architecture - 算术逻辑单元如何知道比较逻辑？

Question

我正在我的大学学习系统工具和体系结构类(class)，第一个类是关于 CPU 和 RAM 如何对话以及 CPU 如何处理数据。正如教授所解释的那样，CPU 有一个 ALU(算术逻辑单元)，它执行加法和比较等算术运算。但他没有解释它是如何做到的。

所以我做了一些搜索发现this link它指向一个 youtube 视频，该视频解释了如何执行加法 - 对初学者有很好的解释。连this link解释 CPU 将算术处理定向到 ALU 但不处理 ALU 如何执行它。

我的问题是 ALU 如何进行比较。作为人类，我们知道 5 小于 7。但是 ALU 是怎么知道的，它是不是以某种方式硬编码的。我确定它必须使用一些 logic 进行比较，那是什么逻辑。

如果主修 CS，知道这是如何运作的会很棒

Answer 1

您是否熟悉典型的 ALU 如何设置标志以指示发生溢出，或者操作结果为零或负数？通常，比较是通过减法和更新标志但丢弃数值结果来执行的。

例如，如果您从 5 中减去 7，则结果为负数。因此，5 小于 7。

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我应该指出，这绝对不是可以实现比较的唯一方法。稍加思考，就可以构造一个算法(可以做成一个电路)直接比较两个整数的二进制表示，而不用将它们相减。然而，减法是一个非常基本的操作，(几乎)所有 CPU 都已经非常有效地实现了它，并且没有理由不重用该实现来进行比较。