如果 x86 没有标志标志 (SF)，它是否仍然是完全可编程的？

Question

符号标志表示操作的结果是否定的。
现在，根据我的理解，当操作结果为负时，符号 标志已设置。但为什么它是必需的。因为如果操作返回负数 结果我们可以在目标寄存器中检查该值是负数还是正数。是否可以从 CPU 中删除这个标志标志寄存器并完成所有工作

Answer 1

您甚至不需要任何标志，因为在 x86 MOV is already Turing-complete 中，有一个 compiler that can compile C code into an executable with only MOVs（或只有 XOR、SUB、ADD、XADD、ADC、SBB、AND/OR、PUSH/POP、1- 之一位移，或 CMPXCHG/XCHG)

如果您有按位运算，则可以使用AND 或右移轻松获得符号位

Answer 2

是的，没有 SF，x86 仍然是图灵完备的，甚至可以相当高效地可编程。有符号整数比较（== / != 除外）会更慢，但仍然可行。因此，没有 SF 的 x86 仍然比仅使用 MOV（具有大量查找表和寻址模式）的单指令计算黑客更高效。 您仍然可以使用普通指令进行普通的加/减/乘，只需模拟涉及 SF 的有符号比较条件。

例如，您可以使用两个临时寄存器来模拟cmp eax, ecx/jl。 jl jumps if SF != OF。 （可能有更简单的方法来进行这种模拟，但这最直接地表明您可以将结果的 MSB 放入 SF 以外的标志中，因此可以在其他情况下进行模拟。）

; inputs: EAX and ECX
; clobbers: EDX and EAX
;;; jumps if EAX < ECX,  like cmp eax,ecx / jl

    mov  edx, eax
    sub  edx, ecx        ; sets OF, and would set SF it it existed
    bt   edx, 31         ; CF = MSB, other flags unmodified.
 ;; jump if CF != OF    , like jl = SF!=OF in normal x86
    pushf
    pop  eax
    and  eax, 0x0801     ; isolate CF and OF
    or   al, ah          ; combine both into the low byte, setting FLAGS
    jpo  eax_lower       ; jump if parity odd: CF != OF means only one bit is set

(EFLAGS bit positions)

注意PF，奇偶校验标志，只根据结果的低字节设置；在 AND 之后，它只能告诉你 CF，EFLAGS 的第 0 位。 OF 在 FLAGS 的低字节之外是一个不幸的设计决定，否则 lahf 可以替换 pushf/pop reg。

这只是我想到的第一个想法，我相信它可以更有效地完成。 （但是很多代码会支持无符号数，因此比较可以完全有效。）

如果您必须避免 386 BT 只设置 CF 而不会弄乱其他位，您当然可以只使用 shr dx, 15 将 MSB 降到底部，或 rol dx, 1。 （但这写的是 FLAGS，所以你会在 pushf/pop reg 之后这样做，也许你会选择你的 shift 或 rotate 计数来将它与 OF 对齐。）

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我认为一些 8 位 ISA 没有签署比较条件，人们仍然设法在它们上完成一些工作。 :P

Answer 3

是的，事实上，这就是 MIPS 的工作方式。 MIPS 没有标志、没有符号标志、没有溢出标志、没有零标志等。它有指令可以测试寄存器的零/非零、 0。