MIPS PC和标签跟踪

Question

假设当前PC为0x00400010 (增量后)，并且目标标签的值为0x00400040。指令中常量的二进制值是多少？

beq $s0, $s0, target

我不太清楚该如何处理这个问题。我希望你能给我一个提示，或者解释一下如何解决这个问题。

Answer 1

我不确定我是否理解你的问题。我假设您要求的偏移量将被编码到指令中。

由于目标位于0x00400040，当前PC位于0x00400010，偏移量可能为0x00000030 (因为0x00400040 - 0x00400010 = 0x00000030)。这可以很容易地转换为您所要求的二进制格式：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0000

但请注意我不知道MIPS。在某些处理器体系结构中，编码到指令中的偏移量是

(target PC) - ((current PC) + (size of current instruction))

因为我不知道MIPS，所以我不知道beq指令的字节大小。因此，我无法计算这种情况下的偏移量。如果您告诉我beq指令的大小，我将对这个答案进行编辑并添加它。

此外，在大多数处理器体系结构中，大多数指令都会限制相对偏移量。再次，我不知道MIPS，但很可能偏移是限制在16，12甚至8位。在这种情况下，要获得实际的二进制偏移量表示，从上面给出的二进制数中删除左边的零，直到只留下用来存储偏移量的位。

编辑(考虑到繁忙的海狸的评论)

在MIPS上，指令似乎与32位/4字节对齐。这允许存储所需的实际偏移量除以4( CPU然后读取偏移量并乘以4来计算实际目标)。优点是，您可以存储更大的偏移与所提供的位。换句话说，这样可以节省2个偏移位。

在您的示例中，PC应该跳过0x00000030字节才能到达目标。然后，存储在指令中的偏移量将是0x00000030 / 4，与0x00000030 >> 2相同，后者是0x0000000C0。您要求使用二进制表示：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100

在解码/执行指令时，CPU会自动将偏移量乘以4，这样就可以得到所需的实际偏移量。