sra(右移算术)与srl(右移逻辑)

Question

请看一下这两段伪汇编代码：

1）

li $t0,53
sll $t1,$t0,2
srl $t2,$t0,2
sra $t3,$t0,2
print $t1  
print $t2  
print $t3  

2）

li $t0,-53

sll $t1,$t0,2
srl $t2,$t0,2
sra $t3,$t0,2
print $t1
print $t2
print $t3

在第一种情况下，输出为：
212
13
13

后者是：
-212
107374…
-14
但不应该：sra（-53）=-（srl 53）？

Answer 1

-53 = 1111111111001011
           sra 2
      1111111111110010(11) = -14
       ^^              ^^
      sign           dropped
    extension

由于正结果和负结果的额外位都被简单地丢弃，因此如果您将移位视为除法，则结果总是向下取整。

 53 sra 2 = floor( 53 / 2^2) = floor( 13.25) =  13
-53 sra 2 = floor(-53 / 2^2) = floor(-13.25) = -14

Answer 2

答案与二的补码表示法有关。sra的目的是支持以2的补码表示的负数。如果值为负数，则最高有效位为1，当以"算术"方式右移时，该位是重复的。

在32位x86上，这意味着：

 53 = 00000000000000000000000000110101
-53 = 11111111111111111111111111001011
 srl( 53, 2) =  13 = 00000000000000000000000000001101
               -13 = 11111111111111111111111111110011
 sra(-53, 2) = -14 = 11111111111111111111111111110010

我想要意识到的是，在2的补码中，一个数字的负数不是这个数字中每一位的反转——它是每个位的反转，然后把1加到这个数字上。考虑：

 1 = 0000001
-1 = 1111111

不是：

-1 = 1111110

这将导致：

 0 = -1 + 1 = 11111111

换句话说，在二的补码中不存在"负零"。零占用了领域中的空间，否则被认为是"正号"，因为高位是零。