Suponha que o MIPS não seja capaz de realizar subtrações. Implemente (com o simulador MARS) um algoritmo para realizar a adição ou subtração de dois números de 4 bits. Não é necessário identificar overflow ou underflow.
Considere que cada bit é um valor inteiro constante que será descrito em .data, juntamente com um inteiro (0 ou 1) sinal que indica se será feita adição (0) ou subtração (1).
Exemplo de entrada 1 (diretamente no arquivo):
# x0, y0 -> bits menos significativos
# x3, y3 -> bits mais significativos
.data
x0: .word 1
x1: .word 1
x2: .word 0
x3: .word 1
y0: .word 0
y1: .word 0
y2: .word 1
y3: .word 1
subtracao: .word 0
Exemplo de saída 1:
0111
Considere que cada bit é um valor inteiro constante que será descrito em .data, juntamente com um inteiro (0 ou 1) sinal que indica se será feita adição (0) ou subtração (1).
Exemplo de entrada 1 (diretamente no arquivo):
# x0, y0 -> bits menos significativos
# x3, y3 -> bits mais significativos
.data
x0: .word 1
x1: .word 1
x2: .word 0
x3: .word 1
y0: .word 0
y1: .word 0
y2: .word 1
y3: .word 1
subtracao: .word 0
Exemplo de saída 1:
0111
Lista de comentários
Para implementar um algoritmo que realiza a adição ou subtração de dois números de 4 bits sem o uso da instrução SUB, podemos usar o conceito de complemento de dois. O complemento de dois é uma técnica usada para representar números negativos em sistemas de computação. Para representar um número negativo usando o complemento de dois, inverta todos os bits do número e adicione 1 ao resultado.
Aqui está um possível algoritmo que implementa a adição ou subtração de dois números de 4 bits em MIPS, sem usar a instrução SUB:
**********************************************************************************************
# Carrega os valores dos números e da operação
lw $t0, x0($0) # Carrega x0
lw $t1, x1($0) # Carrega x1
lw $t2, x2($0) # Carrega x2
lw $t3, x3($0) # Carrega x3
lw $t4, y0($0) # Carrega y0
lw $t5, y1($0) # Carrega y1
lw $t6, y2($0) # Carrega y2
lw $t7, y3($0) # Carrega y3
lw $t8, subtracao($0) # Carrega a operação (0 para adição, 1 para subtração)
# Inverte os bits de y se a operação for subtração
beq $t8, $zero, adicao # Pula para adição se a operação for adição
not $t4, $t4
not $t5, $t5
not $t6, $t6
not $t7, $t7
addi $t7, $t7, 1
# Realiza a soma dos números
adiciona:
add $t0, $t0, $t4 # Soma x0 + y0
add $t1, $t1, $t5 # Soma x1 + y1
add $t2, $t2, $t6 # Soma x2 + y2
add $t3, $t3, $t7 # Soma x3 + y3
j fim
# Realiza a subtração dos números usando complemento de dois
subtrai:
not $t0, $t0 # Inverte os bits de x
not $t1, $t1
not $t2, $t2
not $t3, $t3
addi $t3, $t3, 1
add $t0, $t0, $t4 # Soma x + (~y + 1)
add $t1, $t1, $t5
add $t2, $t2, $t6
add $t3, $t3, $t7
j fim
# Imprime o resultado
fim:
add $a0, $t0, $zero # Copia o resultado para $a0
add $a1, $t1, $zero
add $a2, $t2, $zero
add $a3, $t3, $zero
li $v0, 1 # Prepara a syscall para imprimir inteiros
syscall # Imprime o resultado
********************************************************************************************
Para usar este algoritmo, basta definir as palavras na seção .data do seu arquivo .asm, carregar o arquivo no simulador MARS e executá-lo. O resultado será impresso