“移位单独对位进行操作”是什么意思？答案

【问题标题】：What's the meaning of "shift operates on bits individually"?“移位单独对位进行操作”是什么意思？
【发布时间】：2019-01-13 06:10:00
【问题描述】：

我在我的书中读过这句话：

逻辑和移位指令分别对位进行操作算术，对整个单词进行运算

用于隔离字段。通过掩蔽或来回移动。

这两个句子我完全看不懂。

移位和算术指令都会改变所有位（在某些情况下），而在算术中，位会被逐个相加来计算答案。

那么这部分是什么意思“指令对位单独操作不像算术，它对整个单词进行操作”？

我的第二个问题：

我不知道这部分有什么想法，你能给我解释一下吗：

用于隔离字段。通过掩蔽或来回移动。

我的第三个问题：什么是逻辑指令。例如，他的意思是 AND，OR 吗？你能解释更多吗？

【问题讨论】：

标签： assembly bit-manipulation mips bitwise-operators shift

【解决方案1】：

逻辑和移位操作通常称为按位操作。它们单独对位进行操作，这意味着每个输出位仅取决于输入中单个固定位位置的位，您可以立即计算该位而不依赖于任何其他位或之前的计算结果

例如在 AND、OR、XOR 中...output[n]（即输出中的第 n 位）是根据 input1[n] 和 input2[n] 计算得出的。类似地，左移 N 只从 input[i - N] 生成 output[i]，补码（NOT）从 input[n] 转换为 output[n]。我正在从here 获取示例图像，以便更容易理解

还有：
左移：

OTOH 加法结果中的每一位都取决于 carry in 并且必须像这样等待前面的加法操作完成 S_n = A_n + B_n + C_n

可以通过使用carry-lookahead adder 中的一些逻辑预先计算进位来进行更快的加法，但它仍然比没有依赖项的按位运算更慢并且需要更多的芯片面积。同样，其他算术运算也不能通过单独获取每个输出位来完成。

这是您的第一个和第三个问题。关于第二个

用于通过屏蔽或来回移动来隔离字段。

表示它们用于通过使用 AND 进行掩码来获得 bit fields（即，通过过滤掉掩码为零的位置中的位，仅让该字段中的位位通过），或将位移出为零并回到原来的位置

进一步阅读：

【讨论】：

【解决方案2】：

逻辑指令是and，or，xor，但是第一句话我都不懂。

关于第二个，假设您对单词的一部分感兴趣，例如位 6..4，并且您想要提取此信息。有两种方法可以做到这一点。

使用遮罩和移位。您设置一个掩码，在您感兴趣的字段上设置一个掩码，在其他地方设置一个零，然后对这个掩码应用 AND。

unsigned original ;        // initial data is yyy...yyyxxxyyyy 
                           // where the interesting part is coded by xxx
unsigned field ;           // we want to have field=00..0xxx
unsigned mask = 0x70 ;     // 0...01110000 ones on the interesting part
field = original & mask  ; // field=0...00xxx0000
field >>= 4 ;              // field=00...00xxx

只使用班次

unsigned original, field ; // initial data and interesting field
field = original << 25  ;  // put interesting bits in the msb of field 
                           // field=xxxyyyy00..00
field >>= 29 ;             // get rid of the 4 LSB -> field=00...00xxx

如果您想修改这些位而不是提取它们，可以使用类似的方法。

【讨论】：