Тесей: библиотека арифметических функций

Данная библиотека арифметических функций составлена Сергеем Вакуленко по материалам сайта Ангстрем http://www.angstrem.ru/product/risc.htm.

Беззнаковое умножение 8×8

movl	%a0,0Fh		; Исходные...
movl	%a1,0Fh		; ...данные
jsr	mul8u		; Вызов рабочей подпрограммы

Знаковое умножение 8×8

movl	%a0,0Fh		; Исходные...
movl	%a1,0Fh		; ...данные
jsr	mul8s		; Вызов рабочей подпрограммы

Беззнаковое умножение 16×16

movl	%a0,0Fh		; Исходные...
movl	%a1,0Fh		; ...данные
movl	%a2,0Fh		; Исходные...
movl	%a3,0Fh		; ...данные
jsr	mul16u		; Вызов рабочей подпрограммы

Знаковое умножение 16×16

movl	%a0,0Fh		; Исходные...
movl	%a1,0Fh		; ...данные
movl	%a2,0Fh		; Исходные...
movl	%a3,0Fh		; ...данные
jsr	mul16s		; Вызов рабочей подпрограммы

Беззнаковое деление 8×8

movl	%a0,0Fh		; Исходные...
movl	%a1,02h		; ...данные
jsr	div8u		; Вызов рабочей подпрограммы

Знаковое деление 8×8

movl	%a0,0Fh		; Исходные...
movl	%a1,02h		; ...данные
jsr	div8s		; Вызов рабочей подпрограммы

Беззнаковое деление 16×16

movl	%a0,0Fh		; Исходные...
movl	%a1,03h		; ...данные
movl	%a2,03h		; Исходные...
movl	%a3,00h		; ...данные
jsr	div16u		; Вызов рабочей подпрограммы

Вход:

• %A0 - 1-ый множитель
• %A1 - 2-ой множитель

Выход:

• %A2 - ст. байт результата
• %A1 - мл. байт результата

Используется:

• %A3 - счётчик сдвигов

mul8u:
	xor	%a2, %a2	; Инициализация ст. байта результата и CF
	movl	%a3, 9		; Число битов в байте + 1
	jmp	$4f		; На нулевой сдвиг 2-го множителя
$2:	add	%a2, %a0	; Сложение  ст. байта результата с 1-ым множителем
$3:	rrc	%a2		; Циклич. сдвиг вправо ст. байта результата
$4:	rrc	%a1		; Циклич. сдвиг вправо мл. байта результата и 2-го множителя
	jc	$5f		; Если CF=1
	dec	%a3		; Пока не все
	jnz	$3b		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы
$5:	dec	%a3		; Пока не все
	sst	1		; CF=1
	jnz	$2b		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы

Вход:

• %A0 - 1-ый множитель
• %A1 - 2-ой множитель

Выход:

• %A2 - ст. байт результата
• %A1 - мл. байт результата

Используется:

• %A3 - счётчик сдвигов

mul8s:
	xor	%a2, %a2	; Инициализация ст. байта результата и CF
	movl	%a3, 8		; Число битов в байте
	jmp	$3f		; На битовую проверку
$2:	add	%a2, %a0	; Сложение ст. байта результата с 1-ым множителем
$3:	bttl	%a1, 0001b	; Установлен бит 0 в мл. байте результата и 2-го множителе?
	jz	.+1		; Нет
	sub	%a2, %a0	; Восстановление ст. байта результата
	shra	%a2		; Арифметич. сдвиг вправо ст. байта результата
	rrc	%a1		; Циклич. сдвиг вправо мл. байта результата и 2-го множителя
	jc	$5f		; Если CF=1
	dec	%a3		; Пока не все
	jnz	$3b		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы
$5:	dec	%a3		; Пока не все
	sst	1		; CF=1
	jnz	$2b		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы

Вход:

• %A0 - мл. байт 1-го множителя
• %A1 - ст. байт 1-го множителя
• %A2 - мл. байт 2-го множителя
• %A3 - ст. байт 2-го множителя

Выход:

• %A2 - байт 0 результата
• %A3 - байт 1 результата
• %A4 - байт 2 результата
• %A5 - байт 3 результата

Используется:

