше, и, вследствие этого, центральному процессору приходится ждать, прежде, чем передать на конвейер следующую команду. Единственное решение этой проблемы — использовать серию блокировок, позволяющих определенным стадиям конвейера индицировать, что они заняты и, в этом случае, приостанавливать вышестоящие в потоке команды. Группа Хеннеси рассматривала эти блокировки как огромный барьер в увеличении производительности, поскольку было необходимо обращаться ко всем модулям Центрального процессора, что занимает лишнее время и ограничивает тактовую частоту. Главным аспектом устройства MIPS было согласовать каждую подфазу каждой команды, в том числе кэширование, в один цикл, таким образом избегая необходимости в блокировках и пропуская на конвейер только один цикл.

Хотя такая реализация и исключала бы некоторые очень полезные операции, такие, как умножение и деление, очевидно, что предельная производительность системы значительно увеличилась бы, так как микросхемы смогли бы работать с более высокой тактовой частотой. Достижение высокой скорости с использованием блокировок было бы затруднительным, так как время, требуемое для установки блокировок, пропорционально тактовой частоте, в свою очередь, зависящей от размера кристалла. Вот почему исключение вышеупомянутых операций стало спорным вопросом.

Другое отличие архитектуры MIPS от конкурирующих с ним Berkeley-архитектур — внедренная в Berkeley-RISC возможность обработки вызова подпрограмм. Чтобы увеличить производительность столь общей задачи, в Berkeley-RISC была использована технология, называемая регистровым окном, которая, тем не менее, ограничивала максимальную глубину многоуровневых вызовов. Каждый вызов подпрограммы требовал свой набор регистров, что делало необходимым увеличение их количества. Тогда как аппаратная реализация данного механизма занимала дополнительное пространство в кристалле ЦП. Но Хеннесси полагал, что более «тщательный» компилятор мог бы найти свободные регистры для передачи параметров функции, и что всего лишь увеличение числа регистров могло бы не только упростить эту задачу, но и увеличить производительность всех операций. Поэтому было принято решение отказаться от данной технологии в MIPS.

Архитектура MIPS была, в некотором отношении, наиболее типичной для RISC. Чтобы сэкономить биты в коде команды, в RISC было уменьшено количество инструкций для кодирования. В MIPS из 32 битов слова всего 6 используются для основного кода, а остальные могут содержать либо единственный 26-битный адрес перехода, либо до 5 полей, устанавливающих от 1 до 3 регистров + длина сдвига регистра. Существует и ряд других форматов, например, когда 2 регистра задаются непосредственно выделенным 16-битным полем и т. д. Такое распределение позволило процессору загружать команду и необходимые ей данные за один машинный такт, в то время как в более старых архитектурах (не являвшихся RISC), например, таких, как MOS Technology 6502, требовались отдельные такты для загрузки основного кода и данных.

Это было одним из главных усовершенствований, наращивающих производительность, предлагаемых RISC. Однако следует заметить, что неRISC-архитектуры все же достигли подобной скорости, но другими средствами (такими, как очереди в ЦП).

Первая аппаратная реализация

В 1984 году, убежденный в коммерческом спросе на свою разработку, Хеннесси покинул Стэнфорд и основал компанию MIPS Computer Systems. В 1985 году вышла первая коммерческая реализация микропроцессора MIPS — R2000, доработанная в 1988 году и получившая название R3000. Эти 32-битные процессоры легли в основу продуктовой линейки компании в 1980-х и использовались преимущественно в SG-сериях рабочих станций. Новые коммерческие проекты не соответствовали Стэнфордским научным исследованиям, так как практически все блокировки выполнялись на аппаратном уровне, к тому же операции умножения и деления были полностью реализованы.

В 1991 году впервые был представлен как 64-битный микропроцессор MIPS — модель R4000. R4000 имеет расширенный TLB, в котором запись содержит не только виртуальный адрес, но и виртуальный идентификатор адресного пространства. Такой буфер устраняет основные проблемы производительности микроядра, достаточно медлительного в конкурирующих архитектурах (Pentium, PowerPC, Alpha) из-за необходимости сбрасывать TLB во время частого переключения контекста.

Тем не менее, у MIPS возникали финансовые трудности в связи с поставкой процессоров на рынок. Проект был настолько важен для SGI (в то время являвшихся одними из немногих основных покупателей MIPS), что в 1992 году SGI выкупили права на компанию с условием гарантии, что конструкция микропроцессоров не изменится. Став дочерней компанией, MIPS Computer Systems получили название MIPS Technologies.

Лицензируемая архитектура

В начале 1990 года MIPS начали лицензирование своих разработок для сторонних производителей. Идее сопутствовала удача из-за простоты ядра, которое находило множество применений, где ранее использовались намного менее эффективные CISC-архитектуры, с тем же количеством и той же ценой схем (2 этих критерия тесно связаны: цена ЦП, как правило, зависит от количества схем и контактов). Компания Sun Microsystems сделала аналогичную попытку лицензировать SPARC-ядра, но Sun подобная удача не сопутствовала. К концу 1990-х MIPS стали наиболее важной компанией в производстве встроенных процессоров, и в 1997 году 48-миллионные поставки процессоров на MIPS-ядрах заставили RISC-архитектурам вытеснить популярное семейство процессоров 68k. MIPS были настолько популярны, что в 1998 году SGI передали часть активов MIPS Technologies. На сегодняшний день половина доходов MIPS дает лицензирование разработок, а большая часть другой половины — с контрактов на разработку ядер для производства сторонними производителями.

В 1999 году MIPS формализовали свои системы лицензирования вокруг двух основных конструкций — 32-разрядной MIPS32 (на базе MIPS II с некоторыми дополнительными функциями MIPS III, IV MIPS и MIPS V) и 64-разрядных MIPS64 (на базе MIPS V). Лицензия на MIPS64 была приобретена каждой из компаний NEC, Toshiba и SiByte (впоследствии приобретенная Broadcom) сразу же после объявления о её выпуске. Вскоре к ним присоединились Philips, LSI Logic и IDT. Успех следовал за успехом, и сегодня процессоры MIPS являются одним из наиболее востребованных товаров на рынке устройств компьютерного типа (карманных компьютеров, приставок и т. п.), наряду с другими разработчиками, тщетно пытающимися их вытеснить.

Через несколько лет после того, как MIPS-архитектура стала лицензируемой, она начала привлекать все больше и больше новых компаний по разработке процессоров. Первой такой компанией была Quantum Effect Devices (см. следующий раздел). Команда разработчиков, собравших MIPS R4300i, основала компанию SandCraft, предоставившую компании NEC новый процессор R5432, а немного позднее смоделировавшую R71000 — один из первых нестандартных процессоров для рынка встраиваемых систем. Команда основателей компании DEC StrongARM, в конце концов, разделилась на две новых компании по разработке процессоров, в основу которых лег MIPS: SiByte, производившая SB-1250 — одну из первых чиповых систем с высокой производительностью, основанных на MIPS (SOC) и Alchemy Semiconductor (позднее приобретенная AMD), производившая Au-1000 SOC для маломощных приложений. Компания Lexra использовала архитектуру, подобную MIPS, добавив к ней DSP для рынка аудиомикросхем, а также поддержку многопотокового режима для сетевого рынка. Так как Lexra не покупала лицензию на MIPS, вскоре между двумя компаниями разгорелись судебные процессы. Первый был довольно быстро погашен уже после того, как Lexra пообещала не продвигать свои процессоры, как сходные с MIPS. Второй процесс (о патенте MIPS 4814976 на обработку невыровненной инструкции (unaligned) доступа к памяти) был более затяжным и негативно отразился на бизнесе обеих компаний, а по его завершении MIPS Technologies выдали Lexra бесплатную лицензию и выплатили денежную компенсацию в крупном размере.

Следом за этими событиями на рынке появились две компании, специализирующиеся на создании многоядерных устройств, использующих архитектуру MIPS. Корпорация Raza Microelectronics выкупили производственную линию у менее успешных SandCraft, а затем начала выпускать восьмиядерные устройства для рынка телекоммуникаций и сетей. Cavium Networks, изначально являвшиеся поставщиком средств защиты процессоров, тоже начали производство восьми, а позже и 32-ядерных архитектур для тех же рынков. Обе компании сами проектировали ядра, и лишь лицензировали разработки, вместо того, чтобы покупать готовые проекты процессоров MIPS.

Потеря рынка ПК

Среди производителей, создавших рабочие станции с использованием микропроцессоров MIPS, — такие компании, как SGI, MIPS Computer Systems, Inc., Whitechapel Workstations, Olivetti, Siemens-Nixdorf, Acer, Digital Equipment Corporation, NEC, и DeskStation. В числе операционных систем, портированных на архитектуру MIPS: IRIX компании SGI, Windows NT (до версии 4.0) компании Microsoft, Windows CE, Linux, UNIX (System V и BSD), SINIX, QNX, и операционная система RISC OS, непосредственно принадлежащая компании MIPS Computer Systems.

В начале 1990-х существовало предположение, что MIPS вместе с другими мощными процессорами RISC вскоре обгонят архитектуру IA32 компании Intel. Этому способствовала поддержка двух первых версий Windows NT для Alpha, MIPS и PowerPC компании Microsoft, и, в несколько меньшей степени, — архитектуры Clipper и SPARC. Однако, как только Intel выпустил новейшие версии ЦП семейства Pentium, Microsoft Windows NT v4.0 перестал поддерживать все, кроме Alpha и Intel. После решения SGI перейти на архитектуры Itanium и IA32 процессоры MIPS практически полностью перестали использоваться в персональных компьютерах.

Рынок встраиваемых систем

В 1990-е годы MIPS-архитектура была широко распространена на рынке встраиваемых систем: для сетей, телекоммуникаций, видеоигр, игровых консолей, принтеров, цифровых приставок, цифровых телевизоров, xDSL и кабельных модемов, а также карманных компьютеров.

Низкое энергопотребление и температурные характеристики встраиваемых MIPS-архитектур, широкие возможности внутренних функций делают этот микропроцессор универсальным для многих устройств.

Синтезируемые ядра для рынка встраиваемых систем

В последние годы большинство технологий, используемых в различных поколениях MIPS, предложены в виде IP-ядер (стандартных блоков) для встраиваемых реализаций процессора. Более того, предложены оба типа ядер — основанные на 32 и 64 битах, известные как 4K и 6K. Такие ядра могут совмещаться с другими структурными элементами, такими, как FPU, системами SIMD, различными устройствами ввода-вывода и т. д.

Некогда коммерчески успешные ядра MIPS, и в настоящее время нашли потребительское и промышленное применение. Эти ядра можно найти в новых маршрутизаторах Cisco, Linksys, ZyXEL и MikroTik, кабельных и ADSL-модемах, смарт-картах, механизмах лазерных принтеров, цифровых приставках, роботах, карманных компьютерах, Sony PlayStation 2 и Sony PlayStation Portable. Тем не менее, в приложениях мобильных телефонов и PDA MIPS не удалось сместить прочно установившуюся там конкурирующую ARM-архитектуру.

Процессоры под управлением MIPS включают в себя: IDT RC32438; ATI Xilleon; Alchemy Au1000, 1100, 1200; Broadcom Sentry5; RMI XLR7xx, Cavium Octeon CN30xx, CN31xx, CN36xx, CN38xx and CN5xxx; Infineon Technologies EasyPort, Amazon, Danube, ADM5120, WildPass, INCA-IP, INCA-IP2; Microchip Technology PIC32; NEC EMMA and EMMA2, NEC VR4181A, VR4121, VR4122, VR4181A, VR5432, VR5500; Oak Technologies Generation; PMC-Sierra RM11200; QuickLogic QuickMIPS ESP; Toshiba Donau, Toshiba TMPR492x, TX4925, TX9956, TX7901.

