Làm thế nào CPU thực hiện các lệnh như MUL/MULT?

Question

Trong các ngôn ngữ lắp ráp khác nhau MUL (x86)/MULT (mips) tham khảo phép nhân. Nó là một hộp đen cho lập trình viên. Tôi quan tâm đến cách thực sự một CPU hoàn thành một phép nhân bất kể kiến ​​trúc. Cho phép nói rằng tôi có hai giá trị 16-bit trong sổ đăng ký của tôi và tôi là CPU, vì vậy tôi phải thực hiện MUL bằng cách sử dụng các hướng dẫn bit-fiddling khác tôi có (và, hoặc, xor, không, shl, shr, vv). Tôi nên làm gì?

Answer 1

http://en.wikipedia.org/wiki/Multiplication_ALU trên Wikipedia liệt kê các phương pháp khác nhau để thực hiện phép nhân trong mạch kỹ thuật số.

Khi tôi làm việc trên dự án để thêm hướng dẫn SIMD vào bộ xử lý giống như DEC Alpha ở Verilog, chúng tôi đã triển khai Wallace tree multiplier, lý do chính khiến nó chạy trong một số chu kỳ cố định và dễ dàng dẫn đường.

CHỈNH SỬA: Bạn đã đề cập bằng cách sử dụng các hướng dẫn bit khác không quan trọng, trên bộ vi xử lý hiện đại sẽ không được mã hóa như thế này; nó sẽ là cách để làm chậm và bộ vi xử lý sẽ bị giết trong tiêu chuẩn.

Answer 2

This page hiển thị cổng logic cho trình tạo tổ hợp 4 * 4. Bạn có thể làm việc từ đó.

Here is somebody's lab nơi chúng mô tả xây dựng hệ số 16 bit từ 4 nhân 4 bit, mỗi cổng được tạo bằng cổng AND và trình bổ sung đầy đủ. Thiết kế đầy đủ, bố cục chip và dạng sóng mô phỏng.