• %A6 - счётчик сдвигов

mul16u:
	clr	%a5		; Инициализация байта 3 результата
	xor	%a4, %a4	; Инициализация байта 2 результата и CF
	movl	%a6, 17		; Число битов в байте + 1
	jmp	$4f		; На нулевой сдвиг 2-го множителя
$2:	add	%a4, %a0	; Сложение байта 2 результата с мл. байтом 1-го множителя
	adc	%a5		; Сложение байта 3 результата с CF
	jnc	$100f		; Если не установлен CF
	add	%a5, %a1	; Сложение байта 3 результата с ст. байтом 1-го множителя
	sst	1		; Восстановление
	jmp	$3f		;  CF
$100:	add	%a5, %a1	; Сложение байта 3 результата с ст. байтом 1-го множителя
$3:	rrc	%a5		; Циклич. сдвиг вправо байта 3 результата
	rrc	%a4		; Циклич. сдвиг вправо байта 2 результата
$4:	rrc	%a3		; Циклич. сдвиг вправо байта 1 результата и мл.б. 2 множителя
	rrc	%a2		; Циклич. сдвиг вправо байта 0 результата и ст.б. 2 множителя
	jc	$5f		; Если CF=1
	dec	%a6		; Пока не все
	jnz	$3b		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы
$5:	dec	%a6		; Пока не все
	sst	1		; CF=1
	jnz	$2b		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы

Вход:

• %A0 - мл. байт 1-го множителя
• %A1 - ст. байт 1-го множителя
• %A2 - мл. байт 2-го множителя
• %A3 - ст. байт 2-го множителя

Выход:

• %A2 - байт 0 результата
• %A3 - байт 1 результата
• %A4 - байт 2 результата
• %A5 - байт 3 результата

Используется:

• %A6 - счётчик сдвигов

Недоделано - пока оставляю эту п/программу, займусь лучше следующими

mul16s:
	clr	%a5		; Инициализация байта 3 результата
	xor	%a4, %a4	; Инициализация байта 2 результата и CF
	movl	%a6, 16		; Число битов в байте
$1:	JNC	$3f
$2:	add	%a4, %a0	; Сложение байта 2 результата с мл. байтом 1-го множителя
	adc	%a5		; Сложение байта 3 результата с CF
	jnc	$100f		; Если не установлен CF
	add	%a5, %a1	; Сложение байта 3 результата с ст. байтом 1-го множителя
	sst	1		; Восстановление
	jmp	$3f		;  CF
$100:	add	%a5, %a1	; Сложение байта 3 результата с ст. байтом 1-го множителя
$3:
	jsr	RBTTL
	jz	.+1		; Нет
	sub	%a4, %a0	; Восстановление байта 2 результата
	jsr	RBTTL
	jz	$4f		; Нет
	sbc	%a5		; Восстановление
	jnc	$200f		; Если не установлен CF
	sub	%a5, %a1	;  байта 3 результата
	sst	1		; Восстановление
	jmp	$4f		;  CF
$200:	sub	%a5, %a1	;  байта 3 результата
$4:
	shra	%a5		; Арифметич.сдвиг вправо байта 3 результата
	rrc	%a4		; Циклич. сдвиг вправо байта 2 результата
	rrc	%a3		; Циклич. сдвиг вправо байта 1 результата и мл.б. 2 множителя
	rrc	%a2		; Циклич. сдвиг вправо байта 0 результата и ст.б. 2 множителя
	JSR	RDEC		; {Это}
	jnz	$1b		; {всё}
	rts			; {временно}

;???
	jc	$5f		; Если CF=1
	dec	%a6		; Пока не все
	jnz	$3b		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы
$5:	dec	%a6		; Пока не все
	sst	1		; CF=1
	jnz	$2b		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы

;
; П/программки для сохранения бита C
;
RDEC:	jc	$1f
	dec	%a6
	rts
$1:	dec	%a6
	sst	1
	rts

RBTTL:	jc	$1f
	bttl	%a2, 0001b
	rts
$1:	bttl	%a2, 0001b
	sst	1
	rts

;RBTTH:	jc	$1f
;	btth	%a4, 1000b
;	rts
;$1:	btth	%a4, 1000b
;	sst	1
;	rts
;
;CBTTH1:
;	jc	.+2
;	btth	%a1, 1000b
;	rts
;	btth	%a1, 1000b
;	sst	1
;	rts

Вход:

• %A0 - делимое
• %A1 - делитель

Выход:

• %A0 - частное
• %A2 - остаток

Используется:

