calc.mdown

Istruzioni: linguaggio macchina

Formato istruzioni

• op (6 bits) = operation code
• rs (5 bits) = source register
• rt (5 bits) = other source register
• rd (5 bits) = destination register

R

000000 00000 00000 00000 00000 0000000
  op    rs    rt    rd   shamt  funct

• shamt (5 bits) = shift amount (usato dalle istr di shift)
• funct (6 bits) = additional opcode (per differ. le istr. sull'ALU [add, sll, ..] che hanno lo stesso opcode)

I

000000 00000 00000 0000000000000000
  op    rs    rt   offset/immediate

• off/imm (16 bits) = immediate value / address offset

J

000000 0000000000000000000000000
  op         jump address

• jmp addr (26 bits)

Grandi costanti

lui $t0, 1010101010101010
ori $t0, $t0, 1010101010101010

Indirizzamento

• Register addressing

  operando = registro

• Base addressing

  operando = cost($reg)

• Immediate addressing

  operando = costante

• PC relative addressing

  operando = PC + cost

• Pseudodirect addressing

  operando = 4 bit PC + 26 istr.

Aritmetica del calcolatore

Operazioni logiche complesse

• EXOR ⊕

  !x · y + x · !y

• NOR

  !(x + y)

IEEE 754

  0     00000000     0000000000000000000000
segno  exp(8 bits)       mantissa (23 bits)

decimale = segno * 2^(exp - 127) * mantissa

mantissa = (1 + bit[22] * 1/2 + bit[21] * 1/4 + ... + bit[0] * 1/8388608)

Unità di controllo

Funzioni ALU

ALU control lines        function
       000                 and
       001                 or
       010                 add
       110               subtract
       111            set-on-less-than

Bit dei sorgenti ALU

• 00: addition (load & store word)
• 01: subtraction (branch on equal)
• 10: operazioni a seconda del valore nel campo funct (istruzioni di tipo R)

Linee di controllo ALU

• RegDest

  Sorgente del registro di dest. per l'operazioni

• RegWrite

  Abilita la scrittura di un registro

• ALUsrc

  Sorgente del secondo operatore nell'ALU, può essere un registro o parte dell'istruzione (tipo una costante)

• PCsrc

  Sorgente del PC (se è un incremento normale o è risultato di un jump/branch)

• MemRead/MemWrite

  Lettura/Scrittura dalla memoria

• MemtoReg

  Sorgente dei contenuti da scrivere nel registro

Istruzione Jump

• OP: 2
• I 2 bit meno significativi sono sempre 0
• Immediate field: bits 2-27
• Current PC: bits 28-31