为什么按位布尔和移位运算在 CPU 架构中称为逻辑运算？

Why are bitwise boolean and shift operations called logical operations in CPU architecture?

提问人：Abdulkadir Arslan 提问时间：8/30/2022 最后编辑：Peter CordesAbdulkadir Arslan 更新时间：8/31/2022 访问量：227

问：

这张图片来自《计算机组织与设计》一书：

table of logical operations, their C and Java operators, and RISC-V instructions

如您所见，左侧列被标记为“逻辑操作”，但显示的操作都是按位的。传统上，和 称为逻辑运算符，而 和 称为按位运算符。&&||&|

他们用以下句子介绍表格：

因此，操作被添加到 编程语言和指令集架构，以简化其他 事物，将位打包和解包成文字。这些指令称为 逻辑运算。图 2.8 显示了 C、Java 和 RISC-V 中的逻辑操作。

你认为他们为什么要为 和 写逻辑运算符？&|

cpu-architecture 按位运算符 logical-operators 布尔逻辑 riscv

评论

1赞 Federico klez Culloca 8/30/2022
“操作”，而不是“操作员”。从技术上讲，它们是逻辑运算，是逐位应用的，但仍然是逻辑运算。话又说回来，我不会在逻辑运算中包括班次。
3赞 Eugene Sh. 8/30/2022
这只是一个笼统的措辞，不一定与特定的标准术语一致。
2赞 user16320675 8/30/2022
也许他们使用“逻辑运算”来区分“数学运算”（我不知道，最好问问作者）
1赞 Peter Cordes 8/30/2022
@user16320675：是的，我认为“布尔逻辑”是这个术语的来源。它不是用数字“算术”，而是用比特。
0赞 Lindydancer 8/31/2022
通常，“逻辑”与“算术”相对应，分别表示无符号和有符号运算。例如，RISC-V 指令和 分别代表逻辑和算术右移。但是，标题中的“逻辑”并不遵循这种模式，我想这是一个错误——你可以把它读作“操作”。srlsra

答：

2赞 Peter Cordes 8/31/2022 #1

在计算机体系结构术语中，对数字的运算是“算术”（例如 add/sub/mul/div）。

对位的操作通常称为“逻辑”或“逻辑指令”，如“布尔逻辑”。（算术右移，以符号位的副本为单位，通常与其他移位组合为逻辑，即按位操作。

例如，在维基百科的 ALU（算术逻辑单元）文章中，编写它的编辑说操作码“指定了 ALU 要执行的所需算术或逻辑运算”。

Agner Fog 的每条指令性能测试结果的指令表将整数指令分为移动/算术/逻辑（按位、移位、位测试）/控制传输/字符串（是的，x86 很时髦）/其他（如和）。同样，FP 算术与逻辑（是的，SIMD 指令集为 FP/SIMD 寄存器提供按位布尔指令）。setccleavecpuid

CPU 没有 C 和 Java 意义上的“逻辑”运算（即使对于整数输入也没有考虑短路求值），因此在计算机体系结构的上下文中，“逻辑”与软件中的含义不同，在软件中，它们需要将按位与逻辑运算符的更复杂操作区分开来。
我假设计算机体系结构的使用更旧。&&||

你的书并不是说在C或Java中是一个“逻辑操作器”，而是说指令在计算机体系结构的意义上执行一个“逻辑操作”。相应的 C 和 Java 运算符是按位运算符。&and&

机器代码没有运算符，只有指令。（汇编语言对汇编时常量有操作，就像作为另一种编写方式一样。但这纯粹是汇编程序的一个功能，而不是ISA参考手册将讨论的内容。andi x1, x2, (1<<4)-1andi x1, x2, 0x0f

我用谷歌搜索时出现的随机教程或指南中的使用引用computer architecture logical operations

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