Architetture Sistemi Elaborazione

Operazioni su stack

Le istruzioni specifiche di push e pop di cui alla tab. 6.3 sono:

Nelle architetture mostrate di precedenti generazioni, i soli 6800d e VAXd prevedono l'uso di stack a livello linguaggio macchina. Infatti, il push e il pop venivano effettuati nel passato soltanto usando normali registri puntatori allo stack realizzato in memoria via software.

1.4 Miscellanea

Si noti in generale che:

• Il 370d, possedendo registri generali e non modi espliciti, distingue le operazioni in "Load" e "Load Register", per il trasferimento

Verso registri e "Store" per il trasferimento in memoria. Analogamente opererà nelle tabelle successive.

Il 1100d, possedendo più banchi di registri ed una struttura costante delle istruzioni nella quale il modo esplicito è riservato all'indirizzamento dell'altro operando, distingue le istruzioni in "Load(o Store) Accumulator", "Load (o Store) Index", "Load (o Store) Register".

Il G20d carica l'unico accumulatore con il codice CLA, i registri-indice indirizzabili con LXP, un registro d'indirizzamento ausiliario con OCA; i trasferimenti inversi si ottengono con lo Store.

Istruzioni di trasferimento dati per architetture storiche.

Il 6800d ha struttura analoga al G20d (LDA*, LDX, STA*, STX), ma il registro-indice x è unico e quindi implicito.

Il VAXd, ortogonale, usa il solo codice MOVE per tutti.

Istruzioni aritmetiche e logiche

Qui sono presentate le architetture esemplificate

Qui la legenda dei simboli per indicare la natura di un operando

Qui i simboli generali e specifici per individuare i registri di macchina

1 Istruzioni aritmetiche e logiche

1.1 Addizione, sottrazione e operazioni logiche

In tab.7.1 sono riportate alcune fra le principali istruzioni di addizione, sottrazione, con riferimento ai tipi di dati già trattati per le operazioni di trasferimento (virgola fissa di 8, 16 o 32 bit; ovviamente, per tutte le tre architetture si prevedono estensioni a tipi più evoluti, che qui non si illustrano.

Tabella 7.1 Istruzioni di addizione, sottrazione e logiche

8086d

68000d

RISCd

Istruzione Unarie

NEG

NEG

---

G:=-G

NOT

NOT

---

Addizione,

sottrazione. And, Or, etc.

R:=R+G ADDG:=G+R --- ---ANDR:=RÙGG:=GÙRD:=D+G ADDG:=G+D --- ---ANDD:=DÙGG:=GÙD ADDIG:=G+im --- ---ANDIG:=GÙim ADDR1:=R2+R3 --- --- ANDR1:=R2ÙR3 ADDIR1:=R2+im --- --- ANDIR1:=R2Ùim

Moltiplicazione e divisione

MUL --- ---d:=d*G --- MULU ---D:=D*G --- --- MULTUs:=R1*R2

Simili per struttura alle operazioni aritmetiche sono quelle "logiche" (not, and, or, etc.), che operano su tipi "array di bit" delle medesime lunghezze dei dati aritmetici.

Le uniche operazioni unarie oggi diffuse sono la costruzione dell'opposto e analogamente il not logico: NEG G presente sia nell'8086 (formato di fig.3.1b) sia nel 68000d (formato di fig.3.2c), ma non nel RISCd;d'altro canto, l'opposto si può ottenere da una sottrazione (a:=0-a) e quindi non è essenziale. La NEG è aggiunta nel RISCd come pseudoistruzione, cioè come istruzione riconosciuta dall'assembler e

daquesto tradotta in linguaggio macchina. Altre operazioni unarie, come il calcolo del valore assoluto,diffuse in architetture delle precedenti generazioni, si possono trovare come pseudoistruzioni nellearchitetture moderne.

Per le operazioni binarie, la tabella si limita a mostrare le istruzioni di addizione, and emoltiplicazione; peraltro, ovunque ci sia l'addizione s'intende che esiste anche la sottrazione (codicioperativi SUB etc.), ove ci sia l'and esiste anche la or (OR) e la or esclusivo (XOR) e ove ci sia lamoltiplicazione anche la divisione (DIV).

Si noti in particolare:

• la quasi completa ortogonalità del 68000d a livello macchina
• ADD G,D (D:=D+G)
• ADD D,G (G:=G+D)(formato di fig.3.2e) che quindi prevede l'accumulo anche in memoria;
• l'analoga ortogonalità a livello assembler dell'8086d, come per le istruzioni di move (formato di1 of 3 25/01/2007 20.04Istruzioni aritmetiche e logiche

file:///C:/Documents%20and%20Settings/BaRoN%20SaMeDi/Docum...fig.3.1b,d,e,f):ADD R,G (R:=R+G)ADD G,R (G:=G+R)· l'uso dei tre registri espliciti per il RISCd:ADD R1,R2,R3 (R1:=R2+R3)

1.2 Moltiplicazione e divisione

Per la moltiplicazione e divisione, si ricorda che il risultato ha un numero di bit doppio di quello[1] ; nelle tre architetture considerate si adottano tre soluzioni diverse. Con riferimentodegli operandialle operazioni per dati "unsigned" (numeri naturali) si ha:

8086d: l'istruzione opera implicitamente sull'accumulatore AX di 16 bit (formato di fig.3.1b):· MUL Ged il risultato è nei due registri AX e DX.

68000d: l'istruzione è a due operandi espliciti a 16 bit (formato di fig.3.2e):MULU D, Ged il risultato (a 32 bit) è in D.

RISCd: l'istruzione è a due registri espliciti di 32 bit (formato di fig.3.3???):· MULU R1, R2ed il risultato (a 64 bit) è nella coppia di registri

formato di fig.3.1b):INC G (G:=G+1) che è sostituita, nelle altre architetture da normali istruzioni di addizione o dalle tecniche diautoincremento.

1.4 Istruzioni di Shift

Nella tab.7.4 sono mostrate le operazioni di shift semplice (SHR, Shift Right; LSR, Logical ShiftRight, SRLV, Shift Right Logical Variable), le operazioni di shift aritmetici e quelle di shift circolari,dette anche di rotazione; esistono le analoghe a sinistra (SHL, LSL, SLL, etc.). Si tratta in ogni caso dishift multipli:

count= count= count=

Note s o im D o im R o immsh(r/l) (a,b,count): shift (destra/sinistra) a di count bit,

con inserimento di cmash(r/l) (a,count) : shift (destra/sinistra) aritmetico a di count bit

mci(r/l) (a,count) : shift (destra/sinistra) circolare a di count bit

per tutti il numero di shift (count) può essere un immediato, ma inoltre può essere pet l'8086d il registro riferito implicitamente CL, per il 68000 un secondo registro-dati D2 e per il RISCd un secondo registro generale R2.

Sia per il 68000d sia per il RISCd le istruzioni hanno codici diversi a seconda che il numero di shift richiesti sia contenuto in un registro o sia un immediato, ma il 68000d presenta il medesimo codice al livello assembler; mentre il RISCd, in accordo con la sua struttura a 3 registri, pone il risultato dello shift (definito da R1 ed R2 oppure im) in R3..

Lo shift circolare è realizzato come pseudoistruzione nel RISCd.

Per le architetture storiche qui sono illustrate le istruzioni aritmetiche e logiche.[1]

La questione è trattata approfonditamente nel capitolo dell'aritmetica;