Сохранение значений в регистрах HI и LO MIPS.

Question

Я пишу определенный код в MIPS и дошел до того, что требуется временно сохранить результат в HI и LO специальные регистры (оба имеют ширину 4 байта).Эти инструкции в моем распоряжении:

divu     s,t    lo <-- s div t ; hi <-- s mod t
multu    s,t    hi / lo < -- s * t ;

Так, divu сохраняет результат деления в LO и остаток в HI, пока multu сохраняет результат умножения в LO (нижние 4 байта) и HI (старшие 4 байта).

Позже, чтобы получить результат из HI и LO регистрируется, я могу:

mfhi $v0
mflo $v1

Я уже понял, как сохранить результат расчета в LO:

ori     $v0,$0,1            # Store result from $a0 into LO
divu    $a0,$v0

• тот divu сохраняет результат деления в LO, поэтому я просто делю результат на 1, чтобы получить его там.

Однако хранение в HI это сложнее.Одним из способов было бы заставить multu инструкция для сдвига значения на 32 бита (4 байта):

multu    $a0,0x80000000     # Shift $a0 by 32 bits and store into HI/LO

Но в результате значение в HI на 1 бит правее того места, где должно быть (поэтому, если мое значение равно 0100 1000 затем HI будет содержать 0010 0100).

Кто-нибудь знает, как хранить что-либо в HI регистр?

Answer 1

Я хотел бы расширить ответ Нильса Пипенбринка:

Из архитектуры MIPS32 для программистов

мти

Формат:МИПС32 (МИПС I)

  MTHI rs

Цель:Копирование георадара в регистр HI специального назначения

Description: HI ← rs

Содержимое GPR rs загружается в специальный регистр HI.

Ограничения:

Вычисленный результат, записанный в пару HI/LO DIV, Divu, Mult или MultЕсли инструкция MTHI выполняется в соответствии с одной из этих арифметических инструкций, но перед инструкцией MFLO или MFHI содержимое LO непредсказуемо.Следующий пример демонстрирует эту незаконную ситуацию:

 MUL       r2,r4   # start operation that will eventually write to HI,LO
 ...               # code not containing mfhi or mflo
 MTHI      r6
 ...               # code not containing mflo
                   # this mflo would get an UNPREDICTABLE value
 MFLO      r3

Историческая информация:

В MIPS I-III, если какая-либо из двух предыдущих инструкций является MFHI, результат этой MFHI НЕПРЕДСКАЗУЕМ.Читает специального регистра HI или LO должен быть отделен от любых последующих инструкций, которые пишут им двумя или более инструкциями.В MIPS IV и более поздних версиях, включая MIPS32 и MIPS64, этого ограничения не существует.

Мтло

Формат:МИПС32 (МИПС I)

    MTLO rs

Цель:Чтобы скопировать GPR в специальную цель. Описание регистрации:

 LO ← rs

Содержимое GPR rs загружается в специальный регистр LO.

Ограничения:Вычисленный результат, записанный в пару HI/LO с помощью DIV, DIVU, MULT или MULTU, должен быть прочитан MFHI или MFLO, прежде чем новый результат можно будет записать в HI или LO.

Если инструкция MTLO выполняется после одной из этих арифметических инструкций, но до инструкции MFLO или MFHI, содержимое HI будет НЕПРЕДСКАЗУЕМЫМ.Следующий пример демонстрирует эту незаконную ситуацию:

 MUL       r2,r4   # start operation that will eventually write to HI,LO
 ...               # code not containing mfhi or mflo
 MTLO      r6
 ...               # code not containing mfhi
                   # this mfhi would get an UNPREDICTABLE value
 MFHI      r3

Историческая информация:

В MIPS I-III, если какая-либо из двух предыдущих инструкций является MFHI, результат этой MFHI НЕПРЕДСКАЗУЕМ.Читает специального регистра HI или LO должен быть отделен от любых последующих инструкций, которые пишут им двумя или более инструкциями.В MIPS IV и более поздних версиях, включая MIPS32 и MIPS64, этого ограничения не существует.

Answer 2

Набор инструкций MIPS имеет аналог для MFLO/MFHI.

Он называется MTLO/MTHI и делает именно то, что вы хотите:

  mtlo $v0  # moves the contents of v0 into the lo-register
  mthi $v1  # moves the contents of v1 into the hi-register

Эти инструкции редки и часто отсутствуют в сводных справочниках по наборам команд.

Кстати:Обязательно ознакомьтесь с руководством процессора о задержках и опасностях, связанных с регистрами LO/HI.Они очень особенные, и вашему коду могут потребоваться такие вещи, как ожидание как минимум трех циклов между записью и чтением.К сожалению, такое поведение зависит от того, над каким процессором вы работаете.

Ошибка — распространенная ошибка для начинающих программистов MIPS :-)

Answer 3

Подумайте, какие еще крайние значения могут дать интересные результаты, если их использовать в качестве второго аргумента для multu/divu (я намеренно расплывчат, потому что это похоже на домашнее задание).