mul 和 mulu 之间的确切区别
Exact difference between mul and mulu
我从源代码中发现 Rs 和 Rt 的内容被认为是 mul 的有符号整数。
而对于 mulu，Rs 和 Rt 的内容被视为无符号整数。
但是每次我执行mul和mulu，他们似乎都给出相同的结果。
li $t0 -2
li $t1 2
mul $s0, $t0, $t1
mulu $s1, $t0, $t1
两者都将 -4 存储在 $s0 和 $s1 中。
我的问题是说 Rs 和 Rt 被认为是 signed/unsigned 整数是什么意思，mul 和 mulu 如何以不同方式对待 Rt 和 Rs？
我可以看到 mul 和 mulu 给出不同结果的具体情况是什么？
我正在使用 MARS 模拟器。
谢谢你。如果您对问题有任何困惑，请问我。
MIPS 有一个可以给出精确答案的乘法单元：它需要 32 位 × 32 位 → 64 位，从数学上讲，这就是乘法的工作原理。
在 MARS 上，mul 是一个真正的指令。它产生一个在 hi 和 lo 中捕获的 64 位结果，并将其低 32 位存储到 rd 中。 （此指令不是第一个 MIPS 的一部分；它是后来添加的。）如果您执行此指令，您将看到 hi 和 lo 以及 rd 受到 MARS 的影响。
而在 MARS 上 mulu 是一个伪指令。它还会生成在 hi & lo 中捕获的 64 位结果，并将其低 32 位存储到“rd”（我在这里用引号括起来 b/c 这个 mulu 不是真正的指令，所以没有实际的寄存器字段），但是由 MARS 汇编器实现为 2 个真正的指令，如下所示：首先是 multu rs,rt，然后是 mflo rd .如果您在 MARS 中查看此指令的机器代码，您会看到此扩展为 2 条指令，如果您执行，您将首先看到 hi 和 lo，然后是 rd 受到影响。
较旧的 MIPS 通过两个操作数 mult & multu 仅提供 32 × 32 → 64 结果，64 位结果在特殊的 hi & [=12 中捕获=] 寄存器（这样乘法可能需要多个周期，并且不会干扰可以并行服务其他指令 运行 的整数寄存器文件）所以您可以考虑尝试这些，例如mult $t0, $t1，以及 multu $t0, $t1。
2 × -2 的有符号答案（例如使用 mult）是 0xffffffff 0xfffffffc，这个值可以安全地截断为 32 位（或更少），因为这个值只是 -4 , 适合较小的位数1.
无符号中没有 -2，因此这些位被解释为一个大的正数，fffffffe16 又名 4,294,967,29410。
2 × 0xfffffffe 的无符号答案（使用 multu）是 0x00000001 0xfffffffc，而这个值——正如你对 unsigned × unsigned 所期望的那样是正数——不适合 32 位2，所以当你在没有检查的情况下强行截断时，我们就会溢出，也就是说：一个错误的答案。
碰巧低 32 位的位模式与有符号和无符号的位模式相同，但由于溢出，这相对没有意义 — 当然，这对硬件很有用，因为这个事实意味着两种乘法类型共享很多电路。
1 我们如何判断这个 64 位值适合 32 位？较高的结果是全 0 或全 1，并且这些位也与较低结果的符号位（最高位，MSB）匹配。
我们如何在 MIPS 上对此进行运行时测试？取低 32 位结果并将其算术右移 31 个位置（只保留 LSB 位置的符号位）。使用算术移位在符号位右移时复制符号位，因此我们将根据原始符号获得全 0 或全 1 的值。然后将移位后的值与高32位进行比较，如果相等，则64位值可以用32位表示，如果不相等，则不能用32位表示。
2 我们怎么知道这个 64 位数字不适合 32 位？由于无符号数据类型的所有位都是量级位（即没有符号位），那么如果结果的高32位是non-zero，那么这个数就需要多于32位来表示，只保留低 32 位将截断结果，就像对 232.
