Types VM-减少不同类型的指令数？

我正在开发一个实验性的VM，为了安全起见，现在我有一个单独的指令用于每个类型的所有数据类型操作。例如，对于8、16、32和64位有符号和无符号整数，以及浮点、双精度和长双精度，我有一条ADD指令。这是一次操作的11个说明。现在确实有些操作只支持某些类型，但即便如此，我最终还是得到了大量的说明和很少的可用空间

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因此，我想知道一些指令是否可以在不考虑底层类型的情况下运行，这样我就可以减少数量并为将来急需的更多指令腾出空间，因为我不希望指令超过一个字节。

而不是使用

ADD

，

SUB

等。。对于每种数据类型，为什么不让它们在“寄存器”上运行，并对所有数据类型使用

MOV

like指令，这些数据类型将调零/符号扩展寄存器的其余部分（如果有的话）

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这当然是假设你的虚拟机中有类似的东西。您可能需要在问题中添加更多信息。

您没有太多选择，除非每个表达式在运行时都携带自己的类型信息

真正的处理器是这样做的：先有一个操作码，然后是一种操作数代码，告诉处理器使用哪种操作数。例如，你可以说

enum Operator {
    Add,
    Sub,
    And,
    ...
};
enum Operand {
    Memory,
    Immediate,
    Reg1,
    Reg2,
    ...
};
struct Instruction {
    Operator op;
    Operand lhs;
    Operand rhs;
};

此外，有些指令（如add和sub）不需要知道有符号和无符号之间的区别。这是2的补码的优点之一

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通常，每个寄存器的宽度是固定的（例如，x86为32位），如果要对最低的8位进行操作，则首先用and操作屏蔽其他24位。当然，在x86上，我认为在某些情况下，您仍然可以使用8位、16位寄存器来引用32位寄存器的一部分。

Java虚拟机通过只支持某些操作来解决这个问题，如

ADD

，

SUB

类型

long

（64）、

double

（64 fp）和

int

（32）。然后，它提供大量转换指令，将32位类型转换为16位和8位（有符号和无符号）

当然，这种方法只有在所需转换操作的数量少于每种类型的特殊

ADD

、

SUB

、

MUL

、

DIV

等操作的数量时才是有利的

如果需要添加两个16位变量，则使用

16_to_32

指令将它们移动到32位寄存器，并执行32位

ADD_32

。然后取结果，用一个

32_to_16

位操作将其转换为16位变量，该操作会截断结果以适合16位变量

然后，您的

x_to_y

指令可以处理有符号或无符号转换所需的符号扩展或零扩展

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如果您对jvm是如何做到这一点感兴趣，请看一下。

因此，我可能会放弃8位和16位操作，使用32位和64位值，并且仅在需要时和需要时转换为字节或短，32位和6位操作占用的时间与8位和16位操作占用的时间相同。对于unsigned，我甚至不需要强制转换，只需要使用相同的地址，但更少的位。