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Vdsp(bf561)中的浮點運算（7）：float乘法運算

編輯：關於C++

1.1 Vdsp對float乘法運算的處理

在vdsp下，可以很簡單地用：

float mul　(float x, float y) { float r = x * y; return r; }

來完成浮點乘法運算，編譯器自動將裡面的乘法操作轉換為___float32_mul的函數調用，這個函數的調用實現在libdsp/fpmult.asm中，在這個文件的開頭說明了這個函數的用法：

/*************************************************************************** Copyright (c) 2000-2008 Analog Devices Inc. All　rights reserved. **************************************************************************** File name :　 fpmult.asm This function performs 32 bit floating point multiplication. Implemention is based on the algorithm mentioned in the reference. Some more conditionS are added in the present algorithm to take care of various testcases. Registers used: Operands in　 R0 & R1 R0 - X operand, R1 - Y operand R2 - R7 Special　case: 1) If (x AND y) == 0, Return 0, 2) Overflow　 :　 If(Exp(x) + Exp(y) > 254, Return 0X7F80000 or 0xFF80000 depending upon sign of X and y. 3) Underflow :　 If(Exp(x) + Exp(y) <= -149, RETURN 0. Reference　 : Computer Architecture a Quantitative Approach 2nd Ed. by Jhon l　Hennessy and David Patterson !!NOTE- Uses non-standard clobber set in compiler: DefaultClobMinusBIMandLoopRegs Remember to change the #pragma regs_clobbered in fpmult.c in softfloat if you change this clobber set **************************************************************/

1.2 當x和y都為0

看實現代碼：

R2 = R0^R1;　　　/* sign of the result of X * Y */　 P0 = R2;　　　　　/* Store sign　 */ R2 = R0 << 1;　　/* Remove the sign bit of X */ CC = R2 == 0; R3 = R1 << 1;　　 /* Remove the sign bit of Y */ CC |= AZ; IF CC JUMP .HANDLE_ZERO_OP; ……….. .HANDLE_ZERO_OP: // One operand is zero. If the other is NaN or inf, return NaN, otherwise // zero R2 = R2 | R3; R2 = R2 >> 24; R3 = MAXBIASEXP+1;　　// Max biased exponent CC = R2 == R3; R0 = 0; IF !CC JUMP .SIGN_RESULT;　// Return zero (signed appropriately) R0 = -1;　　// return default NAN RTS;　　　　// no regs to restore on this path

當x和y都為0時，直接返回0，此時的操作需要的CYCLE數為12。

這裡一個比較有意思的事情是0是可以有正負號的，也就是說如果計算0.0 * (-0.0)，那麼結果的符號位保持為負！

1.3 當x為nan或者inf

看代碼：

[--SP] = (R7:4);　　/* Push registers R4-R7 */ R4 = MAXBIASEXP+1;　/* Max biased exponent */ /* Get exponents. */ R2 = R2 >> 24;　　/* Exponent of X operand */ R3 = R3 >> 24;　　/* Exponent of Y operand */ CC = R2 == R4; IF CC JUMP .HANDLE_NAN_INF_X; …………….. .HANDLE_NAN_INF_X: // Return signed inf if X=inf, and Y is either inf or a non-zero number // Otherwise return NaN R5 = R1 << 1;　　// If Y = 0 CC = AZ;　　　　　　　　　　 // Return NaN IF CC JUMP .RET_DEFAULT_NAN; CC = R3 < R4;　　// if y exp is valid R5 = R1 << 9;　　// or if Y significand is zero CC |= AZ; R5 = R0 << 9;　　// then Y is either inf or a valid number CC &= AZ;　　　　// And if X is inf, then return inf, otherwise NaN IF !CC JUMP .RET_DEFAULT_NAN; .RET_INF: R0 = 0x7F8 (Z); R0 <<= 21; (R7:4) = [SP++];　/* Pop registers R4-R7 */ .SIGN_RESULT: CC = P0 < 0;　　　/* Extract sign, and set into result */ R0 = ROT R0 BY -1;　 /* by rotating back with CC */ RTS; .RET_DEFAULT_NAN: R0 = -1; (R7:4) = [SP++];　　/* Pop registers R4-R7 */ RTS;

l　當x為inf且y為inf或者非0值

結果為inf。

mul　(inf, inf)的結果為inf。

mul　(inf, 1.0)的結果為inf。

此時的符號位仍然根據兩個操作數的符號位來確定。

此時的操作需要的CYCLE數為53。

l　當x為inf且y為0

結果為NAN。

l　當x為inf且y為-inf

結果為-inf

1.4 當y為nan或者inf

看代碼：

CC = R3 == R4; IF CC JUMP .HANDLE_NAN_INF_Y; ………….. // Handle certain identities concerning multiplying by NaNs and +/-inf .HANDLE_NAN_INF_Y: // Swap operands and exponents R5 = R0; R0 = R1; R1 = R5; R5 = R2; R2 = R3; R3 = R5; .HANDLE_NAN_INF_X: ………..

簡單交換xy，然後和上一個判斷條件相同。

1.5 向上溢出

當兩個操作數的指數相加大於254時，認為溢出：

// Compute result exponent, and check for overflow R4 = BIASEXP; R5 = R2 + R3; R5 = R5 - R4; R4 <<= 1;　　　　// R4 now 254, max allowed exponent CC = R4 < R5; IF CC JUMP .RET_INF; …………… .RET_INF: R0 = 0x7F8 (Z); R0 <<= 21; (R7:4) = [SP++];　/* Pop registers R4-R7 */ .SIGN_RESULT: CC = P0 < 0;　　/* Extract sign, and set into result */ R0 = ROT R0 BY -1;　/* by rotating back with CC */ RTS;