MIPS中ADDI，ADDIU，ADD，ADDU的区别

文章转载自：https://blog.csdn.net/sinat_42483341/article/details/89511856

ADDI、ADDIU：加立即数，区别在于是否检测溢出。

Format: ADDI rt, rs, immediate
To add a constant to a 32-bit integer. If overflow occurs, then trap.

Format: ADDIU rt, rs, immediate
To add a constant to a 32-bit integer

ADD、ADDU：加寄存器，区别在于是否检测溢出。

Format: ADD rd, rs, rt
To add 32-bit integers. If an overflow occurs, then trap.

Format: ADDU rd, rs, rt
To add 32-bit integers

可知，在忽略溢出的前提下，ADDI与ADDIU等价，ADD与ADDU等价。原因如下：

分析

1、忽略溢出，addi与addiu等价

addi是加立即数指令，支持溢出检测，具体表现为：遇到溢出时，溢出错误标志变为高电平，传送到控制器cu中，导致此时的寄存器写使能信号regwr无效，最终结果为不将运算结果写入目的寄存器。

addiu是加立即数指令，不受溢出限制，具体表现为：遇到溢出时，对溢出的结果进行32bit求模，将求模结果写入目的寄存器中，因而不受溢出限制。

在忽略溢出的前提下，addi和addiu都能计算出溢出后的结果（进行32bit求模），并且将结果写入目的寄存器中，因此二者是等价的。

2、忽略溢出，add与addu等价

Add是将rs与rt中的值相加，结果存储在rd寄存器中。检测溢出。如果不溢出，将结果存储在rd寄存器中，如果溢出，抛出溢出异常，不改变rd中的值。

Addu是将rs与rt中的值相加，结果存储在rd寄存器中。不检测溢出，如果溢出，不会抛出异常。
add是有符号数加法，addu是”无符号数”加法，但是对于cpu来说，都是一样的，不管有没有符号位，都是从最低位加，进位，一直到最高位。

在忽略溢出的条件下，无论是否溢出，二者都将计算结果存入rd中，因此二者是等价的。

所以我的结论是：

对于CPU来说，有符号或者无符号都不重要。他们的运算都是一样的，不管有没有符号位，都是从最低位加，进位，一直到最高位，区别在于是否具有溢出检测。

所以，ADD和ADDU都可以适用于有符号/无符号数的加法，其区别只是是否具有溢出检测。

附：四个指令的官方定义

MIPS32 Architecture For Programmers这本书中，对于这四个指令的定义如下：

ADDI

ADDIU

ADD

ADDU