Суперкомпьютеры MIPS

Одним из наиболее интересных применений архитектуры MIPS является их использование в многопроцессорных вычислительных суперкомпьютерах. В начале 1990-х компания Silicon Graphics (SGI) перенаправила свой бизнес с графических терминалов на рынок высокопроизводительного вычисления. Успех первых попыток компании в области серверных систем (а именно, серия Challenge, основанная на R4400, R8000 и R10000) мотивировал SGI создать гораздо более мощную систему. Использование R10000 позволило компании спроектировать систему Origin 2000, в конечном счете расширяемую до 1024 ЦП, используя собственную межсистемную связь cc-NUMA (NUMAlink). Позже Origin 2000 породила новую систему — Origin 3000, вышедшую с теми же максимальными 1024 ЦП, но использовавшую в разработке микросхемы R14000 и R16000 с частотой до 700 МГц. Однако, в 2005 году, когда SGI приняла стратегическое решение о переходе на архитектуру Intel IA-64, суперкомпьютеры, базированные на MIPS, были сняты с производства.

В 2007 году корпорация SiCortex представила новый многопроцессорный персональный суперкомпьютер, основанный на архитектуре MIPS. В его разработку легли MIPS64 и высокопроизводительная межсистемная связь с использованием топологии графов Кауца (англ. Kautz graph). Данная система является предельно эффективной и вычислительно мощной. Её уникальный аспект — многоядерный узел обработки, интегрирующий шесть ядер MIPS64, коммутатор контроллера памяти, межсистемную связь механизмов прямого доступа к памяти, локальную сеть с пропускной способностью 1 Гбит и PCI Express контроллеры. И все это на одном кристалле, который потребляет 10 Вт энергии, но выполняет максимум 6 миллиардов операций с плавающей запятой в секунду. Самая мощная конфигурация такого суперкомпьютера — версия SC5832, состоящая из 972 узлов (всего 5832 ядер MIPS64) и выполняющая 8,2 триллионов операций с плавающей запятой в секунду.

Loongson возвращает к персонализации

Основная статья: Loongson

Компания Loongson, в надежде обойти патент MIPS, выпустила свою архитектуру, которая была полностью схожа с разработкой MIPS Technologies и поддерживалась ОС Linux. Так как производство процессоров Loongson было более дешёвым, MIPS получили возможность возродиться на рынке персональных компьютеров в лице Loongson. (В дальнейшем Loongson купили лицензию на MIPS — см. основную статью)

Процессоры под управлением MIPS также используются в нетбуках компаний iUnika, Bestlink, Lemote и Golden Delicious Computers.

MIPS IV

MIPS IV — это четвёртое поколение архитектуры, представляет собой расширенную версию MIPS III и совместим со всеми существующими моделями MIPS. Первый выпуск MIPSIV был представлен в 1994 году под названием R8000. MIPS IV включил в себя:

Простой регистр + регистр адресации для загрузки и хранения чисел с плавающей запятой
Операции FMA и FMS одинарной и двойной точности для чисел с плавающей запятой
Команды условного перехода для целых чисел и для чисел с плавающей запятой
Дополнительные условные биты в регистре контроля и состояния числа с плавающей запятой: в общей сложности 8 битов.

MIPS V

MIPS V — пятая версия архитектуры, была представлена 21 октября 1996 года на Форуме Микропроцессоров 1996. Эта модель была разработана для того, чтобы повысить производительность графических 3D-приложений. В середине 1990-х большая часть не встроенных микропроцессоров MIPS приходилась на графические терминалы от SGI. Разработка MIPS V была дополнена целочисленными мультимедийными расширениями MDMX (MIPS Digital Media Extensions), которые были представлены в тот же день, что и MIPS V.

Реализации MIPS V так никогда и не были внедрены. В 1997 году SGI представила микропроцессоры под названиями «H1» («Beast») и «H2» («Capitan»), которые должны были быть произведены в 1999 году. Но вскоре их объединили, и в конечном итоге в 1998 году эти проекты были отменены.

В MIPS V был добавлен новый тип данных — PS (pair-single), который представляет собой два числа с плавающей запятой двойной точности (32-битные), хранящиеся в 64-битном регистре с плавающей запятой. Чтобы работать с этим типом данных в режиме SIMD, были добавлены различные варианты арифметических, сравнительных операций над числами с плавающей запятой, а также команда условного перехода. Появились новые инструкции для загрузки, реконфигурации и преобразования PS-данных. Это первая архитектура, сумевшая реализовать обработку чисел с плавающей запятой в SIMD-режиме с имеющимися ресурсами.

Семейство процессоров с архитектурой MIPS

Первым коммерческим микропроцессором с архитектурой MIPS был микропроцессор R2000, представленный в 1985 году. В нём были реализованы операции умножения и деления, которые выполнялись за несколько тактов. Устройство умножения и деления не было тесно интегрировано в ядро процессора, хотя и размещалось на том же кристалле; по этой причине система команд расширена инструкциями для загрузки результатов умножения и деления в регистры общего назначения, эти инструкции блокировали конвейер.

Микропроцессор R2000 мог быть загружен как в режиме big-endian, так и в режиме little-endian, содержал тридцать два 32-разрядных регистра общего назначения. Подобно процессорам AMD 29000 и Alpha, микропроцессор R2000 не имел отдельного регистра флагов условий, так как разработчики посчитали его потенциальным «узким местом». Следует отметить, что счётчик команд непосредственно недоступен.

Микропроцессор R2000 поддерживал подключение до четырёх сопроцессоров, один из которых является встроенным и обеспечивает работу с исключениями, а также управление памятью (MMU). В случае необходимости в качестве ещё одного сопроцессора можно было подключить микросхему R2010, арифметический сопроцессор, который содержал тридцать два 32-разрядных регистра, которые можно было использовать как шестнадцать 64-разрядных регистров для работы с числами двойной точности. Следующим в семействе стал R3000, который появился в 1988 году. Он содержал кэш-память данных объёмом 64 КБ (R2000 — 32 КБ). Кроме того, R3000 обеспечивал когерентность кэш-памяти при работе в мультипроцессорных конфигурациях. Несмотря на то, что в поддержке мультипроцессорности R3000 имеется ряд недостатков, на базе R3000 было создано несколько работоспособных многопроцессорных систем. Как и для R2000, для R3000 был создан арифметический сопроцессор в виде отдельной СБИС: R3010. Микропроцессор R3000 стал первым коммерчески успешным процессором с архитектурой MIPS, было изготовлено более миллиона процессоров. Ускоренная версия R3000, работающая на тактовой частоте 40 МГц, названная R3000A, достигла производительности в 32 VUPs (VAX Unit of Performance). Дальнейшее развитие R3000A, микропроцессор R3051, работающий на частоте 33,8688 МГц, был использован в игровой приставке Sony PlayStation. Другие производители также представили процессоры, совместимые с R3000A: в Performance Semiconductor был разработан R3400, в то время как компания IDT создала R3500, оба упомянутых процессора имели в интегрированный математический сопроцессор R3010. Первой системой на кристалле, использующей процессор с архитектурой MIPS, стала разработка R3900 фирмы Toshiba; данная микросхема использовалась в портативном компьютере, работавшем под управлением Windows CE. Был разработан радиационно-устойчивый вариант R3000 с интегрированным R3010, предназначенный для применения в космических аппаратах, который получил название Mongoose-V.

Серия R4000, выпущенная в 1991 году, расширила процессоры MIPS до 64 битов. (MIPS Technology была первой компанией, выпустившей процессоры с 64-битовой архитектурой) R4000 состоит из 1,3 млн транзисторов, имеет встроенный кэш данных и кэш инструкций (оба по 8 Кб). В этом процессоре внешняя тактовая частота 50 МГц удваивается, а внутренняя тактовая частота составляет 100 МГц. Процессор R4400 выполнен на основе R4000, состоит из 2,2 млн транзисторов, имеет встроенный кэш данных и кэш инструкций (оба по 16 Кб), а внутренняя тактовая частота составляет 150 МГц. Набор команд этих процессоров (спецификация MIPS II) был расширен командами загрузки и записи 64-разрядных чисел с плавающей запятой, командами вычисления квадратного корня с одинарной и двойной точностью, командами условных прерываний, а также атомарными операциями, необходимыми для поддержки мультипроцессорных конфигураций. В процессорах R4000 и R4400 реализованы 64-битовые шины данных и 64-битовые регистры.

MIPS, теперь являющийся отделом SGI под названием MTI, разработал недорогие процессоры R4200, послужившие основой для будущих (ещё более дешёвых) R4300i. Производная этого процессора, NEC VR4300, использовалась в игровых консолях Nintendo 64.

Quantum Effect Devices (QED), самостоятельная компания, основанная разработчиками MIPS, разработала серию процессоров R4600 Orion, R4700 Orion, R4650 и R5000. Если в R4000 увеличили тактовую частоту, но пожертвовали количеством кэш-памяти, то QED уделили большое внимание и ёмкости кэш-памяти (доступ к которой можно получить всего за 2 цикла), и эффективному использованию поверхности кристалла. Процессоры R4600 и R4700 использовались в недорогих версиях рабочей станции SGI Indy, а также в первых маршрутизаторах Cisco (основанных на MIPS), например, серии 36х0 и 7х00. Микропроцессор R4650 применялся в телевизионных приставках WebTV (в настоящее время — Microsoft TV). В процессоре R5000 FPU диспетчеризация операций с плавающей запятой (одинарной точности) была более гибкой, чем в R4000, и, вследствие этого, рабочие станции SGI Indys, базированные на R5000 отличались лучшей графической производительностью, чем R4400 с такой же тактовой скоростью и графическим аппаратным устройством. Чтобы подчеркнуть улучшение после объединения R5000 и старой графической платы, SGI дала ей новое название. Немного позднее QED разработали семейство процессоров RM7000 и RM9000 для рынка сетей и лазерных принтеров. В Августе 2000 года компания QED была приобретена производителем полупроводников PMC-Sierra, и последняя продолжила инвестирование MIPS-архитектур. Процессор RM7000 включал в себя 256 Кб встроенной кэш-памяти 2го уровня и контроллер для дополнительной кэш-памяти 3го уровня. Были созданы процессоры RM9xx0 — семейство SOC-устройств, в которые включены такие периферийные составляющие (на северном мосту), как: контроллер памяти, PCI-контроллер, контроллер Ethernet, а также быстрые устройства ввода-вывода (например, высокопроизводительная шина типа HyperTransport).

R8000 (представлен в 1994 году) был первой суперскалярной архитектурой MIPS, способной осуществлять 2 целочисленные инструкции (или с плавающей запятой) и 2 инструкции обращения к памяти за один цикл. Данная разработка использовала 6 схем: устройство для целочисленных команд (16 Кб — команды и 16 Кб — кэш данных), для команд с плавающей запятой, три вторичных дескриптора кэш-памяти ОЗУ (два для вторичного доступа к кэш-памяти + один для отслеживания шины), а также кэш-контроллер ASIC. Архитектура имеет два полностью конвейеризованных устройства умножения-сложения (с двойной точностью), которые могут передавать поток данных в 4 Мб внекристального вторичного кэша. В середине 1990-х процессоры R8000 запустили SGI серверы POWER Challenge, а позже стали доступны на рабочих станциях POWER Indigo2. Хотя производительность этого FPU и была наиболее подходящей для научных сотрудников, ограниченность его целочисленной производительности и высокая цена не смогли привлечь большинство пользователей, поэтому R8000 был на рынке всего год, и даже сейчас его едва ли можно найти.

