Assembly 为什么在MIPS中有两种方法可以将任意有符号数相乘？

如果需要将MIPS中的两个任意有符号数字相乘，是否有理由选择：

mul $t0 $s0 $s1

或者这个：

mult $s0 $s1
mflo $t0

?

我在网上找到了不一致的答案，关于每个答案的含义。乍一看，我认为前者是后者的伪指令。（甚至有一个网页声称这一点。）但看看机器代码，似乎

mult

是一个有效的R型指令（操作码0），而

mul

有一个非零操作码（0x1c），因此不应该是R型，即使它包含3个寄存器

RISC的理念是经常使用伪指令，因为我们只有有限的真实指令。但我只是不想你为什么需要两种不同的方法来繁殖。这两种方法都会影响

lo

和

hi

（使用MARS），因此您可以使用其中一种方法检查溢出。那为什么要裁员呢？为什么不告诉大家一直使用

mul

？

mul

不是伪指令。它既不修改

hi

寄存器，也不修改

mult

寄存器。它们是指令集中不同的实际指令

一般来说，我们有

a=b*c

由于将两个32位数字相乘产生64位结果，因此在一般情况下，我们使用

mult

，然后使用

mflo

获得结果的低32位，使用

mfhi

获得结果的高32位。这允许更高的精度，但需要额外的指令[或两条]才能得到结果

如果我们只关心乘法结果的低32位（例如数组索引计算），我们可以使用

mul

，它允许结果位于与参数不同的寄存器中（在单个指令中）

考虑一个简单的程序：

    .text
    .globl  main
main:
    mul     $v0,$a0,$a1
    mult    $v1,$a2
    mflo    $v0

现在，如果我们使用

mars

组装它，我们会得到：

00400000:   70851002    mul     $v0,$a0,$a1
00400004:   00660018    mult    $v1,$a2
00400008:   00001012    mflo    $v0

请注意，第3行有一条实

mflo

指令。如果

mul

是一个伪操作，

mars

将[必须]在

mul

和

mult

行之间注入

mflo$v0

---

更新：

---

那很有趣。你说得对，这不是伪指令。（如果装配好的话，你会看到的。）但当我使用火星时，mul和mult都会修改hi和lo。也许这是火星虫

可能吧<代码>spim还修改hi和lo

经过进一步思考，考虑到原始mips CPU内核的时代（大约1985年），以及它们拥有的门的数量非常有限，这似乎是合乎逻辑的

但是，真正的mips内核今天仍然存在。该公司为“MIPS Technologies，Inc”，截至2017年仍然存在

公司[AFAICT]的ISA参考手册副本如下：

在该文档中，

mul

指令没有将更改hi或lo列为副作用

在我看到的一些文档中[我记不起是哪一个]，它指出[对于旧的/真实的硬件]，您必须在

mult

和

mflo

（例如a

nop

）之间有一条中间指令。模拟器不需要这个

作为良好的实践，我可能不会在

mult

之后太长时间内依赖lo/hi有效，也不会在

mul

中依赖它们，因此，对于课堂作业来说，这有点没有意义

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看看

qemu

做了什么会很有趣。它比

spim

或

mars

[我更喜欢]更难使用，但可能更接近实际的硬件功能。

（在有人问我之前：我不是学生。我是一名试图理解和回避学生问题的教师。）“我在网上发现，关于每个问题的含义，答案不一致。”我建议按MIPS32的方法去做™ 程序员体系结构第二卷：MIPS32™ 在查看任何在线答案之前，说明集上都有说明。仅供参考purpose@phuclv：这是关于如何将知识传授给学生的问题。这个问题不属于这里，它是一个关于MIPS乘法指令的严格的技术问题，而不是关于如何教学生这些指令。（为什么不告诉大家一直使用mul？是关于混淆在线搜索结果，而不是关于如何教学生）这很有趣。你说得对，这不是伪指令。（如果装配好的话，你会看到的。）但当我使用火星时，mul和mult都会修改hi和lo。也许这是一个火星错误？这看起来类似于原始的MIPS（R2000）有一个乘法单元，它只是松散地连接到整数内核的其余部分。（见附件）。由于乘法（或除法）需要很多周期，而且他们希望整数寄存器的修改在5级流水线中的WB级完成，所以必须给出一些东西。具有读/写

lo/hi

的特殊指令，让

mult

超慢，除读取输入外，无需与正常寄存器文件交互。（在运行

mult

！）之后，在几个INSN内不允许修改这些MIPS）后来的MIPS可以在GP整数寄存器上互锁指令（并且具有更长的管道和更高的性能乘法单元）我们能够有效地引入一种新的乘法指令，它提高了代码密度，减少了

mflo

指令的开销。