6.1基本运算部件

• 指令集中涉及的运算
  • 涉及的定点数运算
    • 算术运算
      • 带符号整数
      • 无符号整数
    • 逻辑运算
      • 逻辑操作
      • 移位操作
  • 涉及的浮点数运算
• 所有运算都可由ALU或加法器+移位器+多路选择器+控制逻辑实现

1.串行进位加法器

• n位串行进位加法器的延迟
  • $C_n：2n$
  • 最后一级合数$2n+1$（n=1、2的话还是6级）

2.并行进位加法器

先行进位

• 0: X,Y,C0
• 1: Pi,Gi
• 3: C1,2,3,4,Xi ⊕Yi
• 6: F1,2,3,4

3.带标志加法器

• 溢出标志 $OF = C_n ⊕ C_{n-1}$
• 符号标志 $SF = F_{n-1}$
• 零标志 ZF=1当且仅当F=0
• 进位/借位标志 $CF = Cout ⊕ Cin$

4.算术逻辑部件

• ALUop：操作控制端
  k决定了ALU能做多少种功能 $2^k$种操作
• 进行基本算术运算与逻辑运算
  • 无符号整数加、减
  • 带符号整数加、减
  • 与、或、非、异或等逻辑运算
• 核心电路是整数加/减运算部件
• 输出除和/差等，还有标志信息