В 1995 году был выпущен R10000. Этот процессор в однокристальном исполнении, работал с более высокой тактовой частотой, чем R8000, а также включал в себя объемную (32 КБ) первичную кэш-память данных и команд. Кроме того, он был суперскалярным, но это главное новшество было неисправно. Но даже с более простым FPU, значительно увеличенная производительность целочисленный вычислений, более низкая цена и высокая плотность записи сделали R10000 предпочтительным для большинства пользователей.

Все более поздние проекты были основаны на ядре R10000. В R12000 был использован 0.25 микронный технологический процесс с целью уменьшить чип и достигнуть большей тактовой скорости. Исправленный R14000 имел более высокую тактовую частоту в дополнение с поддержкой DDR SRAM для внекристальной кэш-памяти. Следом были выпущены R16000 и R16000A, тактовая частота которых была также увеличена; в них была встроена дополнительная кэш-память первого уровня, а их производство требовало более мелких кристаллов, чем прежде.

Среди других представителей семейства MIPS — R6000, ЭСЛ-реализация, выполненная компанией Bipolar Integrated Technology. R6000 относится к поколению процессоров MIPS II. Его TLB и устройство кэш-памяти значительно отличаются от остальных представителей данного семейства. R6000 не принес обещанной выгоды, и, хотя был признан в некоторой степени полезным для компьютеров Control Data, он мгновенно исчез с основного рынка.

**Микропроцессоры MIPS**
Модель	Частота (МГц)	Год	Технология разработки (µm)	Транзисторы (млн.)	Размер кристалла (мм²)	Число выводов	Мощность (Вт)	Напряжение (В)	Кэш данных (KБ)	Кэш инструкций (KБ)	Кэш 2го уровня	Кэш 3го уровня
R2000	8—16.67	1985	2.0	0.11	?	?	?	?	32	64	НЕТ	НЕТ
R3000	12—40	1988	1.2	0.11	66.12	145	4	?	64	64	0-256 Kб Внешняя	НЕТ
R4000	100	1991	0.8	1.35	213	179	15	5	8	8	1 Mб Внешняя	НЕТ
R4400	100—250	1992	0.6	2.3	186	179	15	5	16	16	1-4 Mб Внешняя	НЕТ
R4600	100—133	1994	0.64	2.2	77	179	4.6	5	16	16	512 Kб Внешняя	НЕТ
R4700	133	1996	?	?	?	179	?	?	16	16	Внешняя	НЕТ
R5000	150—200	1996	0.35	3.7	84	223	10	3.3	32	32	1 Mб Внешняя	НЕТ
R8000	75—90	1994	0.7	2.6	299	591+591	30	3.3	16	16	4 Mб Внешняя	НЕТ
R10000	150—250	1996	0.35, 0.25	6.7	299	599	30	3.3	32	32	512 Kб—16 Mб Внешняя	НЕТ
R12000	270—400	1998	0.25, 0.18	6.9	204	600	20	4	32	32	512 Kб—16 Mб Внешняя	НЕТ
RM7000	250—600	1998	0.25, 0.18, 0.13	18	91	304	10, 6, 3	3.3, 2.5, 1.5	16	16	256 Kб Внутренняя	1 Mб Внешняя
R14000	500—600	2001	0.13	7.2	204	527	17	?	32	32	512 Kб—16 Mб Внешняя	НЕТ
R16000	700—1000	2002	0.11	?	?	?	20	?	64	64	512 Kб—16 Mб Внешняя	НЕТ
R24K	750+	2003	65 nm	?	0.83	?	?	?	64	64	4-16 Mб Внешняя	НЕТ

Формат инструкций MIPS I

Инструкции делятся на три типа: R, I и J. Каждая инструкция начинается с 6-битного кода. В дополнение к коду, инструкции R-типа определяют три регистра, область размера сдвига регистра, и область функции; инструкции I-типа определяют два регистра и непосредственное значение; инструкции J-типа состоят из кода операции и 26-битного адреса перехода.

Далее приведена таблица применения трех форматов инструкции в архитектуре ядра:

Тип	−31− формат (в битах) −0−
R	код (6)	rs (5)	rt (5)	rd (5)	shamt (5)	функция (6)
I	код (6)	rs (5)	rt (5)	непосредственное (16)
J	код (6)	адрес (26)

Язык ассемблера MIPS

Данные инструкции языка ассемблера имеют прямую аппаратную реализацию, в отличие от псевдоинструкций, которые перед сборкой транслируются в настоящие составные инструкции.

Далее регистровые буквы d, t, и s будут обозначать указатели на номера и имена регистров.
C обозначает константу.
Все последующие команды являются собственными.
Все коды операций и функций представлены в шестнадцатеричной системе счисления.
Набор инструкций MIPS32 идентифицирует, что число без знака, участвующее в сложении или вычитании, некорректно. Разницей между форматами числа со знаком и без является не увеличение длины операндов (или её уменьшение), а способность распознавать, было ли прерывание в случае переполнения, или же прерывание было проигнорировано. Операнд константа, в соответствие с этими инструкциями, всегда должен иметь знак.

Целочисленные операции

MIPS имеет 32 регистра для целочисленных операций. Для выполнения арифметических вычислений данные должны находиться в регистрах. Регистр $0 всегда хранит 0, а регистр $1 резервируется для сборки (для хранения псевдоинструкций и больших констант). Нижеприведенная таблица показывает, какие биты каким частям инструкции соответствуют. Дефис (-) обозначает нейтральное состояние.

Категория	Название	Синтаксис инструкции	Значение	Формат/код/функция			Примечания/Кодирование
Арифметическая	Add	add $d,$s,$t	$d = $s + $t	R	0	20₁₆	Складывает два регистра, выполняет прерывание при переполнении 000000ss sssttttt ddddd--- --100000
	Add unsigned	addu $d,$s,$t	$d = $s + $t	R	0	21₁₆	Как и выше, но игнорирует переполнение 000000ss sssttttt ddddd--- --100001
	Subtract	sub $d,$s,$t	$d = $s − $t	R	0	22₁₆	Вычитает два регистра, выполняет прерывание при переполнении 000000ss sssttttt ddddd--- --100010
	Subtract unsigned	subu $d,$s,$t	$d = $s − $t	R	0	23₁₆	Как и выше, но игнорирует переполнение 000000ss sssttttt ddddd000 00100011
	Add immediate	addi $t,$s,C	$t = $s + C (знаковое)	I	8₁₆	-	Используется для сложения констант со знаками (а также для копирования одного регистра в другой: addi $1, $2, 0), выполняет прерывание при переполнении 001000ss sssttttt CCCCCCCC CCCCCCCC
	Add immediate unsigned	addiu $t,$s,C	$t = $s + C (знаковое)	I	9₁₆	-	как и выше, но игнорирует переполнение, С остается знаковым 001001ss sssttttt CCCCCCCC CCCCCCCC
	Multiply	mult $s,$t	LO = (($s * $t) << 32) >> 32; HI = ($s * $t) >> 32;	R	0	18₁₆	Умножает два регистра и записывает 64-битный результат в два специальных поля для памяти — LO and HI. Аналогично можно записать результат операции в виде: (int HI,int LO) = (64-bit) $s * $t. См. mfhi и mflo для доступа к LO и HI регистрам.
	Divide	div $s, $t	LO = $s / $t HI = $s % $t	R	0	1A₁₆	Делит один регистр на другой и записывает 32-битный результат в LO, а остаток в HI^[1].
	Divide unsigned	divu $s, $t	LO = $s / $t HI = $s % $t	R	0	1B₁₆	Делит один регистр на другой и записывает 32-битный результат в LO, а остаток — в HI.
Передача данных	Load double word	ld $t,C($s)	$t = Memory[$s + C]	I	23₁₆	-	загружает double word из: MEM[$s+C] и следующих 7 байтов в $t и следующий регистр.
	Load word	lw $t,C($s)	$t = Memory[$s + C]	I	23₁₆	-	загружает word из: MEM[$s+C] и следующих 3 байтов.
	Load halfword	lh $t,C($s)	$t = Memory[$s + C] (знаковое)	I	21₁₆	-	загружает halfword из: MEM[$s+C] и следующего байта. Знак расширен до ширины регистра.
	Load halfword unsigned	lhu $t,C($s)	$t = Memory[$s + C] (беззнаковое)	I	25₁₆	-	Как и выше, но без расширения знака.
	Load byte	lb $t,C($s)	$t = Memory[$s + C] (signed)	I	20₁₆	-	загружает byte из: MEM[$s+C].
	Load byte unsigned	lbu $t,C($s)	$t = Memory[$s + C] (unsigned)	I	24₁₆	-	Как и выше, но без расширения знака.
	Store double word	sd $t,C($s)	Memory[$s + C] = $t	I		-	сохраняет два типа word из $t и следующего регистра в: MEM[$s+C] и следующие 7 байтов. Порядок операндов может создать путаницу.
	Store word	sw $t,C($s)	Memory[$s + C] = $t	I	2B₁₆	-	сохраняет word в: MEM[$s+C] и следующие 3 байта. Порядок операндов может создать путаницу.
	Store half	sh $t,C($s)	Memory[$s + C] = $t	I	29₁₆	-	сохраняет первую половину регистра (halfword) в: MEM[$s+C] и следующий байт.
	Store byte	sb $t,C($s)	Memory[$s + C] = $t	I	28₁₆	-	сохраняет первую четверть регистра (byte) в: MEM[$s+C].
	Load upper immediate	lui $t,C	$t = C << 16	I	F₁₆	-	Загружает 16-битный операнд в вышестоящие 16 битов определенного регистра. Максимальная величина константы 2¹⁶−1
	Move from high	mfhi $d	$d = HI	R	0	10₁₆	Помещает значение из HI в регистр. Не используйте инструкции умножения и деления внутри инструкции mfhi (это действие не определено из-за конвейера MIPS).
	Move from low	mflo $d	$d = LO	R	0	12₁₆	Помещает значение из LO в регистр. Не используйте инструкции умножения и деления внутри инструкции mflo (это действие не определено из-за конвейера MIPS).
	Move from Control Register	mfcZ $t, $s	$t = Coprocessor[Z].ControlRegister[$s]	R	0		Перемещает 4-байтовое значение из сопроцессора регистра Z-контроля в регистр общего назначения. Расширение знака.
	Move to Control Register	mtcZ $t, $s	Coprocessor[Z].ControlRegister[$s] = $t	R	0		Перемещает 4-байтовое значение из регистра общего назначения в сопроцессор регистра Z-контроля. Расширение знака.
Логическая	And	and $d,$s,$t	$d = $s & $t	R	0	24₁₆	Побитовая конъюнкция 000000ss sssttttt ddddd--- --100100
	And immediate	andi $t,$s,C	$t = $s & C	I	C₁₆	-	001100ss sssttttt CCCCCCCC CCCCCCCC
	Or	or $d,$s,$t	$d = $s \| $t	R	0	25₁₆	Побитовая дизъюнкция
	Or immediate	ori $t,$s,C	$t = $s \| C	I	D₁₆	-
	Exclusive or	xor $d,$s,$t	$d = $s ^ $t	R	0	26₁₆
	Nor	nor $d,$s,$t	$d = ~ ($s \| $t)	R	0	27₁₆	Bitwise nor
	Set on less than	slt $d,$s,$t	$d = ($s < $t)	R	0	2A₁₆	Проверяет, является ли один регистр меньше другого.
	Set on less than immediate	slti $t,$s,C	$t = ($s < C)	I	A₁₆	-	Проверяет, является ли один регистр меньше константы.
Битовый сдвиг	Shift left logical	sll $t,$s,C	$t = $s << C	R	0	0	сдвигает С битов влево (умножает степенями двойки <math>2^{CONST} </math>)
	Shift right logical	srl $t,$s,C	$t = $s >> C	R	0	2₁₆	сдвигает С битов вправо (делит степенями двойки <math>2^{C} </math>). Заметьте, что эта инструкция работает как деление в дополнительным двоичном коде, только если значение положительно.
	Shift right arithmetic	sra $t,$s,C	<math>\scriptstyle $t = $s >> C + \left(\left(\sum_{n=1}^{\text{CONST}}2^{31-n}\right)\cdot $2>>31\right) </math>	R	0	3₁₆	сдвигает С битов — (делит в двоичном дополнительном коде степенями двойки)
Условное ветвление	Branch on equal	beq $s,$t,C	if ($s == $t) go to PC+4+4 °C	I	4₁₆	-	Переходит к инструкции по указанному адресу, если два регистра равны. 000100ss sssttttt CCCCCCCC CCCCCCCC
Условное ветвление	Branch on not equal	bne $s,$t,C	if ($s != $t) go to PC+4+4 °C	I	5₁₆	-	Переходит к инструкции по указанному адресу, если два регистра не равны.
Безусловный переход	Jump	j C	PC = PC+4[31:28] . C*4	J	2₁₆	-	Выполняет безусловный переход к инструкции по указанному адресу.
	Jump register	jr $s	goto address $s	R	0	8₁₆	Переходит по адресу, содержащемуся в указанном регистре.
	Jump and link	jal C	$31 = PC + 8; PC = PC+4[31:28] . C*4	J	3₁₆	-	Как процедура — применяется для вызова подпрограммы, регистр $31 получает и возвращает адрес; возврат из подпрограммы совершает jr $31.

Примечание: в коде языка ассемблера MIPS, смещение для ветвящихся инструкций может быть представлено маркировками в другом месте кода.

Примечание: Не существует соответствующей команды «копирование в регистр» (load lower immediate); это можно сделать с помощью функций addi (add immediate) или ori (or immediate) c регистром $0. Например, обе команды addi $1, $0, 100 и ori $1, $0, 100 загружают в регистр $1 значение 100.

Операции над числами с плавающей запятой

MIPS имеет 32 регистра с плавающей запятой. Регистры соединены по 2 для двойной точности вычислений. Регистры с нечетными номерами не могут быть использованы для арифметических операций или ветвления, они могут лишь частично указывать двойную точность в паре регистров.

Категория	Название	Синтаксис инструкции	Значение	Формат/код/функция	Примечания/Кодирование
Арифметические	FP add single	add.s $x,$y,$z	$x = $y + $z		Сложение чисел с плавающей запятой (одинарная точность)
	FP subtract single	sub.s $x,$y,$z	$x = $y — $z		Вычитание чисел с плавающей запятой (одинарная точность)
	FP multiply single	mul.s $x,$y,$z	$x = $y * $z		Умножение чисел с плавающей запятой (одинарная точность)
	FP divide single	div.s $x,$y,$z	$x = $y / $z		Деление чисел с плавающей запятой (одинарная точность)
	FP add double	add.d $x,$y,$z	$x = $y + $z		Сложение чисел с плавающей запятой (двойная точность)
	FP subtract double	sub.d $x,$y,$z	$x = $y — $z		Вычитание чисел с плавающей запятой (двойная точность)
	FP multiply double	mul.d $x,$y,$z	$x = $y * $z		Умножение чисел с плавающей запятой (двойная точность)
	FP divide double	div.d $x,$y,$z	$x = $y / $z		Деление чисел с плавающей запятой(двойная точность)
Передача данных	Load word coprocessor	lwcZ $x,CONST ($y)	Coprocessor[Z].DataRegister[$x] = Memory[$y + CONST]	I	Загружает 4 байта типа word из: MEM[$2+CONST] в регистр данных сопроцессора. Расширение знака.
Передача данных	Store word coprocessor	swcZ $x,CONST ($y)	Memory[$y + CONST] = Coprocessor[Z].DataRegister[$x]	I	Записывает 4 байта из регистра данных сопроцессора в MEM[$2+CONST]. Расширение знака.
Логические	FP compare single (eq, ne, lt, le, gt, ge)	c.lt.s $f2,$f4	if ($f2 < $f4) cond=1; else cond=0		Сравнение на меньшее команд с плавающей запятой. Одинарная точность.
Логические	FP compare double (eq, ne, lt, le, gt, ge)	c.lt.d $f2,$f4	if ($f2 < $f4) cond=1; else cond=0		Сравнение на меньшее команд с плавающей запятой. Двойная точность.
Ветвление	branch on FP true	bc1t 100	if (cond == 1) go to PC+4+100		если формат FP, выполняется ветвление.
Ветвление	branch on FP false	bc1f 100	if (cond == 0) go to PC+4+100		если формат не FP, выполняется ветвление.

Псевдоинструкции

Эти инструкции принимаются языком ассемблера MIPS, однако они не являются реальными. Ассемблер переводит их в последовательности настоящих инструкций.

Название	Синтаксис инструкции	Трансляция в обычную инструкцию	значение
Load Address	la $1, LabelAddr	lui $1, LabelAddr[31:16]; ori $1,$1, LabelAddr[15:0]	$1 = Маркировка адреса
Load Immediate	li $1, IMMED[31:0]	lui $1, IMMED[31:16]; ori $1,$1, IMMED[15:0]	$1 = 32-битное прямое значение
Branch if greater than	bgt $rs,$rt,Label	slt $at,$rt,$rs; bne $at,$zero,Label	if(R[rs]>R[rt]) PC=Label
Branch if less than	blt $rs,$rt,Label	slt $at,$rs,$rt; bne $at,$zero,Label	if(R[rs]<R[rt]) PC=Label
Branch if greater than or equal	bge	etc.	if(R[rs]>=R[rt]) PC=Label
Branch if less than or equal	ble		if(R[rs]<=R[rt]) PC=Label
Branch if greater than unsigned	bgtu		if(R[rs]=>R[rt]) PC=Label
Branch if greater than zero	bgtz		if(R[rs]>0) PC=Label
Multiplies and returns only first 32 bits	mul $1, $2, $3	mult $2, $3; mflo $1	$1 = $2 * $3

Несколько других важных инструкций

NOP (без операции) (машинный код 0x00000000, интерпретируется процессором как sll $0, $0, 0)
Break (разрывы программы, используется отладчиками)
Системный вызов (используется для системных вызовов операционной системы)

Использование регистра транслирования

Аппаратная архитектура определяет следующие критерии:

Регистр общего назначения $0 всегда возвращает значение 0.
Регистр общего назначения $31 используется в качестве регистра-ссылки для команд перехода и связи.
HI и LO используются для доступа к результатам умножения/деления, доступ к которым осуществляется командами mfhi (move from high) и mflo (move from low).

Это единственные ограничения, которые аппаратная архитектура накладывает на использование регистров общего назначения.

Различные устройства MIPS реализовывают специальные соглашения о вызовах, которые ограничивают использование регистров. Соглашения о вызовах полностью поддерживаются комплексом ПО, но не требуются аппаратным обеспечением.

**Регистры**
Название	Номер	Применение	нужно ли резервировать?
$zero	$0	всегда хранит 0	N/A
$at	$1	временный регистр для языка ассемблера	НЕТ
$v0—$v1	$2–$3	значения функций и выражений	НЕТ
$a0—$a3	$4–$7	аргументы функций	НЕТ
$t0—$t7	$8–$15	временные	НЕТ
$s0—$s7	$16–$23	сохраненные временные значения	ДА
$t8—$t9	$24–$25	временные	НЕТ
$k0—$k1	$26–$27	зарезервирована для ядра операционной системы	НЕТ
$gp	$28	глобальный указатель	ДА
$sp	$29	указатель стека	ДА
$fp	$30	указатель фрейма	ДА
$ra	$31	адрес возврата	N/A

Защищенные регистры (по соглашению) не могут быть изменены вызовом системы или процедуры (функции). Например, $s-регистры должны быть сохранены в стеке процедурой, которая собирается ими воспользоваться; к $sp и $fp-регистрам приращиваются константы, а по окончании процедуры регистры вновь уменьшаются. Противоположным примером служит регистр $ra, который автоматически меняется при его вызове любой функцией. $t-регистры должны сохраняться программой перед вызовом любой процедуры (если программе нужны данные, полученные после вызова).

Эмуляторы

Среди Open Virtual Platforms существует бесплатный эмулятор OVP-sim, доступный для некоммерческого использования, который представляет собой библиотеку моделей процессоров и платформ, а также интерфейсов API, позволяющих пользователю проектировать свои собственные модели. Библиотека моделей является открытым ресурсом, написанным на языке С, и включает в себя ядра MIPS 4K, 24K и 34K. Данные модели созданы и поддерживаются компанией Imperas, которая в сотрудничестве с MIPS Technologies протестировала эмулятор и отметила его знаком MIPS-Verified. Образцы платформ, основанных на MIPS, включают в себя как само металлическое оборудование, так и платформы для загрузки немодифицированных двоичных отображений Linux. Такие платформы-эмуляторы эффективны для обучения, а также доступны, бесплатны и просты в использовании. OVPsim, разработанный и поддерживаемый Imperas, работает с высокой скоростью (сотни миллионов инструкций с секунду), и применим для описания многоядерных архитектур.

Существует свободно доступный эмулятор MIPS32 (ранние версии могли имитировать только R2000/R3000), выпущенный под названием SPIM и предназначенный для использования в обучении. EduMIPS64 — это межплатформенный графический эмулятор процессора MIPS64, написанный на языке Java/Swing. Он поддерживает множество MIPS64 ISA и позволяет пользователю наглядно увидеть, что происходит в конвейере, когда ЦП выполняет программу на языке ассемблера. Проект имеет строго образовательные цели и широко используется на некоторых курсах компьютерной архитектуры во всем мире.

Ещё один GUI-эмулятор процессоров MIPS — это MARS, тоже разработанный в образовательных целях, особенно эффективен вкупе с книгой Хеннесси Computer Organization and Design.

Более продвинутые версии бесплатных эмуляторов — Gxemul (ранее известные как проекты mips64emul), а также проекты QEMU. Они имитируют различные модели микропроцессоров MIPS III и MIPS IV (в качестве дополнения к компьютерным системам, их использующим).

Коммерческие разработки эмуляторов доступны в основном для встроенного использования процессоров MIPS, например, Virtutech Simics (MIPS 4Kc и 5Kc, PMC RM9000, QED RM7000), VaST Systems (R3000, R4000), и CoWare (MIPS4KE, MIPS24K, MIPS25Kf и MIPS34K).

Список процессоров на базе архитектуры MIPS по компаниям

Alchemy Au1000, 1100, 1200
Atheros AR23xx, AR52xx, AR71xx, AR72xx
ATI Xilleon
Broadcom Sentry5
Байкал Электроникс Baikal-T1
IDT RC32438
Infineon Technologies EasyPort, Amazon, Danube, ADM5120, WildPass, INCA-IP, INCA-IP2
Ingenic JZ47, M
Godson-3B1500
Lemote Loongson I, Loongson II, Loongson III^[2]
Microchip Technology PIC32
NEC EMMA and EMMA2, NEC VR4181A, VR4121, VR4122, VR4181A, VR5432, VR5500
НИИСИ РАН KOMDIV-32, KOMDIV-64
Oak Technologies Generation
PMC-Sierra RM11200
Realtek RTD1055, RTD1185, RTD1186^[3]
Sigma Designs SMP8640, SMP8650, SMP8910^[4]
QuickLogic QuickMIPS ESP
RMI XLR7xx, Cavium Octeon CN30xx, CN31xx, CN36xx, CN38xx и CN5xxx
Toshiba Donau, Toshiba TMPR492x, TX4925, TX9956, TX7901.

