JPH02170224A - 演算例外検出方式 - Google Patents
演算例外検出方式Info
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- JPH02170224A JPH02170224A JP63325448A JP32544888A JPH02170224A JP H02170224 A JPH02170224 A JP H02170224A JP 63325448 A JP63325448 A JP 63325448A JP 32544888 A JP32544888 A JP 32544888A JP H02170224 A JPH02170224 A JP H02170224A
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- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、入力された浮動小数点データに演算を行ない
正規化された浮動小数点データを出力する演算処理装置
において演算処理中に発生する指数オーバフロー例外の
検出方式に関する。
正規化された浮動小数点データを出力する演算処理装置
において演算処理中に発生する指数オーバフロー例外の
検出方式に関する。
従来の技術
第４図は、この種の演算処理装置で扱う浮動小数点デー
タの形式の一例を示しており、１ビツトの仮数部符号Ｓ
、７ビツトの指数部Ｅ、５６ビツトの仮数小数部Ｍから
なる。仮数は符号と絶対値の形式である。指数部は１６
の幕乗を表わしており、さらに実際の値に６４を加えた
形式になっているために、この浮動小数点データの表わ
す数値Ｙは、各ビット位置の２進数の値を左からｓ、ｂ
ｔ、ｂ２、・・・ｂ６３とすると次のようにあたえられ
る。
タの形式の一例を示しており、１ビツトの仮数部符号Ｓ
、７ビツトの指数部Ｅ、５６ビツトの仮数小数部Ｍから
なる。仮数は符号と絶対値の形式である。指数部は１６
の幕乗を表わしており、さらに実際の値に６４を加えた
形式になっているために、この浮動小数点データの表わ
す数値Ｙは、各ビット位置の２進数の値を左からｓ、ｂ
ｔ、ｂ２、・・・ｂ６３とすると次のようにあたえられ
る。
第５図は従来における浮動小数点乗算を実行する演算処
理装置のブロック図であり、従来の演算処理装置は、入
力オペランドレジスタ１および２、仮数の乗算器３、指
数の加算器４、両オペランドの符号から結果の符号を求
めるためのＥＸＣＬＵＳ ＩＶＥ−ＯＲ回路５、乗算器
３の出力の中間積ノ上位の無効桁を検出して正規化量を
求める正規化量検出器６、正規化量検出器６からの指示
で中間積を左シフトして最終的な正規化された積を出力
する正規化シフタ７、加算器４の出力の指数の中間結果
から正規化量を減じて最終的な指数を出力する加算器８
からなる。
理装置のブロック図であり、従来の演算処理装置は、入
力オペランドレジスタ１および２、仮数の乗算器３、指
数の加算器４、両オペランドの符号から結果の符号を求
めるためのＥＸＣＬＵＳ ＩＶＥ−ＯＲ回路５、乗算器
３の出力の中間積ノ上位の無効桁を検出して正規化量を
求める正規化量検出器６、正規化量検出器６からの指示
で中間積を左シフトして最終的な正規化された積を出力
する正規化シフタ７、加算器４の出力の指数の中間結果
から正規化量を減じて最終的な指数を出力する加算器８
からなる。
入力オペランドレジスタ１および２に保持された浮動小
数データの指数は実際の値に６４を加えた値であるため
に指数加算器４では実際には両方の指数部を加算した後
に６４を減じている。
数データの指数は実際の値に６４を加えた値であるため
に指数加算器４では実際には両方の指数部を加算した後
に６４を減じている。
乗算器３の出力の仮数の積の中間結果には一般に最上位
ビットから数ビットの０が含まれる。正規化動作はこの
０を切詰める動作でＯを詰めた分だけ指数の値を減じる
ことで正規化前と後で浮動小数点データは同じ値となる
。第５図の演算処理装置では指数は１６の幕乗を表わす
ために正規化は４ビット単位に行なわれる。
ビットから数ビットの０が含まれる。正規化動作はこの
０を切詰める動作でＯを詰めた分だけ指数の値を減じる
ことで正規化前と後で浮動小数点データは同じ値となる
。第５図の演算処理装置では指数は１６の幕乗を表わす
ために正規化は４ビット単位に行なわれる。
