Umdrehen von Bits in MIPS Assembly

Um die Bits in einer Variablen in MIPS Assembly umzudrehen, gibt es verschiedene Ansätze. Einer dieser Ansätze ist die Verwendung einer Schleife. In der Schleife wird das Bit an der jeweiligen Position mit dem Bit an der entsprechenden umgedrehten Position getauscht. Die Schleife wird so lange durchlaufen bis alle Bits in der Variablen umgedreht wurden.

Hier ist ein Beispiel, ebenso wie die Funktion in C aussehen würde:

unsigned int invert_bit_order_loop(unsigned int value) {
unsigned int result = 0;
int shift = 8 * sizeof(unsigned int) - 1;

while(shift >= 0) {
result |= (value & 1) << shift;
value >>= 1;
shift--;
}

return result;
}

Um diese Funktion in MIPS Assembly umzusetzen, müsste der C-Code in die entsprechenden Assembly-Befehle übersetzt werden. Hier ist eine mögliche Umsetzung:

invert_bit_order_loop:
li $t1, 0

Initialisierung des Ergebnisregisters

li $t2, 31

Initialisierung des Shift-Registers

loop:
andi $t3, $a0, 1

Bit an der aktuellen Position auslesen

sllv $t3, $t3, $t2

Bit an die entsprechende umgedrehte Position verschieben

or $t1, $t1, $t3

Ergebnis aktualisieren

srl $a0, $a0, 1 # Variable um ein Bit ➡️ verschieben
subi $t2, $t2, 1

Shift-Register aktualisieren

bgez $t2, loop

Schleife solange durchlaufen, bis alle Bits umgedreht wurden

move $v0, $t1

Ergebnis in Rückgaberegister verschieben

jr $ra

Rückkehr zum Aufrufer

Um die Funktion zu testen, kann der folgende Code verwendet werden:

main:
li $a0, 7827705

Wert, dessen Bits umgedreht werden sollen

jal invert_bit_order_loop

Funktion aufrufen

move $t0, $v0

Ergebnis in $t0 speichern

Hier kann der Inhalt von $t0 überprüft werden

Programmende

li $v0, 10
syscall

Es gibt ebenfalls noch einen anderen Ansatz der die Verwendung einer Lookup-Tabelle beinhaltet. Dabei wird eine Tabelle mit den umgedrehten Bits vorbereitet und die Bits in der Variablen direkt mit den Werten aus der Tabelle ausgetauscht. Dieser Ansatz kann unter Umständen etwas schneller sein als die Schleifenmethode, da keine Schleife durchlaufen werden muss.

Es gibt also mehrere Möglichkeiten um Bits in einer Variable in MIPS Assembly umzudrehen. Die Wahl der Methode hängt von den Anforderungen und der Performance ab.