5.3.2. Инструкции обмена между регистрами с плавающей точкой и основными регистрами

Инструкции setfиgetf(см. табл. 5.8) перемещают данные между регистрами с плавающей точкой (FR) и основными регистрами (GR). Эти инструкции транслируют значениеNaTосновного регистра в значениеNaTValрегистра с плавающей точкой, туда и обратно, как на рис. 5.4, 5.5 и 5.7. Представление памяти читается из (или записывается в)GR. Варианты инструкцийsetfиgetfс расширениями.expи.sigработают с только соответствующей частью регистра с плавающей точкой либо со знаком и порядком, либо с мантиссой соответственно. Их форматы трансляции описаны в табл. 5.9 и 5.10.

Табл.5.8. Инструкции обмена с регистром с плавающей точкой

Операции	Из GRвFR	Из FRвGR
С одинарной точностью	setf.s	getf.s
С двойной точностью	setf.d	getf.d
Над знаком и порядком	setf.exp	getf.exp
Над мантиссой или целочисленным	setf.sig	getf.sig

Табл. 5.9. Передача данных (setf) из основного регистра (целое число) в регистр с плавающей точкой.

	Основной регистр		FP регистр (.sig)			FP регистр (.exp)
Класс	NaT	Целое	знак	порядок	мантисса	знак	порядок	мантисса
NaT	1	игнорируется		NaTVal			NaTVal
Целое	0	от 000…00 до 111…11	0	0x1003E	целое	int{17}	int{16:0}	0x8…(15)нулей

Табл. 5.9. Передача данных (getf) из регистра с плавающей точкой в основной регистр (целое число).

	Регистр с плавающей точкой			GR (.sig)		GR (.exp)
Класс	знак	порядок	мантисса	NaT	Целое	NaT	Целое
NaTVal	0	0x1FFFE	0.000…00	1	0x(16)нулей	1	0x1FFFE
Целое или FPпараллельное	0	0x1003E	от 0.000…00 до 1.111…11	0	мантисса	0	0x1003E
Другое	любой	любой	любая	0	мантисса	0	((знак<<17)|порядок)

5.3.3. Арифметические инструкции

Все арифметические инструкции с плавающей точкой, за исключением fcvt.xf(которая всегда только такая) имеют спецификатор.sf. Он показывает, какое поле, из четырех полей состояния вFPSR, будет управлять выполнением и содержать состояние инструкции (см. табл. 5.11). Поле состояния задает: разрешение исключений, режим округления, ширину порядка, управление точностью, а также какой флажок поля состояния обновлять. См. выше раздел «Регистр состояния с плавающей точкой».

Табл. 5.11. Толкование спецификатора поля состояния инструкции с плавающей точкой.

Спецификатор .sf	.s0	.s1	.s2	.s3
Поле состояния	FPSR.sf0	FPSR.sf1	FPSR.sf2	FPSR.sf3

Большинство арифметических инструкций с плавающей точкой могут задавать точность и диапазон результата. Точность задается либо статически, используя расширение инструкции типа .pc(задающее точность), либо динамически, используя полеpcв поле состоянияFPSR. Диапазон задается точно также, но здесь уже в поле состоянияFPSRфигурирует полеwre. Нормальные (не параллельныеFP) арифметические инструкции, которые не имеют расширения типа.pc, используют точность и диапазон формата регистра с плавающей точкой. Детальнее см. табл. 5.6.

В табл. 5.12 перечислены арифметические инструкции с плавающей точкой, а в табл. 5.13 перечислены арифметические псевдооперации.

Табл. 5.12. Арифметические инструкции с плавающей точкой

Операция	Нормальная FP мнемоника	Параллельная FP мнемоника
FPумножение и сложение	fma.pc.sf	fpma.pc.sf
FPумножение и вычитание	fms.pc.sf	fpms.pc.sf
FPотрицательное умножение и сложение	fnma.pc.sf	fpnma.pc.sf
FPобратное значение аппроксимации	frcpa.sf	fprcpa.sf
FPобратное значение аппроксимации квадратного корня	frsqrta.sf	fprsqrta.sf
FPсравнение	fcpm.frel.fctype.sf	fpcpm.frel.sf
FPминимум	fmin.sf	fpmin.sf
FPмаксимум	fmax.sf	fpmax.sf
FPабсолютный минимум	famin.sf	fpamin.sf
FPабсолютный максимум	famax.sf	fpamax.sf
Преобразовать число с плавающей точкой в целое со знаком	fcvt.fx.sf fcvt.fx.trunc.sf	fpcvt.fx.sf fpcvt.fx.trunc.sf
Преобразовать число с плавающей точкой в целое без знака	fcvt.fxu.sf fcvt.fxu.trunc.sf	fpcvt.fxu.sf fpcvt.fxu.trunc.sf
Преобразовать целое со знаком в FPчисло	fcvt.xf	не используется

Табл. 5.13. Арифметические псевдооперации с плавающей точкой

Операция	Мнемоника	Что реально используется
FPумножение (типаIEEE) и параллельноеFPумножение	fmpy.pc.sf fpmpy.sf	fmaиспольз.FR0 для сложения fmpaиспольз.FR0 для сложения
FPотрицательное умножение (типаIEEE) и параллельное отрицательноеFPумножение	fnmpy.pc.sf fnpmpy.sf	fnmaиспольз.FR0 для сложения fnmpaиспольз.FR0 для сложения
FPсложение (типаIEEE)	fadd.pc.sf	fmaиспольз.FR1 для умножения
FPвычитание (типаIEEE)	fsub.pc.sf	fmsиспольз.FR1 для умножения
FPнормализация (типаIEEE)	fnorm.pc.sf	fmaиспольз.FR1 для умножения, аFR0 для сложения
Преобразовать целое без знака в FPчисло	fcvt.xuf.pc.sf	fmaиспольз.FR1 для умножения, аFR0 для сложения

Не существует псевдоопераций для параллельного FPсложения, вычитания, отрицания или нормализации, посколькуFR1 не содержит упакованной пары переменных с одинарной точностью равных 1.0. Параллельное сложение может быть выполнено путем предварительного формирования в регистре пары чисел равных 1.0 (с помощью инструкцииfpack), а затем используя инструкциюfmpa. Моделирование операции целочисленного сложения может быть создано путем предварительного формирования целочисленной 1 в регистре с плавающей точкой, а затем использованием инструкцииxma.

Псевдооперация fmpyдоставляет согласующийся сIEEEрезультат, с помощью округления произведения, без выполнения сложения, характерного дляfma. Если в инструкцииfmaуказать не регистрFR0, а другой, не содержащий значение +0.0, то в этом случае, согласующийся сIEEEрезультат умножения не получится.