assembly - MIPS 标签寻址？

Question

这一切都是相关的，我尽量按照逻辑将它们拼凑在一起，所以请多多包涵。

我真的很困惑如何正确处理标签。比如下面这段代码中，“bne”翻译成“00010101001001010000000000000001”，loopend的标签地址为0x00000020(32)

.text
    la $a0, opOne   
    lw $a0, 0($a0)
    la $a1, opTwo
    lw $a1, 0($a1)
    add $t0, $zero, $a0
    addi $t1, $zero, 1
    bne $t1, $a1, loopend
    addi $t1, $t1, 1
loopend:

当我将 loopend 向上移动时，“bne”变为“00010101001001011111111111111011”并且 loopend 的地址变为 0x00000008 (8)

.text
    la $a0, opOne   
    lw $a0, 0($a0)
loopend:
    la $a1, opTwo
    lw $a1, 0($a1)
    add $t0, $zero, $a0
    addi $t1, $zero, 1
    bne $t1, $a1, loopend
    addi $t1, $t1, 1

所以据我了解，在第一段代码中，loopend在8条指令之后，所以它的地址是4*8=32=0x00000020。在第二位代码中，loopend在两条指令之后，所以它的地址是4*2，即0x00000008。

但是，我不明白的是标​​签地址。如果我错了请纠正我:标签地址取决于标签相对于调用它的指令的位置。所以在第一段代码中，loopend比bne晚两行，所以不用翻转符号，它的地址是“0000000000000001”。在第二个 loopend 出现在 bne 之前，所以你翻转标志，它的地址变成“1111111111111011”。

我知道您将地址向左移动了 2 位，但我仍然很困惑。如果末尾没有两个 0，你是否只向左移动，比如第二个 loopend？

我最紧迫的问题是:0000000000000001，loopend 的地址，在第一个 bne 机器语言翻译中来自哪里？我认为标签 loopend 的地址将是 0000000000100000。

Answer 1

BNE -- Branch on not equal
 ___________________________________________________________________________
|Description: | Branches if the two registers are not equal                 |
|_____________|_____________________________________________________________|
|Operation:   | if $s != $t advance_pc (offset << 2)); else advance_pc (4); |
|_____________|_____________________________________________________________|
|Syntax:      | bne $s, $t, offset                                          |
|_____________|_____________________________________________________________|
|Encoding:    | 0001 01ss ssst tttt iiii iiii iiii iiii                     |
|_____________|_____________________________________________________________|

对于第一个 bne，偏移量为 1，因此 1 << 2 = 4，因此您将程序计数器递增四个字节。由于字长为 32 位，因此 pc 增加一条指令

.text
    la $a0, opOne   
    lw $a0, 0($a0)
    la $a1, opTwo
    lw $a1, 0($a1)
    add $t0, $zero, $a0
    addi $t1, $zero, 1
    bne $t1, $a1, loopend
    addi $t1, $t1, 1 # increment by 1 insruction
loopend:             # to here (well the next instruction)

对于第二个 bne，偏移量是 b1111111111111011，符号扩展它的 -5 所以 -5 << 2 = -20 所以你将程序计数器递增 - 20 个字节或递减 20 个字节。由于字长为 32 位，因此 pc 递减了 5 条指令

.text
    la $a0, opOne   
    lw $a0, 0($a0)
loopend:                  # 
    la $a1, opTwo         # 5 to here
    lw $a1, 0($a1)        # 4 ^
    add $t0, $zero, $a0   # 3 |
    addi $t1, $zero, 1    # 2 |
    bne $t1, $a1, loopend # 1 |
    addi $t1, $t1, 1      # decrement by 5 instructions