我试图让Extended Multiplication在LC-3上工作。我的代码的相关摘录:
.ORIG x3000
; Calculate AB = A x B
LEA R6, ARGS
LD R0, B
STR R0, R6, #0 ; Store B into Multiplier address of ARGS
JSR PRINT
LD R0, A
STR R0, R6, #1 ; Store A into Multiplicand address of ARGS
JSR PRINT
LEA R0, AB ; R0 <- starting address of AB
STR R0, R6, #2 ; Store starting address of AB into Product word of ARGS
JSR XMULT
; DID WE LOAD THE PRODUCT PROPERLY?
; THIS SHOULD PRINT THE LEAST SIGNIFICANT BITS OF PRODUCT
LDR R0, R0, #0
JSR PRINT
; THIS SHOULD PRINT THE MOST SIGNIFICANT BITS OF PRODUCT
LEA R0, AB
ADD R0, R0, #1
LDR R0, R0, #0
JSR PRINT
; Calculate XY = X * Y
TRAP x25
; Test Data
A .FILL x0010
B .FILL x00AB
X .FILL x1234
Y .FILL xABCD
AB .BLKW 2
XY .BLKW 2
; Argument List
ARGS .BLKW 1 ;Multiplier (value)
.BLKW 1 ;Multiplicand (value)
.BLKW 1 ;Product (address)
;**********************************************************
XMULT ;Extended Multiplication
;Arguments located by R6
; multiplier (value)
; multiplicand (value)
; product (address)
ST R7, XMU7 ;Save Registers
ST R0, XMU0 ; TEMP register (for storing temp results and passing to RightShift subroutine)
ST R1, XMU1 ; Will store MPR (Multiplier)
ST R2, XMU2 ; Will store MND (Multiplicand)
ST R3, XMU3 ; Will store ACC (Accumulator)
ST R4, XMU4 ; Will serve as a COUNTER for loop
ST R5, XMU5 ; Will store BITMASK for testing
ST R6, XMU6 ; Argument list
LDR R1, R6, #0 ; Store MPR into R1 (Multiplier is first item in the argument list pointed to by R6)
LDR R2, R6, #1 ; Store MND into R2 (Multiplicand is second item)
AND R3, R3, #0 ; ACC <- 0
LD R4, COUNTER ; Set counter
LD R5, BITMASK ; Set R5 to 0000 0000 0000 0001, the bitmask needed to test MPR[0]
; Counter and operands ready - now we can start the loop
MULOOP ; MUltiplication LOOP
AND R0, R5, R1 ; Test MPR[0]
BRz ELSE ; Branch if MPR[0] isn't set
ADD R3, R3, R2 ; ACC <- ACC + MND
ELSE
AND R0, R0, #0 ; Clear R0
ADD R0, R3, #0 ; R0 <- ACC
JSR SHIFT ; ShiftRight(ACC)
ADD R3, R0, #0 ; R3 <- Right-shifted ACC
ADD R0, R1, #0 ; R0 <- MPR
JSR SHIFT ; ShiftRight(MPR)
ADD R1, R0, #0 ; R1 <- Right-shifted MPR
ADD R4, R4, #-1 ; Decrement Counter
BRp MULOOP ; If Counter > 0, branch to beginning of loop
MULOOPEND ; MUltiplication LOOP ends here
; Write results to memory addresses (OUT-parameter segment)
