Задачка о новом процессоре

При разработке нового процессора, компания MegaRISC решила отказаться от обратной совместимости и сделать его совместимым лишь частично с процессорами серии x86.

Основные особенности нового процессора:

Только два флага Z и С!
Только 7 команд переходов JMP, JZ, JNZ, JC, JNC, CALL и RET!
Полное отсутствие FPU, MMX, 3DNow, SSE, SSE2 и так далее!
Отсутствие команд умножения и деления!
Отсутствие команды вычитания и производных! То есть нету команд SUB, SBB, CMP, NOT, NEG, XOR.

Ну а в остальном новый процессор практически ничем не отличается от существующих.

Правда при написании компилятора с языка Cи у компании MegaRISC возникли некоторые проблемы:
1) Не придуман эффективный способ выполнения вычитания
2) Не написаны функции SUB, CMP, NOT, NEG, XOR.
3) Не написана функция для преобразования ASCIIZ-строки в число(в формат пригодный для решения первой проблемы)
4) Не написана функция для преобразования числа в ASCIIZ-строку

Быть может вы знаете как их решить?!

[add]
Видимо я очень плохо сформулировал условие.
Первая задача которую нужно решить - это используя MOV, ADD, AND и OR построить инструкцию NOT (числа пока в обычном виде). Потребуется не более 8 команд. А дальше уже можно думать как хранить числа так, чтобы NOT, ADD, SUB, NEG, XOR можно было выполнить не более чем за 8 команд (если один из операндов и результат находятся в регистрах).
[/add]

 

Black_mirror

это что шутка??? - что на нём делать-то можно :rolleyezzzzzz: и, вообще, такие вопрсы до разработки задавать надо))))

 

UbIvItS
Зато у него есть команды ADD, ADC, AND, OR, TEST, SHR, SHL, RCL, RCR, ROL, ROR, MOV и другие. Неужели этих команд не хватит чтобы заменить вычитание? К тому же после реализации недостающих функций всё остальное можно будет писать на Си, не задумываясь от том, как в памяти хранятся числа и делается вычитание.

Это задачка на сообразительность.

 

Black_mirror
странно ты пишешь, что нет команды sub и в тоже время, что вычитание есть, но оно не эффективно.

 

UbIvItS

Код (Text):

1.   mov eax,A
2.   mov ebx,B
3.   jmp .c
4. .m:
5.   add eax,$FFFFFFFF
6.   add ebx,$FFFFFFFF
7. .c:
8.   test ebx,ebx
9.   jnz .m

Наверно не самая лучшая замена для SUB A,B?!

 

Black_mirror
Реализуем Not как цикл. А остальное легко получить.

1)
Если константа
add r, -imm
Если регистр
SUB

neg r1
add r2,r1

2)
NEG
not r1
add r1,1 //inc r1

NOT
тут цикл

XOR
push r1
push r2
push r3
push r4

not r1
not r2
mov r3,r2
and r3, esp-12
mov r4,r1
and r4, esp-8
or r1,r4
pop r4
pop r3
pop r2
add esp,4


CMP

push r1
sub r1,r2
pop r1

 

Такое пойдет?

sub eax,ebx
==
mov edx,ebx
mov ecx,0ffffffffh
jmp short sub_loop_start
sub_loop_b:
shl ecx
sub_loop_start:
test edx,edx
jz short sub_loop_e
shr edx
jnc short sub_loop_b
add eax,ecx
jmp short sub_loop_b
sub_loop_e:

 

.

 

3

 

Замена SUB reg,imm
XOR reg,0FFFFFFFFh/ADD reg,1+imm

 

NOT ввиде цикла это конечно хорошо, но если числа хранить немного иначе, то SUB, NOT, NEG, XOR можно будет реализовать не более чем за 10-12 команд.

А что касатеся SUB reg,imm, можете считать что компилятор это заменит на ADD reg,-imm.

