Question

我正在开发一个实验性虚拟机，现在我为每种类型的所有数据类型操作都有一个单独的指令，只是为了安全起见。例如。我有8,16,32和64位有符号和无符号整数的ADD指令，以及float，double和long double。这是一个操作的11条指令。现在确实有些操作只支持某些类型，但即便如此，我最终会得到很多指令而且只有很少的空间。

所以我想知道一些指令是否可以操作而不管底层类型，所以我可以减少数量并为将来我将迫切需要的更多指令腾出空间，因为我不想超过指令的一个字节。

Answer 1

不是让每个数据类型都有ADD，SUB等，而是为什么不让它们对“寄存器”进行操作，并且对所有将为零的数据类型都有MOV之类的指令out / sign扩展寄存器的其余部分（如果有的话）。

这当然是假设您在VM中有类似的东西。您可能希望在问题中添加更多信息。

Answer 2

除非每个表达式在运行时都带有自己的类型信息，否则您没有太多的选择。

真正的处理器如何实现它是一个操作码，然后是一种操作数代码，它告诉处理器使用哪种操作数。例如，您可能会说

enum Operator {
    Add,
    Sub,
    And,
    ...
};
enum Operand {
    Memory,
    Immediate,
    Reg1,
    Reg2,
    ...
};
struct Instruction {
    Operator op;
    Operand lhs;
    Operand rhs;
};

另外，像add和sub这样的指令不需要知道signed和unsigned之间的区别。这是2补码的优势之一。

通常，每个寄存器具有固定宽度（例如x86为32位），然后如果要操作最低的8位，则首先使用AND操作屏蔽其他24。当然，在x86上，我认为在某些情况下你仍然可以使用8位，16位寄存器来指代32位寄存器的部分。

Answer 3

Java VM仅针对类型ADD（64），SUB（64 fp）和{{long，double等某些操作来解决此问题。 1}}（32）。然后，它提供了许多转换指令，用于将32位类型转换为16位和8位（有符号和无符号）。

当然，如果所需的转换操作数量少于您最后使用的操作数量（如果您有特殊的int，ADD，{{1}每种类型都有，SUB等。

如果需要添加两个16位变量，则使用MUL指令将它们移至32位寄存器，并执行32位DIV。然后你取结果并用16_to_32位操作将其转换为16位变量位，该操作截断结果以适合16位变量。

您的ADD_32说明可以处理签名或无符号转换所需的符号扩展或零扩展。

如果你对jvm如何看待jvm spec感兴趣。

VM - 减少不同类型的指令数量？

3 个答案: