Programmiermodell - Moderne Prozessorarchitekturen: Prinzipien und ihre Realisierungen - page 14

nungsprinzip, weshalb z.B. die Bedingung „kleiner“ bei einem Vergleich weder
erfüllt noch nicht erfüllt sein darf.
Relationen dieser Art werden durch ein zusätzliches Bedingungsbit „ ungeordnet “
( unordered ) angezeigt, das vom Prozessor abhängig entweder den für Vergleiche
ganzer Zahlen benutzten Bedingungscode erweitert (wie z.B. beim PowerPC [119,
67]) oder Teil eines nur von Gleitkommavergleichen erzeugten Bedingungscodes ist
(wie z.B. beim UltraSPARC III Cu [172]). Zum Abschluss sei noch darauf hinge-
wiesen, dass der Vergleich von Daten anderer als der hier erwähnten Datentypen
meist nicht direkt möglich ist. Gegebenenfalls kann jedoch ähnlich verfahren wer-
den, wie im Zusammenhang mit Gleitkommazahlen beschrieben wurde.
Bemerkung. Positive normalisierte oder unnormalisierte Gleitkommazahlen lassen sich auch ver-
gleichen, indem sie als vorzeichenlose Dualzahlen interpretiert werden. Dies ist möglich, weil die
höherwertigen Bits einer Gleitkommazahl immer auch eine höhere Wertigkeit besitzen als die nied-
rigwertigen Bits. So ist eine positive Gleitkommazahl G1 größer als eine ebenfalls positive Gleit-
kommazahl G2, wenn der Exponent von G1 größer als der von G2 ist. Dies gilt auch für die ver-
schobenen Exponenten, die als vorzeichenlose Dualzahlen codiert sind. Da die Mantissen bei unter-
schiedlichen Exponenten für die Relation „größer als“ keine Bedeutung haben, lassen sich die posi-
tiven Gleitkommazahlen bei einem Vergleich auch als vorzeichenlose Dualzahlen interpretieren.
Falls andererseits die Exponenten von G1 und G2 identisch sind, haben sie für den Vergleich keine
Bedeutung. Es gilt: G1 ist größer als G2, wenn die Mantisse von G1 größer als die von G2 ist. Ein
direkter vorzeichenloser Dualzahlenvergleich ist in diesem Fall ebenfalls möglich, weil die Mantis-
sen als skalierte vorzeichenlose Dualzahlen codiert sind, und zwar wegen des gleichen Exponenten
mit gleichem Skalierungsfaktor. Wenn überprüft werden kann, dass G1 größer als G2 ist, kann auch
überprüft werden, ob G2 größer als G1 ist, was der Bedingung G1 kleiner G2 entspricht. Der Ver-
gleich auf Gleichheit ist schließlich möglich, weil Gleitkommazahlen genau dann gleich sind, wenn
sie identisch codiert sind, was auch für vorzeichenlose Zahlen gilt. - Um beliebige Gleitkommazah-
len miteinander auf diese Weise vergleichen zu können, müssen die Vorzeichen jedoch separat bear-
beitet und Nichtzahlen als Sonderfall erkannt werden.
1.2 Adressen
Adressen sind erforderlich, um einerseits die Orte, von denen Operanden gelesen
oder an die Ergebnisse geschrieben werden, und andererseits die Ziele, zu denen
bedingte oder unbedingte Sprünge ggf. verzweigen 1 , zu definieren. Die Generie-
rungsvorschrift für die sog. effektive Adresse und der zu verwendende Speicherraum
wird durch die Adressierungsarten festgelegt. Letzterer ist durch den Adressraum ,
d.h. die Wertemenge für Adressen sowie die Komponenten (Speicher, Peripherie-
bausteine usw.), auf die potentiell zugegriffen werden kann, beschreibbar.
So verfügen viele Prozessoren über einen Registerspeicher, der durch die Adressie-
rungsart „registerdirekt“ implizit angesprochen werden kann. Im Befehl ist hierfür
zusätzlich zur Adressierungsart nur die der effektiven Adresse entsprechende Num-
1. Dies gilt für die hier betrachteten nach dem Kontrollflussprinzip arbeitenden Prozessoren. Im
Gegensatz hierzu sind in den Befehlen von Prozessoren, die nach dem Datenflussprinzip arbei-
ten, nicht die Adressen der zu verarbeitenden Operanden und Ergebnisse codiert, sondern die
der Operationen, von denen die benötigten Operanden als Ergebnisse erzeugt werden [193].