MIPS BNE BEQ计算机组织与设计

Question

所以，我会引用我的书（计算机组织与设计），然后我会问我的问题：

编译IF-THEN-ELSE到条件分支

在下面的代码段，F，G，J，i和j是变量。如果五个变量f到j对应于五个寄存器$ s0到$ s4，那么这个C if语句的已编译的MIPS代码是什么？

if（i == j）f = g + h;否则f = g - h;

图2.9是的MIPS代码应该做什么的流程图。第一个表达式比较是否相等，所以如果寄存器等于指令（beq），那么我们似乎会希望分支。 通常，如果我们测试相反的条件以分支执行if（随后定义的标签Else）的后续部分的代码，则代码将更有效，因此如果寄存器不相等，则使用分支指令（BNE）：

BNE $ S3，S4 $，否则＃去不然，如果我≠j时

我搜索过一段时间，但我找不到为什么BNE会更高于beq。 （但是我确实发现BNE有时建议，因为它使代码更容易理解，因为当条件成立的正下方BNE语句执行的语句。）

所以，如果它不会是更总的来说效率很高，但在这个特定的练习中它仍然可能更有效率。我考虑过这个问题，并且我认为跳转指令会花费时间，因此我们希望尽量减少跳转次数。这意味着，当我们期望条件成立时，我们应该使用bne，当我们预期条件失败时，我们应该使用beq。

现在，如果我们测试$ S3是否等于$ S4，当我们没有任何有关这些寄存器的内容信息，这不是合理的假设，他们很可能是相等的;相反，它们更不可能是平等的，这会导致使用beq而不是bne。

因此，要总结：教科书说BNE比BEQ更有效，无论是在普通或只是在这个例子中是不明确的，但在任何情况下，我不明白为什么。

Answer 1

效率不从机器代码用于对BNE BEQ的直接比较。该文本描述了通过编码优化整个性能以缩短最常见的代码路径。

如果您认为这些值更可能不相等，那么在使用bne时只需要处理一条指令，如果您使用beq，则必须执行额外的故障跳转。

的最短路径是通过比较砸，失败并不会跳。

从http://www.cs.gmu.edu/~setia/cs365-S02/class3.pdf：

非正常情况的分支机构

BEQ $ 18 $ 19 L1

• 其他处理

• JMP

换成

BNE $ 18 $ 19 L2

• 成功处理

• 末

L2：

快速制作常见的情况 - 对于大多数分支 一个指令

重读你的问题，我觉得关键是这样的假设：

“现在，如果我们测试$ S3是否等于$ S4，当我们没有信息 任何关于这些寄存器的内容，假设它们可能是相等的，这是不合理的 ;相反，它更 可能，他们是不相等的，这将导致使用BEQ 代替BNE。”

这似乎是混乱，我们需要找到一些证据或理由，以确定这可能性更大，寄存器相等或不相等

在这种情况下，我们正在检查if-then-else。我断言我们期望if-test通过，这是twalberg描述的心理学。这些寄存器不可能包含随机值，因为它们包含程序员期望的数据 - 以前操作的结果。

Answer 2

这样做的另一个原因是简单的branch predictors通常假定不采用前向分支并且采用后向分支。这个假设为简单循环提供了更好的性能。