Ich habe einen kurzen, instrdas sieht so aus:

1110xxx111111111

Ich muss die Bits 0-9 herausziehen, was ich mache (instr & 0x1FF). Diese Menge wird dann in einem neuen Kurzschluss gespeichert. Das Problem ist, dass wenn dies auftritt, es wird 0x0000000111111111nicht 0x1111111111111111 wie ich will. Wie kann ich das beheben? Vielen Dank!

BEARBEITEN

Hier ist der Code:

short instr = state->mem[state->pc];
unsigned int reg = instr >> 9 & 7; // 0b111
state->regs[reg] = state->pc + (instr & 0x1FF);

Dies ist ein Simulator, der in Assembly liest. state ist die Maschine, regs[] sind die Register und pc ist die Adresse der aktuellen Anweisung in mem[].

Dies ist in Ordnung, wenn die letzten neun Bits eine positive Zahl darstellen, aber wenn sie -1 darstellen, werden sie als reine Einsen gespeichert, was von meinem Code als positiver Wert interpretiert wird.

Angenommen, ein Kurzschluss ist 16 Bit:

Sie können es manuell tun: (instr & 0x1FF) | ((instr & 0x100) ? 0xFE00 : 0). Dies testet das Vorzeichenbit (das oberste Bit, das Sie behalten, 0x100) und setzt alle Bits darüber, wenn das Vorzeichenbit gesetzt ist. Sie können dies auf 5 Bit erweitern, indem Sie die Masken an anpassen 0x1F, 0x10 und 0xFFE0wobei es sich um die unteren 5 Bits handelt, das 5. Bit selbst und alle Bits 5–16.

Oder Sie finden eine Entschuldigung, um die Bits dem oberen Teil eines vorzeichenbehafteten Kurzschlusses zuzuweisen und sie nach unten zu verschieben (wobei Sie dabei eine Vorzeichenerweiterung erhalten): short x = (instr & 0x1FF) << 7; x >>= 7; Letzteres kann tatsächlich einfacher in der Montage sein und erfordert keinen Zweig. Wenn instr ist unterzeichnet Dies kann in einem einzigen Ausdruck erfolgen: (instr & 0x1FF) << 7 >> 7. Da dies bereits die oberen Bits entfernt, vereinfacht es sich instr << 7 >> 7. Ersetzen Sie 7 durch 11 für 5 Bits (16-5).

* Keine Verzweigung erforderlich *

Sehen http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#FixedSignExtend für eine Liste sehr nützlicher Bit-Hacks. Insbesondere ist das Zeichen, das eine Zahl erweitert, so einfach wie:

/* generate the sign bit mask. 'b' is the extracted number of bits */
int m = 1U << (b - 1);  

/* Transform a 'b' bits unsigned number 'x' into a signed number 'r' */
int r = (x ^ m) - m; 

Möglicherweise müssen Sie die obersten Bits von ‘x’ löschen, wenn sie nicht Null sind ( x = x & ((1U << b) - 1); ), bevor Sie das obige Verfahren anwenden.

Wenn die Anzahl der Bits ‘b’ zur Kompilierzeit bekannt ist (z. B. 5 Bits in Ihrem Fall), gibt es sogar eine einfachere Lösung (dies könnte eine bestimmte Vorzeichenerweiterungs-Anweisung auslösen, wenn der Prozessor dies unterstützt und der Compiler schlau genug ist):

struct {signed int x:5;} s;
r = s.x = x;

(instr & 0x1FF) * (1 - ((unsigned short)(instr & 0x100) >> 7))

Wie funktioniert es? Es wählt Ihr Vorzeichenbit aus und verschiebt es auf die Position der 2. Dies wird verwendet, um entweder den Wert 1 (wenn Ihr Vorzeichenbit fehlte) oder -1 (wenn Ihr Vorzeichenbit vorhanden war) zu erzeugen.

Diese Lösung ist verzweigungslos und hängt nicht von undefiniertem Verhalten ab.

Dies ist eher eine Verfeinerung früherer Antworten, aber bisher wurde keine vollständig generische Lösung vorgestellt. Dieses Makro signiert einen Wert v mit sb Angabe der 0-basierten Bitnummer des Vorzeichenbits.

#define SIGNEX(v, sb) ((v) | (((v) & (1 << (sb))) ? ~((1 << (sb))-1) : 0))

int32_t x;

SIGNEX(x, 15); // Sign bit is bit-15 (16th from the right)
SIGNEX(x, 23); // Sign bit is bit-23 (24th from the right)

Es verwendet Verzweigung, um die Portabilität über Plattformen hinweg zu maximieren, denen ein Hardware-Multiplizierer oder Barrel-Shifter fehlt.

Ich bin mir nicht sicher, wie Sie nach dem Maskieren mit 13 1 Bits kommen 0x1ff, aber dies sollte eine 9-Bit-Zahl in eine 16-Bit-Kurzzeichenerweiterung vorzeichenerweitern. Nicht schön (oder besonders effizient), aber es funktioniert:

(instr & 0x1ff) | (0xfe00 * ((instr & 0x100) >> 8))

Maskieren Sie das Vorzeichenbit, verschieben Sie es auf die 1-Position, um 0/1 zu erhalten. Multiplizieren Sie dies mit den oberen Bits, wenn das Vorzeichen 1 ist, dann wird die 9-Bit-Zahl mit ODER verknüpft 0xfewodurch alle oberen Bits auf 1 gesetzt werden.

Ich bin gerade auf der Suche nach etwas anderem darauf gestoßen, vielleicht etwas spät, aber vielleicht ist es für jemand anderen nützlich. AFAIAC Alle C-Programmierer sollten mit der Programmierung von Assembler beginnen.

Jedenfalls ist das Erweitern von Zeichen viel einfacher als die anderen 2 Vorschläge. Stellen Sie einfach sicher, dass Sie vorzeichenbehaftete Variablen verwenden, und verwenden Sie dann 2 Verschiebungen.

short instr = state->mem[state->pc];
unsigned int reg = (instr >> 9) & 7; // 0b111
instr &= 0x1ff;  // get lower 9 bits
instr = ((instr << 7) >> 7); // sign extend
state->regs[reg] = state->pc + instr;

Wenn die Variable vorzeichenbehaftet ist, übersetzt der C-Compiler >> in arithmetische Verschiebung nach rechts, wobei das Vorzeichen erhalten bleibt. Dieses Verhalten ist plattformunabhängig.

Angenommen, instr beginnt mit 0x1ff, dann haben wir, << 7 wird SL (Shift Left) der Wert, also ist instr jetzt 0xff80, dann >> 7 wird ASR der Wert, also ist instr jetzt 0xffff.

Eine einfachere Lösung ist dies z x sein 5-Bit 2‘s Komplementnummer, siehe:

z = (x^16)-16