为什么5位通常是0？

Question

我学习MIPS，如果指令不是移位指令，我看到指令的5位始终为0。这似乎是浪费资源，必须这样做才能强化规则的简单性，即所有的实例都具有相同的长度？为什么移位指令不能长5位，其余指令使用这些位来处理更多溢出？

Answer 1

当MIPS处理器在80年代问世时，它是第一个所谓的RISC处理器，这是一个革命性的概念。当时的大多数处理器（8080系列，8086系列，Z80,6502,6800）都针对有效的指令编码，具有可变长度的指令（例如，它们可以采用1,2,3或4个字节）。这提供了良好的代码密度，但是，指令和执行的解码是一个状态机，状态的数量取决于确切的指令。

为了更快地执行，MIPS处理器进行了革命性的改变：

• 所有指令都以32位字存储
• 解码非常简单，大多数位应直接映射到硬件
• 所有说明都采用相同数量的＆＃34;状态＆＃34;执行
• ＆＃34;州＆＃34;在管道而不是状态机中实现，这意味着指令吞吐量是每个指令1个周期而不是N（实际上在管道中同时有N个指令）

前两点是代码密度低的原因。 MIPS特意使程序占用的ROM / RAM空间比它们应该多得多，以便更有效地执行它们。

最后，ARM做了一些可以考虑的事情，并且＃34;最好的两个＆＃34; ：可以在THUMB（更高的代码密度，更低的性能）和ARM（更高的性能，更低的代码密度，但仍然比MIPS更好）之间切换，具体取决于每个例程的特定需求。这可能就是为什么ARM如此受欢迎且无处不在。