在FPU和SSE發明之前如何處理浮點轉換？

Question

我想了解點如何浮動轉換爲低電平進行處理。所以根據我的理解，這是用硬件實現的。因此，例如，SSE提供了一個浮子轉換爲int指令cvttss2si。

但我的問題是：浮點轉換是否總是這樣處理？在FPU和SSE的發明之前，使用匯編代碼手動完成的計算是什麼？

Answer 1

這取決於處理器，並且多年來已經有多個不同的處理器。

FPU代表「浮點單元」。這是一個或多或少的通用術語，可以指任何計算機系統的浮點硬件單元。一些系統可能具有內置在CPU中的浮點運算。其他人可能有一個單獨的芯片。但其他人可能根本沒有硬件浮點支持。如果在代碼中指定了浮點轉換，編譯器將生成執行必要計算所需的任何CPU指令。在某些系統上，這可能是對子程序的調用，它會執行任何需要的位操作。

SSE代表「Streaming SIMD Extensions」，並且特定於x86系列CPU。對於非x86的CPU，SSE沒有「之前」或「之後」;上證所根本不適用。

Answer 2

從浮點到整數轉換被認爲是一個基本的足夠的操作，所述指令387已經設置了這樣的指令，FIST - 儘管不是有用用於編譯(int)f構建體C程序，作爲指令使用的當前的舍入模式。

一些RISC指令集一直認爲從浮點到整數的專用轉換指令是不必要的奢侈，而且這可以通過訪問IEEE 754浮點表示的幾條指令完成。一個基本方案可能看起來像this blog post，雖然博客文章是關於四捨五入的浮動到 浮動代表最接近的整數。

Answer 3

在IEEE 754算法標準化之前，有許多競爭廠商特定的浮點運算方法。這些具有不同的範圍，精度，並且相對於溢，下溢，符號零不同的行爲，以及未定義的結果如0/0或SQRT（-1）。

但是，您可以將浮點實現劃分爲兩個基本組：硬件和軟件。在硬件中，您通常會看到執行轉換的操作碼，儘管協處理器FPU會使事情變得複雜。在軟件中，轉換將通過函數完成。

今天，仍然有軟FPU，主要是在嵌入式系統上。不久之前，這在移動設備中很常見，但在較小的系統上，軟FPU仍然是常態。

Answer 4

這取決於編譯器的實現。您可以用任何語言（C：http://www.jhauser.us/arithmetic/SoftFloat.html中的示例）實現浮點運算，因此通常編譯器的運行時庫將包含浮點運算等軟件實現（或者目標硬件可能一直支持本地指令這又取決於硬件），並且針對FPU或使用SSE的指令作爲優化提供。

Answer 5

是。通過移動尾數將指數變爲0，將數字非規格化。如果結果對於int太大，則生成異常。否則，非規格化的數字（減去派系部分和可選的四捨五入）就是等效的整數。

Answer 6

事實上，浮點操作對於硬件工程師來說是一個挑戰，因爲它們需要很多硬件（導致最終產品的成本更高）並消耗很多功率。有一些架構不包含浮點單元。還有一些體系結構甚至不提供指令，即使是整數除法等基本操作。 ARM架構就是一個例子，你必須在軟件中實現分工。此外，浮點單元在此體系結構中作爲可選協處理器。考慮到ARM是嵌入式系統中使用的主要體系結構，這一點值得思考。

IEEE 754（今天在大多數應用中使用的浮點標準）不是表示實數的唯一方式。您也可以使用固定點格式來表示它們。例如，如果你有一臺32位機器，你可以假設你有一個位15和16之間的小數點，並執行操作記住這一點。這是一種表示浮點數的簡單方法，可以用軟件輕鬆處理。

Answer 7

在浮點單位之前並不適用，因爲一些最早的計算機在1940年代支持浮點數：wiki - first electro mechanical computers。

在沒有浮點硬件的處理器上，浮點運算是用軟件或某些計算機上的微碼實現的，而不是全部實現硬件：wiki - microcode，或者操作可以由單獨的硬件組件處理，例如英特爾x87系列：wiki - x87。

Answer 8

但我的問題是：浮點轉換是否總是這樣處理？

沒有，有就比86所以沒有cvttss2si要麼

一切都可以用軟件做的，你也可以做硬件，反之亦然其他架構沒有的x87或SSE。

相同的浮動轉換。如果你沒有硬件支持，只需做一些黑客攻擊。這裏沒有什麼低級別的東西，所以你可以輕鬆地用C語言或任何其他語言來完成。目前已經在SO

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