MIPS 中 lui 之后的 ori 操作和 add 操作有什么区别？

Question

我想将 3*2^16 + 9 存储在 $t0 中。我做了lui $t0,3，我做了addi $t0,$t0,3。顺便说一句，在教科书中，值是在lui之后通过ori操作创建的。我这样做的方式有问题吗？两者有什么区别？

Answer 1

两者有什么区别？

ori 和 addi 都允许 16 位立即数。

但是，ori 将零扩展立即数，因此换句话说，立即数始终被视为正数，因此在 32 位中，扩展立即数的高 16 位将为零。

而 addi 将符号扩展立即数，因此它被视为 16 位有符号值，可以是正数或负数。

两者都可以，但是在使用addi时，我们必须注意以下几点：如果低16位设置了符号位，那么根据符号扩展和加法的性质，它会产生递减高位的效果部分，所以需要在上面的立即数上加一个。例如，假设我们要加载一个常量 0x23458765。 lui 应该被赋予 0x2346 而不是 0x2345，然后addi 得到 0x8765，作为 16 位有符号立即数为负数，因此将从 lui 提供的 0x23460000 中减去 1，使其成为 0x23458765。

另一个区别是addi 将捕获溢出，这将是一个非常不受欢迎的副作用。 ori 不会在溢出时陷入陷阱。但是，我们可以改用addiu，因为它也不会在溢出时陷入陷阱，并且使用与addi 相同的16 位有符号立即数。

注意：汇编程序通常会按照您的意图执行，而不是完全按照您指定的方式执行。在某些汇编程序中将 0x8765 与 addi 或 addiu 一起使用将生成多条指令以将该数字作为正数。例如，如果您想用 MARS 测试上述序列，我们将不得不使用 -30875₍₁₀₎ 而不是 0x8765 来让汇编器生成立即数 0x8765，否则它将使用多个构建 +34661₍₁₀₎ 的说明。 （将 -30875 与 ori 一起使用也会生成多条指令，因此我们必须使用 0x8765 或 34661 才能在一条指令中立即获得该指令。）

我的做法有问题吗？

总之，您可以使用任何您喜欢的代码序列来构建常量。虽然有些文本只会显示一种方式，但其他文本肯定是可能的，而且没有“正确”的方式。

话虽如此，但是，如果您使用汇编程序伪函数 %hi 和 %lo，它们是为与 addiu 一起使用而设计的——这意味着如果低 16 位 %hi 将执行 +1显示为否定立即数。这些函数的使用如下： lui $t0, %hi(label); addiu $t0, $t0, %lo(label) — 其中label 是（代码或数据）标签，但也可以是 32 位常量。 （MARS 不支持这些功能，所以我们使用 MARS 使用li 或la 伪指令代替，它会根据需要生成一两条指令。）

%hi 和 %lo 以这种方式工作的原因是有时序列使用负载（例如 lw）或存储（例如 sw）而不是 addiu，以及所有负载& 存储也适用于相同的 16 位有符号立即数（因此，当低 16 位变为负数时，也会产生递减上部的潜在影响）。 （例如，如果意图访问全局变量，这些序列 (lui;lw/sw) 可以在这里和那里保存指令。）