1.1 选择排序的原理和实现

本节将主要介绍选择排序算法的原理及其具体的实现方法。

1.1.1 选择排序的原理

选择排序算法是一种简单且直观的排序算法，它的工作原理是：

（1）在未排序序列中找到最小（大）元素，将其存放到排序序列的起始位置；

（2）从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，将其放到已排序序列的末尾；

（3）以此类推，直到所有元素均排序完毕。

选择排序算法的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上，则它不会被移动。选择排序算法每次交换一对元素，它们当中至少有一个将被移到其最终位置上，因此对 n 个元素进行排序总共进行至多 n -1次交换。

1.1.2 C语言程序设计

本节将介绍如何在LoongIDE软件工具中使用C语言实现选择排序算法。具体的实现步骤如下所示。

（1）启动LoongIDE软件工具。

（2）在LoongIDE主界面主菜单下，选择New->NewProject Wizard…，弹出“New Project Wizard-C Project”对话框。

（3）在“New Project Wizard-C Project”对话框中按如下设置参数。

① Project Type：C Executable（通过复选框设置）。

② Project Name：example_1_1（通过文本框输入）。

注 ：工程文件夹设置为“E:＼loongson1B_training_example＼example_1_1”。

（4）单击“Next”按钮，弹出“New Project Wizard-MCU,Toolchain&RTOS”对话框。

（5）在“New Project Wizard-MCU,Toolchain&RTOS”对话框中，按如下设置参数。

① Mcu Modal：LS1B200（LS232）。

② Tool Chain：SDE Lite4.9.2 for MIPS。

③ Using RTOS：None（bare programming）。

（6）单击“Next”按钮，弹出“New Project Wizard-Bare Program Components”对话框。

（7）在“New Project Wizard-Bare Program Components”对话框中，不勾选任何程序组件（Program Components）前面的复选框。

（8）单击“Next”按钮，弹出“New Project Wizard-New project Summary”对话框。

（9）在“New Project Wizard-New project Summary”对话框中，单击“OK”按钮，完成工程的建立。

（10）在LoongIDE主界面左侧的“Project Explorer”窗口中，找到并双击main.c文件。

（11）自动打开main.c文件，删除该文件中的main()函数，在该文件中添加如代码清单1-1所示的C语言代码。

（12）保存设计文件。

1.1.3 C语言编译和调试

本节将介绍如何对设计工程进行编译，并通过调试器对C语言设计代码进行调试。具体实现步骤如下所示。

（1）在LoongIDE主界面主菜单下，选择Project->Compile&Build，对设计进行编译和链接，生成可执行文件。

（2）使用Mini-USB电缆，将龙芯1B硬件开发平台上的USB接口与安装有LoongIDE软件工具的PC/笔记本电脑的USB接口连接起来。

（3）给龙芯1B硬件开发平台上电。

（4）如图1.1所示，在代码清单1-1中设置第一个断点。

（5）如图1-2所示，在代码清单1-1中设置第二个断点。

（6）在LoongIDE主界面主菜单下，选择Debug->Run，进入调试器界面，此时程序自动停在第一个断点处。

（7）在调试器界面中，单击“Watchs”标签。在该标签页中，单击鼠标右键，出现浮动菜单，在浮动菜单内，选择Add Watch，弹出“Add Variable Watch”对话框。

（8）在“Add Variable Watch”对话框中的文本框中输入“arr［0］”，单击“OK”按钮，退出该对话框。

（9）重复步骤（7）和（8），再添加7个变量，即arr［1］、arr［2］、arr［3］、arr［4］、arr［5］、arr［6］、arr［7］。

（10）在LoongIDE主界面主菜单下，选择Debug->Run，程序停到第二个断点处。

（11）单击“Watchs”标签，即可看到如图1.3所示的“Watchs”标签页。

1.1.4 汇编语言程序设计

本节将介绍如何在LoongIDE软件中使用汇编语言实现选择排序算法。具体的实现步骤如下所示。

（1）使用LoongIDE软件打开汇编语言编写的设计工程example_1_2.lxp。

（2）在LoongIDE主界面左侧的“Project Explorer”窗口中，找到并双击bsp_start.S文件。

（3）在bsp_start.S文件中，添加如代码清单1-2所示的汇编语言代码。

（4）保存设计代码。

注 ：读者可以定位到本书提供资源的＼loongson1B_training_example＼example_1_2目录中，使用LoongIDE软件工具打开example_1_2.lxp工程文件。

1.1.5 汇编语言编译和调试

本节将介绍如何对前面所设计的汇编语言代码进行编译，并在龙芯1B硬件开发平台上进行调试和验证。具体的实现步骤如下所示。

（1）编译程序代码，给龙芯1B硬件开发平台上电。

（2）如图1.4所示，在代码清单1-2中设置第一个断点。

（3）如图1.5所示，在代码清单1-2中设置第二个断点。

（4）在LoongIDE主界面主菜单下，选择Debug->Run，进入调试器界面，此时程序自动停在第一个断点处。

（5）在调试器界面中，单击“CPU Registers”标签，在“CPU Registers”标签页中找到寄存器名字为“s0”的一行，并用鼠标左键双击该行，弹出“View Memory”对话框，如图1.6所示。从图1.6中可知，在数据段中开辟的一块名字为“buffer”的存储空间的首地址为0x80212508，同时也可看到从地址0x80212508开始的连续16个字节的存储位置依次显示了要排序的8个数据，即0x0003、0x0008、0x0001、0x0005、0x0002、0x0004、0x0006和0x0007。

（6）单击图1.6中的按钮图标 ，退出“View Memory”对话框。

（7）在LoongIDE主界面主菜单下，选择Debug->Run，程序停到第二个断点处。

（8）在调试器界面中，单击“CPU Registers”标签，在“CPU Registers”标签页中找到寄存器名字为“s0”的一行，并用鼠标左键双击该行，弹出“View Memory”对话框页，如图1.7所示。从图1.7中可知，从地址0x80212508开始的连续16个字节的存储位置依次显示了已经排序完的8个数据，即0x0001、0x0002、0x0003、0x0004、0x0005、0x0006、0x0007和0x0008。