Дипломированных специалистов «Информатика и вычислительная техника»

Неподдерживаемые форматы
Необходимо иметь в виду, что помимо рассмотренных существует довольно много
битовых наборов, которые можно представить в расширенном формате веществен-
ного числа. Для большинства их значений формируется исключение недействи-
тельной операции.
Система команд сопроцессора
Система команд сопроцессора включает около 80 машинных команд. Рассмотрим
их классификацию (рис.
| Команды сопроцессора
Передачи данных
данные
данные
Десятичные
данные
Загрузка
- fld!2t
-
—
Обмен
(
данных
Вещественные
данные
L
Целочисленные
данные
ficom(p)
С нулем
Условное
сравнение
(Pentium II/III)
fcomip
—
Условная
пересылка
(Pentium II/III)
fcomi
fucomi
I
Арифметические
-
-
-
Вещественные
данные
Сложение
Вычитание
Деление
Целочисленные
данные
Сложение
Вычитание
Деление
арифметические
команды
—
— fscale
— frndint
Вычисления
тригонометрических
функций
Синус |
Косинус
Тангенс
Арктангенс
I
I
I
Вычисление
логарифмов
-f2xm1
I
Управления
Инициализация
сопроцессора
Работа
frstor
Работа
со стеком
Переключение
режимов
fsetpm/frstpm
fnop -
•
Рис. 17.16. Функциональная классификация команд сопроцессора
Мнемоническое обозначение команд сопроцессора характеризует особенности
их работы и в связи с этим может представлять определенный интерес. Цоэтому
коротко рассмотрим основные моменты образования названий команд.

---

Система команд сопроцессора 467
Я Все мнемонические обозначения начинаются с символа F (Float).
Вторая буква мнемонического обозначения определяет тип операнда в памяти,
с которым работает команда:
I — целое двоичное число;
В — целое десятичное число;
D отсутствие буквы — вещественное число.
9 Последняя буква Р в мнемоническом обозначении команды означает, что по-
следним действием команды обязательно является извлечение операнда из стека.
или предпоследняя буква R (reversed) в мнемоническом обозначе-
нии команды означает реверсивное следование операндов при выполнении ко-
манд вычитания и деления, так как для них важен порядок следования операндов.
Полезной может оказаться и информация о машинных форматах команд со-
процессора. Если давать им общую характеристику, то важно отметить, что в це-
лом система команд сопроцессора отличается большой гибкостью в выборе вари-
антов задания команд, реализующих определенную операцию, и их операндов.
Минимальная длина команды сопроцессора — 2 байта. При обсуждении команд
в тексте данной главы будет приводиться лишь их схема. Детально машинное пред-
ставление команд сопроцессора и сами команды описаны в приложении.
Методика написания программ для сопроцессора имеет свои особенности. Глав-
ная причина здесь — в стековой организации сопроцессора. Для того чтобы напи-
сать программу для вычисления некоторого выражения, его необходимо предва-
рительно преобразовать в удобный для программирования сопроцессора вид.
Процесс преобразования напоминает подготовку выражения для метода трансля-
ции, основанного на использовании обратной польской записи (ПОЛИЗ). Рассмот-
рим суть ПОЛИЗ на примере вычисления выражения
a +
 + b).
Графически это выражение представляется в виде дерева (рис.
а
Рис.
Представление выражения в
дерева
Листья ветвей дерева соответствуют операндам, а узлы — операциям. Пусть
началом обхода будет лист самой левой ветви дерева. Тогда для получения обрат-
ной польской записи выражения необходимо двигаться по дереву слева направо,
при этом узлы должны просматриваться только после обхода всех исходящих из
него ветвей. В результате выражение будет выглядеть так:
abc х + dab + / -

---

468 Глава
Архитектура и программирование сопроцессора
Другое название такой формы записи — постфиксная
Это означает, что
знак операции записывается после операндов, участвующих в операции. Постфикс-
ная запись позволяет вычислять
за один проход с учетом приоритета
арифметических операций.
Алгоритм вычисления выражений в постфиксной записи имеет следующий вид.
1. Выбрать очередной символ записи выражения в форме
ИЗ.
2. Если очередной выбранный символ — операнд, то поместить его в
после
чего вернуться к шагу
3. Если очередной выбранный символ — знак операции, то выполнить ее с одним
или двумя операндами на вершине стека. Результат операции необходимо по-
местить обратно на вершину стека.
4. Если в исходной записи выражения в форме ПОЛИЗ еще остались символы,
то вернуться к шагу иначе — на вершине стека получить результат вычисле-
ния выражения.
При разработке программ необходимо учитывать следующие факторы:
ограниченность глубины стека сопроцессора;
несовпадение форматов операндов;
в отсутствие поддержки на уровне команд сопроцессора некоторых операций,
таких как возведение в степень, вычисление тригонометрических функций.
Для решения этих проблем вам придется разрабатывать дополнительный про-
граммный код, отклоняясь от классической (последовательной) обработки ариф-
метических выражений, представленных в форме ПОЛИЗ. Однако стержнем про-
граммы останется строка в форме ПОЛИЗ.
Среди файлов к данной главе находятся файлы программы, с помощью кото-
рой вы можете облегчить себе задачу преобразования простого арифметического
выражения в форму ПОЛИЗ. Она поддерживает ограниченное количество опера-
ций, но их набор вы можете расширить, дополнив конфигурационный файл
и исходный текст программы.
Здесь возникает интересная алгоритмическая задача. В чем ее суть? Для тех
операций, которые реализованы на уровне команд сопроцессора, особых проблем
нет. И наоборот, для выражений, содержащих операции, не реализованные на уров-
не команд сопроцессора, возникает проблема преобразования исходной строки
в форму ПОЛИЗ. В качестве примера можно привести такую распространенную
операцию, как возведение в степень. В соответствующей программе, которую мы
рассмотрим чуть позже, реализуется ряд операций, необходимых для возведения
в степень. То есть в выражении, преобразованном в форму ПОЛИЗ, будут записа-
ны некоторые операции, отсутствующие в исходной записи этого выражения. Это
означает, что при формировании строки ПОЛИЗ программа должна выполнять
неявную подстановку дополнительных операндов и операций в соответствии с не-
которой формулой приведения.