自己写CPU第九阶段（3）——加载存储指令说明2（swl、swr）

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q=%E8%87%AA%E5%B7%B1%E5%8A%A8%E6%89%8B%E5%86%99CPU&ie=utf-8&src=se_lighten_quotes_f" style="color:rgb(0,0,240); text-decoration:none; position:static; display:inline">自己动手写CPU》，今天是第39篇，我尽量每周四篇。可是近期已经非常久没有实现这个目标了，一直都有事。不好意思哈。

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q=%E8%87%AA%E5%B7%B1%E5%8A%A8%E6%89%8B%E5%86%99CPU&ie=utf-8&src=se_lighten_quotes_f" style="color:rgb(0,0,240); text-decoration:none; display:inline; position:static">自己动手写CPU》书评的前十名读者，均可获赠《步步惊芯——软核处理器内部设计分析》一书。大家踊跃參与吧！

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今天继续对MIPS32中载入存储指令进行说明（主要是swl、swr），上次已经介绍一些其它的载入存储指令。大家能够回想。

9.1.5 存储指令swl、swr说明

存储指令swl、swr的格式如图9-12所看到的。

• 当指令中的指令码为6'b101010时。是swl指令。非对齐存储指令。向左存储

指令使用方法为：swl rt, offset(base)

指令作用为：将地址为rt的通用寄存器的高位部分存储到内存中指定的地址处，存储地址的最后两位确定了要存储rt通用寄存器的哪几个字节。swl指令对存储地址没有对齐要求，这是与前面介绍的sh、sw指令的不同之处。在大端模式、小端模式下，swl指令的效果不同，由于OpenMIPS是大端模式。所以此处仅仅介绍在大端模式下swl指令的效果。如果计算出来的存储地址是storeaddr，storeaddr最低两位的值为n，storeaddr最低两位设为0后的值称为storeaddr_align，例如以下。

存储地址storeaddr = signed_extended(offset) + GPR[base]

n = storeaddr[1:0]

storeaddr_align = storeaddr – n

比如：如果计算出来的存储地址是5，swl指令要向地址5存储数据，那么storeaddr就等于5，n等于1，storeaddr_align等于4。

swl指令的作用是将地址为rt的通用寄存器的最高4-n个字节存储到地址storeaddr处。

继续上例。此时storeaddr_align为4，n为1，所以将地址rt的通用寄存器的最高3个字节存储到从地址5開始处。相应的是地址为5、6、7的三个字节，如图9-13所看到的。

一个更加通用的描写叙述如图9-14所看到的。

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpc2hhbmd3ZW4=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="">

• 当指令中的指令码为6'b101110时。是swr指令，非对齐存储指令，向右存储

指令使用方法为：swr rt, offset(base)

指令作用为：将地址为rt的通用寄存器的低位部分存储到内存中指定的地址处，存储地址的最后两位确定了要存储rt通用寄存器的哪几个字节。

还是如果计算出来的存储地址是storeaddr。storeaddr的最低两位的值为n，storeaddr最低两位设为0后的值称为storeaddr_align。例如以下。

存储地址storeaddr = signed_extended(offset) + GPR[base]

n = storeaddr[1:0]

storeaddr_align = storeaddr – n

比如：如果计算出来的存储地址是9，swr指令要向地址9存储数据，那么storeaddr就等于9，n等于1，storeaddr_align等于8。

swr指令的作用是将地址为rt的通用寄存器的最低n+1个字节存储到地址storeaddr_align处。

继续上例。此时storeaddr_align为8。n为1，所以将地址rt的通用寄存器的最低2个字节存储到从地址8開始处，相应的是地址为8、9的两个位置，如图9-15所看到的。一个更加通用的描写叙述如图9-16所看到的。

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGVpc2hhbmd3ZW4=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="">

swl与swr指令配合能够实现向一个非对齐地址存储一个字，并且仅仅须要使用2条指令，提高了效率。比如：使用一般指令向地址7处存储一个字，那么能够使用下面代码实现。共5条指令。

sll $2, $1, 24       # 要存储的数据在$1中。将$1的最高字节存储到$2
sb  $2, 7($0)        # 存储最高字节到地址为7的内存处
sll $2, $1, 8        # 将$1的第2、1字节保存到$2中
sh  $2, 8($0)        # 存储第2、1字节到地址为8、9的内存处
sb  $1, 10($0)       # 存储第0字节到地址为10的内存处

而有了swl、swr指令后，仅仅须要2条指令就可以。例如以下。图9-17是对这个过程的描写叙述。

swl $1, 7($0)
swr $1, 10($0)

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