LAB 5:

Temat: Jednostka zmiennoprzecinkowa (FPU)

Wykonane zadania:
Program 1:
Szereg Taylora dla arctg(x).


Program 2:
-funkcja w ASM sprawdzająca wskazaną flagę (dla określonego wyjątku) w Status Word,
-funkcja w ASM modyfikująca ustawienia maskowania wyjątków w Control Word (dla wskazanego wyjątku),
-wykazanie różnicy w działaniu dla maskowania i nie maskowania wyjątków.


Omówienie działania programu:
Program 1
Kod w języku C, do napisania którego została wykorzystana wiedza z poprzednich zajęć.

extern double taylor(double a, int b);
int main(void)
{
    int y;
    double x;
    printf("x od -1 do 1: ");
    scanf("%lf", &x);
    printf("y: ");
    scanf("%d", &y);
    printf("Wynik: %lf\n", taylor(x, y));
    return 0;
}

Szereg Taylora dla arctg(x) realizujemy za pomocą:
WZOR.
Przyjmowane przez funkcję argumenty, to ilość wyrazów ciągu zapisane w rejestrze rdi oraz kąt
w rejestrze xmm0.
Przekazujemy wartości z rejestru xmm0 do rejestrów ST(0), ST(1) i ST(2) przez stos za pomocą instrukcji fldl i fld.

sub     $8, %rsp
movsd   %xmm0, (%rsp)
fldl    (%rsp)  # NASZ WPISANY X
fld     %st
fld     %st

Teraz w ST(0) znajduje się wyraz ciągu, w ST(1)  suma ciągu, a w ST(2) znajduje się X.
Ustawiamy rejestr rsi na zero. Jeżeli wartość w rdi, czyli liczba wyrazów ciągu jest jemu równa, to przechodzimy do końca. Jeżeli nie, to zwiększamy licznik rsi i mnożymy ST(2) razy ST dwa razy, a następnie mnożymy -1.

movq $0, %rsi
oblicz:
cmp %rdi, %rsi
je  dowidzenia
inc %rsi
fmul    %st(2), %st # RAZY X
fmul    %st(2), %st # JESZCZE RAZ RAZY X
fmull   jeden # RAZY -1

Do ST(0) umieszczany jest dzielnik, który początkowo ma wartość 1. Dodajemy do niego wartość 2, zapisujemy go i dzielimy wyraz przez ten dzielnik, czyli od ST(1) odejmujemy ST(0). Następnie dzielnik usuwamy, a wyraz ciągu dodajemy do sumy. Wykonujemy znowu pętlę "oblicz" do momentu, kiedy wykonamy pożądaną ilość kroków (wyrazów ciągu).

fldl    dzielnik # ST(0) JEST TERAZ DZIELNIKIEM
faddl dwa #DODAJEMY 2
fstpl dzielnik # SCIAGAMY ZE STOSU, ZAPISUJEMY W DZIELNIKU
fldl  dzielnik #ZNOWU WSTAWIAMY DZIELNIK
fdivr  %st, %st(1) # DZIELIMY WYRAZ PRZEZ DZIELNIK
fstp %st # USUWAMY DZIELNIK
fadd %st, %st(1) # DODANIE DO SUMY
jmp oblicz #NASZA PETLA

Program 2
W programie C stworzyłam menu, w którym możemy sprawdzić Status Word, zmienić wybraną maskę oraz podzielić przez zero, by sprawdzić poprawność maski. Sprawdzanie flagi w Asemblerze.

SprawdzFlage:
movq $0, %rax
fstsw %ax
fwait
ret

Jeżeli wyjątek jest równy zero, to jest brak wyjątków. Następnie jeżeli reszta z dzielenia jest równa 1, to występuje wyjątek Invalid operation exception, itd. Na przykład.

wyjatek = wyjatek >> 1;
	if (wyjatek % 2 == 1)
	{
	printf("1. Denormalized operand exception flag\n");
	}

Następnie zmiana wybranej maski w Asemblerze, wykonana jest za pomocą operacji xor. Zmieniamy wartość wybranego bitu, w zależności od wybranej maski.

setFlag:
fstcw controlWord
fwait
mov controlWord, %ax
xor %di, %ax
nop
mov %ax, controlWord
fldcw controlWord
ret





Wybieramy maskę za pomocą operacji w C
int maska = 0;
	maska = pow(2,choice);
	setFlag(maska);



Test dzielenia przez zero wykonujemy w ten sposób, że do rejestrów ST zapisujemy 0, a następnie 1 za pomocą operacji fldz oraz fld1, a następnie wykonujemy dzielenie. W przypadku, gdy zamaskujemy wyjątek dzielenia przez zero i spróbujemy wykonać dzielenie pojawi nam się komunikat o błędzie.

Wnioski:
Wszystkie wykonane zadania działają poprawnie.