在7条指令中编译C到MIPS程序集？

我刚刚参加了期末考试，有一道题在限制条件下似乎不可能回答。我很高兴被证明是错的，但据我调查，至少我所有的同学都同意我的结论。以下是我提供的问题和答案：

C程序段如下所示：

c = a + b + 6;
while (c > 5) {
  c = c - a;
  b = b + 1;
}

最多使用7条指令，仅使用以下指令集，在MIPS程序集中写入等效指令：

add, addi, sub, subi, slt, slti, bne

a、 b和c可分别通过寄存器$t0、t1和$s0访问。您可以根据需要使用其他寄存器，但不能假定任何初始值

以下是我尽可能少的几行给出的答案：

      add $s0, $t0, $t1
      addi $s0, $s0, 6
loop: slti $t2, $s0, 6
      bne $t2, $0, skip
      sub $s0, $s0, $t0
      addi $t1, $t1, 1
skip: subi $t2, $t2, 1
      bne $t2, $0, loop

在3个小时的考试中，我花了整整30分钟思考这个问题，我想出了教授可能在这个问题上弄错的两个可能性。对我来说更可能的是，他希望我们编写一个

do-while

循环。另一个不太可能的情况是，除了其他说明之外，我们还被允许使用

beq

。以下是我的答案：

趁此机会：

      add $s0, $t0, $t1
      addi $s0, $s0, 6
loop: sub $s0, $s0, $t0
      addi $t1, $t1, 1
      slti $t2, $s0, 6
      subi $t2, $t2, 1
      bne $t2, $0, loop

beq

允许：

      add $s0, $t0, $t1
      addi $s0, $s0, 6
loop: slti $t2, $s0, 6
      bne $t2, $0, skip
      sub $s0, $s0, $t0
      addi $t1, $t1, 1
skip: beq $t2, $0, loop

我要求任何人找出一个简短的答案，或者最终证明简短的答案是不可能的，这一直困扰着我

更新 我和我的教授一起复习了我的期末成绩，虽然他拒绝提供答案，但他声称班上有一半的人答对了。我发现我的教授没有提供现有答案的证据，而以此作为从我的考试中扣分的依据，这是不公平的，但我没有多少办法来证明我的观点，考虑到期末考试的低平均分曲线，我在班上得了4.0分，继续这样做是不明智的

尽管如此，我仍然对此表示怀疑，因为我发现他对我的一段Verilog代码片段进行了错误的评分，我在和他一起检查了我的期末考试后得到了满分，所以我找到了一个在MIPS组装问题上得到满分的人。他告诉我他的策略，但记不起他的确切答案，所以我帮助他根据@Smac89的答案重新创建了它：

      addi $t2, $t0, 6   # d = a + 6
      add $s0, $t2, $t1  # c = d + b
      bne $t2, $t0, comp # (d != a) ? comp
loop: sub $s0, $s0, $t0  # c = c - a;
      addi $t1, $t1, 1   # b = b + 1;
comp: slti $t2, $s0, 6   # d = (c < 6)
      subi $t2, $t2, 1   # invert the flag
      bne $t2, $0, loop  # !(c < 6) ? loop

addi$t2，$t0，6#d=a+6
加上$s0、$t2、$t1#c=d+b
B$t2、$t0、红利（d！=a）？公司
循环：sub$s0、$s0、$t0#c=c-a；
加上$t1，$t1，1#b=b+1；
薪酬：slti$t2，$s0，6#d=（c<6）
subi$t2，$t2，1#反转旗帜
bne$t2$0，循环#！（c<6）？环

所以，这也不起作用。他采用的具体策略是，他在循环的顶部有一个保证分支，并在两行中检查底部的条件。然而，我想不出一种方法来使用

slt

或

slti

创建一个有效的标志来检查

bne

。教授可能在7行中对他尝试的任何东西进行了错误的评分

总之，我仍然没有答案。

这个怎么办

      addi $s1, $t0, 6     # d = a + 6
      add $s0, $s1, $t1    # c = d + b
loop: slti $t2, $s0, 6     # while (is c less than 6? i.e. c is not greater than 5) 
      bne $t2, $zero, exit # (c <= 5)? exit
      sub $s0, $s0, $t0    # c = c - a;
      addi $t1, $t1, 1     # b = b + 1;
      bne $s1, $t0, loop   # (True condition to loop: d != a)
exit:

addi$s1，$t0，6#d=a+6
加上$s0、$s1、$t1#c=d+b
循环：slti$t2，$s0，6#while（c是否小于6？即c不大于5）
bne$t2，$zero，exit#（c基于Smac89的答案，这保证了除非循环完成，否则c不是0，因此可以使用c的值进行分支

      add  $s0, $t0, $t1    # c = a + b
loop: slti $t2, $s0, 0      # while (is c less than 0? 
      bne  $t2, $zero, exit # (c > 5)
      sub  $s0, $s0, $t0    # c = c - a;
      addi $t1, $t1, 1      # b = b + 1;
      bne  $t2, $s0, loop   # Loop again unless s0 is 0 -- then we're done
exit: addi $s0, $s0, 6      # add the missing 6 

取决于，a、b和c是有符号的还是无符号的？如果a和b是无符号的，它可以简化为
do…while（）；
，因为c的起始值总是大于5。另外，（我认为）通过一些数学运算，你可以将+6向下拉到条件中。基于允许的指令是用于有符号整数的事实，我会有根据地猜测a、b和c是有符号的。无论如何，你都不能假设c大于5，因为可能存在整数溢出。请记住，尽管我所说的一切是考试中给我的唯一信息。你不能做的原因是因为你在使用循环。非常确定你可以在恒定时间内解决这个问题。@xaxxon请详细说明，我不确定我是否理解你的意思。b+6-（X*a）>5——解X，所以b=b+X和C=C-X*a——这里可能有一些一个接一个的错误。我不知道你是否能在小于7 MIPS的指令中做到这一点好，但是b>0又和循环有什么关系呢？这不应该是一个“while true”吗类型语句？不能使用
b
指令或
j
，所以有点抓紧它的羽毛。甚至不确定它是使用的最佳条件。你知道t2的值，对吗？为什么不在最后一行使用它呢？我知道你在尝试做什么。我喜欢这个想法，但因为我包括了整数溢出和/或b的可能性作为有符号的，我不能假设它的后增量值大于0。这是一个很好的尝试。@xaxxon，是的，t2的值在那一点上是0，但我必须使用
bne
。bne允许使用立即值吗？我可以做
bne$t2，1，loop
？我试图考虑一些可能会使这一点无效的边缘情况，但它是无效的就我所知，似乎可以工作。我想你甚至不需要第6行中的t2。只需使用$0。只需两个小的更正，你需要将第7行中的
add
更改为
addi
，因为它需要立即值。你也可以将
slti
更改为
slt
并使用$0，如果你愿意的话，但这只是个人喜好.我会在明天早上醒来的时候考虑这个问题，如果我还喜欢的话，我会接受的。这是一个投票结果。谢谢。正如你指出的，我不知道mips asm--我只是想理解概念，而不是语法：）现在我明白了，再看一遍文档。修复了add/addi.Ooh。。我刚刚意识到，第6行的
bne
不正确。公共边情况：当c正好为0时，将其加回到大于5的6，在这种情况下，它应该再次循环。不过还是不错的尝试。