 

Black_mirror
Достаточно было оставить команду XOR (NAND=NOT+AND или NOR=NOT+OR) смотри здесь
для простоты 4 разряда r1=1011b r2=0000b сделать r2=not r1

Код (Text):

1.       test r1,1
2.       jnz a1
3.       add r2,1
4. a1: test r1,2
5.       jnz a2
6.       add r2,2
7. a2:  test r1,4
8.       jnz a3
9.       add r2,4
10. a3:  test r1,8
11.       jnz a4
12.       add r2,8
13. a4:  r2=not r1

 

В этой задаче совершенно не обязательно чтобы число хранилось в двоичном виде, может удобнее хранить его побайтно, а вычисления делать по таблицам, или вообще в десятичном виде его держать. То есть тут главное придумать удобный для вычислений отсутствующих функций(SUB, NOT, NEG, XOR) формат и способ перевода чисел из него в строковое представление и обратно.

 

Ну если в проц сложно сделать NOT и XOR то в топку такое (а разрабов уволить).
Без NOT изначально мертвый проц.

 

Black_mirror
Я тут подумал NOT и XOR проще реализовать таблицей.

 

Здесь нужно будет находить остаток от деления на 10, а деления нет.
Тогда сделаем его.

Деление x/10:
Пусть результат умножения возвращается в двух регистрах <r9:r8>.
Тогда умножим число x на 0xcccccccccccccccd (0,8 умноженное на 2^64, а затем округлённое), а затем сдвинем r9 на 3 разряда вправо:

Код (Text):

1. <r9,r8> = x * 0xcccccccccccccccd
2. r9 = r9 shr 3               ; r9 = x/10

Теперь найдём остаток (остаток - это разница между делимым и неполным частным, умноженным на делитель):

Код (Text):

1. r3 = r9 shl 2               ; r3 = r9 * 4
2. r3 = r3 + r9                ; r3 = r9 * 5      
3. r3 = r3 + r3                ; r3 = r3 * 10
4. r3 = x - r3                 ; r3 = x mod 10

А умножение на 0xcccccccccccccccd можно реализовать при помощи алгоритма беззнакового умножения Бута:

 

AssemblerIA64
Чтобы не делить на 10, можно просто вычитать, или складывать:

Код (Text):

1. itoa:;(str +4, num +8)
2.     push ebp
3.     push edi
4.     push esi
5.     push ebx    ;+16
6.     mov edi,[16+esp+4]
7.     mov ebx,[16+esp+8]
8.     mov ecx,10
9.     mov esi,.table-4
10.     .l2:;этот цикл нужен только для того, чтобы убрать лишние нолики
11.     add esi,4
12.     mov edx,ebx
13.     add edx,[esi]
14.     jc .l0
15.     add ecx,-1
16.     jnz .l2
17.     add ecx,1
18.     .l0:
19.     mov al,'0'-1
20.     .l1:   
21.     add al,1
22.     mov edx,ebx
23.     add ebx,[esi]
24.     jc .l1
25.     mov ebx,edx
26.     stosb  
27.     add esi,4
28.     add ecx,-1
29.     jnz .l0
30.     mov al,0
31.     stosb
32.     pop ebx
33.     pop esi
34.     pop edi
35.     pop ebp
36.     ret 8
37.     .table dd -1000000000,-100000000,-10000000,-1000000,-100000,-10000,-1000,-100,-10,-1

Еще раз обращаю внимание на то, того для эффективного выполнения операций SUB, NOT, NEG, XOR нужен нестандартный формат хранения чисел. И ваша задача его придумать

 

Несмотря на заявления критиков о том, что процессор без NOT нужно в топку, а разработчиков уволить, компания MegaRISC сумела реализовать функцию NOT всего за 8 команд. Также упоминалось о том, что как только будет реализован новый формат для хранения чисел, для выполнения операции сложения или вычитания будет достаточно не более 7 инструкций!

 

.

 

Black_mirror
Это не процессор, а кусок говна, мягко сказано.
Эти примитивные операции реализуются аппаратно с помощью регистров.

Убейся апстену!