Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
Pole `Shamt` (výška posunu) v architektúre MIPS je rozhodujúce pre zadanie počtu bitov, ktorým by sa mala hodnota posunúť. Používa sa predovšetkým v pokynoch na zmenu. Tu je zrútenie jeho významu:
1. Účel:
* Ovláda posuvacie operácie: Pole `Shamt` priamo riadi počet bitov, ktoré sú obsah registra posunuté doľava alebo doprava v pokynoch smeny.
* Shift Interth: MIPS poskytuje pokyny na zmenu ako:
* `SLL` (Shift ľavica logická):posúva bity doľava a vyplňte prázdne priestory nulami.
* `Srl` (Shift Right Logical):posúva bity doprava a vyplňte prázdne priestory nulami.
* `sra` (aritmetika vpravo posunu):posúva bity doprava a vyplňte prázdne priestory znakom (zachováva znak podpísaných čísel).
* `SLLV` (Logická premenná vľavo Shift):Posunie vľavo pomocou hodnoty v registri ako sumy posunu (nepoužíva priamo pole` Shamt`).
* `srlv` (logická premenná Shift Right):posúva doprava pomocou hodnoty v registri ako sumy posunu (nepoužíva priamo pole` Shamt`).
* `SRav` (aritmetická premenná vpravo posunu):posúva doprava pomocou hodnoty v registri ako sumy posunu (nepoužíva priamo pole` Shamt` priamo).
2. Kódovanie a veľkosť:
* Pole `Shamt` je zvyčajne široké 5 bitov.
* To umožňuje množstvá posunu z 0 na 31 (2 5
- 1). To znamená, že môžete posunúť ktorýkoľvek z 32 bitov v registri MIPS.* Vo formáte inštrukcií typu R je pole „Shamt` v inštruktážnom slove. Vyzerá to medzi poliami `RD` (cieľový register) a funkčným kódom).
3. Príklady:
Povedzme, že zaregistrujte `$ t0` obsahuje hodnotu` 0x00000005` (desatinné miesto 5).
* `SLL $ T1, $ T0, 2` (Shift Left Logical):Posuny` $ t0` Zostáva 2 bity. „Shamt` je 2.` $ T1` bude teraz obsahovať `0x00000014` (desatinné miesto 20, čo je 5 * 2
* `srl $ t2, $ t0, 1` (logické logické posunutie):posúva` $ t0` priamo o 1 bit. „Shamt` je 1.` $ T2` bude teraz obsahovať `0x00000002` (desatinné miesto 2, čo je 5/2).
4. Dôležitosť a vplyv na výkon:
* účinné násobenie a delenie: Operácie na zmenu poskytujú veľmi rýchly spôsob, ako vykonať násobenie a delenie pomocou 2. Posunutie zostávajúce*n*bity je ekvivalentné vynásobeniu 2
* Manipulácia s bitou poľa: Posun je nevyhnutný na extrahovanie a manipuláciu s jednotlivými bitami alebo bitovými poliami v jednom slova. Napríklad môžete presunúť konkrétny bit do najmenej významnej bitovej polohy a potom ho maskovať.
* Zarovnanie údajov: Posun sa môže použiť na zosúladenie údajov pre prístup k pamäti.
* kryptografické algoritmy: Mnoho kryptografických algoritmov sa ťažko spolieha na bitové operácie vrátane zmien.
* spracovanie obrázkov: Spracovanie obrazu často používa bitovú manipuláciu a posuny na spracovanie údajov pixelov.
5. Dôsledky výkonu:
* Rýchlosť: Pokyny na zmenu sú vo všeobecnosti veľmi rýchle, pretože sa implementujú priamo v hardvéri. Vďaka tomu sú výrazne rýchlejšie ako násobenie alebo delenie.
* Optimalizácia kódu: Dobrý kompilátor často nahradí násobky a divízie právomocami 2 s radením, aby sa zlepšil výkon.
* Spotreba energie: Pretože operácie posunu sú jednoduché, vo všeobecnosti spotrebúvajú menej energie ako zložitejšie aritmetické operácie.
6. Rozlišovanie od premenných posunov (`SLLV`,` Srlv`, `SRav`):
Je dôležité rozlíšiť pole „Shamt` od premenných posunov. Premenné posuny Použite hodnotu v registri na určenie výšky posunu. V týchto prípadoch je pole „Shamt` v inštrukcii nevyužité alebo nastavené na nulu. Zatiaľ čo premenné posuny poskytujú väčšiu flexibilitu, sú zvyčajne pomalšie ako použitie konštantného posunu (špecifikovaného `Shamt`).
v súhrne: Pole `Shamt` v MIPS je malá, ale významná súčasť architektúry inštruktážnej sady. Umožňuje efektívne operácie na zmenu, ktoré sú rozhodujúce pre širokú škálu úloh, vrátane aritmetiky, bitovej manipulácie a zarovnania údajov, čo v konečnom dôsledku ovplyvňuje výkon procesora pozitívne tým, že umožňuje rýchlejšie a efektívnejšie vykonávanie kódu. Výhody výkonnosti sú obzvlášť viditeľné, keď sa násobenie a divízie právomoci 2 môžu nahradiť zmenami a keď sa vyžaduje manipulácia s bitovou úrovňou.