lb 指令究竟是做什么的？

Question

我要考试了，其中一个练习题是：

假设$t0包含 value0x12121212和$t1address 0x1000000。

假设从地址开始的内存数据0x1000000是： 88 77 66 55。

$t0执行以下代码后的值是什么：

lb $t0, 0($t1)

a) 0x00000088b) 0x88121212c) 0xffffff88d)0x12121288

我给出的答案是a，因为lb指令将读取的字节（根据我对指令的理解）是 88。然后 88 将被存储在 中$t0，因此值将是0x00000088。但给出的答案是c。我觉得我对lb工作原理有一个根本的误解- 有人可以解释为什么答案c吗？

Answer 1

该lb指令从内存加载一个字节并sign extends加载到寄存器的大小。该lbu指令执行相同的操作，但不带符号扩展（无符号）。

http://en.wikipedia.org/wiki/MIPS_architecture#Integer

大多数计算机（包括 MIPS）使用二进制补码来表示有符号值，尽管还有其他方法对符号进行编码，浮点通常以使用有符号大小的IEEE 754格式表示。整数有符号值可以用任意位数表示，例如

• C中的achar是8位，可以表示-128到+127
• C中的ashort是16位，可以表示-32768到+32767
• ETC

在二进制补码中，最高有效位可用于确定数字的符号，a'1'表示负数，a'0'表示正数。

当数字 0x88 被解释为 8 位二进制补码数时，它是负数 0x78 或十进制 -120。当以 32 位二进制补码表示时，为 0xFFFFFF88。有几种方法可以记住如何计算数字的补码：

• 取数字的补码（反转每一位）并添加“1”，或者
• 从最低有效位到最高有效位（从右到左），跳过遇到的每个“0”和第一个“1”，反转之后的每一位

要将 8 位符号扩展为 32 位，只需查看最高有效位（第 7 位）并将该位复制到第 8 位到第 31 位...这来自二进制补码的定义。

Answer 2

答案是c) 0xffffff88。所述lb指令登录延伸字节成32位值。即最高有效位 (msb) 被复制到高 24 位。

0x88 == 0b10001000，即 msb 为 1。所以高 24 位将是 0b111111111111111111111111 == 0xffffff。