第４図の形式の浮動小数点データどうしで乗算を行なう
と、正規化前の指数の中間結果のとりうる値は−１２８
から＋１２６となる。これに正規化動作が加わると、仮
数が１４桁・５６ビツトであるために、正規化量はＯか
ら１３となり、指数の最終結果のとりうる値は−１４１
から＋１２６となる。第４図の形式の浮動小数点データ
の指数のとりうる値は−６４から６３であり値の表現範
囲をはみ出す可能性がある。
と、正規化前の指数の中間結果のとりうる値は−１２８
から＋１２６となる。これに正規化動作が加わると、仮
数が１４桁・５６ビツトであるために、正規化量はＯか
ら１３となり、指数の最終結果のとりうる値は−１４１
から＋１２６となる。第４図の形式の浮動小数点データ
の指数のとりうる値は−６４から６３であり値の表現範
囲をはみ出す可能性がある。
指数の最終結果が６３を越えた場合を一般に指数オーバ
フロー、−６４より小さくなった場合を一般に指数アン
ダフローと呼ぶが、もはや正しい値を表現できなくなっ
ているためにこれらを演算例外と呼ぶ。
フロー、−６４より小さくなった場合を一般に指数アン
ダフローと呼ぶが、もはや正しい値を表現できなくなっ
ているためにこれらを演算例外と呼ぶ。
第５図の演算処理装置では、この２つの演算例外、すな
わち指数オーバフローと指数アンダフロ−の検出は、加
算器８の出力を通常の指数部出力となる７ビツトの部分
のばかに指数データの情報を失なわないように十分デー
タ幅を広くとって、指数の最終結果が−６４から＋６３
の範囲に入っているか否かを加算器８の出力でチエツク
している。
わち指数オーバフローと指数アンダフロ−の検出は、加
算器８の出力を通常の指数部出力となる７ビツトの部分
のばかに指数データの情報を失なわないように十分デー
タ幅を広くとって、指数の最終結果が−６４から＋６３
の範囲に入っているか否かを加算器８の出力でチエツク
している。
演算例外が発生すると、正しいデータ表現はできなくな
り、以降正常なデータ処理はできなくなるために、制御
プログラムに異常を知らせるなど特殊な制御が必要とな
る。
り、以降正常なデータ処理はできなくなるために、制御
プログラムに異常を知らせるなど特殊な制御が必要とな
る。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上述した従来の浮動小数点演算を行なう
演算処理装置では、演算例外を検出するために、仮数の
中間結果から正規化量を求めこれを指数の中間結果から
減じ、最終的な指数の値が浮動小数点データの指数の表
現範囲内に収まっているか否かを調べていたので、演算
例外が検出されるのが最終的な演算結果と同時がそれ以
降になり、演算例外検出機構が浮動小数点演算の性能に
影響を与えるという欠点があった。
演算処理装置では、演算例外を検出するために、仮数の
中間結果から正規化量を求めこれを指数の中間結果から
減じ、最終的な指数の値が浮動小数点データの指数の表
現範囲内に収まっているか否かを調べていたので、演算
例外が検出されるのが最終的な演算結果と同時がそれ以
降になり、演算例外検出機構が浮動小数点演算の性能に
影響を与えるという欠点があった。
本発明は従来の上記実情に鑑みてなされたものであり、
従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記欠点
を解消することを可能とした新規な演算例外検出方式を
提供することにある。
従って本発明の目的は、従来の技術に内在する上記欠点
を解消することを可能とした新規な演算例外検出方式を
提供することにある。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明に係る演算例外検出
方式は、入力された仮数部および指数部で表現される浮
動小数点データを演算処理し正規化された浮動小数点デ
ータを演算結果として出力する際に正規化された浮動小
数点データの演算結果の指数部の値が浮動小数点データ
の表現範囲を越えているために正しい値を表現できなく
なったときに演算例外として検出する演算例外検出方式
において、正規化前の中間結果の仮数の各桁が有効桁か
否かを各桁毎に検出する有効桁検出手段と、正規化前の
中間結果の指数から中間結果の仮数の最上位桁からどの
桁位置までに有効桁があれば指数のオーバフローが発生
するかを指示する演算例外検出マスク情報を生成する指
数デコード手段と、前記指数デコード手段から指示され
