MIPS: Dlaczego potrzebujemy bajta obciążenia, gdy mamy już słowo load?

Question

W zestawie instrukcji RISC MIPS, mamy bajt ładowania (lbu), ładujemy pół słowa (lhu) i ładujemy instrukcje (lw). Wydaje mi się, że wszystko, co można zrobić, można osiągnąć za pomocą lw.

Dlaczego więc projektanci MIPS wprowadzili lbu i lhu? W jakich okolicznościach (najlepiej niezrozumiałych) mogą być one przydatne? Być może lw trwa dłużej niż lbu, aby wykonać, nawet jeśli obie są pojedynczymi instrukcjami?

Answer 1

lw wymaga, aby adres, który ładujesz, był wyrównany do słowa (tj. Adres musi być wielokrotnością 4).

Więc powiedzmy, że masz masz tej tablicy znajduje się pod adresem 0x1000:

array: .byte 0,1,2,3 

I chcesz załadować drugi bajt (1), która znajduje się pod adresem 0x1001, co nie jest słowo -równoległy. To oczywiście nie zadziała, chyba że zrobiłeś lw z adresu 0x1000, a następnie wykonałeś kilka przesuwania i ANDing, aby uzyskać żądany bajt, co byłoby prawdziwym kłopotem jako programista.

Załóżmy, że chcesz załadować 0, który jest zlokalizowany pod adresem wyrównanym do słowa i porównać go z pewną wartością. Więc robisz lw z adresu 0x1000, ale teraz twój rejestr docelowy będzie zawierał 0x00010203 lub 0x03020100 (w zależności od endianness), a nie tylko 0. Zanim więc dokonasz porównania, będziesz musiał zrobić bitową operację AND, aby wyodrębnić żądany bajt.

Na pewno widać, że bardzo niewygodne byłoby wykonywanie tych dodatkowych kroków, gdy trzeba przetworzyć pojedyncze bajty danych - co w większości programów jest dość powszechną operacją.