• %A3 - счётчик сдвигов

div8u:
	xor	%a2, %a2	; Инициализация остатка и CF
	movl	%a3, 9		; Число битов в байте + 1
$1:	rlc	%a0		; Циклич. сдвиг влево делимого и частного

	jc	$4f		; Если CF=1
	dec	%a3		; Пока не все
	jnz	$2f		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы
$4:	dec	%a3		; Пока не все
	sst	1		; CF=1
	jnz	$2f		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы
$2:	rlc	%a2		; Циклич. сдвиг влево остатка
	sub	%a2, %a1	; Вычитание из остатка делителя
	jnc	$3f		; Если разность >0
	add	%a2, %a1	; Иначе - восстанавливается остаток
	cst	1		; CF=0
	jmp	$1b		; Следующий цикл
$3:	sst	1		; CF=1
	jmp	$1b		; Следующий цикл

Вход:

• %A0 - делимое
• %A1 - делитель

Выход:

• %A0 - частное
• %A2 - остаток

Используется:

• %A3 - счётчик сдвигов
• %A4 - знаковый регистр

div8s:
	mov	%a4, %a0	; Делимое - в знаковый регистр
	xor	%a4, %a1	; XOR знакового регистра с делителем
	btth	%a1, 1000b	; Делитель <0?
	jz	.+1		; Нет
	neg	%a1		; Смена знака делителя
	btth	%a0, 1000b	; Делимое <0?
	jz	.+1		; Нет
	neg	%a0		; Смена знака делимого
	clr	%a2		; Инициализация остатка
	movl	%a3, 9		; Число битов в байте + 1
$1:	rlc	%a0		; Циклич. сдвиг влево делимого и частного

	jc	$4f		; Если CF=1
	dec	%a3		; Пока не все
	jnz	$2f		;  сдвиги
	jmp	$5f		;
$4:	dec	%a3		; Пока не все
	sst	1		; CF=1
	jnz	$2f		;  сдвиги
$5:	btth	%a4, 1000b	; Знаковый регистр <0?
	jz	.+1		; Нет
	neg	%a0		; Смена знака знакового регистра
	rts			; Выход из подпрограммы
$2:	rlc	%a2		; Циклич. сдвиг влево остатка
	sub	%a2, %a1	; Вычитание из остатка делителя
	jnc	$3f		; Если разность >0
	add	%a2, %a1	; Иначе - восстанавливается остаток
	cst	1		; CF=0
	jmp	$1b		; Следующий цикл
$3:	sst	1		; CF=1
	jmp	$1b		; Следующий цикл

Вход:

• %A0 - мл. байт делимого
• %A1 - ст. байт делимого
• %A2 - мл. байт делителя
• %A3 - ст. байт делителя

Выход:

• %A0 - мл. байт частного
• %A1 - ст. байт частного
• %A4 - мл. байт остатка
• %A5 - ст. байт остатка

Используется:

• %A6 - счётчик сдвигов

div16u:
	clr	%a4		; Инициализация мл. байта остатка
	xor	%a5, %a5	; Инициализация ст. байта остатка и CF
	movl	%a6, 17		; Число битов в байте + 1
$1:	rlc	%a0		; Циклич. сдвиг влево мл.б. делимого и мл.б. частного
	rlc	%a1		; Циклич. сдвиг влево ст.б. делимого и ст.б. частного

	jc	$4f		; Если CF=1
	dec	%a6		; Пока не все
	jnz	$2f		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы
$4:	dec	%a6		; Пока не все
	sst	1		; CF=1
	jnz	$2f		;  сдвиги
	rts			; Выход из подпрограммы
$2:	rlc	%a4		; Циклич. сдвиг влево мл. байта остатка
	rlc	%a5		; Циклич. сдвиг влево ст. байта остатка
	sub	%a4, %a2	; Вычитание из мл.б. остатка мл.б. делителя
	sbc	%a5		; Вычитание из ст.б. остатка CF
	jc	$5f		; Если разность <0
	sub	%a5, %a3	; Вычитание из ст.б. остатка ст.б. делителя
	jnc	$3f		; Если разность >0
	add	%a4, %a2	; Иначе -
	adc	%a5		;  восстанавливается
	add	%a5, %a3	;  остаток
	cst	1		; CF=0
	jmp	$1b		; Следующий цикл
$3:	sst	1		; CF=1
	jmp	$1b		; Следующий цикл
$5:	add	%a4, %a2	; Восстанавливается
	adc	%a5		;  остаток
	cst	1		; CF=0
	jmp	$1b		; Следующий цикл