Регистр управления

Регистр управления для сопроцессора 8087 показан на рисунке 10.7.

Рис. 10.7. Формат регистра управления для сопроцессора 8087

Регистр управления сопроцессоров 80287/80387 и сопроцессора, входящего в состав более современных процессоров, имеет аналогичный формат, за исключением того, что бит 7 в нем не используется (рис. 10.8).

Рис. 10.8. Формат регистра управления для современных сопроцессоов

Биты 0...5 - маски особых случаев. Особые случаи иногда возникают при выполнении команд сопроцессора, например, при делении на нуль, переполнении и так далее.

Если все биты масок особых случаев равны нулю, особый случай вызывает прерывание центрального процессора INT 10h (обратите внимание, что это прерывание используется BIOS для работы с дисплейным адаптером). Если же особые случаи замаскированы установкой соответствующих бит в единичное состояние, прерывание не вырабатывается, а в качестве результата возвращается особое значение - бесконечность, нечисло и так далее.

Приведем таблицу масок особых случаев:

Подробнее особые случаи и условия их возникновения будут описаны позже, когда мы займемся ошибками при выполнении команд в сопроцессоре.

Поле PC управляет точностью вычислений в сопроцессоре:

Искусственное ухудшение точности вычислений не приводит к ускорению работы программы. Режимы с пониженной точностью предназначены для эмуляции процессоров, использующих двойную и одинарную точность, соответственно.

Двух битовое поле RC задает режим округления при выполнении операций с вещественными числами:

Ниже демонстрируются перечисленные выше режимы округления. Символами "o" обозначены точные значения вещественных чисел, символами "x" приближенные значения. Стрелки "<<" и ">>" указывают направление округления. В центре линии расположен нуль числовой оси, на ее левом и правом конце - отрицательная и положительная бесконечности.

• Округление в направлении к ближайшему числу:

-беск.<-o-<<-x-------o---- 0 -----o-----x->>--o---->+беск.

• Округление в направлении к отрицательной бесконечности:

-беск.<-o-<<-x-------o---- 0 -----o---<<----x-o---->+беск.

• Округление в направлении к положительной бесконечности:

-беск.<-o-x-->>------o---- 0 -----o------x->>-o---->+беск.

• Округление в направлении к нулю:

-беск.<-o-x-->>------o---- 0 -----o---<<----x-o---->+беск.

Для наибольшего уменьшения ошибок вычислений целесообразно использовать режим округления в направлении к ближайшему числу. Режим округления в направлении к нулю используется при моделировании целочисленной арифметики.

Остальные два режима округления используют в интервальной арифметике. Для получения наиболее точного результата каждая команда (операция) выполняется два раза - первый раз с округлением в направлении к отрицательной бесконечности, второй раз - в направлении к положительной бесконечности. Точный результат лежит между полученными значениями. Заметьте, что здесь речь идет только об отелных операциях, но не о том, чтобы выполнить всю программу вычислений вначале с одним режимом округления, а затем с другим.

Поле IC регистра управления предназначен для управления бесконечностью и может иметь два значения:

• 0 - проективный режим;

• 1 - афинный режим

В проективном режиме существует только одна бесконечность, она не имеет знака. В афинном режиме имеется две бесконечности - положительная и отрицательная.

Афинный режим допускает выполнение многих операций с бесконечностями - сложение, умножение и так далее.