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爲什麼SPARC或MIPS的％r0始終爲0？

2013-10-02 58 views
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我知道當你在SPARC CPU（和MIPS）中使用紅色％r0時，總是返回0，但我想知道爲什麼？爲什麼SPARC或MIPS的％r0始終爲0？

什麼決定是背後的原因，爲什麼？

來源

2013-10-02 Zardoz89

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g0或r0。我認爲它是SPARC中的g0！ –

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in MIPS它是$零或$ 0 –

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它不僅出現在SPARC或MIPS中，而且在許多RISC架構中也很常見，因爲零是非常常見的值。在ARMv8 AArch64模式下，寄存器x31也硬連線爲0 –

回答

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這只是CPU的設計方式。首先，確保r0總是被設置爲零，這是一種避免潛在代價很高的內存訪問的方法，以獲得一個非常普通的值。

一方面（閱讀），有一個寄存器預留一個包含零值的寄存器，以便您可以使用它。否則，你將不得不自己將零加載到註冊表中。

許多RISC處理器傾向於數據操縱寄存器，訪問內存只爲加載和存儲操作。這不是RISC的硬性規定，更多是一種趨勢。將寄存器放在一邊以便始終有零可用是有用的 - 這是一種折衷，因爲您可以少用一個寄存器來用於通用值，但MIPS設計人員顯然認爲這是值得的。另一方面（書寫），因爲r0與零值相關，所以你可以把你想要的東西放在那裏，它不會有任何區別 - 它將保持爲零。這意味着如果你想拋棄價值，你可以將它用作目標。

同樣，這與RISC背後的理念有關。它傾向於支持非常少量的指令格式，如MIPS R,I和J格式（寄存器，立即和跳轉）。例如，根據是否要存儲結果而不是多種指令格式，您可以有一組總是存儲結果，如果您不關心它，則將其存儲到r0中。

因此，如果你想檢查是否添加兩個寄存器將導致溢出，但不想在任何地方存儲結果，您可以使用：

add $0, $7, $8 ; r0 <- r7 + r8, but r0 remains at 0.

MIPS的文檔，MIPS32 Architecture for Programmers Volume I: Introduction to the MIPS32 Architecture，確認以上：

R0硬連線爲零值，可用作其結果將被丟棄的任何指令的目標寄存器。當需要零值時，R0也可以用作源。

來源

2013-10-02 06:13:53 paxdiablo

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我工作在一個像16位cpu的RISC中。我問了這個問題，因爲我在考慮在我的情況下r0總是零，可能會有用。在我的情況下，將寄存器設置爲0值便宜（單條指令就可以））;加上我只有幾條指令使用3個寄存器（僅加載/存儲），ALU操作將一個寄存器重新用作輸出（如ADD rd，rs - > rd + = rs）。我認爲r0總是爲零，在我的情況下是浪費。感謝您的回答！ – Zardoz89

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@paxdiablo：我想你的意思是說'加$ 0，$ 7，$ 8'。目標寄存器在MIPS中首先出現。 – markgz

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我不會說「RISC背後的哲學」，它只是一個設計決定，RISC與它無關，您可以輕鬆地使用另一個寄存器，而不需要保存或重新使用該值。通過帶走r0你會失去一個gpr，這是一個沉重的代價，所以它不僅僅是一次性的價值，而是一種負擔，而不是一種儲蓄。 –

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但從指令集設計點的主要原因是，/dev/null是否存在等-register允許一定的什麼否則將有「冷凝」是（或更多）不同的指令進一個單一。幾個例子：

  • 功能call和return，使用鏈路寄存器，可以用單一指令來完成：
    • 作爲函數調用指令：jmp <tgtreg>,<pc>,<linkreg>
      （SPARC jmp是原子mov <pc>,<linkreg>; mov <tgtreg>,<pc>），和
    • 作爲函數返回指令：jmp <linkreg>,<nullreg>,<nullreg>
  • cmp或tst可以是一個簡單sub <a>,<b>,<nullreg>

完成的這些表格可以從Oracle的文檔，SPARC synthetic instructions和sparcv9 synthetic instructions找到;其中大部分涉及%g0某處。

來源

2013-10-02 16:28:51

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零寄存器類似於'/ dev/zero'，而不是'/ dev /開發/ null'。兩者都放棄寫入，但是'/ dev/zero'讀取爲零，而'/ dev/null'讀取爲空（即不能從中讀取）。而順便說一句，MIPS沒有標誌（而是使用[比較寄存器指令，例如'sltu dst，src1，src2']（http://www.mrc.uidaho.edu/mrc/people/jff/digital/ MIPSir。html）），所以'sub'作爲目標寄存器只有在帶有標誌的CPU上[像SPARC]（http://faculty.kutztown.edu/spiegel/CSc235/PowerPoint/FLAGS_AND_BRANCHING.HTML）或ARM 。但ARM沒有零註冊表，並且幾乎不像RISCy。 –

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