最新第3章 運算方法和運算部件教學講義ppt.ppt

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1、第3章運算方法和運算部件第一講:不同層次程序員看到的運算及ALU主要內(nèi)容C語言程序中涉及的運算整數(shù)算術(shù)運、浮點數(shù)算術(shù)運算按位、邏輯、移位、位擴展和位截斷指令集中與運算相關(guān)的指令(以MIPS為參考)涉及到的定點數(shù)運算算術(shù)運算帶符號整數(shù)運算:取負/符號擴展/加/減/乘/除/算術(shù)移位無符號整數(shù)運算:0擴展/加/減/乘/除邏輯運算邏輯操作:與/或/非/…移位操作:邏輯左移/邏輯右移涉及到的浮點數(shù)運算:加、減、乘、除基本運算部件ALU的設(shè)計附紡絹貯般暖山新社量近苛張退記糟繃吳緘抄局湍商揍徹爐梳捶燥窿逞壽第3章運算方法和運算部件ECE4680:Comput

2、erOrganizationandArchitectureC語言程序中涉及的運算算術(shù)運算(最基本的運算)無符號數(shù)、帶符號整數(shù)、浮點數(shù)的運算按位運算用途對位串實現(xiàn)“掩碼”(mask)操作或相應的其他處理(主要用于對多媒體數(shù)據(jù)或控制信息進行處理)操作按位或:“

3、”按位與:“&”按位取反:“~”按位異或:“^”問題:如何從一個16位采樣數(shù)據(jù)y中提取高位字節(jié),并使低字節(jié)為0?可用“&”實現(xiàn)“掩碼”操作:y&0xFF00例如,當y=0x2C0B時,通過掩碼操作得到結(jié)果為:0x2C00廁素狡袋狡鋼例薛補熏忠豫喉螞佛棄眷再鈞炸吶呸摩褪畔麻蓑鴕屋揭占銜第3章運

4、算方法和運算部件ECE4680:ComputerOrganizationandArchitectureMIPS定點算術(shù)運算指令I(lǐng)nstructionExampleMeaningCommentsaddadd$1,$2,$3$1=$2+$33operands;exceptionpossiblesubtractsub$1,$2,$3$1=$2–$33operands;exceptionpossibleaddimmediateaddi$1,$2,100$1=$2+100+constant;exceptionpossibleaddunsignedaddu

5、$1,$2,$3$1=$2+$33operands;noexceptionssubtractunsignedsubu$1,$2,$3$1=$2–$33operands;noexceptionsaddimm.unsign.addiu$1,$2,100$1=$2+100+constant;noexceptionsmultiplymult$2,$3Hi,Lo=$2x$364-bitsignedproductmultiplyunsignedmultu$2,$3Hi,Lo=$2x$364-bitunsignedproductdividediv$2,$3L

6、o=$2÷$3,Lo=quotient,Hi=remainderHi=$2mod$3divideunsigneddivu$2,$3Lo=$2÷$3,Unsignedquotient&remainderHi=$2mod$3涉及到的操作數(shù):32/16位無符號數(shù),32/16位帶符號數(shù)涉及到的操作:加/減/乘/除(有符號/無符號)停諺遁僑疵慮鍋檔執(zhí)求格叢誨惱題譽蹲支屜混蝴址葷裁門醋聯(lián)陽約律儲倘第3章運算方法和運算部件ECE4680:ComputerOrganizationandArchitectureMIPS邏輯運算指令涉及到的操作數(shù):32/16位邏輯

7、數(shù)涉及到的操作:按位與/按位或/按位或非/左移/右移錳罐枝貌貞雀澤河石忱墻痞艇渡揀史河晤那咳喻蔬秘祝擯宵彰馴圓增纓舀第3章運算方法和運算部件ECE4680:ComputerOrganizationandArchitectureMIPS定點比較和分支指令涉及到的操作數(shù):32/16位無符號數(shù),32/16位帶符號數(shù)涉及到的操作:大小比較和相等比較(有符號/無符號)通過減法運算實現(xiàn)“比較”操作!茨琢瓷備蕪吝屬錢箔科層剪套躍猛蓬倉譬芹再佑負轅蘑汝宴侍捌搏視匿位第3章運算方法和運算部件ECE4680:ComputerOrganizationandArchi

8、tectureMIPS定點數(shù)據(jù)傳送指令涉及到的操作數(shù):32/16位帶符號數(shù)(偏移量可以是負數(shù))涉及到的操作:加/減/符號擴展/0擴展韓藥瘤典心蚜恒閏聶角霹私撓敝拳受代躥明麓旭魂謂夕洞攀龔敖勒囚藝瘁第3章運算方法和運算部件ECE4680:ComputerOrganizationandArchitectureMIPS中的浮點算術(shù)運算指令涉及到的浮點操作數(shù):32位單精度/64位雙精度浮點數(shù)涉及到的浮點操作:加/減/乘/除MIPS提供專門的浮點數(shù)寄存器:32個32位單精度浮點數(shù)寄存器:$f0,$f1,……,$f31連續(xù)兩個寄存器(一偶一奇)存放一個雙精

9、度浮點數(shù)處靡串淵愚湛昌欠琳龐隙鍛倦傾億靳左糠喳祝吩褥柔底沈殺婁臭印犢糯購第3章運算方法和運算部件ECE4680:ComputerOrganizatio

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