PA-RISC 2.0特有的指令

PA-RISC 在 1990 年有一个 1.1 版本的小更新， 1996 年扩展到 2.0 则是一版大更新。 PA-RISC 可能拥有最多的不常见的桌面 RISC 特性。 比如， 它有最多的寻址模式和指令格式， 并且， 我们马上会看到， 有些指令完全是其他指令合并而来。

Nullification

有些 RISC 可以选择不执行延时跳转后的指令， 来更好的利用跳转间隙。 在 PA-RISC 中， 这叫 nullification， 它也被普遍的用在各种算术和逻辑指令。 因此， 一条加法指令可以将两个操作数相加，保存相加结果， 假如相加的结果是0， 则可以跳过接下来的指令。 就像条件执行的赋值指令 nullification 允许 PA-RISC 避免执行那些只需要执行1条指令的分支。

丰富的条件分支指令

有了 nullification， PA-RISC 并不需要分开条件分支指令。 可以取消的指令可以被安排在无条件分支前执行，这样也可以简化指令集。 然而， PA-RISC 却有 RISC 中最多的条件分支指令。 图33罗列了 PA-RISC 的分支指令。 如你所见， 有些单纯是将其他两条指令的合并在了一起。

合成乘法和除法

PA-RISC 提供了一些原语， 可以软件用它们合成乘法和除法。 比如，移位并相加的指令可以用在乘法上面。 （Alpha 也包括乘以加法或者减法的第二个操作数的指令： S4ADD， S8ADD， S4SUB， S8SUB。） 除法步骤的关键是根据符号做加法和减法。 Magenheimer et al. [1988] 测试了乘法步骤的最好情况。利用这些是数据，Muchnick [1988] 发现乘以常数需要6个周期，乘以变量则需要24个周期。 PA-RISC 为这些操作提供了10条指令。

原始的 SPARC 体系结构也提供了类似优化， 但是随着晶体管数量的增多，已经扩展出了完整的乘法和除法操作。 PA-RISC 在浮点单元支持了32位整数乘法， 也就是说， 做整数乘法之前， 还需要将值移到浮点寄存器中。

十进制操作

COBOL 程序计算十进制的时候， 并不会将它们在二进制和十进制之间转换， 而是将十进制的每个数字放到4个位中。 PA-RISC 为此提供了32位到十进制之间的加法转换指令。 还提供了逻辑和算术指令， 可以判定溢出， 测试字节或者半字是不是0. 这种操作都可以用在8位的 ASCII 算术计算中。 总共有5条十进制操作指令。

其他的指令

下面是余下的 PA-RISC 指令：

• 跳转指令可以左移索引寄存器3位，然后再加上基址寄存器，来获取到目标地址。 这一般可以用在switch、case。
• 提取和存取指令可以使用任意位的移位。
• 为了简化32位地址常数的使用，PA-RISC包括ADDIL，ADDIL向寄存器添加一个左调整的21位常量，并将结果存入寄存器1.以下数据传输指令使用偏移寻址来添加较低的11位地址到寄存器1.这对指令允许PA-RISC向基址寄存器添加一个32位常数，代价是改变寄存器1。
• PA-RISC有九个调试指令，可以在指令或数据地址上设置断点，并返回被捕获的地址。
• 加载和清除指令提供了从内存中读取值然后写入0的信号量或锁。
• 存储字节短优化未对齐的数据移动，根据指令选项和条件代码位，将单词中的最左边或最右边的字节移动到有效地址。
• 加载和存储可以与缓存一起使用，方法是提供有关是否将数据加载到缓存中的提示（如果尚未在缓存中）。例如，将寄存器0的目的地加载定义为软件控制的高速缓存预取。
• PA-RISC 2.0扩展缓存提示以存储以指示块副本，建议处理器不将数据加载到缓存中，如果它尚未在高速缓存中。它还可以表明，在加载和存储上，存在空间位置以准备高速缓存用于后续的顺序访问。
• PA-RISC 2.0还提供了一个可选的分支目标栈来预测子程序返回中使用的间接跳转。软件可以建议将哪些地址放置在分支目标栈中并从其移除，但硬件控制这些地址是否有效。
• 乘/加和乘/减是浮点运算，在PA-RISC 2.0版中引入的乘法和加法的融合，乘法和减法的融合，也就是说可以在单​​个指令中启动两个独立的浮点运算。