kgisme170 发表于 2010-12-24 09:04

xchg命令是如何在cpu层面实现的?

在高级语言当中,实现两个变量的值交换,
要么,用一个临时变量tmp=x,x=y,y=tmp,要3条语句
要么,用异或: x^=y,y^=x,要两条语句。

但是汇编用一个xchg x,y一条语句就搞定了。
这个xchg在cpu层面是如何实现的? (我没有学过组成原理和体系结构),还是说,实际上也是用的临时变量,只不过是在硬件层面?

请高手解释一下哈,非常感谢!

tipsluo 发表于 2010-12-24 14:22

我是低手,但我想是有一个临时的寄存器来做这事吧,只不过用硬件实现,而了且把这个临时寄器屏蔽了。这只是我的想法,但不知道lz为什么关心这个问题。

cjaizss 发表于 2010-12-25 15:22

在高级语言当中,实现两个变量的值交换,
要么,用一个临时变量tmp=x,x=y,y=tmp,要3条语句
要么,用异或 ...
kgisme170 发表于 2010-12-24 09:04 http://linux.chinaunix.net/bbs/images/common/back.gif


    硬件就是硬件,不要用软件的思维思考硬件。
两个寄存器对调,verilog语言:
regr1,r2;
   always@(posedge clk)
   ...
   if(xchg)
   begin
             r1<=r2;
             r2<=r1;
   end
   else
      ...
    对于处理器而言,刚才verilog里的xchg交换信号是前面的电路驱动的结果   
   节选一下,就是一对d触发器组在xchg信号有效的时候,两边的d和q互相“连接”

cjaizss 发表于 2010-12-25 15:25

硬件就是硬件,不要用软件的思维思考硬件。
两个寄存器对调,verilog语言:
regr1,r2;
...
cjaizss 发表于 2010-12-25 15:22 http://linux.chinaunix.net/bbs/images/common/back.gif

当然,这只是硬件上的真正意义上的寄存器的互换,而对于像处理器这么复杂的电路,只要在汇编的语意上保持一致即可,不一定内部真的马上就实现两组触发器对换,可能会拖到之后实现。

cjaizss 发表于 2010-12-25 15:27

在高级语言当中,实现两个变量的值交换,
要么,用一个临时变量tmp=x,x=y,y=tmp,要3条语句
要么,用异或 ...
kgisme170 发表于 2010-12-24 09:04 http://linux.chinaunix.net/bbs/images/common/back.gif


    从数字电路意义上来讲,一般是没有所谓软件上的“临时变量”这么一说的,硬件和软件的思维以及意义是不一样的,软件更加抽象一些,

epegasus 发表于 2010-12-25 17:49

intel手册给的解释是

Operation
TEMP ←DEST;
DEST ←SRC;
SRC ←TEMP;
可以理解为有个临时寄存器

cjaizss 发表于 2010-12-26 00:19

intel手册给的解释是

Operation
TEMP ←DEST;
DEST ←SRC;
SRC ←TEMP;
可以理解为有个临时寄 ...
epegasus 发表于 2010-12-25 17:49 http://linux.chinaunix.net/bbs/images/common/back.gif


    我想,这只是它语意的解释吧,实现不一定的。

kgisme170 发表于 2010-12-26 21:44

intel手册给的解释是

Operation
TEMP ←DEST;
DEST ←SRC;
SRC ←TEMP;
可以理解为有个临时寄 ...
epegasus 发表于 2010-12-25 17:49 http://linux.chinaunix.net/bbs/images/common/back.gif


    楼上几位都是高人啊

garyv 发表于 2010-12-27 23:20

回复 1# kgisme170


    楼主可以看些讲isa的书籍,我猜测应该是一个clock之后在时序逻辑驱动下两个存储单元内容自动交换了,不需要一个临时存储单元,这个过程并不复杂,连8051都有这种指令而且是单机器周期指令,我觉得实现最复杂的指令是DSP(矩阵,FFT等)和SIMD等类指令

wwthappy 发表于 2010-12-28 17:27

回复 9# garyv


    我觉得是不可以没有temp的,至少temp应该是1bit
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