为什么是'；操作码'；字段和'；函数'；MIPS中的字段分隔？

MIPS ISA有一条

R

类型指令，

R

指令的前6位有一个

opcode

字段，最后6位有一个

funct

字段。那么为什么ISA设计成这样呢？将它们合并成12位字段如何？

如果将它们合并成12位字段如何？

由于操作码与MIPS中的某些操作是相同的，如果您改变了<代码>函数>代码>，就不能区分指令的操作，例如考虑以下添加（R，0，32）<代码> Addio>代码>有操作码<代码> 0 < /代码>和<代码>函数> /代码>代码> 32 < /代码> BR> 并认为（R，0，36）<代码>和也有操作码<代码> 0 但不同的<代码>函数在这种情况下<代码> 36 <代码>这意味着它和<代码>和< /代码>操作。

检查MIPS参考表。

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我的想法是这三种指令共享一个6位操作码前缀。对于R和I类型，接下来的5位决定源寄存器。如果我们将R指令的操作码和funct组合在一起，则R和I之间的指令格式不太一致，这可能会使处理器的设计变得复杂。

为什么要将它们组合成12位？因为所有指令都必须从一个公共点开始解码。一个12位的操作码会对其他非R类型的操作码占用太多的位，而非R类型的操作码会将它们用于其他用途。（例如，

j

和

jal

指令使用剩余的位指定地址（即无功能字段）。解码操作码后，每条指令可以任意解释剩余的26位。立即指令（例如，

ori

）使用最后6个作为16位立即操作数的一部分。我想您可以将

funct

放在

opcode

旁边，然后移动其他字段。但这需要对I-type的立即数进行拆分。RISC-V确实将某些指令格式的立即数拆分，RISC-V手册解释了一些设计动机，以减少解码所需的多路复用，并通过算术右移简化软件符号扩展，将立即数的顶部位放在指令的最左侧。