如何在16位数据路径上移位32位数字
这是一个计算机体系结构问题。
我的数据路径只有16位宽，这意味着我的ALU一次只能处理16位操作数。我的寄存器是32位宽的，可在低位和高位16位部分寻址。
每次我读寄存器的下半部分时，我还会读一个额外的位，告诉我上半部分是否包含任何1(参考文献1(。
到目前为止，我实现了左移逻辑。(sll-rd，rs1，rs2(
- 读取rs1寄存器的下半部分，并将其移位rs2寄存器中指定的量
- 我从这16位中移出的位被存储在alu内部的一个临时16位寄存器中
- 移位后的值将写回较低的rd寄存器，并设置状态位(参见参考文献1(
现在，如果没有数据写入较高的rs1寄存器(请参阅参考文献1(，并且temp-alu寄存器中的位都为0，那么我的移位操作就完成了。
否则需要上半部分的第二个循环
- 读取高rs1寄存器并将其移位存储在低rs2寄存器中的量
- 但现在用alu临时寄存器中存储的值填充rs1(而不是像第一个循环中那样用0(
- 移出16位空间的位将被丢弃
- 结果被写回较高的rd寄存器，并设置rd状态位(参见参考文献1(
示例1：假设rs1为0x00001234，rs2为0x00000002(左移2(
- 首先读取rs1和rs2的低16位，表示0x1234和0x0002。但通过阅读，我也得到了两个寄存器的状态位，在这种情况下，rs1为0，rs2为0，因为两个寄存器中的高16位都是0。根据给出的数据，我可以左移2。导致0x48D0。由于没有1从sll中移出，我可以将结果存储在较低的rd中，并将其状态位设置为0。(这都是在一个周期内完成的(
示例2：假设rs1是0x0000D234，rs2是0x00000005(左移5(
- 首先我读取rs1和rs2的低16位，表示0xD234和0x0005。但通过阅读，我也得到了两个寄存器的状态位，在这种情况下，rs1为0，rs2为0，因为两个寄存器中的高16位都是0。根据给出的数据，我可以左移5。导致0x4680。但现在我将11010(0x1A(从16位空间中移出。这个值存储在Alu临时寄存器中，由于它包含1，我必须执行另一个循环
- 在第二个周期中，我读取上部rs1和下部rs2，表示0x0000和0x0005。我执行了另一个向左5的移位，但现在Alu临时寄存器用于填充移位后的值。0x0000->0x00__->0x001A。然后，这个结果被写回上面的rd。因此，在两个16位周期中完成了我的32位sll
示例3：假设rs1是0x01231234，rs2是0x00000002(左移2(
- 首先读取rs1和rs2的低16位，表示0x1234和0x0002。但通过读取，我也得到了两个寄存器的状态位，在这种情况下，rs1为1，rs2为0，因为rs1的高16位是非零的。由于rs1的状态位是非零的，所以即使没有从较低的16位中移出1，我也必须预形成第二个循环(参见示例2(。从现在起，它遵循示例2，通过写回rd并为高位预形成第二个周期
我希望这些例子能提供更好的见解。
现在我想实现右移操作(算术和逻辑(。但是，如何在最多2个周期内执行操作？如果我必须首先读取较低的rs1寄存器(包括状态位(
感谢阅读；这是我在这里的第一个问题，所以请不要对我太苛刻：D
从读取较高部分开始。在第一个循环中，你将阅读高部分。进行右移，移出的位将出现在tmp寄存器的高部分，并且移位的结果将被写回。在第二个循环中，读取低位部分，进行移位和或，结果出现在tmp寄存器中。那么这部分的结果将被写回。