Question

假设$ t2 = 0x55555550

执行以下后

andi $t2, $t2, -1

$ t2变为0x0005550

MIPS仿真器证实了这一点。但是，这不是我的预期。我认为答案应该是0x55555550＆amp; 0xFFFFFFFF = 0x55555550。我认为常量-1在和逻辑之前符号扩展为0xFFFFFFFF。但似乎答案是0x55555550＆amp; 0x0000FFFF

为什么-1符号扩展为0x0000FFFF而不是0xFFFFFFFF

Answer 1

您的期望是正确的，但您对实验结果的解释是不

$ t2变为0x0005550这由MIPS仿真器确认。

不，这是不正确的。所以，以下之一：

不知何故，你误读了模拟器正在做的事情。模拟器的实际值您期望的。
或，假设0x55555550 <{1}}之前$t2 中的andi 0x5550，$t2 {} {1}}而是（即）您的测试程序未正确设置0xFFFFFFFF。

但是，这不是我的预期。我认为答案应该是0x55555550＆amp; 0xFFFFFFFF = 0x55555550。我认为常量-1在和逻辑之前符号扩展到0xFFFFFFFF。

是的，此正确无误。并且，我将解释正在发生的事情以及下面的原因。

但似乎答案是0x55555550＆amp; 0x0000FFFF。为什么-1符号扩展为0x0000FFFF而不是0xFFFFFFFF

不是。符号已扩展为mips。同样，您不正确地阅读实验结果[或者您的测试程序有错误]。

li模拟器和汇编程序有伪操作 。

这些指令可能存在也可能不存在，作为真实的物理指令。但是，汇编程序会将它们解释为生成一系列物理/实际指令。

＆＃34;纯粹＆＃34;伪操作是lui（＆＃34;立即加载＆＃34;）。它有 no 对应的指令，但通常会生成两个指令序列：ori，.text（其中是物理指令）。

伪操作应该不与汇编程序指令混淆，例如.data，.word，.eqv，{{ 1}}等等。

某些伪操作可能与实际的物理指令重叠。这就是你的例子。

实际上，汇编程序将任何给定指令检查为 potential 伪操作。它可以确定使用单个物理指令可以实现 intent 。如果不是，它将生成1-3指令序列，并可以使用[reserved] $at寄存器[$1]作为该序列的一部分。

在mars中，要查看实际的实际说明，请查看源窗口的Basic列。

为了完整答案，以下所有内容均以最高评论开头。

我创建了三个示例程序：

原始帖子中的addi

正如您更正的帖子中的andi

使用无符号参数的andi

（1）以下是使用addi：
的原始问题的汇编源代码
.text .globl main main: li $t2,0x55555550 addi $t3,$t2,-1 nop

以下是mars解释它的方式：

Address Code Basic Source 0x00400000 0x3c015555 lui $1,0x00005555 4 li $t2,0x55555550 0x00400004 0x342a5550 ori $10,$1,0x00005550 0x00400008 0x214bffff addi $11,$10,0xffffffff 5 addi $t3,$t2,-1 0x0040000c 0x00000000 nop 6 nop

addi将签署其16位立即，所以我们有0xFFFFFFFF。然后，执行两个补码添加操作，我们的最终结果为0x5555554F

因此，汇编程序不需要为addi生成额外的指令，因此addi 伪操作生成了一个 real < / em> addi

（2）这是andi来源：

.text .globl main main: li $t2,0x55555550 andi $t3,$t2,-1 nop

这是集会：

Address Code Basic Source 0x00400000 0x3c015555 lui $1,0x00005555 4 li $t2,0x55555550 0x00400004 0x342a5550 ori $10,$1,0x00005550 0x00400008 0x3c01ffff lui $1,0xffffffff 5 andi $t3,$t2,-1 0x0040000c 0x3421ffff ori $1,$1,0x0000ffff 0x00400010 0x01415824 and $11,$10,$1 0x00400014 0x00000000 nop 6 nop

哇！发生了什么事？ andi生成了三条说明。

真正的 andi指令不符号扩展其立即参数。因此，我们可以在真实andi中使用的最大无符号值为0xFFFF

但是，通过指定-1，我们告诉汇编程序我们想要符号扩展（即0xFFFFFFFF）

因此，汇编程序可以不使用单个指令完成意图，我们得到上面的序列。生成的序列可能不使用andi但必须使用寄存器形式：and。以下是andi生成的代码转换回更友好的asm源：

lui $at,0xFFFF ori $at,$at,0xFFFF and $t3,$t2,$at

至于结果，我们正在0x55555550和0xFFFFFFFF这是[{1}}
的[仍未更改]值
（3）以下是0x55555550 未签名版本的来源：

andi

这是汇编程序输出：

.text .globl main main: li $t2,0x55555550 andi $t3,$t2,0xFFFF nop

当汇编程序看到我们使用十六进制常量（即Address Code Basic Source 0x00400000 0x3c015555 lui $1,0x00005555 4 li $t2,0x55555550 0x00400004 0x342a5550 ori $10,$1,0x00005550 0x00400008 0x314bffff andi $11,$10,0x0000ffff 5 andi $t3,$t2,0xFFFF 0x0040000c 0x00000000 nop 6 nop前缀）时，它会尝试将该值作为 unsigned 操作来实现。因此，它不需要签名扩展。并且，真正的0x可以满足请求。

结果是andi

请注意，如果我们使用了掩码值0x5550，那么它将是无符号的。但是，它大于16位，因此汇编器会生成一个多指令序列来满足请求。

并且，此处的结果为0x1FFFF

Answer 2

根据specification，立即值为16位宽。

因此，andi $t2, $t2, -1可以理解为andi $t2, $t2, 0xFFFF。

所有逻辑运算都将立即数视为一个位串，并将其零扩展为32位。

Answer 3

MIPS Reference Sheet

在此参考表中，对于 andi 指令，它清楚地表明在立即数上完成的符号扩展是零扩展。它也适用于 ori 指令。对于您正在使用的操作序列，这正是MIPS应该做的。为了做你想做的事，你应该在其他寄存器中存储0xFFFFFFFF，并使用“和”操作。

具有负常数的MIPS中的addi指令

3 个答案: