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zoom RSS ぼくのかんがえたさいきょうCPU: 2017.06 算術演算命令

<<   作成日時 : 2017/06/02 19:25   >>

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 算術演算命令はデータを数として扱い、四則演算を行う。整数型や浮動小数点型はソースレジスタRaの形式に合わせて変換され、Rdに保存される。演算結果はRaと同じレジスタ幅、レーン構成になる。

概要と基本フォーマット

 変換に関するルールは次のとおり。
データと型

CO1: 00nn_xxxx
A1: 0001_ath[3:0]

CO2: 010_xxxxx_xxdddddd
A2: 010_0_ath[3:0]_01_dddddd

 1バイト命令A1と2バイト命令A2のオペランドの並びは同じ。違いはRdをddddddで示す汎用レジスタに残すかどうかだけ。以下はA1,A2をAと表記。

以下の説明で ○ はath[3:0]の4bitで示される算術演算。

A オペランドなし 単項演算(ABS/NEG/RDST/REXT/SQR/SQRU/SQRT/SQRTU)
A OPC Rd = prevRd 〇 const
A OPL Rd = prevRd 〇 const
A OP1C Rd = Ra 〇 const
A OP1C OPL Rd = Ra 〇 const
A OP2 Rd = Rd 〇 Rb
A OP3S Reserved(MUL/MULU以外)


・積和演算(FMA)について
 符号付き乗算MULと符号なし乗算MULUの3レジスタ引数フォーマットは積和演算の指定。

MUL OP3S SS=00 0100_0100_01_dddddddd Rd = Ra × Rb + Rc
MUL OP3S SS=01 0100_0100_01_dddddddd Rd = Ra × Rb - Rc
MUL OP3S SS=10 0100_0100_01_dddddddd Rd = -Ra × Rb + Rc
MUL OP3S SS=11 0100_0100_01_dddddddd Rd = -Ra × Rb - Rc

MULU OP3S SS=00 0101_0100_01_dddddddd Rd = Ra × Rb + Rc
MULU OP3S SS=01 0101_0100_01_dddddddd Rd = Ra × Rb - Rc
MULU OP3S SS=10 0101_0100_01_dddddddd Rd = -Ra × Rb + Rc
MULU OP3S SS=11 0101_0100_01_dddddddd Rd = -Ra × Rb - Rc


・単項演算
 算術演算命令にオペランドがない場合は、前の命令の結果Rdを引数とする単項演算を行う。
ath[3:0]の単項演算のパターンを参照。


ath[3:0]のパターンは以下のとおり。
・単項演算
_0000 ABS 絶対値 前のRdの絶対値を求める。整数の負の最大数の場合オーバーフロー発生
_0001 NEG 符号反転 前のRdの符号を反転する。整数の負の最大数の場合オーバーフロー発生
_0010 RDST パススルー 前のRdをそのまま次に渡す。Re,Rfもそのまま渡す。
_0011 REXT 拡張出力 前のRdとReを入れ替えて次に渡す。Rfもそのまま渡す。
_0100 SQR 符号付き二乗 前のRdについて、整数の場合は符号付きとみなして二乗する。
_0101 SQRU 符号なし二乗 前のRdについて、整数の場合は符号なしとみなして二乗する。
_0110 SQRT 符号付き平方根 前のRdについて、整数の場合は符号付きとみなして√を求める。
_0111 SQRTU 符号なし平方根 前のRdについて、整数の場合は符号なしとみなして√を求める。

・二項演算
_0000 ADD 加算
_0001 SUB 減算
_0010 MAX 最大値 引数Ra/Rbのうち大きい数値を返す。
_0011 MIN 最小値 引数Ra/Rbのうち小さい数値を返す。
_0100 MUL 符号付き乗算 整数の場合は符号付きとみなして乗算を行う。Reに上位の数値がはいる。
_0101 MULU 符号なし乗算 整数の場合は符号なしとみなして乗算を行う。Reに上位の数値がはいる。
_0110 DIV 符号付き除算 整数の場合は符号付きとみなして除算を行う。Reに剰余がはいる。
_0111 DIVU 符号なし除算 整数の場合は符号なしとみなして除算を行う。Reに剰余がはいる。

_1xxx は Reserved


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