mips lw 和 sw 指令中的偏移点是什么？
What is the point of offset in mips lw and sw instructions?
我的老师刚刚讨论了这个话题，但我仍然质疑为什么要使用精确的偏移量。是否借助某种前缀对值进行分类？如果您能以简单的方式解释为什么在这些说明中使用偏移量，我将不胜感激。
偏移量用于多种不同的场景。以下是一些示例：
许多算法自然涉及 A[i+1] 等表达式。编译器将计算 A+i，并使用偏移量 4 来获得 +1（假设 A 是一个 4 字节元素的数组）。
展开循环后，即使只涉及 A[i]，展开的部分会引入 A[i+1]、A[i+2] 等的用法。偏移量对这些用法很有用。
当我们访问基于堆栈的内存时，基址寄存器将成为堆栈指针，寄存器$sp。这里的偏移量表示要访问哪个堆栈槽，因此对于访问本地基于堆栈的变量非常方便。
堆栈有隐藏的用法（对 C 程序员隐藏），其中涉及保存 $s 寄存器值，return 地址寄存器值 $ra ，并且可能还有在寄存器中传递的参数。这些也可以使用 $sp 作为基址寄存器和适当的偏移量来访问正确的插槽。
不适合寄存器的参数在堆栈上传递，并由调用者（设置参数）和被调用者（访问它们）使用 $sp 作为基数和适当的偏移量进行访问。
可以使用两个指令序列访问全局变量，使用 lui 后跟 lw 或 sw 并带有适当的偏移量。 lui 指令构成高 16 位，lw 或 sw 指令提供低 16 位。这样就可以构成一个32位的地址，可以访问地址space.
任意位置的全局变量
对象有字段，访问字段是使用指向对象的指针和字段在对象内的偏移量来完成的。因此，在 C 中，p->f1，其中 f1 的偏移量为 8，将使用加载或存储，其中 p 作为基址寄存器，8 作为偏移量。 p->f2 将使用相同的 p 但不同的偏移量。
综上所述，基数+非零常量的场景比较多。零常量也非常有用，正如您已经知道的 *p（简单解引用）和 A[i]（数组索引），因此 MIPS 选择仅提供一种形式的寻址模式。
其他架构提供了多种寻址模式，例如带偏移量和不带偏移量（以及其他）的取消引用，因此对于它们，您选择不带偏移量而不是提供为零的偏移量。然后你可以使用更短的指令，因为没有偏移编码（短指令有利于代码密度，这有利于指令缓存性能）。然而，要利用这一点，您需要一个可变长度指令集和更多编码，MIPS 选择反对这两种编码，以符合其 RISC 理念。
我的老师刚刚讨论了这个话题，但我仍然质疑为什么要使用精确的偏移量。是否借助某种前缀对值进行分类？如果您能以简单的方式解释为什么在这些说明中使用偏移量，我将不胜感激。
偏移量用于多种不同的场景。以下是一些示例：
许多算法自然涉及
A[i+1]等表达式。编译器将计算A+i，并使用偏移量 4 来获得 +1（假设A是一个 4 字节元素的数组）。展开循环后，即使只涉及
A[i]，展开的部分会引入A[i+1]、A[i+2]等的用法。偏移量对这些用法很有用。当我们访问基于堆栈的内存时，基址寄存器将成为堆栈指针，寄存器
$sp。这里的偏移量表示要访问哪个堆栈槽，因此对于访问本地基于堆栈的变量非常方便。堆栈有隐藏的用法（对 C 程序员隐藏），其中涉及保存
$s寄存器值，return 地址寄存器值$ra，并且可能还有在寄存器中传递的参数。这些也可以使用$sp作为基址寄存器和适当的偏移量来访问正确的插槽。不适合寄存器的参数在堆栈上传递，并由调用者（设置参数）和被调用者（访问它们）使用
$sp作为基数和适当的偏移量进行访问。可以使用两个指令序列访问全局变量，使用
任意位置的全局变量lui后跟lw或sw并带有适当的偏移量。lui指令构成高 16 位，lw或sw指令提供低 16 位。这样就可以构成一个32位的地址，可以访问地址space.对象有字段，访问字段是使用指向对象的指针和字段在对象内的偏移量来完成的。因此，在 C 中，
p->f1，其中f1的偏移量为 8，将使用加载或存储，其中p作为基址寄存器，8 作为偏移量。p->f2将使用相同的p但不同的偏移量。
综上所述，基数+非零常量的场景比较多。零常量也非常有用，正如您已经知道的 *p（简单解引用）和 A[i]（数组索引），因此 MIPS 选择仅提供一种形式的寻址模式。
其他架构提供了多种寻址模式，例如带偏移量和不带偏移量（以及其他）的取消引用，因此对于它们，您选择不带偏移量而不是提供为零的偏移量。然后你可以使用更短的指令，因为没有偏移编码（短指令有利于代码密度，这有利于指令缓存性能）。然而，要利用这一点，您需要一个可变长度指令集和更多编码，MIPS 选择反对这两种编码，以符合其 RISC 理念。