为什么我们需要一个标志来表示零结果？

Question

在诸如shift，add，increment之类的指令中，我们总是检查结果，如果结果为零，我们在一个标志中指示。在什么情况下我们使用这个零旗？这个零旗的用途是什么？

Answer 1

我们将这些标志用于两个主要目的：

• 条件执行代码（通常有分支/跳转指令，如果其中一个标志设置为特定值，则转移执行），这包括循环，而不仅仅是高级语言中的/ then / else语句
• 复数算术和按位逻辑，包括任意精度算术（其中进位在非常长的整数的寄存器大小部分的加/减/移位之间传播）

并非所有CPU都有标志来描述ALU操作结果，包括零，负，无符号上溢/下溢（或者，进位/借位），有符号溢出，奇偶校验等。

MIPS CPU没有用于整数和按位运算的标志。具有条件分支，可以在以下条件上分支：

• 登记平等/不平等
• 将等式注册为零/非零
• 寄存器小于/大于零
• 寄存器大于/小于或等于零

如果需要这些分支不支持的不同类型的比较，则有特殊说明。他们将结果设置为0或1，然后条件分支可以将其用作输入。

MIPS处理器上的进位和溢出有点棘手。它们需要通过多个指令获得。

Answer 2

通常，CPU的标志用于执行条件操作。

（一个例外是进位标志，它既用于条件运算，也用于诸如随身携带或减借等操作中的“进位”。）

在ARM CPU上，您可以根据零标志执行任何指令：例如，如果设置了零标志，则指令ldmeqda将与指令ldmda相同;零标志清除时，它什么都不做。

通常，您首先执行减法（使用cmp指令）来比较两个数字。如果两个数字相等，则设置零标志。只有当两个数字（非）相等时，才会执行下一条指令，因此您可以根据零标志的状态执行指令。

（指令cmp执行减法并丢弃结果！这意味着该指令仅根据减法结果设置标志。这在CoMParing两个数字时很有用;这就是指令命名为cmp的原因。）

在大多数其他具有标志的CPU（并非所有CPU都有它们）上，您只能根据标志的状态进行跳转（分支）。

你做的是如果标志的状态错误，你跳过不执行的指令。

示例（x86）：

someloop:
    mov eax, [esi]
    add esi, 20
    add eax, 1234
    # The zero flag will be set if the result is 0
    # The next instruction will jump if the zero flag is set
    jz skipif
    # We only get here if the zero flag is clear
    # This corresponds to "if(eax!=0)" in C
    mov [esi-10],bl
skipif:
    dec edx
    # The zero flag is set if edx is not 0
    # Jump back to "someloop" if this is the case
    # This corresponds to a "do { ... } while((--edx)!=0);"
    # loop in C
    jnz someloop