Команды АЛУ

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) (англ. arithmetic and logic unit, ALU) — блок процессора, который под управлением устройства управления (УУ) служит для выполнения арифметических и логических преобразований (начиная от элементарных) над данными, представляемыми в виде машинных слов, называемыми в этом случае операндами.

Арифметическо-логическое устройство в зависимости от выполнения функций можно разделить на две части:
микропрограммное устройство (устройство управления), задающее последовательность микрокоманд (команд);
операционное устройство (АЛУ), в котором реализуется заданная последовательность микрокоманд (команд).

Функции регистров, входящих в арифметическо-логическое устройство

Рг1 — сумматор (или сумматоры) — главный регистр АЛУ, в котором образуется результат вычислений;
Рг2,Рг3 — регистры операндов (слагаемого/сомножителя/делителя/делимого и др.) в зависимости от выполняемой операции;
Рг4 — регистр адреса (или адресные регистры), предназначенные для запоминания (бывает что формирования) адреса операндов результата;
Рг6 — k индексных регистров, содержимое которых используется для формирования адресов;
Рг7 — l вспомогательных регистров, которые по желанию программиста могут быть аккумуляторами, индексными регистрами или использоваться для запоминания промежуточных результатов.

Все выполняемые в АЛУ операции являются логическими операциями (функциями), которые можно разделить на следующие группы:

операции двоичной арифметики для чисел с фиксированной точкой;
операции двоичной (или шестнадцатеричной) арифметики для чисел с плавающей точкой;
операции десятичной арифметики;
операции индексной арифметики (при модификации адресов команд);
операции специальной арифметики;
операции над логическими кодами (логические операции);
операции над алфавитно-цифровыми полями.

Команды этой группы выполняют АЛУ операции между младшими полусловами регистров. Примечание: все команды этой группы влияют на флаги регистра CPSR.

OP	THUMB ассемблер	ARM эквивалент	Действия
	AND Rd, Rs	ANDS Rd, Rd, Rs	Rd:= Rd AND Rs
	EOR Rd, Rs	EORS Rd, Rd, Rs	Rd:= Rd EOR Rs
	LSL Rd, Rs	MOVS Rd, Rd, LSL Rs	Rd := Rd << Rs
	LSR Rd, Rs	MOVS Rd, Rd, LSR Rs	Rd := Rd >> Rs
	ASR Rd, Rs	MOVS Rd, Rd, ASR Rs	Rd := Rd ASR Rs
	ADC Rd, Rs	ADCS Rd, Rd, Rs	Rd := Rd + Rs + Carry
	SBC Rd, Rs	SBCS Rd, Rd, Rs	Rd := Rd - Rs - NOT Carry
	ROR Rd, Rs	MOVS Rd, Rd, ROR Rs	Rd := Rd ROR Rs
	TST Rd, Rs	TST Rd, Rs	Установить флаги регистра CPSR для Rd AND Rs
	NEG Rd, Rs	RSBS Rd, Rs, #0	Rd = -Rs
	CMP Rd, Rs	CMP Rd, Rs	Установить флаги регистра CPSR для Rd - Rs
	CMN Rd, Rs	CMN Rd, Rs	Установить флаги регистра CPSR для Rd + Rs
	ORR Rd, Rs	ORRS Rd, Rd, Rs	Rd := Rd OR Rs
	MUL Rd, Rs	MULS Rd, Rs, Rd	Rd := Rs * Rd
	BIC Rd, Rs	BICS Rd, Rd, Rs	Rd := Rd AND NOT Rs
	MVN Rd, Rs	MVNS Rd, Rs	Rd := NOT Rs

Все команды этого формата эквивалентны командам в режиме ARM согласно таблице 15. Число машинных тактов выполнения этих команд в режиме THUMB идентично с числом тактов выполнения ее в режиме ARM.

Примеры

EOR R3, R4	; R3 := R3 EOR R4 и установить флаги условий.
ROR R1, R0	; Сдвиг R1 вправо на число бит, указанное в R0,
	; результат поместить в R1 и установить флаги условий.
NEG R5, R3	; Вычесть содержимое R3 из нуля, разместить результат в регистре R5
	; и установить флаги условий. Т.е. R5 = -R3.
CMP R2, R6	; Установить флаги условий в зависимости от результата R2 - R6.
MUL R0, R7	; R0 := R7 * R0 и установить флаги условий.