保留符号左移有任何有效用途吗？

Question

有三个基本转变：

• 逻辑左移：完全忽略符号位。
• 逻辑右移：如果移位 > 0，则清除符号位。
• 算术左移：与逻辑左移相同。
• 算术右移：保留最高位。

英特尔同时拥有

sal

和

shl

，但它们映射到相同的操作码，而大多数其他架构似乎一开始就只有三个助记符。

您可以根据符号保留与不保留来重新构建网格：

• 逻辑+算术左移：不保留符号。
• 逻辑右移：不保留符号。
• 算术右移：符号保留。

但这产生了一种新的可能性，即“左移”且“符号保持”。这将具有保留符号位，但正常移动其余部分的行为。 现在我有几个问题：

这是

任何
1. 现实世界的用途吗？ 有任何架构可以实现这个吗？

编辑：

为了澄清，我所说的“符号保留”的意思是这样的，例如左移 1 和位宽度 8：

Not sign-preserving:
S A B C D E F G
 / / / / / / /
A B C D E F G 0

Sign-preserving:
S A B C D E F G
|  / / / / / /
S B C D E F G 0

希望这有帮助！

---

脚注 1：

有趣的事实：x86 有第二个未记录的左移操作码，例如d0 /4 和

d0 /6

均左移 1 个字节。

Sandpile 甚至声称

一种是 SHL，一种是 SAL，但当前的 Intel x86 手册仅记录了 SAL 和 SHL 的 /4 编码。尚不清楚最初的 8086 是否实际上被设计为对同一操作的两个名称使用单独的操作码，或者别名操作码是否始终没有记录。 无论历史如何，

现代

x86 不再记录单独的操作码。 （8 个指令与区分它们的 /r 字段共享相同的前导字节：ROL/ROR、RCL/RCR、SHL/SHR 和 SAL/SAR。将其他一些非移位指令粘贴到

/6

编码中会产生成本晶体管，并且使其出现故障可能还会花费更多晶体管，因此原始 8086 设计有左移冗余编码是有道理的，唯一的问题是历史上是否/如何记录它。）但这与实际问题完全无关：x86 的 SAL

不是

所询问的符号位保留移位。

Answer 1

Answer 2

IBM z/Archirecture

的功能。 引用其“操作原理”（稍作修改以 ASCII 形式发布）：

对于 SLAG，有符号的第三个操作数的 63 位数字部分左移第二个操作数地址 (Rn) 指定的位数，结果在其左侧附加第三个操作数的符号位，被放置在第一个操作数位置 (Rd)。

（Rn - 输入，Rs - 移位计数，Rd - 输出。原文使用下标索引。）

对于 SLA，带符号的第一个操作数 (Rd) 的 31 位数字部分左移第二个操作数地址 (Rs) 指定的位数，并将结果放置在第一个操作数位置。通用寄存器 Rd 的位 0-31 保持不变。

（为此，请记住它们使用大端位编号，因此，0 = MSB。因此，32 位部分是位 32-63。）

并且，为了避免任何误读：

对于 SHIFT LEFT SINGLE（SLA 和 SLAK），从 31 到 63 的移位量会导致整个数字部分移出寄存器，留下最大负数或零的结果，具体取决于初始内容是否是消极的。对于 SHIFT LEFT SINGLE (SLAG)，移位量 63 会产生相同的效果。

这肯定表明符号位保持不变。

一旦这一点没有在后来的 ISA 中得到支持（至少是主流），那么该功能的用处肯定被认为是不存在的。但这种架构在整个开发过程中都保留了细节。

对于溢出检测，IBM Z 保留 2 位条件代码，如果在操作中检测到溢出，则将 CC 设置为 3。