Напишите отзыв о статье "MIPS (архитектура)"

Примечания

↑ [www.mrc.uidaho.edu/mrc/people/jff/digital/MIPSir.html MIPS R3000 Instruction Set Summary]
↑ [www.lemote.com/en/products/cpu/2010/0310/113.html Loongson cpu_CPU & Motherboard_江苏龙芯梦兰科技股份有限公司]
↑ [www.realtek.com/products/productsView.aspx?Langid=1&PNid=9&PFid=26&Level=3&Conn=2 Digital Media Processor (Realtek)]
↑ [www.sigmadesigns.com/media_processor_overview.php Secure Media Processor™ Overview]

Литература

David A. Patterson. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface. — Morgan Kaufmann Publishers. — ISBN 1-55860-604-1.
Dominic Sweetman. See MIPS Run, 2nd edition. — Morgan Kaufmann Publishers. — ISBN 0-12088-421-6.
Dominic Sweetman. See MIPS Run. — Morgan Kaufmann Publishers. — ISBN 1-55860-410-3.
Erin Farquhar. MIPS Programmer's Handbook. — Morgan Kaufmann Publishers. — ISBN 1-55860-297-6.

Ссылки

Full overview of MIPS architecture
[www.cs.wisc.edu/~larus/HP_AppA.pdf Patterson & Hennessy — Appendix A]
[logos.cs.uic.edu/366/notes/MIPS%20Quick%20Tutorial.htm Summary of MIPS assembly language]
[www.mrc.uidaho.edu/mrc/people/jff/digital/MIPSir.html MIPS Instruction reference]
[courses.missouristate.edu/KenVollmar/MARS/ MARS (MIPS Assembler and Runtime Simulator)]
[www.cpu-collection.de/?tn=1&l0=cl&l1=MIPS%20Rx000 MIPS processor images and descriptions at cpu-collection.de]
[chortle.ccsu.edu/AssemblyTutorial/TutorialContents.html A programmed introduction to MIPS assembly]
[www.cs.umd.edu/class/spring2003/cmsc311/Notes/Mips/bitshift.html Mips bitshift operators]
[www.it.uu.se/edu/course/homepage/datsystDV/ht04/Project/tools/machinedata/4KcProgMan.pdf MIPS software user’s manual]

Отрывок, характеризующий MIPS (архитектура)

«Никому не нужен я! – думал Ростов. – Некому ни помочь, ни пожалеть. А был же и я когда то дома, сильный, веселый, любимый». – Он вздохнул и со вздохом невольно застонал.
– Ай болит что? – спросил солдатик, встряхивая свою рубаху над огнем, и, не дожидаясь ответа, крякнув, прибавил: – Мало ли за день народу попортили – страсть!
Ростов не слушал солдата. Он смотрел на порхавшие над огнем снежинки и вспоминал русскую зиму с теплым, светлым домом, пушистою шубой, быстрыми санями, здоровым телом и со всею любовью и заботою семьи. «И зачем я пошел сюда!» думал он.
На другой день французы не возобновляли нападения, и остаток Багратионова отряда присоединился к армии Кутузова.

