一道小题

题目内容

在本讲中，我们讲了 RISC 计算机的基本思想。事实上，人们可以设计出只有一条指令的计算机，这种计算机称为单指令计算机（Single Instruction Computer，SIC）。因为只有一条指令，指令集不能再精简，所以这种计算机也称为终极精简指令集计算机（Ultra Reduced Instruction Set Computer，URISC）。
这条唯一的指令有三个操作数，每个操作数均为一个存储单元地址，指令的功能是对前两个存储单元中的操作数做减法，将结果写入第二个操作数所指的存储单元中。如果减法的结果小于 0，则发生跳转，执行第三个操作数所指向的存储单元中的指令，否则；继续执行后继指令。
因为只有一条指令，所以不需要操作码，因此该指令的格式如下：

1	[L:] a, b, c ; mem[b] = mem[b] - mem[a]，if (mem[b] < 0) goto c

其中，L 为可选的标号，“；” 后面是注释，此处实际上是对该指令功能的形式化描述。
尽管 URISC 只有一条指令，但是它是一种通用计算机，也就是说用这一条指令可以编写出实现任何复杂算法的程序。
例如，将地址为 SRC 的存储单元中的内容传送到地址为 DEST 的存储单元中。可以编写出如下程序：

START: DEST, DEST, ADD
ADD : SRC, TEMP, NEXT
NEXT: TEMP, DEST, CONT
CONT: …
…
TEMP: WORD 0

其中，WORD 是伪指令，用于将指定的内存单元初始化为指定的常数。
根据以上说明，完成如下题目：

编写一段 URISC 程序，将 a 和 b 相加，结果写入 a 中，b 保持不变。

编写一段 URISC 程序，将 a 和 b 相乘，结果写入 c 中。约定存储单元 one 包含常数 1，a 和 b 均大于 0，并且 a 和 b 可以被程序修改。

请提出一个设计方案，用硬件实现 URISC 计算机。你只需提出顶层设计，可以不考虑电路细节。

（选做）编写一个 C/C++ 程序，对 URISC 的功能进行仿真。

作答思路
这道题主要考察的还是一种数学上的思维，并不考察具体的计算机技术（让人莫名想到皮亚诺公理）
由于本人对硬件不太了解所以做做 1，2，4 问，这篇先写一二问（第四个以后填坑）

第一问的内容思路很清晰，从题目叙述就能知道，这个所谓的 ultra 指令集只支持减法，但是支持负数的存储（应该是补码形式）那么我们只要构建相应的减去负数即可了。

第二问的就是在加法的基础上构建出乘法，思路是一样的。(构建循环)

第一问

START: TEMP, TEMP, L1 ; TEMP = 0
L1: b, TEMP, L2 ; TEMP = -b
L2: TEMP, a, END ; a = a - TEMP
END

第二问

START: c, c, T1 ; c = 0
T1: pone, pone, T2 ; pone = 0
T2: one, pone, S1 ; pone = -1
S1: b1, b1, S2 ; b1 = 0
s2: b, b1, L1 ; b1 = -b
L1: TEMP, TEMP, L2 ; TEMP = 0
L2: a, TEMP, LOOP ; TEMP = -a
LOOP: TEMP, c, j ; c -= TEMP
j: pone, b1, LOOP ; jump
END

~~写的好丑~~