如何将 32 位字存储在不检测溢出的 16 位体系结构中？

Question

如果此系统无法检测到溢出，如何将 32 位数字代码字存储在假设的 16 位体系结构中？

它如何存储在真实的 68HC11 系统中？

让我困惑的是，在没有检测到溢出的系统中，我完全不确定是否可以存储大于16位的值？

Answer 1

事与愿违，早在 64 位处理器问世之前，32 位和 16 位 x86 处理器就可以处理 64 位变量。 8位处理器可以处理百万位变量，只要有足够的内存存储。

int fun0 ( void )
{
    return(sizeof(unsigned long long));
}

unsigned long long fun ( unsigned long long a, unsigned long long b )
{
    return(a+b);
}

为 16 位目标编译：

00000000 <fun0>:
   0:   3f 42           mov #8, r15 ;r2 As==11
   2:   30 41           ret         

00000004 <fun>:
   4:   1c 51 02 00     add 2(r1),  r12 ;0x0002(r1)
   8:   1d 61 04 00     addc    4(r1),  r13 ;0x0004(r1)
   c:   1e 61 06 00     addc    6(r1),  r14 ;0x0006(r1)
  10:   1f 61 08 00     addc    8(r1),  r15 ;0x0008(r1)
  14:   30 41           ret

该指令集对无限大（直到你运行存储空间不足）大小的变量没有问题。

在小学我们学会了如何处理这个问题

 99
+ 5
====

我们一次处理一个数字，我们的手工数学是一个数字宽，但只要我们有足够的纸，我们就可以处理无限大的数字。

我们做了这个个位数的数学运算

  9
+ 5
====
 14

也就是4进位1

然后我们做了这个个位数宽的数学运算

  1
  9
+ 0
======
 10

也就是0进位1

然后我们做了这个个位数的数学运算

  1
  0
+ 0
====
  1

终于得到结果 99 + 5 = 104

使用 2 进制以外的计算机比使用 10 进制更容易。

Answer 2

how a 32-bit numeric codeword would be stored in a 16-bit architecture ...

只是存储信息不需要CPU的任何功能。

要存储 N 位数据，您需要 N/8 字节的内存。

如果四个字节包含一个 32 位字、一个 32 位浮点值、两个 16 位字、4 个 8-，则软件（而不是硬件）必须 "know"位字或 32 个单位。

如果你用汇编语言编写程序，你必须相应地编写程序。如果你使用某种编程语言，编译器必须这样做。

... if this system cannot detect the overflow?

计算（尤其是加法）是另一回事。如果您通过单词 "overflow" 引用 "carry flag"：

您可以手动检查进位：如果您将两个数字相加并且有进位，则总和将小于两个被加数中的每一个。如果没有进位，和将大于或等于每个被加数。

当您使用 GCC 在 MIPS CPU（32 位 CPU not 上执行 64 位加法时，不支持进位标志）编译器，此检查将完成。这里是伪代码：

sum_low  = a_low + b_low
  // The CPU does not support carry:
sum_high = a_high + b_high
  // Simulate carry:
if(a_low > sum_low) sum_high = sum_high + 1

How would it be stored in a 6811 system?

据我所知 6811 使用 "big endian" 存储。这意味着 CPU 本身以高 8 位存储在地址 N 和低 8 位的方式存储 16 位字（如程序计数器）存储在地址 N+1.

因此，大多数编译器也会存储一个 32 位字 "big endian"：高 8 位存储在地址 N，低 8 位存储在地址 N存储在地址 N+3.

6811肯定支持"carry flag"，加进位和"overflow flag"。所以 6811 不是 CPU "not detecting an overflow" 的例子。请参阅 old_timer 的回答如何在具有溢出和进位的 CPU 上进行添加。

如何将 32 位字存储在不检测溢出的 16 位体系结构中？

How 32-bit word would be stored in 16-bit architecture that does not detect overflow?

assembly

cpu-architecture

32-bit

16-bit

68hc11