Программный интерфейс

Процессор i486 имеет некоторый класс команд, известных как ESCAPE-команды (эскейп-команды) и имеющих общий формат. Эти ESC- команды являются числовыми операциями для устройства обработки операций с плавающей точкой и, кроме того, частью единого интегрированного множества команд.

Численные расчеты в процессоре i486 проводятся на регистровом стеке для чисел с плавающей точкой. Программист может использовать эти восемь 80-разрядных регистров или как набор фиксированных регистров с операциями над явно-определенными регистрами, или как классический стек с операциями над одним или двумя верхними элементами стека.

Во внутреннем представлении модуль обработки операций с плавающей точкой процессора i486 хранит все числа в едином 80-битовом расширенном формате. Операнды, которые могут быть представлены в памяти как 16-, 32- и 64-разрядные целые, 32-, 64- или 80-разрядные числа с плавающей точкой, или упакованные числа из 18-ти цифр типа BCD, автоматически переводятся в расширенный формат, как только они загружаются в регистры устройства обработки операций с плавающей точкой. Результаты вычислений в свою очередь переводятся обратно в один из этих форматов данных, которые были введены в регистры, и сохраняются в памяти.

В Таблице 14-2 представлен каждый из семи числовых типов данных, поддерживаемых процессором i486, и дан формат данных для каждого типа. В таблице также приведены примерные диапазоны нормализованных значений, которые могут быть представлены каждым типом. По требованиям стандарта IEEE 854 каждый вещественный тип данных поддерживает кроме того и денормализованные значения. Денормализованные значения обсуждаются в Главе 16.

Все операнды хранятся в памяти с наименее значащими цифрами, начинающимися от начального (низшего) адреса памяти. Числовые операции обращаются и хранят операнды, используя только этот начальный адрес. Для максимального повышения производительности системы, каждый операнд в памяти должен начинаться с адреса, кратного наименьшей степени двух, которая больше чем длина операнда (в байтах).

В Таблице 14-3 приведены числовые операции по классам. Для того, чтобы использовать вычислительные возможности процессора i486, не нужны никакие специальные программные средства, так как все числовые операции и типы данных непосредственно поддерживаются Ассемблером ASM386/486, языками высокого уровня фирмы Intel, а также ассемблерами и компиляторами, выпускаемыми многими независимыми производителями программного обеспечения. Процедуры для расчетов на процессоре i486 могут быть написаны на Ассемблере ASM386/486 или на любых других языках высокого уровня фмрмы Intel:

PL/M - 386/486 (ПиЭль/Эм)C - 386/486 (Си)FORTRAN - 386/486 (Фортран)ADA - 386/486 (Ада) Таблица 14-2. Числовые Типы Данных +---------------------------------------------------------------+| | | | || Тип Данных | Биты |Значащие| Приближенный || | | Цифры | Нормализованный || | |(десят.)| Диапазон (Десятичные) || | | | |+-----------------+------+--------+-----------------------------|| | | | || Целое | | | || слово | 16 | 4 | -32.768 <= x <= +32.767 || Короткое | | | 9 18 || целое | 32 | 9 | -2x10 <= x <= +2x10 || Длинное | | | 18 18 || целое | 64 | 18 | -9x10 <= x <= +9x10 || Упакованное | | | || десятичное | 80 | 18 | -99..99<=x<=+99..99(18 цифр)|| Простое | | | -38 38 || вещественное | 32 | 7 | 1.18x10 < |x| < 3.40x10 || Двойное | | | -308 308|| вещественное | 64 | 15-16 | 2.23x10 < |x| < 1.79x10 || Расширенное | | | -4932 4932|| вещественное(*) | 80 | 19 | 3.37x10 < |x|< 1.18x10 || | | | |+---------------------------------------------------------------+ (*) эквивалентно двойному расширенному формату стандарта IEEE 854 Таблица 14-3. Основные Числовые Операции +---------------------------------------------------------------+| | || Класс | Типы Операций || | |+-----------------+---------------------------------------------|| | || Передача Данных | Загрузка (все типы данных), Хранение (все || | типы данных), Обмен || | || Арифметика | Сложение, Вычитание, Умножение, Деление, || | Инверсное Вычитание, Инверсное Деление, || | Извлечение Квадратного Корня, Масштабирова- || | ние, Выделение, Остаток от Деления, Целая || | Часть, Смена Знака, Модуль || | || Сравнение | Сравнение, Тестирование, Проверка || | || Трансцендентные | Тангенс, Арктангенс, Синус, Косинус, Синус и|| | Косинус, 2**(X)-1, Y*Log(X), Y*Log(X+1) || | 2 2 || | || Константы | 0, 1, Пи, Log 2, Log 2, Log 10, Log e || | 10 e 2 2 || | || Управление | Загрузка Управляющего Слова, Сохранение || процессором | Управляющего Слова, Сохранение Слова || | Состояния, Загрузка Состояния, Сохранение || | Состояния, Запоминание, Восстановление, || | Сброс Исключений, Инициализация || | |+---------------------------------------------------------------+

Кроме того, все средства разработки программных продуктов для процессоров 8086/8087, 80286/80287 и 386 DX ЦПУ/387 DX FPU могут быть использованы также и для разработки вычислительного программного обеспечения для процессора i486.

Любой из упомянутых выше языков высокого уровня позволяет программисту пользоваться вычислительными возможностями и скоростью вычислений процессора i486 без каких-либо требований по пониманию его архитектуры. Такие архитектурные соглашения как параллельность и синхронизация отрабатываются автоматически этими языками высокого уровня. Для программиста, который работает на ассемблере ASM386/486, в последующих разделах этого руководства обсуждаются специальные правила программирования.