取模一样
我从源代码中发现 Rs 和 Rt 的内容被认为是 mul 的有符号整数。
而对于 mulu，Rs 和 Rt 的内容被视为无符号整数。
但是每次我执行mul和mulu，他们似乎都给出相同的结果。
li $t0 -2
li $t1 2
mul $s0, $t0, $t1
mulu $s1, $t0, $t1
两者都将 -4 存储在 $s0 和 $s1 中。 我的问题是说 Rs 和 Rt 被认为是 signed/unsigned 整数是什么意思，mul 和 mulu 如何以不同方式对待 Rt 和 Rs？ 我可以看到 mul 和 mulu 给出不同结果的具体情况是什么？ 我正在使用 MARS 模拟器。 谢谢你。如果您对问题有任何困惑，请问我。
MIPS 有一个可以给出精确答案的乘法单元：它需要 32 位 × 32 位 → 64 位，从数学上讲，这就是乘法的工作原理。
在 MARS 上，mul 是一个真正的指令。它产生一个在 hi 和 lo 中捕获的 64 位结果，并将其低 32 位存储到 rd 中。 （此指令不是第一个 MIPS 的一部分；它是后来添加的。）如果您执行此指令，您将看到 hi 和 lo 以及 rd 受到 MARS 的影响。
而在 MARS 上 mulu 是一个伪指令。它还会生成在 hi & lo 中捕获的 64 位结果，并将其低 32 位存储到“rd”（我在这里用引号括起来 b/c 这个 mulu 不是真正的指令，所以没有实际的寄存器字段），但是由 MARS 汇编器实现为 2 个真正的指令，如下所示：首先是 multu rs,rt，然后是 mflo rd .如果您在 MARS 中查看此指令的机器代码，您会看到此扩展为 2 条指令，如果您执行，您将首先看到 hi 和 lo，然后是 rd 受到影响。
较旧的 MIPS 通过两个操作数 mult & multu 仅提供 32 × 32 → 64 结果，64 位结果在特殊的 hi & [=12 中捕获=] 寄存器（这样乘法可能需要多个周期，并且不会干扰可以并行服务其他指令 运行 的整数寄存器文件）所以您可以考虑尝试这些，例如mult $t0, $t1，以及 multu $t0, $t1。
2 × -2 的有符号答案（例如使用 mult）是 0xffffffff 0xfffffffc，这个值可以安全地截断为 32 位（或更少），因为这个值只是 -4 , 适合较小的位数1.
无符号中没有 -2，因此这些位被解释为一个大的正数，fffffffe16 又名 4,294,967,29410。
2 × 0xfffffffe 的无符号答案（使用 multu）是 0x00000001 0xfffffffc，而这个值——正如你对 unsigned × unsigned 所期望的那样是正数——不适合 32 位2，所以当你在没有检查的情况下强行截断时，我们就会溢出，也就是说：一个错误的答案。
碰巧低 32 位的位模式与有符号和无符号的位模式相同，但由于溢出，这相对没有意义 — 当然，这对硬件很有用，因为这个事实意味着两种乘法类型共享很多电路。
1 我们如何判断这个 64 位值适合 32 位？较高的结果是全 0 或全 1，并且这些位也与较低结果的符号位（最高位，MSB）匹配。
我们如何在 MIPS 上对此进行运行时测试？取低 32 位结果并将其算术右移 31 个位置（只保留 LSB 位置的符号位）。使用算术移位在符号位右移时复制符号位，因此我们将根据原始符号获得全 0 或全 1 的值。然后将移位后的值与高32位进行比较，如果相等，则64位值可以用32位表示，如果不相等，则不能用32位表示。
2 我们怎么知道这个 64 位数字不适合 32 位？由于无符号数据类型的所有位都是量级位（即没有符号位），那么如果结果的高32位是non-zero，那么这个数就需要多于32位来表示，只保留低 32 位将截断结果，就像对 232.
取模一样