刘帅嵌入式系统-乘法指令

ARM有两类乘法指令：一类为32位的乘法指令，即乘法操作的结果为32位；另一类为64位的乘法指令，即乘法操作的结果为64位。两类指令共有以下6条。

• MUL：32位乘法指令
• MLA：32位带加数的乘法指令
• SMULL：64位有符号数乘法指令
• SMLAL：64位带加数的有符号数乘法指令
• UMULL：64位无符号数乘法指令
• UMLAL：64位带加数的无符号数乘法指令

MUL

MUL指令实现两个32位的数(可以为无符号，也可以为有符号)的乘积，并将结果存放到一个32位的寄存器中，同时可以根据运算结果设置CPSR寄存器中相应的条件标志位。考虑指令执行的效率，指令中所有操作数都存放在寄存器中。

指令的编码格式

指令的语法格式

MUL{< cond >} {S} < Rd >, < Rm >, < Rs >

其中：

• < cond >为指令执行的条件码。当忽略< cond >时，指令为无条件执行。
• S决定指令的操作是否影响CPSR中的条件标志位N位和Z位的值。当有S时，指令更新CPSR中的条件标志位的值；当没有S时，指令不更新CPSR中的条件标志位的值。
• < Rd >寄存器为目标寄存器。
• < Rm >寄存器为第1个乘数所在的寄存器。
• < Rs >为第2个乘数所在的寄存器。

指令操作的伪代码

if ConditionPass(cond) thenRd=(Rm * Rs)[31:0]if S==1 thenN Flag=Rd[31]Z Flag=if Rd == 0 then 1 else 0C Flag=unaffected /*See "C flag" note*/V Flag=unaffected

指令的使用

由于两个32位的数相乘的结果位64位，而MUL指令仅仅保存了64位结果的低32位，所以对于带符号的和无符号的操作数来说，MUL指令执行的结果相同。

对于ARMv5及以上的版本，MULS指令不影响CPSR寄存器中的C条件标志位。对于以前的版本，MULS指令执行后，CPSR寄存器中的C条件标志位数值是不确定的。

寄存器< Rm >、< Rn >及< Rd >为 R15时，指令执行的结果不可预期。

示例

MUL R0, R1, R2  ;R0 = R1 * R2
MULS R0, R1, R2 ;R0 = R1 * R2 同时设置CPSR中N位和Z位