汇编循环遍历寄存器值的每一位

Question

我有一个寄存器 $t0，其中存储了一些整数。例如，假设我将整数 1100 存储到其中。这个值的二进制表示是 0000010001001100。当然对于 32 位寄存器它可以扩展到 32 位，但这很容易做到。

我正在尝试在程序集中实现一个循环，循环遍历寄存器值的每一位并检查它是 1 还是 0。该怎么做？

也许我误解了寄存器的本质。据我了解，寄存器存储一个 32 位数字，是吗？这是否意味着每一位都存储在特定地址？

我试过对寄存器使用移位并检查位，但失败了。我还查看了 lb 命令，但这会加载字节，而不是位。那么一个人会做什么？

Answer 1

在任何处理器上，设置一个循环来计算寄存器中的位数，在本例中为 32。在每次通过循环时，将感兴趣的寄存器加 1。然后将结果添加到累加器，最后移位寄存器。这给了你设置位数。

具体指令因处理器而异。要循环，您通常会设置一个标签，递减一个计数器，然后执行一个名称类似于 branch_not_equal_to 零（BNZ、BNEQ0 之类的名称）的指令。 and 的名称类似于 AND、ANDI（和立即数）。 ADD 可能是 ADD、ADC（带进位加法）。移位类似于 ASR（算术右移）LSR（逻辑右移），您可能必须将其传递 1 才能表示仅移位一个位置。但是所有处理器都允许您以这种方式读出寄存器位。

Answer 2

一些基础知识：

大多数（全部？）移位指令将位移出进位标志

大多数（全部？）CPU 有一个分支命令，跳转到设置了进位标志的位置

将此结合起来，您可以执行以下操作：

load register1,< the value to be tested >
load register2, 0

Lrepeat:
    compare register1 with 0
    jump if zero Lexit

    shift right register1
    jump no carry Lskip
    increase register2 
Lskip:
    jump Lrepeat

Lexit:                      ; when you end up here, your register2
                            ; holds the count of bit register1 had set

还有一些优化可以做：

Lrepeat:
    compare register1 with 0
    jump if zero Lexit
    shift right register1
    jump no carry Lskip       <-- note: here you jump ...
    increase register2 
Lskip:
    jump Lrepeat              <-- ... to jump again!
Lexit:

=====>

Lrepeat:
    compare register1 with 0
    jump if zero Lexit
    shift right register1
    jump no carry Lrepeat     <-- so you can optimize it this way
    increase register2 
Lskip:
    jump Lrepeat             
Lexit:

一些 CPU 有一个 "add carry" 指令，例如6502:

ADC register,value      ; register = register + value + Carry flag

这可以用来避免分支（条件跳转），方法是在每个循环中将 0（当然加上进位）添加到 register2

    shift right register1
    add with carry register2,0   ; may look weird, but this adds a 
                                 ; 1 if the carry is set, which is
                                 ; exactly what we want here
    jump Lrepeat

请注意，您不需要知道寄存器大小！您只需循环直到寄存器为 1，这可以为您节省很多时间，例如如果您的值类似于 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001

Answer 3

将要迭代的寄存器记为R0。因此，例如，最低有效位是 R0= 1011 0101.

2) 使用第二个清除寄存器R1=0000 0001.

3) AND R1 with R0 然后右移 R0（因此下一次迭代检查 R0 的下一位）。

4) 设 R3 为第三个递增 1 IF 的寄存器 AND 运算结果为 1（即，您运行为 1在 R0）。 ELSE，再次循环检查R0.

中的下一位

您可以通过递减循环计数器迭代整个 32 位或您选择的长度。

汇编循环遍历寄存器值的每一位

Assembly Loop Through Each Bit of Register Value

assembly

loops

mips