处理器如何计算大于其寄存器值？答案

【问题标题】：How does a processor calculate bigger than its register value?处理器如何计算大于其寄存器值？
【发布时间】：2013-06-16 20:34:05
【问题描述】：

到目前为止，我了解到处理器具有寄存器，用于 32 位处理器它们是 32 位，对于 64 位，它们是 64 位。所以有人可以解释如果我给处理器一个比它的寄存器更大的值会发生什么尺寸？计算是如何进行的？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

视情况而定。

为了讨论，假设 x86，64 位整数仍然可以在 32 位架构上“本地”处理。在这种情况下，程序通常使用一对 32 位寄存器来保存 64 位值。例如，值0xDEADBEEF2B84F00D 可能存储在EDX:EAX 寄存器对中：

eax = 0x2B84F00D
edx = 0xDEADBEEF

在某些情况下（例如IDIV），CPU 实际上预计 64 位数字采用这种格式。

数学运算是在多条指令中完成的。例如，在 32 位 x86 CPU 上的 64 位加法是使用低位 DWORD 的 add 和高位 DWORD 的 adc 完成的，这会考虑第一次加法的进位标志。

对于更大的整数，使用arbitrary-precision arithmetic（或“big int”）库。在这里，动态大小的字节数组用于表示整数，以及附加信息（如使用的位数）。 GMP 是一个受欢迎的选择。

对大整数的数学运算是迭代完成的，可能一次使用原生字长值。对于血淋淋的细节，我建议您查看这些开源库之一的源代码。

所有这一切的关键在于，数字运算是在可管理的部分中执行的，并结合起来产生最终结果。

【讨论】：