解码 BNE MIPS 指令

Question

我在 MARS 模拟器中运行以下 MIPS 代码：

add $t0, $zero, $zero        # i = 0
        add $t4, $zero, $zero        # initialize the sum to zero
        add $t5, $zero, $zero        # initialize temporary register to zero

        la $a0, array                 # load address of array
        la $a1, array_size            # load address of array_size
        lw $a1, 0($a1)                # load value of array_size variable

loop:
        sll  $t1, $t0, 2              # t1 = (i * 4)
        add $t2, $a0, $t1             # t2 contains address of array[i]
        sw $t0, 0($t2)                # array[i] = i

        addi $t0, $t0, 1              # i = i+1
        add $t4, $t4, $t0             # sum($t4) = ($t4 + array[i])

        slt $t3, $t0, $a1             # $t3 = ( i < array_size)
        bne $t3, $zero, loop          # if ( i < array_size ) then loop

        add $t5, $a0, $zero           # save contents of $a0 in temporary reg $t5
        nop                           # done.

在机器代码中，bne 指令如下：00010101011000001111111111111001。在本例中，立即数为：1111111111111001，等于：0xFFF9。 MIPS 会将其向左位移 2（乘以 4），并将其程序计数器设为该数字。但是，0xFFF9 乘以 4 为 0x3FFE4。这怎么可能？ SLL 处的程序计数器应为 0x18，而不是 0x3FFE4。我在这里缺少什么？

谢谢你，

Answer 1

这里有两点需要注意：

1. 立即数是 2 的补码；由于符号位为 1，因此这是一个负值。
2. 在 MIPS 上，分支的目标表示为偏移量（它与负值平方，因为循环位于 bne 之前）。该值乘以 4 b/c 指令的大小均为 4 字节