た中間結果の桁範囲に前記有効桁検出手段で検出された
有効桁情報があるかを検査する例外検出手段と、を備え
て構成される。
方式は、入力された仮数部および指数部で表現される浮
動小数点データを演算処理し正規化された浮動小数点デ
ータを演算結果として出力する際に正規化された浮動小
数点データの演算結果の指数部の値が浮動小数点データ
の表現範囲を越えているために正しい値を表現できなく
なったときに演算例外として検出する演算例外検出方式
において、正規化前の中間結果の仮数の各桁が有効桁か
否かを各桁毎に検出する有効桁検出手段と、正規化前の
中間結果の指数から中間結果の仮数の最上位桁からどの
桁位置までに有効桁があれば指数のオーバフローが発生
するかを指示する演算例外検出マスク情報を生成する指
数デコード手段と、前記指数デコード手段から指示され
た中間結果の桁範囲に前記有効桁検出手段で検出された
有効桁情報があるかを検査する例外検出手段と、を備え
て構成される。
実施例
次に本発明をその好ましい一実施例について図面を参照
して具体的に説明する。
して具体的に説明する。
第１図は本発明に係る演算例外検出方式を用いた浮動小
数点演算処理装置の一実施例を示すブロック構成図であ
る。
数点演算処理装置の一実施例を示すブロック構成図であ
る。
第１図を参照するに、入力オペランドレジスタ１および
２は演算処理する浮動小数点データを保持する０乗算器
３は入力オペランドレジスタ１および２に保持された浮
動小数点データの仮数部５４．５５どうじを乗算し中間
結果の仮数５８を出力する。加算器４は、入力オペラン
ドレジスタ１および２に保持された浮動小数点データの
指数部５２゜５３どうじを加算し、さらに指数のバイア
ス値６４を減じて、中間結果の指数５７を出力する。
２は演算処理する浮動小数点データを保持する０乗算器
３は入力オペランドレジスタ１および２に保持された浮
動小数点データの仮数部５４．５５どうじを乗算し中間
結果の仮数５８を出力する。加算器４は、入力オペラン
ドレジスタ１および２に保持された浮動小数点データの
指数部５２゜５３どうじを加算し、さらに指数のバイア
ス値６４を減じて、中間結果の指数５７を出力する。
ＥＸＣＬＵＳＩＶＥ ＯＲゲート回路５は入力オペラン
ドレジスタ１および２に保持された浮動小数点データの
符号５０．５１の排他的論理和をとり、演算結果の符号
５６を出力する。正規化量検出器６は乗算器３の仮数の
中間結果出力５８の最上位桁からの無効桁数を正規化量
６１として出力する。正規化シフタ７は乗算器３の出力
の中間結果の仮数を正規化量検出器６の出力の正規化量
６１だけ左シフトし最終結果の仮数６４として出力する
。加算器８は加算器４の中間結果の指数出力５７から正
規化量検出器６出力の正規化量６１を減じ最終結果の指
数６３として出力する。
ドレジスタ１および２に保持された浮動小数点データの
符号５０．５１の排他的論理和をとり、演算結果の符号
５６を出力する。正規化量検出器６は乗算器３の仮数の
中間結果出力５８の最上位桁からの無効桁数を正規化量
６１として出力する。正規化シフタ７は乗算器３の出力
の中間結果の仮数を正規化量検出器６の出力の正規化量
６１だけ左シフトし最終結果の仮数６４として出力する
。加算器８は加算器４の中間結果の指数出力５７から正
規化量検出器６出力の正規化量６１を減じ最終結果の指
数６３として出力する。
有効桁検出器９は乗算器３の中間結果の仮数出力５８の
各桁４ビットずつが各々０か否かを検出して出力する。
各桁４ビットずつが各々０か否かを検出して出力する。
指数部デコーダ１０は中間結果の指数５７から演算例外
検出のための有効桁検出器９からの出力６０のテスト条
件を指定する情報５９を出力する１例外検出器１１は有
効桁検出器８および指数部デコーダ９からの出力情報を
もと、に演算例外６２を検出する。
検出のための有効桁検出器９からの出力６０のテスト条
件を指定する情報５９を出力する１例外検出器１１は有
効桁検出器８および指数部デコーダ９からの出力情報を
もと、に演算例外６２を検出する。
有効桁検出器９、指数部デコーダ１０および例外検出器
１１からなる演算例外検出部の詳細な構成を第２図に示
す、有効桁検出器９は１４１１１１の４人力論理和ゲー
トから構成され１乗算器３の出力の中間結果の仮数５８
の４ビツトずつの各桁が無効桁（二〇）か有効桁（≠Ｏ
）かを出力する。指数部デコーダ１０は加算器４の指数
