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在 MIPS 汇编中清除寄存器（=0）的最快方法是什么？

一些例子：

xor    $t0, $t0, $t0
and    $t0, $t0, $0
move   $t0, $0
li     $t0, 0
add    $t0, $0, $0

哪个效率最高？

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在许多 MIPS 实现中，这些操作都将编译为相同的指令，因为通常 'mov $a, $b' 是以下的成语or $a, $b, $0和li $r, x简写ori $r, $0, x：

move $t0, $0
li $t0, 0

这些都将发生在同一管道上，在架构上是等效的：

xor $t0, $t0, $t0
and $t0, $t0, $0

在我使用过的每个 RISC 实现中，add 与 xor/and/nor/etc 位于同一管道上。

基本上，这对于特定芯片的实现都是特定的，但它们都应该是单时钟。如果芯片出现故障，li或者and x, $0, $0 可能是最快的，因为它们最大限度地减少了对其他寄存器的错误依赖。

于 2010-10-27T10:42:54.847 回答
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我似乎记得 $0 是专门为这种情况创建的，所以我希望这move $t0 $0应该是清除寄存器的推荐方法。但是我已经快 10 年没有做过 MIPS 了……

于 2010-10-27T10:45:31.403 回答
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鉴于所有这些指令都需要一个流水线周期，它们之间应该没有太大区别。

如果有的话，我希望xor $t0, $t0, $t0它最适合速度，因为它不使用任何其他寄存器，因此可以让它们自由用于其他值，并可能减少寄存器文件争用。

xor 方法在某些处理器上也被视为特定的习惯用法，这允许它使用更少的资源（例如，不需要执行 XOR ALU 操作。

于 2010-10-26T11:23:17.040 回答
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在 MIPS 架构的大多数实现中，所有这些都应该提供相同的性能。然而，人们可以设想一个超标量系统，它可以同时执行多个指令，只要它们使用不同的内部单元。我没有像这样工作的 MIPS 系统的实际示例，但这就是它在 PowerPC 系统上发生的方式。操作码将xor $t0, $t0, $t0在“整数计算”单元上执行（因为它是 a xor），而move $t0, $0不会使用该单元；从概念上讲，后者可以与另一个执行整数计算的操作码并行执行。

简而言之，如果您发现一个系统，您列出的所有方法都不是同样有效，那么我希望该move $t0, $0方法是最有效的。

于 2010-10-27T10:12:07.060 回答
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这可能取决于同时流水线中还有哪些其他指令：上次使用寄存器的时间、下次使用的时间以及当前正在使用的内部单元。

我不熟悉任何特定 MIPS 处理器的流水线结构，但您的编译器应该是并且我希望它选择给定代码序列中最快的那个。

于 2010-10-27T10:30:44.400 回答
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您可以简单地使用 $zero 寄存器作为参考，并将其值（0 或 0b00000000）写入您要清除的寄存器中。

如果您正在使用浮点数或双精度数，您可以简单地将 .data 中的浮点数和/或双精度变量声明为 0.0 并将其写入您想要随时清除的寄存器中。

例子：

.data
     PI:       .float   3.14
     clear:    .float   0.0
.text
     main:
          lwc1 $f0, PI
          lwc1 $f0, clear

     li $v0, 10
     syscall
于 2019-11-15T19:48:42.513 回答