根据数字是正数还是负数修改寄存器

Question

我是汇编和 MIPS 的新手，想练习一下我的技能。我在网上找到了一些练习，并决定试一试。以下是我不太确定的一个：

Set the value stored in $t0 to -1, if $t0 is negative, and 0 if $t0 is positive.

我的方法是否正确？这可以使用算术移位更有效地完成吗？

这是我的代码：

main:
    li $t0, -5
    bgt $t0, [=10=], pos

    # must be negative
    li $t1, -1
    # negative so make t0 = -1
    srav $t0, $t0, $t1

    # end of program
    li $v0, 10
    syscall


pos:
    # positive so make t0 = 0
    sra $t0, $t0, 31

    # end of program
    li $v0, 10
    syscall

Answer 1

sra by 31 广播符号位，创建 0（所有位清除）或 -1（所有位设置，在二进制补码系统如 MIPS 上为 -1）。

没有必要围绕它进行分支，并且您已经在分支的两侧进行了相同的转换。算术右移 reg_width - 1（或在可能的 ISA 上更多 ¹）会将整个寄存器变成原始符号位的副本。原始 MSB 在 LSB 结束，其余位是该位的副本。

脚注 1： 它不在 MIPS 上。从寄存器中获取计数的 MIPS 移位仅使用低 5 位作为计数 (MIPS32 instruction-set reference manual)，因此 -1 & 31 = 31。当然，立即计数移位在 R 型指令编码中只有一个 5 位 shamt 字段。

所以非负数（正数和零）变成0，负数变成-1。

li 一个 -1 作为一个 srav 的计数而不是仅仅做 sra $t0, $t0, 31 是非常奇怪的。或者因为你显然只想将 $t0、li $t0, 0 或 move $t0, $zer0 归零，如果你正在分支并且知道你想要那里的 0。或者没有伪指令，or $t0, $zero, $zero)

这个技巧是众所周知的（在位黑客爱好者和编译器开发人员中），并用于许多位黑客，例如无分支abs：Integer absolute value in MIPS?

https://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#CopyIntegerSign 正是这个 0 / -1 的决定。（但在 C 中，>> 不能保证是 2 的补码算术右移，并且 int 可以有填充，因此称它为不可移植的）。
https://catonmat.net/low-level-bit-hacks

(MIPS 有其他无分支条件指令，如 slt / sltu，后来的 MIPS movn 和 movs 无分支条件移动指令。一些编译器使用它们对于绝对值：https://godbolt.org/z/eEzYKv3az)

根据数字是正数还是负数修改寄存器

Modifying a register based on whether a number is positive or negative

assembly

bit-manipulation

mips