乘法指令之：MUL乘法指令

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ARM乘法指令完成兩個(gè)數(shù)據(jù)的乘法。兩個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)相乘的結(jié)果是64位的積。在有些ARM的處理器版本中，將乘積的結(jié)果保存到兩個(gè)獨(dú)立的寄存器中。另外一些版本只將最低有效32位存放到一個(gè)寄存器中。

無論是哪種版本的處理器，都有乘-累加的變型指令，將乘積連續(xù)累加得到總和。而且有符號(hào)數(shù)和無符號(hào)數(shù)都能使用。對(duì)于有符號(hào)數(shù)和無符號(hào)數(shù)，結(jié)果的最低有效位是一樣的。因此，對(duì)于只保留32位結(jié)果的乘法指令，不需要區(qū)分有符號(hào)數(shù)和無符號(hào)數(shù)兩種情況。

乘法指令的二進(jìn)制編碼格式如圖7.1所示。

圖7.1??乘法指令的二進(jìn)制編碼

表7.1顯示了各種形式乘法指令的功能。

表7.1 各種形式乘法指令

其中：

①?“RdHi：RdLo”是由RdHi（最高有效32位）和RdLo（最低有效32位）鏈接形成的64位數(shù)，“[31：0]”只選取結(jié)果的最低有效32位。

②?簡(jiǎn)單的賦值由“：=”表示。

③?累加（將右邊加到左邊）是由“＋=”表示。

同其他數(shù)據(jù)處理指令一樣，位S控制條件碼的設(shè)置。當(dāng)在指令中設(shè)置了位S時(shí)，則有以下結(jié)果。

①?對(duì)于產(chǎn)生32位結(jié)果的指令形式，將標(biāo)志位N設(shè)置為Rd的第31位的值；對(duì)于產(chǎn)生長(zhǎng)結(jié)果的指令形式，將其設(shè)置為RdHi的第31位的值。

②?對(duì)于產(chǎn)生32位結(jié)果的指令形式，如果Rd等于零，則標(biāo)志位Z置位；對(duì)于產(chǎn)生長(zhǎng)結(jié)果的指令形式，RdHi和RdLo同時(shí)為零時(shí)，標(biāo)志位Z置位。

③?將標(biāo)志位C設(shè)置成無意義的值。

④?標(biāo)志位V不變。

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7.1??MUL乘法指令

1．指令編碼格式

MUL（Multiply）32位乘法指令將Rm和Rs中的值相乘，結(jié)果的最低32位保存到Rd中。

指令的編碼格式如圖7.2所示。

圖7.2??MUL指令的編碼格式

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2．指令的語法格式

MUL{<cond>}{S}???<Rd>，<Rm>，<Rs>

①?<cond>

為指令編碼中的條件域。它指示指令在什么條件下執(zhí)行。當(dāng)<cond>忽略時(shí)，指令為無條件執(zhí)行（cond=AL（Alway））。

②?S

S位（bit[20]）決定指令的操作是否影響CPSR中的條件標(biāo)志位N位和Z位的值。當(dāng)S=1時(shí)，更新CPSR中的條件標(biāo)志位的值；當(dāng)S=0時(shí)，指令不更新CPSR中的條件標(biāo)志位。

③?<Rd>

寄存器位目標(biāo)寄存器。

④?<Rm>

第一個(gè)乘數(shù)所在寄存器。

⑤?<Rs>

第二乘數(shù)所在寄存器。

3．指令操作的偽代碼

指令操作的偽代碼如下面程序段所示。

If??ConditionPassed{cond}??then

?????Rd={Rm*Rs}[31:0]

?????If??S==1??then

??????????N??flag?=?Rd[31]

??????????Z??flag?=?if??Rd==0??then??1??else??0

??????????C??flag?=?unaffected

??????????V??flag?=?unaffected

4．指令舉例

（1）R1=R2×R3

MUL????R1,?R2,?R3

（2）R0=R3×R7，同時(shí)設(shè)置CPSR中N位和Z位。

MULS????R0,?R3,?R7