5.4.1.1. Ошибка: Недоступный регистр с плавающей точкой

В регистре PSR, два бита – PSR.dfl и PSR.dfh (см. раздел 3.3.2 «Регистр состояния процессора (PSR) во втором томе) могут быть использованы операционной системой для разрешения или запрещения доступа к двум подмножествам регистров с плавающей точкой: от FR2 до FR31 и от FR32 до FR127 соответственно. Ошибка «Недоступный регистр с плавающей точкой» случается, когда обращение (чтение или запись) делается для FR, доступ к которому запрещен. Операционная система может использовать эту ошибку для идентификации задачи как целочисленной или с плавающей запятой и оптимизировать, заданный по умолчанию набор регистров, которые сохраняются при переключении задач. Если целочисленная задача, главным образом, способна использовать для операций целочисленного умножения и деления, только регистры от FR2 до FR31, то время переключения контекста может быть уменьшено отключением доступа к старшим регистрам с плавающей точкой.

5.4.1.2. Ошибка: Исключение с плавающей точкой

Ошибка «Исключение с плавающей точкой» вызывается, если происходит одно из следующих четырех обстоятельств:

1. Процессор запрашивает помощь системного программного обеспечения для завершения операции через ошибку «Программная помощь».

2. IEEE ловушка «Неверная операция» доступна и произошла.

3. IEEE ловушка «Деление на ноль» доступна и произошла.

4. Ловушка «Не нормализованный/Денормальзованный операнд» доступна и не нормализованный операнд (в файле регистров, денормализованные числа представляются как не нормализованные числа) встретился в арифметической инструкции с плавающей точкой.

Если вызвана только индикация ошибки «Исключение с плавающей точкой», то она отмечается в поле ISR.code. Соответствующие флаги состояния в FPSR не изменяются.

Не требуется, чтобы ошибка «Исключение: Программная помощь с плавающей точкой» когда-нибудь сигнализировала (за исключением некоторых операндов в инструкциях frcpa и frsqrta), при этом нет режима, вынуждающего это использовать. Если нет исходного операнда NaTVal, то реализация процессора может сигнализировать об ошибке «Исключение: Программная помощь с плавающей точкой» в любое время в течение операции. Чтобы гарантировать максимальную производительность с плавающей точкой, большинство реализаций не будет использовать это исключение, если нет трудных ситуаций, таких как операции, применяющие денормализованные числа.

Правила очередности ошибок «Исключения с плавающей точкой» для арифметических операций, изображено на рис. 5.11.

5.4.1.3. Ловушка «Исключение с плавающей точкой»

Ловушка «Исключение с плавающей точкой» вызывается, если происходит одно из следующих четырех обстоятельств:

1. Процессор запрашивает помощь системного программного обеспечения для завершения операции через ловушку «Программная помощь».

2. IEEE ловушка «Переполнение» доступна и произошло переполнение.

3. IEEE ловушка «Антипереполнение» доступна и произошло антипереполнение.

4. IEEE ловушка «Потеря точности» доступна и у результата произошла потеря точности.

Когда происходят переполнение, антипереполнение, потеря точности результата, то обновляются соответствующие флаги в FPSR. Если произошла разрешенная ловушка «Исключение с плавающей точкой», то индикация этой разрешенной ловушки запоминается в поле ISR.code, а бит fpa в этом поле (ISR{14}) устанавливается так, как это описано в следующем абзаце.

Если величина представленного результата больше, чем величина абсолютно точного результата, то ISR.fpa устанавливается в 1, иначе он устанавливается в 0. Величина представленного результата может быть больше, если

• мантисса увеличена в процессе округления, либо

• если большее предопределенное значение (например, бесконечность) заменило собой вычисленный результат (например, когда переполнение заблокировано).

Не требуется, чтобы ловушка «Исключение: Программная помощь с плавающей точкой» когда-нибудь сигнализировала, при этом нет режима, вынуждающего это использовать. Чтобы гарантировать максимальную производительность с плавающей точкой, выполнение будет редко использовать это исключение – только в трудных ситуациях, таких как операции создания денормализованных чисел. Если ловушка «Программная помощь» запрещена, но произошла, то это указывается установкой бита ловушки в поле ISR.code. При этом приемный регистр содержит ответ, допустимый для этой ловушки.

Правила очередности ловушек «Исключения с плавающей точкой» для арифметических операций, изображено на рис. 5.12.

					START
			NaTVal	Y	NaTVal
			Response		Operand?
					N
					Unsupported	Y	Invalid	Y	FP.Fault
					Operand?		E nabled?		ISR.v=1
							N
					N		Q NaN Ind
							FLAGS.v=1
					SNaN	Y	Invalid	Y	FP.Fault
					Operand?		Enabled?		ISR.v=1
							N
					N		F LAGS.v=1
					SNaN	Y	Reg prioritized
					Operand?		NaN resp(f4,f2,f3)
					N
					Other Invalid	Y	I nvalid	Y	FP.Fault
					Operand?		Enabled?		ISR.v=1
							N
					N		QNaN Ind
							FLAGS.v=1
					Zero	Y	Z eroDiv	Y	FP.Fault
					Divide?(1)		Enabled?		ISR.z=1
					N		N
			SWA.Fault		Limits		IEEE Resp
			ISR.swa=1		Check?(2)		FLAGS.z=1
					N
	F P.Fault	Y	Denomal	Y	UnNomal
	ISR.d=1		Enabled?		Operand?
			N		N		(1) для frcpa/fprcpa
			F LAGS.d=1		COMPUTE		(2) для frcpa/frsqrta
					OPERATION

Рис.5.11. Приоритетность ошибок «Исключения с плавающей точкой»

Рис.5.12. Приоритетность ловушек«Исключения с плавающей точкой»