倍福文学

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第538章 鹰眼与针脚（第3页）

“我先说第一个问题，这个指令集，没有乘法指令吗？”

吕辰早有准备：“不需要。工业控制主要是比较、跳转、延时。乘法可以用移位加模拟，慢一点没关系。生产线不在乎那几微秒。一个温度控制回路，周期是秒级的，乘法用微程序模拟，多花几十微秒，根本感觉不到。”

许教授皱了皱眉，他又翻开另一页：“实时性呢？中断响应要求多少？”

“从中断触到执行第一条用户指令，不过1o微秒。所以中断现场保存要硬件完成，不能用微程序。用微程序保存现场，至少要几十条指令，几十微秒就过去了，来不及。”

许教授点了点头，在本子上记了一笔：“这个可以做到，中断向量表固化在Rom里，硬件自动压栈，我建议用辅核来做中断现场保存？”

吕辰笑道：“许教授高明，辅核平时闲着，主核跑程序的时候，辅核可以预取中断向量、预保存现场。中断来了，主核直接跳转，辅核已经把活干完了。”

许教授摆摆手，脸上没什么表情。

他继续翻册子，翻到中间一页，停了下来。

“这个‘算术逻辑类’，只有加、减、与、或、异或、移位、比较。没有乘、除，没有浮点运算。”

他看着吕辰：“理论组这边的意见，是建议增加浮点运算指令。虽然你们现在用不着，但将来呢？工业控制如果涉及复杂计算，比如流体力学、热力学模型，浮点运算就是必需。现在不加，将来要加的时候，指令集不兼容，整个体系就要推倒重来。”

这个问题，吕辰想过很多次。

他摇了摇头：“许教授，工业计算机不是科学计算器。它的工作环境是车间，不是实验室。加浮点，芯片面积至少要翻一倍，功耗翻一倍，可靠性下降。而且，真要浮点，可以外挂协处理器。主控芯片只做定点，浮点交给协处理器去做，各司其职，互不干扰。”

他想了想，又说：“而且，工业计算机的生命周期很长。一条产线用1o年、2o年，控制系统不会轻易升级。我们现在加了浮点，1o年后用不用得上，不知道。但芯片面积的增加、可靠性的下降，是实实在在的。生产线不能停机，可靠性比性能重要。”

许教授沉默了几秒，然后点了点头：“你说得有道理。但我有一个条件。”

“您说。”

“指令集留扩展接口，以后如果需要加浮点，不能动现有的指令编码。也就是说，现有的指令集是基础集，以后要能在这个基础上加扩展集。扩展指令的编码，不能和基础指令冲突。”

吕辰想了想：“这个可以做到。指令编码的时候，留一部分操作码空间给扩展指令。现有的4o到5o条指令，用掉一部分操作码，剩下的预留。以后加浮点指令，直接用预留的操作码，不影响现有程序。”

许教授在本子上记了一笔，合上册子。

“行，就按这个思路，两周之内，我给你一个能在午马机上跑的指令集仿真模型。你们拿回去跑你们的微程序，看看能不能跑通。跑通了，再固化。”

吕辰站起来：“许教授，谢谢您。”

许教授摆了摆手：“谢什么？这是理论组该干的活。”