OpenRisc-42-or1200进行的ALU模块分析

引言

计算机，从字面意义上理解，其核心功能在于执行计算任务。在20世纪五六十年代，计算机体系结构的研究重点主要集中在运算单元的设计上，即如何以最少的电子元件（当时电子元件价格昂贵）实现最快的运算速度，完成诸如加法、减法、乘法和除法等基础运算。随着运算速度的不断提升，人们逐渐发现运算速度已经达到了一个瓶颈，难以进一步提升，此时运算指令和操作数的供给成为新的制约因素。因此，研究人员开始探索如何为运算部件提供充足的指令与数据支持，由此催生了诸如高速缓存、分支预测以及流水线等关键技术。

本小节将对or1200的运算单元进行详细剖析。

1，基础

在20世纪50年代中期之前，计算机（computer）的功能与计算器（calculator）并无明显区别。随后，冯诺依曼于1945年6月30日对EDVAC计算机进行分析与总结时，提出了采用二进制运算方式，并在计算机中引入存储部件的设计理念。此后，人们将这种结构的计算机称为冯诺依曼体系结构，同时运算方式也由原本的十进制转换为二进制。由于冯诺依曼是普林斯顿大学首批获得终身教授职位的学者之一，因此该体系结构也被称作普林斯顿体系结构。而这份分析报告则被广泛称为著名的101报告。关于该报告的正式名称为《First Draft of a Report on the EDVAC》，其内容我已经上传，请查阅：

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自EDVAC计