Князь Василий не обдумывал своих планов. Он еще менее думал сделать людям зло для того, чтобы приобрести выгоду. Он был только светский человек, успевший в свете и сделавший привычку из этого успеха. У него постоянно, смотря по обстоятельствам, по сближениям с людьми, составлялись различные планы и соображения, в которых он сам не отдавал себе хорошенько отчета, но которые составляли весь интерес его жизни. Не один и не два таких плана и соображения бывало у него в ходу, а десятки, из которых одни только начинали представляться ему, другие достигались, третьи уничтожались. Он не говорил себе, например: «Этот человек теперь в силе, я должен приобрести его доверие и дружбу и через него устроить себе выдачу единовременного пособия», или он не говорил себе: «Вот Пьер богат, я должен заманить его жениться на дочери и занять нужные мне 40 тысяч»; но человек в силе встречался ему, и в ту же минуту инстинкт подсказывал ему, что этот человек может быть полезен, и князь Василий сближался с ним и при первой возможности, без приготовления, по инстинкту, льстил, делался фамильярен, говорил о том, о чем нужно было.
Пьер был у него под рукою в Москве, и князь Василий устроил для него назначение в камер юнкеры, что тогда равнялось чину статского советника, и настоял на том, чтобы молодой человек с ним вместе ехал в Петербург и остановился в его доме. Как будто рассеянно и вместе с тем с несомненной уверенностью, что так должно быть, князь Василий делал всё, что было нужно для того, чтобы женить Пьера на своей дочери. Ежели бы князь Василий обдумывал вперед свои планы, он не мог бы иметь такой естественности в обращении и такой простоты и фамильярности в сношении со всеми людьми, выше и ниже себя поставленными. Что то влекло его постоянно к людям сильнее или богаче его, и он одарен был редким искусством ловить именно ту минуту, когда надо и можно было пользоваться людьми.
Пьер, сделавшись неожиданно богачом и графом Безухим, после недавнего одиночества и беззаботности, почувствовал себя до такой степени окруженным, занятым, что ему только в постели удавалось остаться одному с самим собою. Ему нужно было подписывать бумаги, ведаться с присутственными местами, о значении которых он не имел ясного понятия, спрашивать о чем то главного управляющего, ехать в подмосковное имение и принимать множество лиц, которые прежде не хотели и знать о его существовании, а теперь были бы обижены и огорчены, ежели бы он не захотел их видеть. Все эти разнообразные лица – деловые, родственники, знакомые – все были одинаково хорошо, ласково расположены к молодому наследнику; все они, очевидно и несомненно, были убеждены в высоких достоинствах Пьера. Беспрестанно он слышал слова: «С вашей необыкновенной добротой» или «при вашем прекрасном сердце», или «вы сами так чисты, граф…» или «ежели бы он был так умен, как вы» и т. п., так что он искренно начинал верить своей необыкновенной доброте и своему необыкновенному уму, тем более, что и всегда, в глубине души, ему казалось, что он действительно очень добр и очень умен. Даже люди, прежде бывшие злыми и очевидно враждебными, делались с ним нежными и любящими. Столь сердитая старшая из княжен, с длинной талией, с приглаженными, как у куклы, волосами, после похорон пришла в комнату Пьера. Опуская глаза и беспрестанно вспыхивая, она сказала ему, что очень жалеет о бывших между ними недоразумениях и что теперь не чувствует себя вправе ничего просить, разве только позволения, после постигшего ее удара, остаться на несколько недель в доме, который она так любила и где столько принесла жертв. Она не могла удержаться и заплакала при этих словах. Растроганный тем, что эта статуеобразная княжна могла так измениться, Пьер взял ее за руку и просил извинения, сам не зная, за что. С этого дня княжна начала вязать полосатый шарф для Пьера и совершенно изменилась к нему.
– Сделай это для нее, mon cher; всё таки она много пострадала от покойника, – сказал ему князь Василий, давая подписать какую то бумагу в пользу княжны.
Князь Василий решил, что эту кость, вексель в 30 т., надо было всё таки бросить бедной княжне с тем, чтобы ей не могло притти в голову толковать об участии князя Василия в деле мозаикового портфеля. Пьер подписал вексель, и с тех пор княжна стала еще добрее. Младшие сестры стали также ласковы к нему, в особенности самая младшая, хорошенькая, с родинкой, часто смущала Пьера своими улыбками и смущением при виде его.
Пьеру так естественно казалось, что все его любят, так казалось бы неестественно, ежели бы кто нибудь не полюбил его, что он не мог не верить в искренность людей, окружавших его. Притом ему не было времени спрашивать себя об искренности или неискренности этих людей. Ему постоянно было некогда, он постоянно чувствовал себя в состоянии кроткого и веселого опьянения. Он чувствовал себя центром какого то важного общего движения; чувствовал, что от него что то постоянно ожидается; что, не сделай он того, он огорчит многих и лишит их ожидаемого, а сделай то то и то то, всё будет хорошо, – и он делал то, что требовали от него, но это что то хорошее всё оставалось впереди.
Более всех других в это первое время как делами Пьера, так и им самим овладел князь Василий. Со смерти графа Безухого он не выпускал из рук Пьера. Князь Василий имел вид человека, отягченного делами, усталого, измученного, но из сострадания не могущего, наконец, бросить на произвол судьбы и плутов этого беспомощного юношу, сына его друга, apres tout, [в конце концов,] и с таким огромным состоянием. В те несколько дней, которые он пробыл в Москве после смерти графа Безухого, он призывал к себе Пьера или сам приходил к нему и предписывал ему то, что нужно было делать, таким тоном усталости и уверенности, как будто он всякий раз приговаривал:
«Vous savez, que je suis accable d'affaires et que ce n'est que par pure charite, que je m'occupe de vous, et puis vous savez bien, que ce que je vous propose est la seule chose faisable». [Ты знаешь, я завален делами; но было бы безжалостно покинуть тебя так; разумеется, что я тебе говорю, есть единственно возможное.]
– Ну, мой друг, завтра мы едем, наконец, – сказал он ему однажды, закрывая глаза, перебирая пальцами его локоть и таким тоном, как будто то, что он говорил, было давным давно решено между ними и не могло быть решено иначе.
– Завтра мы едем, я тебе даю место в своей коляске. Я очень рад. Здесь у нас всё важное покончено. А мне уж давно бы надо. Вот я получил от канцлера. Я его просил о тебе, и ты зачислен в дипломатический корпус и сделан камер юнкером. Теперь дипломатическая дорога тебе открыта.
Несмотря на всю силу тона усталости и уверенности, с которой произнесены были эти слова, Пьер, так долго думавший о своей карьере, хотел было возражать. Но князь Василий перебил его тем воркующим, басистым тоном, который исключал возможность перебить его речь и который употреблялся им в случае необходимости крайнего убеждения.
– Mais, mon cher, [Но, мой милый,] я это сделал для себя, для своей совести, и меня благодарить нечего. Никогда никто не жаловался, что его слишком любили; а потом, ты свободен, хоть завтра брось. Вот ты всё сам в Петербурге увидишь. И тебе давно пора удалиться от этих ужасных воспоминаний. – Князь Василий вздохнул. – Так так, моя душа. А мой камердинер пускай в твоей коляске едет. Ах да, я было и забыл, – прибавил еще князь Василий, – ты знаешь, mon cher, что у нас были счеты с покойным, так с рязанского я получил и оставлю: тебе не нужно. Мы с тобою сочтемся.
То, что князь Василий называл с «рязанского», было несколько тысяч оброка, которые князь Василий оставил у себя.
В Петербурге, так же как и в Москве, атмосфера нежных, любящих людей окружила Пьера. Он не мог отказаться от места или, скорее, звания (потому что он ничего не делал), которое доставил ему князь Василий, а знакомств, зовов и общественных занятий было столько, что Пьер еще больше, чем в Москве, испытывал чувство отуманенности, торопливости и всё наступающего, но не совершающегося какого то блага.
Из прежнего его холостого общества многих не было в Петербурге. Гвардия ушла в поход. Долохов был разжалован, Анатоль находился в армии, в провинции, князь Андрей был за границей, и потому Пьеру не удавалось ни проводить ночей, как он прежде любил проводить их, ни отводить изредка душу в дружеской беседе с старшим уважаемым другом. Всё время его проходило на обедах, балах и преимущественно у князя Василия – в обществе толстой княгини, его жены, и красавицы Элен.
Анна Павловна Шерер, так же как и другие, выказала Пьеру перемену, происшедшую в общественном взгляде на него.
Прежде Пьер в присутствии Анны Павловны постоянно чувствовал, что то, что он говорит, неприлично, бестактно, не то, что нужно; что речи его, кажущиеся ему умными, пока он готовит их в своем воображении, делаются глупыми, как скоро он громко выговорит, и что, напротив, самые тупые речи Ипполита выходят умными и милыми. Теперь всё, что ни говорил он, всё выходило charmant [очаровательно]. Ежели даже Анна Павловна не говорила этого, то он видел, что ей хотелось это сказать, и она только, в уважение его скромности, воздерживалась от этого.
В начале зимы с 1805 на 1806 год Пьер получил от Анны Павловны обычную розовую записку с приглашением, в котором было прибавлено: «Vous trouverez chez moi la belle Helene, qu'on ne se lasse jamais de voir». [у меня будет прекрасная Элен, на которую никогда не устанешь любоваться.]
Читая это место, Пьер в первый раз почувствовал, что между ним и Элен образовалась какая то связь, признаваемая другими людьми, и эта мысль в одно и то же время и испугала его, как будто на него накладывалось обязательство, которое он не мог сдержать, и вместе понравилась ему, как забавное предположение.
Вечер Анны Павловны был такой же, как и первый, только новинкой, которою угощала Анна Павловна своих гостей, был теперь не Мортемар, а дипломат, приехавший из Берлина и привезший самые свежие подробности о пребывании государя Александра в Потсдаме и о том, как два высочайшие друга поклялись там в неразрывном союзе отстаивать правое дело против врага человеческого рода. Пьер был принят Анной Павловной с оттенком грусти, относившейся, очевидно, к свежей потере, постигшей молодого человека, к смерти графа Безухого (все постоянно считали долгом уверять Пьера, что он очень огорчен кончиною отца, которого он почти не знал), – и грусти точно такой же, как и та высочайшая грусть, которая выражалась при упоминаниях об августейшей императрице Марии Феодоровне. Пьер почувствовал себя польщенным этим. Анна Павловна с своим обычным искусством устроила кружки своей гостиной. Большой кружок, где были князь Василий и генералы, пользовался дипломатом. Другой кружок был у чайного столика. Пьер хотел присоединиться к первому, но Анна Павловна, находившаяся в раздраженном состоянии полководца на поле битвы, когда приходят тысячи новых блестящих мыслей, которые едва успеваешь приводить в исполнение, Анна Павловна, увидев Пьера, тронула его пальцем за рукав.
– Attendez, j'ai des vues sur vous pour ce soir. [У меня есть на вас виды в этот вечер.] Она взглянула на Элен и улыбнулась ей. – Ma bonne Helene, il faut, que vous soyez charitable pour ma рauvre tante, qui a une adoration pour vous. Allez lui tenir compagnie pour 10 minutes. [Моя милая Элен, надо, чтобы вы были сострадательны к моей бедной тетке, которая питает к вам обожание. Побудьте с ней минут 10.] А чтоб вам не очень скучно было, вот вам милый граф, который не откажется за вами следовать.
Красавица направилась к тетушке, но Пьера Анна Павловна еще удержала подле себя, показывая вид, как будто ей надо сделать еще последнее необходимое распоряжение.
– Не правда ли, она восхитительна? – сказала она Пьеру, указывая на отплывающую величавую красавицу. – Et quelle tenue! [И как держит себя!] Для такой молодой девушки и такой такт, такое мастерское уменье держать себя! Это происходит от сердца! Счастлив будет тот, чьей она будет! С нею самый несветский муж будет невольно занимать самое блестящее место в свете. Не правда ли? Я только хотела знать ваше мнение, – и Анна Павловна отпустила Пьера.
Пьер с искренностью отвечал Анне Павловне утвердительно на вопрос ее об искусстве Элен держать себя. Ежели он когда нибудь думал об Элен, то думал именно о ее красоте и о том не обыкновенном ее спокойном уменьи быть молчаливо достойною в свете.
Тетушка приняла в свой уголок двух молодых людей, но, казалось, желала скрыть свое обожание к Элен и желала более выразить страх перед Анной Павловной. Она взглядывала на племянницу, как бы спрашивая, что ей делать с этими людьми. Отходя от них, Анна Павловна опять тронула пальчиком рукав Пьера и проговорила:
– J'espere, que vous ne direz plus qu'on s'ennuie chez moi, [Надеюсь, вы не скажете другой раз, что у меня скучают,] – и взглянула на Элен.
Элен улыбнулась с таким видом, который говорил, что она не допускала возможности, чтобы кто либо мог видеть ее и не быть восхищенным. Тетушка прокашлялась, проглотила слюни и по французски сказала, что она очень рада видеть Элен; потом обратилась к Пьеру с тем же приветствием и с той же миной. В середине скучливого и спотыкающегося разговора Элен оглянулась на Пьера и улыбнулась ему той улыбкой, ясной, красивой, которой она улыбалась всем. Пьер так привык к этой улыбке, так мало она выражала для него, что он не обратил на нее никакого внимания. Тетушка говорила в это время о коллекции табакерок, которая была у покойного отца Пьера, графа Безухого, и показала свою табакерку. Княжна Элен попросила посмотреть портрет мужа тетушки, который был сделан на этой табакерке.
– Это, верно, делано Винесом, – сказал Пьер, называя известного миниатюриста, нагибаясь к столу, чтоб взять в руки табакерку, и прислушиваясь к разговору за другим столом.
Он привстал, желая обойти, но тетушка подала табакерку прямо через Элен, позади ее. Элен нагнулась вперед, чтобы дать место, и, улыбаясь, оглянулась. Она была, как и всегда на вечерах, в весьма открытом по тогдашней моде спереди и сзади платье. Ее бюст, казавшийся всегда мраморным Пьеру, находился в таком близком расстоянии от его глаз, что он своими близорукими глазами невольно различал живую прелесть ее плеч и шеи, и так близко от его губ, что ему стоило немного нагнуться, чтобы прикоснуться до нее. Он слышал тепло ее тела, запах духов и скрып ее корсета при движении. Он видел не ее мраморную красоту, составлявшую одно целое с ее платьем, он видел и чувствовал всю прелесть ее тела, которое было закрыто только одеждой. И, раз увидав это, он не мог видеть иначе, как мы не можем возвратиться к раз объясненному обману.
«Так вы до сих пор не замечали, как я прекрасна? – как будто сказала Элен. – Вы не замечали, что я женщина? Да, я женщина, которая может принадлежать всякому и вам тоже», сказал ее взгляд. И в ту же минуту Пьер почувствовал, что Элен не только могла, но должна была быть его женою, что это не может быть иначе.
Он знал это в эту минуту так же верно, как бы он знал это, стоя под венцом с нею. Как это будет? и когда? он не знал; не знал даже, хорошо ли это будет (ему даже чувствовалось, что это нехорошо почему то), но он знал, что это будет.
Пьер опустил глаза, опять поднял их и снова хотел увидеть ее такою дальнею, чужою для себя красавицею, какою он видал ее каждый день прежде; но он не мог уже этого сделать. Не мог, как не может человек, прежде смотревший в тумане на былинку бурьяна и видевший в ней дерево, увидав былинку, снова увидеть в ней дерево. Она была страшно близка ему. Она имела уже власть над ним. И между ним и ею не было уже никаких преград, кроме преград его собственной воли.
– Bon, je vous laisse dans votre petit coin. Je vois, que vous y etes tres bien, [Хорошо, я вас оставлю в вашем уголке. Я вижу, вам там хорошо,] – сказал голос Анны Павловны.
И Пьер, со страхом вспоминая, не сделал ли он чего нибудь предосудительного, краснея, оглянулся вокруг себя. Ему казалось, что все знают, так же как и он, про то, что с ним случилось.
Через несколько времени, когда он подошел к большому кружку, Анна Павловна сказала ему:
– On dit que vous embellissez votre maison de Petersbourg. [Говорят, вы отделываете свой петербургский дом.]
(Это была правда: архитектор сказал, что это нужно ему, и Пьер, сам не зная, зачем, отделывал свой огромный дом в Петербурге.)
– C'est bien, mais ne demenagez pas de chez le prince Ваsile. Il est bon d'avoir un ami comme le prince, – сказала она, улыбаясь князю Василию. – J'en sais quelque chose. N'est ce pas? [Это хорошо, но не переезжайте от князя Василия. Хорошо иметь такого друга. Я кое что об этом знаю. Не правда ли?] А вы еще так молоды. Вам нужны советы. Вы не сердитесь на меня, что я пользуюсь правами старух. – Она замолчала, как молчат всегда женщины, чего то ожидая после того, как скажут про свои года. – Если вы женитесь, то другое дело. – И она соединила их в один взгляд. Пьер не смотрел на Элен, и она на него. Но она была всё так же страшно близка ему. Он промычал что то и покраснел.
Вернувшись домой, Пьер долго не мог заснуть, думая о том, что с ним случилось. Что же случилось с ним? Ничего. Он только понял, что женщина, которую он знал ребенком, про которую он рассеянно говорил: «да, хороша», когда ему говорили, что Элен красавица, он понял, что эта женщина может принадлежать ему.
«Но она глупа, я сам говорил, что она глупа, – думал он. – Что то гадкое есть в том чувстве, которое она возбудила во мне, что то запрещенное. Мне говорили, что ее брат Анатоль был влюблен в нее, и она влюблена в него, что была целая история, и что от этого услали Анатоля. Брат ее – Ипполит… Отец ее – князь Василий… Это нехорошо», думал он; и в то же время как он рассуждал так (еще рассуждения эти оставались неоконченными), он заставал себя улыбающимся и сознавал, что другой ряд рассуждений всплывал из за первых, что он в одно и то же время думал о ее ничтожестве и мечтал о том, как она будет его женой, как она может полюбить его, как она может быть совсем другою, и как всё то, что он об ней думал и слышал, может быть неправдою. И он опять видел ее не какою то дочерью князя Василья, а видел всё ее тело, только прикрытое серым платьем. «Но нет, отчего же прежде не приходила мне в голову эта мысль?» И опять он говорил себе, что это невозможно; что что то гадкое, противоестественное, как ему казалось, нечестное было бы в этом браке. Он вспоминал ее прежние слова, взгляды, и слова и взгляды тех, кто их видал вместе. Он вспомнил слова и взгляды Анны Павловны, когда она говорила ему о доме, вспомнил тысячи таких намеков со стороны князя Василья и других, и на него нашел ужас, не связал ли он уж себя чем нибудь в исполнении такого дела, которое, очевидно, нехорошо и которое он не должен делать. Но в то же время, как он сам себе выражал это решение, с другой стороны души всплывал ее образ со всею своею женственной красотою.

