Comment les processeurs implémentent-ils des instructions comme MUL/MULT?

Question

Dans les différents langages d'assemblage MUL (x86)/MULT (mips) se réfèrent à la multiplication. C'est une boîte noire pour le programmeur. Je m'intéresse à la façon dont un processeur accomplit une multiplication indépendamment de l'architecture. Disons que j'ai deux valeurs de 16 bits dans mes registres et que je suis le processeur, donc je dois implémenter MUL en utilisant les autres instructions de bidouillage que j'ai (et, ou, xor, pas, shl, shr, etc.). Que dois-je faire?

Answer 1

http://en.wikipedia.org/wiki/Multiplication_ALU Wikipédia énumère différentes méthodes pour faire de la multiplication dans un circuit numérique. Lorsque j'ai travaillé sur un projet d'ajout d'instructions SIMD à un processeur de type DEC Alpha dans Verilog au collège, nous avons implémenté un Wallace tree multiplier, principalement parce qu'il fonctionnait en nombre de cycles et qu'il était facile à canaliser.

EDIT: Vous avez mentionné l'utilisation d'autres instructions de manipulation de bits, sur les processeurs modernes, la multiplication ne serait pas codée comme ceci; Ce serait une façon de ralentir et le processeur serait abattu dans les cas-tests.

Answer 2

This page montre les portes logiques pour un multiplicateur combinatoire 4 * 4. Vous pouvez travailler à partir de là.

Here is somebody's lab où ils décrivent la construction d'un multiplicateur de 16 bits à partir de 4 multiplicateurs à 4 bits, chacun construit avec des portes ET et des additionneurs complets. Conception complète, disposition des puces et formes d'onde de simulation.