3.5　移位操作

常見的移位操作如下。

● sll：邏輯左移（shift left logical），最高位丟棄，最低位補0，如圖3.10（a）所示。

● srl：邏輯右移（shift right logical），最高位補0，最低位丟棄，如圖3.10（b）所示。

● sra：算術右移（shift right arithmetic），最低位丟棄，最高位按照符號進行擴展，如圖3.10（c）所示。

圖3.10　移位操作

常見的移位指令如表3.4所示。

表3.4　常見的移位指令

關于移位操作指令，有以下3點需要注意。

● RISC-V指令集里沒有單獨設置算術左移指令，因為sll指令會把最高位丟棄。

● 邏輯右移和算術右移的區別在于是否考慮符號。

　　例如，源操作數為二進制數10 1010 1010。

　　邏輯右移一位，變成[0]1 0101 0101（ 最高位永遠補0）。

　　算術右移一位，變成[1]1 0101 0101（需要按照源操作數進行符號擴展）。

● 在RV64指令集中，SLL、SRL以及SRA指令只使用rs2寄存器中低6位的數據做移位操作。

【例3-9】　如下代碼使用了SRAI和SRLI指令。

li t0, 0x8000008a00000000
srai a1, t0, 1
srli t1, t0, 1

在上述代碼中，SRAI是立即數算術右移指令，把0x8000 008A 0000 0000右移一位并且根據源二進制數的最高位需要進行符號擴展，結果為0xC000 0045 0000 0000。SRLI是立即數邏輯右移指令，把0x8000 008A 0000 0000右移一位并且在最高位補0，結果為0x4000 0045 0000 0000。

【例3-10】　如下代碼使用了SRAIW和SRLIW指令。

1   li t0, 0x128000008a
2   sraiw a2, t0, 1
3   srliw a3, t0, 1
4
5   li t0, 0x124000008a
6   sraiw a4, t0, 1

在第2行中，使用立即數算術右移指令，截取t0寄存器低32位的值（0x8000 008A）作為新的源操作數，然后右移一位并根據新的源二進制數的最高位需要進行符號擴展，結果為0xFFFF FFFF C000 0045。

在第3行中，使用立即數邏輯右移指令，截取t0寄存器低32位的值（0x8000 008A）作為新的源操作數，然后右移一位并進行符號擴展，結果為0x4000 0045。

在第6行中，使用立即數算術右移指令，截取t0寄存器低32位的值（0x4000 008A）作為新的源操作數，然后右移一位并根據新的源二進制數的最高位需要進行符號擴展，結果為0x2000 0045。

【例3-11】　下面的示例代碼使用了SLLIW指令。

1   li t0, 0x128000008a
2   slliw a3, t0, 1
3
4   li t0, 0x122000008a
5   slliw a4, t0, 1
6
7   li t0, 0x124000008a
8   slliw a5, t0, 1

在第2行中，使用立即數邏輯左移指令，截取t0寄存器低32位的值（0x8000 008A），然后左移一位，結果為0x114。

在第5行中，截取t0寄存器低32位的值（0x2000 008A），左移一位，結果為0x4000 0114。

在第8行中，截取t0寄存器的低32位的值（0x4000 008A），左移一位后為0x800 00114，由于最高位為1，需要進行符號擴展，結果為0xFFFF FFFF 8000 0114。