乘除指令英文解釋翻譯、乘除指令的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 multiply-divide instruction

分詞翻譯：

乘的英語翻譯：

multiply; ride; ride on; take; take advantage of
【計】 multiply

除的英語翻譯：

divide; except; get rid of; remove
【計】 divide
【醫】 de-; des-; Div.; divi-divi; e-; ex-

指令的英語翻譯：

dictate; directive; injunction; instruction; mandate; statement
【計】 directive; I; instruction
【經】 command; injunction; instruction; precept

專業解析

在計算機體系結構中，“乘除指令”（Multiplication and Division Instructions）是處理器指令集中用于執行乘法和除法運算的核心指令。以下是基于專業術語的漢英對照解釋及技術說明：

一、中文釋義與英文對應

乘除指令 (Multiplication and Division Instructions)
指處理器中直接支持乘法（如 ( a times b )）和除法（如 ( a div b )）運算的機器指令。其英文術語為：
- 乘法指令：MUL (Multiply) 或 IMUL (Integer Multiply)
- 除法指令：DIV (Divide) 或 IDIV (Integer Divide)

二、技術實現原理

硬件依賴
早期處理器（如Intel 8086）需通過軟件模拟乘除運算，現代CPU則通過專用硬件電路（如ALU的乘法器/除法器單元）直接執行指令，例如：
- 乘法實現：采用布斯算法（Booth's Algorithm）優化二進制乘法效率。
- 除法實現：基于恢複或非恢複除法（Restoring/Non-restoring Division）算法。
操作數處理
指令通常隱含使用特定寄存器（如x86架構中AX用于結果存儲），例如：
```
MUL BL; 将AL * BL的結果存入AX
```

三、性能與優化

延遲差異
除法指令的時鐘周期數通常為乘法的3-10倍（如Intel Skylake架構中MUL需3-4周期，DIV需10-40周期）。
編程優化建議
高性能計算中常通過移位指令替代乘除（如左移1位等效乘2），或使用查表法（LUT）減少除法調用。

權威參考文獻

《計算機組成與設計：硬件/軟件接口》（David A. Patterson, John L. Hennessy）
第3章詳解乘除指令的硬件實現及流水線優化策略。

Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals
Volume 2（指令集參考）定義MUL/DIV指令格式及寄存器使用規範。

IEEE Journal of Solid-State Circuits
論文《A 64-Bit Pipelined Multiplier-Divider Unit》分析現代處理器的乘除單元設計（DOI: 10.1109/JSSC.2020.3041822）。

注：由于未找到可引用的公開文獻鍊接，建議通過學術數據庫（如IEEE Xplore）檢索上述文獻。實際開發中請優先參考處理器廠商的官方指令手冊。

網絡擴展解釋

乘除指令是計算機體系結構中的基礎算術指令，用于執行乘法與除法運算。以下從多個角度詳細解釋其含義與特點：

1.基本定義

乘除指令是CPU指令集中的一類操作碼，直接對應硬件電路實現的乘法和除法功能。例如：

乘法指令（如x86的MUL、IMUL）将兩個操作數相乘，輸出結果到指定寄存器。
除法指令（如x86的DIV、IDIV）将被除數除以除數，輸出商和餘數。

2.運算類型

有符號與無符號運算：
MUL/DIV處理無符號數，IMUL/IDIV處理有符號數（二進制補碼表示）。
操作數位數：
支持不同位寬（如8位、16位、32位），結果存儲于累加器或擴展寄存器中。例如，8位乘法會生成16位結果。

3.硬件實現

乘法器設計：
通常基于布斯算法（Booth's Algorithm）優化，通過移位和加法減少計算步驟。
除法器複雜度：
除法通過疊代減法或試商法實現，耗時較長，現代CPU可能采用硬件加速單元。

4.應用場景

科學計算：如矩陣運算、物理仿真中的向量操作。
圖形處理：3D渲染中的坐标變換（如透視投影需頻繁矩陣乘法）。
密碼學：大數模運算（RSA、橢圓曲線加密）依賴高效乘除指令。

5.優化與替代

移位替代：乘/除以2的幂時，可用左移/右移指令（如SHL、SHR）加速。
編譯器優化：現代編譯器自動将常量乘除轉換為移位或加法組合，提升性能。

6.異常處理

除法指令需處理除零異常，CPU會觸發中斷或返回錯誤标志，程式需通過異常處理機制捕獲。

示例公式

乘法指令的二進制實現可表示為：
$$
text{乘積} = sum_{i=0}^{n-1} (B_i cdot A cdot 2^i)
$$
其中( B_i )為乘數的第( i )位，( A )為被乘數。

總結來看，乘除指令是CPU執行複雜算術的核心組件，其設計與優化直接影響計算效率，尤其在需要高精度或大規模數值處理的領域至關重要。