其他指令

到目前为止，我们已经介绍了下列指令 ： Load、Store、Move、Clear、Add、Subtract、

Branch、Call 和 Return。使用这些指令和表 2-1 中的寻址方式，我们已经可以编写程序来说明 机器指令的执行序列了，包括转移和子程序的链接。在这一节中，我们再介绍几条指令，这些 指令是在大部分指令集中都存在的。

2.8.1　逻辑指令

按位AND（与）、OR（或）和 NOT（非）等逻辑操作，是数字电路的基本构件，附录 A 中对数字电路进行了介绍。逻辑操作也可以在软件中执行，用一些指令将这些操作独立或是并 行地施加于一个字或一个字节的所有位上。例如，指令

And　R4, R2, R3

FP

FP

param3

2028 param1 param2

SUB2 的栈结构

SUB1 的栈结构

原来的TOS [R3] 来自 SUB1

[R2] 来自 SUB1 [FP] 来自 SUB1

[R5] 来自主程序 [R4] 来自主程序 [R3] 来自主程序 [R2] 来自主程序 [FP] 来自主程序

图2-22　图 2-21 的栈结构

对寄存器R2 和 R3 中的操作数进行按位 AND（与）运算，并且将结果存在 R4 中。这条指令 的立即数形式可能是：

And　R4, R2, #Value

在这里Value 本来是一个 16 位的逻辑值，通过向其 16 个最高有效位填充 0 来将其扩展到 32 位。

下面考虑这条逻辑指令的应用。假设有四个ASCII 字符被保存在 32 位的寄存器 R2 中。在某个任务中，我们希望确定最右边的字符是否为Z，如果是 Z，就执行条件转移到 FOUNDZ。从第 1 章的表 1-1 中我们找到了字符 Z 的 ASCII 码是 01011010，用十六进制记数 法表示为5A。这三条指令的序列

And R2, R2, #0xFF Move R3, #0x5A Branch_if_[R2]=[R3] FOUNDZ

实现了所期望的动作。And 指令将 R2 中最左边三个字符的所有位都清 0，而使最右边的字符 保持不变。这是由于使用了一个右端8 位是 1，左端 24 位是 0 的立即操作数。Move 指令将 十六进制值5A 加载到 R3 中。由于 R2 和 R3 最左边的 24 位都为 0，所以 Branch 指令将 R2 中 右端的剩余字符与字符Z 的二进制表示形式进行比较，如果相匹配，就产生一个到 FOUNDZ 的跳转。

2.8.2　移位和循环移位指令

有很多应用需要将一个操作数的位向右或向左移动指定数量的位。这个移动过程如何被 执行，取决于操作数是一个有符号数还是一般的二进制码信息。对于一般的操作数，我们使用 逻辑移位。对于有符号数，我们使用算术移位，算术移位可以保持该数的符号不变。

1．逻辑移位

有两条逻辑移位指令，一条是左移（LShiftL），另一条是右移（LShiftR）。这些指令将一 个操作数移动一定数量的位，这个移动数量值由该指令中的一个计数操作数指定。逻辑左移指 令的一般形式为：

LShiftL　Ri, Rj, count

该指令将寄存器Rj 的内容左移计数操作数所给定的位数，并把结果放到寄存器 Ri 中，而 Rj 的内容没有改变。计数操作数可以作为一个立即操作数给出，也可以包含在一个处理器寄存器 中。为了完善左移操作的描述，我们需要指明目的操作数右边空出位的值，并确定在左端移出 的位上发生了什么。空出的位置用0 填充。在不使用条件码标志的计算机中，移出的位被简单 地丢弃。在使用条件码标志的计算机中（将在2.10.2 节中讨论），这些位经过进位标志 C，然 后再被丢弃。将C 标志一起参与移位，这在对占用多个字的大数执行算术运算的时候是很有 用的。图2-23a 给出了一个例子，它将寄存器 R3 的内容左移两位。逻辑右移指令 LShiftR 除 了向右移以外，其他工作方式与逻辑左移指令是相同的。图2-23b 说明了这种操作。

2．数字打包示例

考虑以下的小任务，它说明了移位操作和逻辑操作的用法。假设两个ASCII 码表示的十 进制数存储在存储器的字节单元LOC 和 LOC+1 中。我们希望将这些十进制数用 4 位 BCD 码 表示，并将两个数的BCD 码都存放到一个单独的字节单元 PACKED 中。上述的结果被称为是 打包BCD 码（packed-BCD）格式的。第 1 章的表 1-1 给出了对应于十进制数 BCD 码的 ASCII 码最右边的四位数。因此，我们需要做的就是在LOC 和 LOC+1 中提取出低 4 位的内容，然后

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将它们拼接成一个单字节放在PACKED 中。

StoreByte 指令将源寄存器中 最右边的字节写入到指定的目

Move R2, #LOC LoadByte R3, (R2) LShiftL R3, R3, #4 Add R2, R2, #1 LoadByte R4, (R2) And R4, R4, #0xF Or R3, R3, R4 StoreByte R3, PACKED

R2 指向数据

操作数的位被简单地进行循环。在另一种版本里，循环中包括了C 标志。图 2-25 给出了在循 环中包含或不包含C 标志的循环左移和循环右移操作。要注意的是，当循环中不包括 C 标志 时，C 标志中仍然保留着寄存器尾部的最后一个移出位。OP 码 RotateL、RotateLC、RotateR 和RotateRC 表示执行循环移位操作的指令。

Multiply　Rk, Ri, Rj 执行的操作为： Divide　Rk, Ri, Rj

它执行的操作是：