В ноябре месяце 1805 года князь Василий должен был ехать на ревизию в четыре губернии. Он устроил для себя это назначение с тем, чтобы побывать заодно в своих расстроенных имениях, и захватив с собой (в месте расположения его полка) сына Анатоля, с ним вместе заехать к князю Николаю Андреевичу Болконскому с тем, чтоб женить сына на дочери этого богатого старика. Но прежде отъезда и этих новых дел, князю Василью нужно было решить дела с Пьером, который, правда, последнее время проводил целые дни дома, т. е. у князя Василья, у которого он жил, был смешон, взволнован и глуп (как должен быть влюбленный) в присутствии Элен, но всё еще не делал предложения.
«Tout ca est bel et bon, mais il faut que ca finisse», [Всё это хорошо, но надо это кончить,] – сказал себе раз утром князь Василий со вздохом грусти, сознавая, что Пьер, стольким обязанный ему (ну, да Христос с ним!), не совсем хорошо поступает в этом деле. «Молодость… легкомыслие… ну, да Бог с ним, – подумал князь Василий, с удовольствием чувствуя свою доброту: – mais il faut, que ca finisse. После завтра Лёлины именины, я позову кое кого, и ежели он не поймет, что он должен сделать, то уже это будет мое дело. Да, мое дело. Я – отец!»
Пьер полтора месяца после вечера Анны Павловны и последовавшей за ним бессонной, взволнованной ночи, в которую он решил, что женитьба на Элен была бы несчастие, и что ему нужно избегать ее и уехать, Пьер после этого решения не переезжал от князя Василья и с ужасом чувствовал, что каждый день он больше и больше в глазах людей связывается с нею, что он не может никак возвратиться к своему прежнему взгляду на нее, что он не может и оторваться от нее, что это будет ужасно, но что он должен будет связать с нею свою судьбу. Может быть, он и мог бы воздержаться, но не проходило дня, чтобы у князя Василья (у которого редко бывал прием) не было бы вечера, на котором должен был быть Пьер, ежели он не хотел расстроить общее удовольствие и обмануть ожидания всех. Князь Василий в те редкие минуты, когда бывал дома, проходя мимо Пьера, дергал его за руку вниз, рассеянно подставлял ему для поцелуя выбритую, морщинистую щеку и говорил или «до завтра», или «к обеду, а то я тебя не увижу», или «я для тебя остаюсь» и т. п. Но несмотря на то, что, когда князь Василий оставался для Пьера (как он это говорил), он не говорил с ним двух слов, Пьер не чувствовал себя в силах обмануть его ожидания. Он каждый день говорил себе всё одно и одно: «Надо же, наконец, понять ее и дать себе отчет: кто она? Ошибался ли я прежде или теперь ошибаюсь? Нет, она не глупа; нет, она прекрасная девушка! – говорил он сам себе иногда. – Никогда ни в чем она не ошибается, никогда она ничего не сказала глупого. Она мало говорит, но то, что она скажет, всегда просто и ясно. Так она не глупа. Никогда она не смущалась и не смущается. Так она не дурная женщина!» Часто ему случалось с нею начинать рассуждать, думать вслух, и всякий раз она отвечала ему на это либо коротким, но кстати сказанным замечанием, показывавшим, что ее это не интересует, либо молчаливой улыбкой и взглядом, которые ощутительнее всего показывали Пьеру ее превосходство. Она была права, признавая все рассуждения вздором в сравнении с этой улыбкой.
Она обращалась к нему всегда с радостной, доверчивой, к нему одному относившейся улыбкой, в которой было что то значительней того, что было в общей улыбке, украшавшей всегда ее лицо. Пьер знал, что все ждут только того, чтобы он, наконец, сказал одно слово, переступил через известную черту, и он знал, что он рано или поздно переступит через нее; но какой то непонятный ужас охватывал его при одной мысли об этом страшном шаге. Тысячу раз в продолжение этого полутора месяца, во время которого он чувствовал себя всё дальше и дальше втягиваемым в ту страшившую его пропасть, Пьер говорил себе: «Да что ж это? Нужна решимость! Разве нет у меня ее?»
Он хотел решиться, но с ужасом чувствовал, что не было у него в этом случае той решимости, которую он знал в себе и которая действительно была в нем. Пьер принадлежал к числу тех людей, которые сильны только тогда, когда они чувствуют себя вполне чистыми. А с того дня, как им владело то чувство желания, которое он испытал над табакеркой у Анны Павловны, несознанное чувство виноватости этого стремления парализировало его решимость.
В день именин Элен у князя Василья ужинало маленькое общество людей самых близких, как говорила княгиня, родные и друзья. Всем этим родным и друзьям дано было чувствовать, что в этот день должна решиться участь именинницы.
Гости сидели за ужином. Княгиня Курагина, массивная, когда то красивая, представительная женщина сидела на хозяйском месте. По обеим сторонам ее сидели почетнейшие гости – старый генерал, его жена, Анна Павловна Шерер; в конце стола сидели менее пожилые и почетные гости, и там же сидели домашние, Пьер и Элен, – рядом. Князь Василий не ужинал: он похаживал вокруг стола, в веселом расположении духа, подсаживаясь то к тому, то к другому из гостей. Каждому он говорил небрежное и приятное слово, исключая Пьера и Элен, которых присутствия он не замечал, казалось. Князь Василий оживлял всех. Ярко горели восковые свечи, блестели серебро и хрусталь посуды, наряды дам и золото и серебро эполет; вокруг стола сновали слуги в красных кафтанах; слышались звуки ножей, стаканов, тарелок и звуки оживленного говора нескольких разговоров вокруг этого стола. Слышно было, как старый камергер в одном конце уверял старушку баронессу в своей пламенной любви к ней и ее смех; с другой – рассказ о неуспехе какой то Марьи Викторовны. У середины стола князь Василий сосредоточил вокруг себя слушателей. Он рассказывал дамам, с шутливой улыбкой на губах, последнее – в среду – заседание государственного совета, на котором был получен и читался Сергеем Кузьмичем Вязмитиновым, новым петербургским военным генерал губернатором, знаменитый тогда рескрипт государя Александра Павловича из армии, в котором государь, обращаясь к Сергею Кузьмичу, говорил, что со всех сторон получает он заявления о преданности народа, и что заявление Петербурга особенно приятно ему, что он гордится честью быть главою такой нации и постарается быть ее достойным. Рескрипт этот начинался словами: Сергей Кузьмич! Со всех сторон доходят до меня слухи и т. д.
– Так таки и не пошло дальше, чем «Сергей Кузьмич»? – спрашивала одна дама.
– Да, да, ни на волос, – отвечал смеясь князь Василий. – Сергей Кузьмич… со всех сторон. Со всех сторон, Сергей Кузьмич… Бедный Вязмитинов никак не мог пойти далее. Несколько раз он принимался снова за письмо, но только что скажет Сергей … всхлипывания… Ку…зьми…ч – слезы… и со всех сторон заглушаются рыданиями, и дальше он не мог. И опять платок, и опять «Сергей Кузьмич, со всех сторон», и слезы… так что уже попросили прочесть другого.
– Кузьмич… со всех сторон… и слезы… – повторил кто то смеясь.
– Не будьте злы, – погрозив пальцем, с другого конца стола, проговорила Анна Павловна, – c'est un si brave et excellent homme notre bon Viasmitinoff… [Это такой прекрасный человек, наш добрый Вязмитинов…]
Все очень смеялись. На верхнем почетном конце стола все были, казалось, веселы и под влиянием самых различных оживленных настроений; только Пьер и Элен молча сидели рядом почти на нижнем конце стола; на лицах обоих сдерживалась сияющая улыбка, не зависящая от Сергея Кузьмича, – улыбка стыдливости перед своими чувствами. Что бы ни говорили и как бы ни смеялись и шутили другие, как бы аппетитно ни кушали и рейнвейн, и соте, и мороженое, как бы ни избегали взглядом эту чету, как бы ни казались равнодушны, невнимательны к ней, чувствовалось почему то, по изредка бросаемым на них взглядам, что и анекдот о Сергее Кузьмиче, и смех, и кушанье – всё было притворно, а все силы внимания всего этого общества были обращены только на эту пару – Пьера и Элен. Князь Василий представлял всхлипыванья Сергея Кузьмича и в это время обегал взглядом дочь; и в то время как он смеялся, выражение его лица говорило: «Так, так, всё хорошо идет; нынче всё решится». Анна Павловна грозила ему за notre bon Viasmitinoff, а в глазах ее, которые мельком блеснули в этот момент на Пьера, князь Василий читал поздравление с будущим зятем и счастием дочери. Старая княгиня, предлагая с грустным вздохом вина своей соседке и сердито взглянув на дочь, этим вздохом как будто говорила: «да, теперь нам с вами ничего больше не осталось, как пить сладкое вино, моя милая; теперь время этой молодежи быть так дерзко вызывающе счастливой». «И что за глупость всё то, что я рассказываю, как будто это меня интересует, – думал дипломат, взглядывая на счастливые лица любовников – вот это счастие!»
Среди тех ничтожно мелких, искусственных интересов, которые связывали это общество, попало простое чувство стремления красивых и здоровых молодых мужчины и женщины друг к другу. И это человеческое чувство подавило всё и парило над всем их искусственным лепетом. Шутки были невеселы, новости неинтересны, оживление – очевидно поддельно. Не только они, но лакеи, служившие за столом, казалось, чувствовали то же и забывали порядки службы, заглядываясь на красавицу Элен с ее сияющим лицом и на красное, толстое, счастливое и беспокойное лицо Пьера. Казалось, и огни свечей сосредоточены были только на этих двух счастливых лицах.
Пьер чувствовал, что он был центром всего, и это положение и радовало и стесняло его. Он находился в состоянии человека, углубленного в какое нибудь занятие. Он ничего ясно не видел, не понимал и не слыхал. Только изредка, неожиданно, мелькали в его душе отрывочные мысли и впечатления из действительности.
«Так уж всё кончено! – думал он. – И как это всё сделалось? Так быстро! Теперь я знаю, что не для нее одной, не для себя одного, но и для всех это должно неизбежно свершиться. Они все так ждут этого , так уверены, что это будет, что я не могу, не могу обмануть их. Но как это будет? Не знаю; а будет, непременно будет!» думал Пьер, взглядывая на эти плечи, блестевшие подле самых глаз его.
То вдруг ему становилось стыдно чего то. Ему неловко было, что он один занимает внимание всех, что он счастливец в глазах других, что он с своим некрасивым лицом какой то Парис, обладающий Еленой. «Но, верно, это всегда так бывает и так надо, – утешал он себя. – И, впрочем, что же я сделал для этого? Когда это началось? Из Москвы я поехал вместе с князем Васильем. Тут еще ничего не было. Потом, отчего же мне было у него не остановиться? Потом я играл с ней в карты и поднял ее ридикюль, ездил с ней кататься. Когда же это началось, когда это всё сделалось? И вот он сидит подле нее женихом; слышит, видит, чувствует ее близость, ее дыхание, ее движения, ее красоту. То вдруг ему кажется, что это не она, а он сам так необыкновенно красив, что оттого то и смотрят так на него, и он, счастливый общим удивлением, выпрямляет грудь, поднимает голову и радуется своему счастью. Вдруг какой то голос, чей то знакомый голос, слышится и говорит ему что то другой раз. Но Пьер так занят, что не понимает того, что говорят ему. – Я спрашиваю у тебя, когда ты получил письмо от Болконского, – повторяет третий раз князь Василий. – Как ты рассеян, мой милый.
Князь Василий улыбается, и Пьер видит, что все, все улыбаются на него и на Элен. «Ну, что ж, коли вы все знаете», говорил сам себе Пьер. «Ну, что ж? это правда», и он сам улыбался своей кроткой, детской улыбкой, и Элен улыбается.
– Когда же ты получил? Из Ольмюца? – повторяет князь Василий, которому будто нужно это знать для решения спора.
«И можно ли говорить и думать о таких пустяках?» думает Пьер.
– Да, из Ольмюца, – отвечает он со вздохом.
От ужина Пьер повел свою даму за другими в гостиную. Гости стали разъезжаться и некоторые уезжали, не простившись с Элен. Как будто не желая отрывать ее от ее серьезного занятия, некоторые подходили на минуту и скорее отходили, запрещая ей провожать себя. Дипломат грустно молчал, выходя из гостиной. Ему представлялась вся тщета его дипломатической карьеры в сравнении с счастьем Пьера. Старый генерал сердито проворчал на свою жену, когда она спросила его о состоянии его ноги. «Эка, старая дура, – подумал он. – Вот Елена Васильевна так та и в 50 лет красавица будет».
– Кажется, что я могу вас поздравить, – прошептала Анна Павловна княгине и крепко поцеловала ее. – Ежели бы не мигрень, я бы осталась.
Княгиня ничего не отвечала; ее мучила зависть к счастью своей дочери.
Пьер во время проводов гостей долго оставался один с Элен в маленькой гостиной, где они сели. Он часто и прежде, в последние полтора месяца, оставался один с Элен, но никогда не говорил ей о любви. Теперь он чувствовал, что это было необходимо, но он никак не мог решиться на этот последний шаг. Ему было стыдно; ему казалось, что тут, подле Элен, он занимает чье то чужое место. Не для тебя это счастье, – говорил ему какой то внутренний голос. – Это счастье для тех, у кого нет того, что есть у тебя. Но надо было сказать что нибудь, и он заговорил. Он спросил у нее, довольна ли она нынешним вечером? Она, как и всегда, с простотой своей отвечала, что нынешние именины были для нее одними из самых приятных.
Кое кто из ближайших родных еще оставались. Они сидели в большой гостиной. Князь Василий ленивыми шагами подошел к Пьеру. Пьер встал и сказал, что уже поздно. Князь Василий строго вопросительно посмотрел на него, как будто то, что он сказал, было так странно, что нельзя было и расслышать. Но вслед за тем выражение строгости изменилось, и князь Василий дернул Пьера вниз за руку, посадил его и ласково улыбнулся.
– Ну, что, Леля? – обратился он тотчас же к дочери с тем небрежным тоном привычной нежности, который усвоивается родителями, с детства ласкающими своих детей, но который князем Василием был только угадан посредством подражания другим родителям.
И он опять обратился к Пьеру.
– Сергей Кузьмич, со всех сторон , – проговорил он, расстегивая верхнюю пуговицу жилета.
Пьер улыбнулся, но по его улыбке видно было, что он понимал, что не анекдот Сергея Кузьмича интересовал в это время князя Василия; и князь Василий понял, что Пьер понимал это. Князь Василий вдруг пробурлил что то и вышел. Пьеру показалось, что даже князь Василий был смущен. Вид смущенья этого старого светского человека тронул Пьера; он оглянулся на Элен – и она, казалось, была смущена и взглядом говорила: «что ж, вы сами виноваты».
«Надо неизбежно перешагнуть, но не могу, я не могу», думал Пьер, и заговорил опять о постороннем, о Сергее Кузьмиче, спрашивая, в чем состоял этот анекдот, так как он его не расслышал. Элен с улыбкой отвечала, что она тоже не знает.
Когда князь Василий вошел в гостиную, княгиня тихо говорила с пожилой дамой о Пьере.
– Конечно, c'est un parti tres brillant, mais le bonheur, ma chere… – Les Marieiages se font dans les cieux, [Конечно, это очень блестящая партия, но счастье, моя милая… – Браки совершаются на небесах,] – отвечала пожилая дама.
Князь Василий, как бы не слушая дам, прошел в дальний угол и сел на диван. Он закрыл глаза и как будто дремал. Голова его было упала, и он очнулся.
– Aline, – сказал он жене, – allez voir ce qu'ils font. [Алина, посмотри, что они делают.]
Княгиня подошла к двери, прошлась мимо нее с значительным, равнодушным видом и заглянула в гостиную. Пьер и Элен так же сидели и разговаривали.
– Всё то же, – отвечала она мужу.
Князь Василий нахмурился, сморщил рот на сторону, щеки его запрыгали с свойственным ему неприятным, грубым выражением; он, встряхнувшись, встал, закинул назад голову и решительными шагами, мимо дам, прошел в маленькую гостиную. Он скорыми шагами, радостно подошел к Пьеру. Лицо князя было так необыкновенно торжественно, что Пьер испуганно встал, увидав его.
– Слава Богу! – сказал он. – Жена мне всё сказала! – Он обнял одной рукой Пьера, другой – дочь. – Друг мой Леля! Я очень, очень рад. – Голос его задрожал. – Я любил твоего отца… и она будет тебе хорошая жена… Бог да благословит вас!…
Он обнял дочь, потом опять Пьера и поцеловал его дурно пахучим ртом. Слезы, действительно, омочили его щеки.
– Княгиня, иди же сюда, – прокричал он.
Княгиня вышла и заплакала тоже. Пожилая дама тоже утиралась платком. Пьера целовали, и он несколько раз целовал руку прекрасной Элен. Через несколько времени их опять оставили одних.
«Всё это так должно было быть и не могло быть иначе, – думал Пьер, – поэтому нечего спрашивать, хорошо ли это или дурно? Хорошо, потому что определенно, и нет прежнего мучительного сомнения». Пьер молча держал руку своей невесты и смотрел на ее поднимающуюся и опускающуюся прекрасную грудь.
– Элен! – сказал он вслух и остановился.
«Что то такое особенное говорят в этих случаях», думал он, но никак не мог вспомнить, что такое именно говорят в этих случаях. Он взглянул в ее лицо. Она придвинулась к нему ближе. Лицо ее зарумянилось.
– Ах, снимите эти… как эти… – она указывала на очки.
Пьер снял очки, и глаза его сверх той общей странности глаз людей, снявших очки, глаза его смотрели испуганно вопросительно. Он хотел нагнуться над ее рукой и поцеловать ее; но она быстрым и грубым движеньем головы пeрехватила его губы и свела их с своими. Лицо ее поразило Пьера своим изменившимся, неприятно растерянным выражением.
«Теперь уж поздно, всё кончено; да и я люблю ее», подумал Пьер.
– Je vous aime! [Я вас люблю!] – сказал он, вспомнив то, что нужно было говорить в этих случаях; но слова эти прозвучали так бедно, что ему стало стыдно за себя.
Через полтора месяца он был обвенчан и поселился, как говорили, счастливым обладателем красавицы жены и миллионов, в большом петербургском заново отделанном доме графов Безухих.

