为什么MIPS架构中不存在subi操作码？

Question

我对汇编语言非常陌生。我正在阅读关于MIPS架构的资料，得知了有addi操作码，但没有subi操作码。为什么没有subi操作码呢？

- user379888

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近似重复：addi和subi之间的“关系”是什么？。一些MIPS汇编器将subi实现为伪指令（包括MARS模拟器但不包括SPIM）。 - Peter Cordes

Answer 1

创建指令集时，你受到一些限制，如可创建指令的总数。MIPS 的创建者意识到没有必要添加 subi（因为可以使用 2 的补码用addi来加上一个负数），因此他们简单地决定不去制作该指令。这可能是为了节省指令数量，或者只是因为它没有必要。

- Chris Gregg

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非常感谢。所以他们遵循了“少即是多”的原则。 - user379888

@JustAnotherProgrammer - 可能是这样。祝你在MIPS方面好运！Patterson and Hennessy 是学习计算机体系结构（圣经）的好书，而 SPIM模拟器 则是一个不错的工具，如果你想练习MIPS汇编的话。 - Chris Gregg

为什么还需要“sub”呢？我们不能通过使用2的补码来执行任何“sub”操作吗？ - da4kc0m3dy

@mskd96 是的，你可以这样执行 sub，所以它并不是必须的。但是，除非包括 sub 会省略另一个重要操作，否则将其包括在 ISA 中并不会有害。 - Chris Gregg

你忘记了Patterson和Hennessy的一个设计原则：“让常见情况快速执行”。 sub比使用大于32767的立即数的subi更常见，因此引入了该指令，否则我们的完整指令集只需要一条指令，但处理常见操作会变得非常缓慢。 “好的设计需要做出好的妥协。” - phuclv

Answer 2

无论是addi还是addiu，都将16位有符号立即数作为操作数，因此添加单独的subi和subiu操作码没有意义。

- ninjalj

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他们本可以在汇编器中轻松添加一个subi操作码，用于映射到相同的硬件指令。 - Bo Persson

@Bo 任何一个像样的MIPS汇编器都支持subi助记符（它会发出addi指令）。 - Igor Skochinsky

@Bo Persson：那就不是一个操作码，而是一个伪指令 :) - ninjalj

只是一个问题：addi 中的 immediate 在加到寄存器时是否进行符号扩展？ - user35443

@user35443：是的，对于ADDIU也是一样（ADDIU与ADDI的唯一区别在于它不会引发溢出异常）。 - ninjalj