MIPS: Зачем нам загружать байт, когда у нас уже есть загрузочное слово?

Question

В наборе инструкций RISC MIPS у нас есть байт загрузки (lbu), загрузите половину слова (lhu) и загрузите слово (lw). Мне кажется, что все, что может сделать lbu и lhu, может быть достигнуто с помощью lw.

Итак, почему дизайнеры MIPS представили lbu и lhu? В каких обстоятельствах (желательно не-неясных) они могут быть полезны? Возможно, lw занимает больше времени, чем lbu, хотя оба являются одиночными инструкциями?

Answer 1

lw требует, чтобы адрес, который вы загружаете, был выровнен по словам (то есть адрес должен быть кратным 4).

Так давайте предположим, что у вас есть у вас есть этот массив, расположенный по адресу 0x1000:

array: .byte 0,1,2,3 

И вы хотите загрузить вторые байты (1), который расположен по адресу 0x1001, который не является словом -aligned. Это явно не сработает, если вы не сделали lw с адреса 0x1000, а затем выполнили некоторые изменения и ANDing, чтобы получить байт, который вы хотели, что было бы настоящей проблемой в качестве программиста.

Или предположим, что вы хотите загрузить 0, который является, расположенный по адресу, адресуемому словом, и сравните его с некоторой стоимостью. Таким образом, вы делаете lw с адреса 0x1000, но теперь ваш целевой регистр будет содержать либо 0x00010203, либо 0x03020100 (в зависимости от контентоспособности), а не только 0. Поэтому, прежде чем выполнять сравнение, вам придется поразрядно И извлечь извлеченный байт.

Как я уверен, вы можете видеть, что было бы очень неудобно выполнять эти дополнительные шаги всякий раз, когда вы хотите обрабатывать отдельные байты данных, что в большинстве программ является довольно распространенной операцией.