c - 使用 MIPS 指令集时，为什么使用逻辑左移比使用加载/存储字中的偏移量更有益？

Question

我有一个家庭作业问题:

假设变量f、g、h、i和j 分配给寄存器 $s0、$s1、$s2、$s3 和 $s4，分别。假设数组A 和B 的基地址分别在寄存器$s6 和$s7 中。

B[8] = A[i–j];

对于上面的C语句，对应的MIPS汇编代码是什么？

答案是:

SUB $t0, $s3, $s4

SLL $t0, $t0, 2

ADD $t0, $t0, $s6

lw $t1, 0($t0)  # A[i - j] in is $t1

和

ADDI $t0, $zero, 8

SLL $t0, $t0, 2

ADD $t0, $t0, $s7

SW $t1, 0($t0)  # $t1 is Stored in B[8]

我的问题是，为什么还要费心处理第二个代码块中的前 3 行？如果您知道 $t1 将存储在 array B 的第八个元素中，那么唯一需要的指令就是 SW $t1, 32($s7) 。如果我没记错的话，这相当于第二个代码块。

Answer 1

我想答案是即使两个代码片段产生相同的结果，即

  ADDI $t0, $zero, 8
  SLL $t0, $t0, 2
  ADD $t0, $t0, $s7
  SW $t1, 0($t0)  # $t1 is Stored in B[8]

和

  SW $t1, 32($s7)  # $t1 is Stored in B[8]

第一个消耗更多的 CPU 周期。

任何简单的编译器都能够发出第一段代码，因为它是高级语句 B[8] = result_of_calculation 的直接翻译。

第二 block 代码需要一点静态分析(即编译器必须考虑到 $s7 保存数组 B 的基地址，并且还要考虑到您将寻址这种数组的八个位置。

我的猜测是任何现代编译器都会执行最少的静态分析，因此会发出第二条指令而不是第一段代码。