【转载】ADDI,ADDIU,ADD,ADDU的区别、有符号无符号的谬误

ADDI、ADDIU:加立即数,区别在于是否检测溢出。

Format: ADDI rt, rs, immediate
To add a constant to a 32-bit integer. If overflow occurs, then trap.

Format: ADDIU rt, rs, immediate
To add a constant to a 32-bit integer

ADD、ADDU:加寄存器,区别在于是否检测溢出。

Format: ADD rd, rs, rt
To add 32-bit integers. If an overflow occurs, then trap.

Format: ADDU rd, rs, rt
To add 32-bit integers

可知,在忽略溢出的前提下,ADDI与ADDIU等价,ADD与ADDU等价。原因如下:

分析

1、忽略溢出,addi与addiu等价

addi是加立即数指令,支持溢出检测,具体表现为:遇到溢出时,溢出错误标志变为高电平,传送到控制器cu中,导致此时的寄存器写使能信号regwr无效,最终结果为不将运算结果写入目的寄存器。

addiu是加立即数指令,不受溢出限制,具体表现为:遇到溢出时,对溢出的结果进行32bit求模,将求模结果写入目的寄存器中,因而不受溢出限制。

在忽略溢出的前提下,addi和addiu都能计算出溢出后的结果(进行32bit求模),并且将结果写入目的寄存器中,因此二者是等价的。

2、忽略溢出,add与addu等价

Add是将rs与rt中的值相加,结果存储在rd寄存器中。检测溢出。如果不溢出,将结果存储在rd寄存器中,如果溢出,抛出溢出异常,不改变rd中的值。

Addu是将rs与rt中的值相加,结果存储在rd寄存器中。不检测溢出,如果溢出,不会抛出异常。
add是有符号数加法,addu是”无符号数”加法,但是对于cpu来说,都是一样的,不管有没有符号位,都是从最低位加,进位,一直到最高位。

在这里插入图片描述

在忽略溢出的条件下,无论是否溢出,二者都将计算结果存入rd中,因此二者是等价的。

所以我的结论是:

对于CPU来说,有符号或者无符号都不重要。他们的运算都是一样的,不管有没有符号位,都是从最低位加,进位,一直到最高位,区别在于是否具有溢出检测。

所以,ADDADDU都可以适用于有符号/无符号数的加法,其区别只是是否具有溢出检测

附:四个指令的官方定义

MIPS32 Architecture For Programmers这本书中,对于这四个指令的定义如下:

ADDI

在这里插入图片描述

ADDIU

在这里插入图片描述

ADD

在这里插入图片描述

ADDU

在这里插入图片描述

转载自:https://blog.csdn.net/sinat_42483341/article/details/89511856