LDR R0, R6, #2 ; R0 <- Product(address), least significant digit
STR R1, R0, #0 ; Right-shifted MPR goes in the lower address word
STR R3, R0, #1 ; Right-shifted ACC goes in the higher address word
LD R7, XMU7 ; Restore Registers
LD R0, XMU0
LD R1, XMU1
LD R2, XMU2
LD R3, XMU3
LD R4, XMU4
LD R5, XMU5
LD R6, XMU6
RET
XMU0 .BLKW 1
XMU1 .BLKW 1
XMU2 .BLKW 1
XMU3 .BLKW 1
XMU4 .BLKW 1
XMU5 .BLKW 1
XMU6 .BLKW 1
XMU7 .BLKW 1
; Data
COUNTER .FILL x0010
BITMASK .FILL x0001
请注意,子程序PRINT和SHIFT只是以位形式将R0的内容打印到控制台,并分别对R0的内容执行右移。请假设它们正常工作(我已经多次测试过它们了。)
因此,代码应该计算两个N位无符号整数的双字乘积。当然,产品存储在两个连续的单词中,最不重要的是&#34;位存储在较低地址字处。
在XMULT子程序中,我使用R3(ACC用于累加器)和R1(用于MultiPlieR的MPR)来存储&#34;最重要的&#34;并且&#34;最不重要的&#34;部分产品,分别。这些是使用标准通用乘法算法
计算的MPR <- Multiplier
MND <- Multiplicand
ACC <- 0
for (int k = 1; k <= N; k++)
{
if (MPR[0]) // Test MPR[0]
ACC <- ACC + MND
ShiftRight(ACC:MPR)
}
因此,在循环结束时,双字产品可用于ACC:MPR。
ACC似乎在循环终止时存储正确的值,但MPR没有。例如,取值X和Y,咨询位乘法计算器显示x1234 * xABCD = xC374FA4
现在,如果我运行我的代码并乘以X和Y,一旦乘法循环终止,ACC(产品的最重要部分)存储b0000 1100 0011 0111 = x0C37,所以这部分似乎是正确的。但是,MPR存储零(b0000 0000 0000 0000 = x0000)。
我一直在我的LC-3模拟器上使用断点和Step Into功能在过去几个小时内逐步完成我的代码,试图弄清楚为什么会发生这种情况,而且我唯一能做的就是#39;注意到在乘法循环期间发生的逻辑右移在循环终止之前将MPR降低到0(但ACC得到了正确的值)。
正如我所说的,所有子程序(逻辑右移的SHIFT是其中最重要的)都正常工作,它像MULOOP这样的SEEMS正确实现了通用乘法算法,那么为什么MPR会被归零?
更令人困惑的是,我尝试将x0100和x0200相乘(只是尝试两个简单的数字),我得到了正确的答案:x0002存储在ACC中,x0000存储在MPR中,制作产品x20000(因为ACC是产品中最重要的部分,而MPR是最不重要的部分)。
我不知道出了什么问题。我现在几个小时都在试着各种各样的东西:
我改变了操作数的顺序(交换乘数和被乘数),当然这对于乘法来说并不重要,但我很绝望
我尝试了一个完全不同的逻辑右SHIFT实现,这也是正确的。正如所料,结果与原始结果完全相同
我已经改变了循环计数器的值,试图查看在循环终止之前,循环的迭代次数是否导致MPR NOT geting为零。答案:确实如此,但正如预期的那样,这导致ACC不再在循环终止时存储正确的值。此外,MPR也没有存储正确的值 - 它只是没有结束为零(如果我使用较小的计数器)。
我合法地难倒了。这是我的乘法循环实现的问题,还是有其他错误?我甚至不知道在哪里寻找错误。
答案 0 :(得分:2)
快速提问:
PRINT 程序是否会保留R6
?如果不是,您需要使用额外的LEA R6, ARGS
指令为第2和第3个参数重新加载它。
ShiftRight(ACC:MPR)
ShiftRight(ACC)
ShiftRight(MPR)
ADD R0, R3, #0 ; R0 <- ACC JSR SHIFT ; ShiftRight(ACC) ADD R3, R0, #0 ; R3 <- Right-shifted ACC ADD R0, R1, #0 ; R0 <- MPR JSR SHIFT ; ShiftRight(MPR) ADD R1, R0, #0 ; R1 <- Right-shifted MPR
在程序的这一部分中,您执行2个完全独立的操作。您将R3
(ACC)中的单词向右移动,然后将R1
(MPR)中的单词向右移动。
但是你忘记ACC:MPR应该是32位数量。在ACC右侧移位 out 的位必须在MPR左侧位于位置。由于没有发生这种情况,你最终会得到一个空的MPR。
你应该做什么:
If Bit(ACC,0) = 0
ShiftRight(ACC)
ShiftRight(MPR)
Else
ShiftRight(ACC)
ShiftRight(MPR)
Add(MPR,32768)
Endif