如何确定MIPS指令中rs、rd、rt字段的取值？

rs、rt、rd都是MIPS指令中的5位寄存器编号字段，取值完全由两个规则共同决定：一是MIPS架构统一规定的通用寄存器编号映射，二是不同指令类型的字段分配规则，具体推导逻辑如下： #

1. 先明确指令类型的字段分配规则 #

MIPS是定长32位指令集，不同类型指令的字段排布固定：

• I型指令（如addi、lw、sw等立即数/访存类指令）：32位按顺序拆分为「6位操作码 + 5位rs + 5位rt + 16位立即数」，对应汇编格式为操作码 rt, rs, 立即数，即汇编语句中第二个寄存器参数对应rs字段，第一个寄存器参数对应rt字段，无rd字段。
• R型指令（如add、sub等寄存器运算类指令）：32位按顺序拆分为「6位0操作码 + 5位rs + 5位rt + 5位rd + 5位移位量 + 6位功能码」，对应汇编格式为操作码 rd, rs, rt，即汇编语句中第一个寄存器参数对应rd字段，第二个对应rs字段，第三个对应rt字段。

2. 匹配通用寄存器的编号映射 #

MIPS32架构共定义32个通用寄存器，每个寄存器的汇编助记符对应固定的十进制编号，转5位二进制就是对应字段的取值，常用寄存器映射关系如下：

• $0 ($zero)：十进制0 → 00000
• $1 ($at)：十进制1 → 00001
• $2~$3 ($v0_{$v1)：十进制2}3 → 00010~00011
• $4~$7 ($a0_{$a3)：十进制4}7 → 00100~00111
• $8~$15 ($t0_{$t7)：十进制8}15 → 01000~01111
  • $t0：8 → 01000
  • $t1：9 → 01001
  • $t2：10 → 01010
  • $t3：11 → 01011
  • 其余以此类推
• $16~$23 ($s0_{$s7)：十进制16}23 → 10000~10111
• $24~$25 ($t8_{$t9)：十进制24}25 → 11000~11001
• $26~$27 ($k0_{$k1)：十进制26}27 → 11010~11011
• $28 ($gp)：十进制28 → 11100
• $29 ($sp)：十进制29 → 11101
• $30 ($fp)：十进制30 → 11110
• $31 ($ra)：十进制31 → 11111

示例推导（对应addi $t1, $t2, 20） #

1. 识别指令类型：addi是I型指令，按照I型指令汇编规则，语句中第二个寄存器参数$t2对应rs字段。
2. 查寄存器映射：$t2对应的十进制编号是10，转换为5位二进制就是01010，就是rs字段的取值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Heavenguard.01