计算机组成学习记录-体系结构-逻辑指令

汇编语言中的逻辑指令具有强大的功能，它们可以实现的不只是逻辑计算，也常常用于屏蔽位，组合位等功能。

逻辑指令中的R-指令

MIPS中的逻辑操作包括and，or，xor，nor，都是按位操作。这些逻辑操作都有相应的指令，也有各自不同的用法功能。

and

and可以用于屏蔽位，即将不用的位清零。

and $s1, $s2, $s3
# $s2 = 0xFFFF0000
# $s3 = 0x8A4C5321
# add指令执行后，$s1 = 0x8A4C0000

从例中可见，add屏蔽了$s3的低16位。
通过改变$s2中为0的位，可以屏蔽$s3中任何一个子集，对于以其他寄存器为操作数的and指令也是如此。

看到这个，我不禁联想到C语言中数组的清零，感觉如果数组中每个元素都与$0进行and操作，就可以实现清零，不知道实际操作是什么样的

or

or可以用于组合位，将不同寄存器中的内容组合在一起。

or $s1, $s2, $s3
# $s2 = 0xFFFF0000
# $s3 = 0x00005321
# add指令执行后，$s1 = 0xFFFF5321

这里可以见到$s2的高十六位与$s3的低十六位组合在了一起，其他实现组合作用的or指令也都像这样。

nor

注意到，MIPS逻辑操作中并没有not指令。其实not指令可以由nor轻松实现。
将需要取否的寄存器作为操作数与$0进行nor操作，该寄存器中为1的位由于与0不同，故成为0，为0的位与0相同，故为1。
如此就实现了not操作。

逻辑操作中的I-指令

MIPS中逻辑的立即数操作有andi，ori，xori。

ori

把一个立即数与$0一同进行ori操作，则可以将该立即数载入目的寄存器，实现赋值作用，但这里只能赋值目的寄存器的低十六位。
对寄存器的高十六位进行赋值时，常常采用lui指令。方便记忆，我把它看作load upper immediate。
这两个方式结合在一起，就可以对一个字赋值。

低十六位赋值还有其他的赋值方式，用addi指令，将$0与立即数相加即可。

nori

注意到所给出的逻辑操作中并没有nori，这是因为nori也可以由其他指令实现。
先进行赋值操作，再用nor即可实现。