Every people has right on left
Chia ulo havas rajton sur levo
Каждый человек имеет право на лево
(Н. Фоменко)
CopyLeft (L) Юрий А. Денисов
(yudenisov)
Все права защищены
D.1.2. Целочисленное АЛУ.
Целочисленное арифметико-логическое устройство является, наверное, первым универсальным АЛУ. Это АЛУ могло работать с целыми числами и вещественными числами с фиксированной точкой [А.В. Нестеренко. ЭВМ и профессия программиста. М.: Просвещение, 1990, пп. 2.1.1 - 2.1.4].
Не смотря на большое число команд микропроцессора, это устройство фактически все команды сводит к девяти элементарным операциям. Все оно приведены в таблице.
| Операция | Обозначение | Количество операндов | Подсистема выполнения |
| Сложение | + | 2 | Сумматор |
| Вычитание | - | 3 | Cумматор и регистр |
| Логическое умножение, И | ^, &, and | 2 | Логические схемы |
| Логическое сложение, ИЛИ | V, |, or | 2 | Логические схемы |
| Сдвиг влево | << | 2 | Регистр |
| Сдвиг вправо | >> | 2 | Регистр |
| Инверсия (НЕ) | !,not | 1 | Логические схемы |
| Увеличение на 1, инкремент | ++,inc | 1 | Сумматор |
| Уменьшение на 1, декремент | –,dec | 1 | Сумматор |
Подробнее об устройстве регистров, логических схем и сумматоров смотри приведенные перепечатки ([Информатика в понятиях и терминах. М.: Просвещение, 1991. - стр. 88-93], ["Квант", 1985. – 9-12, 1986, – 1-6.]) Именно эти операции выполняются за один такт микропроцессора (см. синхронизирующие импульсы, тактовая частота), и имеют наибольшую скорость выполнения. Они являются единственными командами для MISC-процессоров [Борис Богумирский. Эффективная работа на IBM PC. С.-Пб.: Питер-ПРЕСС, 1985 - 683 с.], основой для операция в RISC-процессорах (смотри раздел E этого выпуска). Фактически все другие операции осуществляются с помощью этих девяти базовых. Так, умножение восьмиразрядных целых чисел A и B выполняются по следующему алгоритму:
- Обнуляется результат.
- Если последний разряд числа B – единица, ток результату прибавляется число A.
- Число A сдвигается на разряд влево, а число B – на разряд вправо.
- Повторяются шаги со второго по третий семь раз.
Заметим, что сдвиг влево на 1 разряд соответствует умножению на два, а сдвиг вправо на один разряд – целочисленному делению на два.
Команда изменения знака числа будет следующей:
- Вначале происходит инверсия числа.
- После этого производится инкремент результата (т.е. к нему прибавляется единица.)
- Таким образом число переводится в дополнительный код (смотри форматы представления чисел в приложении I, книгу В.А. Григорьева "Микропроцессор i486, кн. 1-4 и книгу "ЭВМ и профессия программиста" Нестеренко.) Команда определения знака числа основывается просто на проверке самого старшего бита (смотри там же.)
.