Question

我对分支指令如何转换为机器代码感到困惑。我在我的书中读到，如果相等指令是分支指令，那么分支的格式如下：

操作码reg1 reg2地址+偏移量 6 5 5 16

在我的教科书中，有一个问题，我被显示一个程序，我被告知加载在0x4321ABC8，看起来像这样：

L1:   sw   $t0,3000($t1)

  addi $s1,$t1,-6

  beq  $t0,$t1,L1

如您所见，第3行代码是相同的分支。

我正在尝试将此程序转换为二进制（或十六进制）。 在分支上，如果是相同的指令，我不明白究竟是什么，我应该进入地址+偏移字段。

首先我认为答案是......

基地址（0x4321ABC8），加上程序计数器所在基数指令数的4倍（4 * 2 = 8），
然后减去四个偏移量，这将是原始基地址0x4321ABC8。

这个问题是0x4321ABC8是一个太大而不适合指令的16位偏移空间的数字。

那么我认为答案只是包括偏移量（这将是-8），但如果是这种情况，我不知道为什么书中的问题会费心去告诉我程序加载到0x4321ABC8。

非常感谢任何帮助！

Answer 1

实际上，偏移量被编码为字数（或指令，如果您愿意），因此您不需要乘以字大小（4个字节）。此外，此偏移量相对于已更新的PC，即以下指令的地址。因此，您的偏移量为-3。

但这不是整个故事。 MIPS 确实有分支延迟槽，但它们通常对程序员隐藏。如果可以在不改变代码含义的情况下执行此操作，汇编程序可能会尝试填充这些内容。如果将示例提供给实际汇编程序（在本例中为gas），它会将addi $s1,$t1,-6移动到分支的延迟槽中，因为该条目的结果未在条件中使用：

00000000 <L1>:
   0:   ad280bb8        sw      t0,3000(t1)
   4:   1109fffe        beq     t0,t1,0 <L1>
   8:   2131fffa        addi    s1,t1,-6

在此交换顺序中，编码的偏移量为-2，您也可以从fffe值中看到。

PS：如果你正在使用SPIM，请注意它已知道偏移编码的一个一个问题。也就是说，它使用当前指令的地址而不是下一个指令的地址。

PS＃2：仅仅因为他们给你一些额外的信息，并不意味着你必须使用它。这是混淆贫困学生的常见伎俩;）

分支机器代码

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