Старый князь Николай Андреич Болконский в декабре 1805 года получил письмо от князя Василия, извещавшего его о своем приезде вместе с сыном. («Я еду на ревизию, и, разумеется, мне 100 верст не крюк, чтобы посетить вас, многоуважаемый благодетель, – писал он, – и Анатоль мой провожает меня и едет в армию; и я надеюсь, что вы позволите ему лично выразить вам то глубокое уважение, которое он, подражая отцу, питает к вам».)
– Вот Мари и вывозить не нужно: женихи сами к нам едут, – неосторожно сказала маленькая княгиня, услыхав про это.
Князь Николай Андреич поморщился и ничего не сказал.
Через две недели после получения письма, вечером, приехали вперед люди князя Василья, а на другой день приехал и он сам с сыном.
Старик Болконский всегда был невысокого мнения о характере князя Василья, и тем более в последнее время, когда князь Василий в новые царствования при Павле и Александре далеко пошел в чинах и почестях. Теперь же, по намекам письма и маленькой княгини, он понял, в чем дело, и невысокое мнение о князе Василье перешло в душе князя Николая Андреича в чувство недоброжелательного презрения. Он постоянно фыркал, говоря про него. В тот день, как приехать князю Василью, князь Николай Андреич был особенно недоволен и не в духе. Оттого ли он был не в духе, что приезжал князь Василий, или оттого он был особенно недоволен приездом князя Василья, что был не в духе; но он был не в духе, и Тихон еще утром отсоветывал архитектору входить с докладом к князю.
– Слышите, как ходит, – сказал Тихон, обращая внимание архитектора на звуки шагов князя. – На всю пятку ступает – уж мы знаем…
Однако, как обыкновенно, в 9 м часу князь вышел гулять в своей бархатной шубке с собольим воротником и такой же шапке. Накануне выпал снег. Дорожка, по которой хаживал князь Николай Андреич к оранжерее, была расчищена, следы метлы виднелись на разметанном снегу, и лопата была воткнута в рыхлую насыпь снега, шедшую с обеих сторон дорожки. Князь прошел по оранжереям, по дворне и постройкам, нахмуренный и молчаливый.
– А проехать в санях можно? – спросил он провожавшего его до дома почтенного, похожего лицом и манерами на хозяина, управляющего.
– Глубок снег, ваше сиятельство. Я уже по прешпекту разметать велел.
Князь наклонил голову и подошел к крыльцу. «Слава тебе, Господи, – подумал управляющий, – пронеслась туча!»
– Проехать трудно было, ваше сиятельство, – прибавил управляющий. – Как слышно было, ваше сиятельство, что министр пожалует к вашему сиятельству?
Князь повернулся к управляющему и нахмуренными глазами уставился на него.
– Что? Министр? Какой министр? Кто велел? – заговорил он своим пронзительным, жестким голосом. – Для княжны, моей дочери, не расчистили, а для министра! У меня нет министров!
– Ваше сиятельство, я полагал…
– Ты полагал! – закричал князь, всё поспешнее и несвязнее выговаривая слова. – Ты полагал… Разбойники! прохвосты! Я тебя научу полагать, – и, подняв палку, он замахнулся ею на Алпатыча и ударил бы, ежели бы управляющий невольно не отклонился от удара. – Полагал! Прохвосты! – торопливо кричал он. Но, несмотря на то, что Алпатыч, сам испугавшийся своей дерзости – отклониться от удара, приблизился к князю, опустив перед ним покорно свою плешивую голову, или, может быть, именно от этого князь, продолжая кричать: «прохвосты! закидать дорогу!» не поднял другой раз палки и вбежал в комнаты.
Перед обедом княжна и m lle Bourienne, знавшие, что князь не в духе, стояли, ожидая его: m lle Bourienne с сияющим лицом, которое говорило: «Я ничего не знаю, я такая же, как и всегда», и княжна Марья – бледная, испуганная, с опущенными глазами. Тяжелее всего для княжны Марьи было то, что она знала, что в этих случаях надо поступать, как m lle Bourime, но не могла этого сделать. Ей казалось: «сделаю я так, как будто не замечаю, он подумает, что у меня нет к нему сочувствия; сделаю я так, что я сама скучна и не в духе, он скажет (как это и бывало), что я нос повесила», и т. п.
Князь взглянул на испуганное лицо дочери и фыркнул.
– Др… или дура!… – проговорил он.
«И той нет! уж и ей насплетничали», подумал он про маленькую княгиню, которой не было в столовой.
– А княгиня где? – спросил он. – Прячется?…
– Она не совсем здорова, – весело улыбаясь, сказала m llе Bourienne, – она не выйдет. Это так понятно в ее положении.
– Гм! гм! кх! кх! – проговорил князь и сел за стол.
Тарелка ему показалась не чиста; он указал на пятно и бросил ее. Тихон подхватил ее и передал буфетчику. Маленькая княгиня не была нездорова; но она до такой степени непреодолимо боялась князя, что, услыхав о том, как он не в духе, она решилась не выходить.
– Я боюсь за ребенка, – говорила она m lle Bourienne, – Бог знает, что может сделаться от испуга.
Вообще маленькая княгиня жила в Лысых Горах постоянно под чувством страха и антипатии к старому князю, которой она не сознавала, потому что страх так преобладал, что она не могла чувствовать ее. Со стороны князя была тоже антипатия, но она заглушалась презрением. Княгиня, обжившись в Лысых Горах, особенно полюбила m lle Bourienne, проводила с нею дни, просила ее ночевать с собой и с нею часто говорила о свекоре и судила его.

[uidaho-1] [www.mrc.uidaho.edu/mrc/people/jff/digital/MIPSir.html MIPS R3000 Instruction Set Summary]

[2] [www.lemote.com/en/products/cpu/2010/0310/113.html Loongson cpu_CPU & Motherboard_江苏龙芯梦兰科技股份有限公司]

[3] [www.realtek.com/products/productsView.aspx?Langid=1&PNid=9&PFid=26&Level=3&Conn=2 Digital Media Processor (Realtek)]

[4] [www.sigmadesigns.com/media_processor_overview.php Secure Media Processor™ Overview]

[1]

[2]

[3]

[4]