出力５７の値に応じて仮数の各桁対応に第３図に示すよ
うな値を出力する。
１１からなる演算例外検出部の詳細な構成を第２図に示
す、有効桁検出器９は１４１１１１の４人力論理和ゲー
トから構成され１乗算器３の出力の中間結果の仮数５８
の４ビツトずつの各桁が無効桁（二〇）か有効桁（≠Ｏ
）かを出力する。指数部デコーダ１０は加算器４の指数
出力５７の値に応じて仮数の各桁対応に第３図に示すよ
うな値を出力する。
第３図で示されている指数の値は実際の指数の値で＋６
４偏移された値ではない０例外検出器１１は、有効桁検
出器９で作成された中間結果の仮数の有効桁情報６０お
よび指数部デコーダ１０で作成された例外検出条件５９
から指数オーバフロー例外６２を検出する。指数５７の
値が＋６３以下の場合には指数オーバフローは起こり得
ないので指数部デコーダ１０の出力は全て０となり、中
間結果の仮数部５８の値によらず指数オーバフロー例外
は検出されない、指数５７の値が＋７７以上の場合には
正規化量は１３以下なので、中間結果の仮数５８が全て
０でないかぎり最終結果の指数６３は＋６４以上となる
ために指数部デコーダ１０の出力５９は全て１となり、
中間結果の仮数５８が０でない場合に指数オーバフロー
例外が検出される。
４偏移された値ではない０例外検出器１１は、有効桁検
出器９で作成された中間結果の仮数の有効桁情報６０お
よび指数部デコーダ１０で作成された例外検出条件５９
から指数オーバフロー例外６２を検出する。指数５７の
値が＋６３以下の場合には指数オーバフローは起こり得
ないので指数部デコーダ１０の出力は全て０となり、中
間結果の仮数部５８の値によらず指数オーバフロー例外
は検出されない、指数５７の値が＋７７以上の場合には
正規化量は１３以下なので、中間結果の仮数５８が全て
０でないかぎり最終結果の指数６３は＋６４以上となる
ために指数部デコーダ１０の出力５９は全て１となり、
中間結果の仮数５８が０でない場合に指数オーバフロー
例外が検出される。
指数５７が＋６４から＋７６の間にある場合には正規化
量によって指数オーバフロー例外が発生するか否かが決
まり、中間結果の仮数５８の先頭から指数オーバフロー
例外を引き起こす桁位置に有効桁があるか否かを検出す
るための検出条件５９を指数部デコーダｌＯが指数５７
の値に応じて出力し、有効桁を検出した場合に指数オー
バフロー例外として報告する。
量によって指数オーバフロー例外が発生するか否かが決
まり、中間結果の仮数５８の先頭から指数オーバフロー
例外を引き起こす桁位置に有効桁があるか否かを検出す
るための検出条件５９を指数部デコーダｌＯが指数５７
の値に応じて出力し、有効桁を検出した場合に指数オー
バフロー例外として報告する。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、浮動小数点演算処理
装置において、演算処理後の正規化前に、指数部の中間
結果の値が演算例外が発生しうる場合に仮数部の中間結
果の内容が演算例外を引き起こす条件を満たしているか
否かを検査し、最終的な演算結果を待たずに演算例外を
報告できるので、演算例外の検出機構が浮動小数点演算
の性能に影響を与えることが避けられるという効果が得
られる。
装置において、演算処理後の正規化前に、指数部の中間
結果の値が演算例外が発生しうる場合に仮数部の中間結
果の内容が演算例外を引き起こす条件を満たしているか
否かを検査し、最終的な演算結果を待たずに演算例外を
報告できるので、演算例外の検出機構が浮動小数点演算
の性能に影響を与えることが避けられるという効果が得
られる。
第１図は本発明の演算例外検出方式を採用した浮動小数
点演算処理装置の一実施例を示すブロック構成図、第２
図は演算例外検出部分の詳細な構成を示したブロック図
、第３図は指数デコーダ１０の論理動作を説明する図、
第４図は浮動小数点データの一形式を表わした図、第５
図は従来の浮動小数点演算処理装置を説明したブロック
図である。 １．２・・・入カオベランドレジスタ、３・・・乗算器
、４．８・・・加算器、５−ＥＸＣＬｔＪＳＩＶＥ Ｏ
Ｒゲート回路、６・・・正規化量検出器、７・・・正規
化シフタ、９・・有効桁検出器、１０・・・指数部デコ
ーダ、１１・・・例外検出器 特許出願人 甲府日本電気株式会社 代 理 人 弁理士 熊谷雄太部
点演算処理装置の一実施例を示すブロック構成図、第２
図は演算例外検出部分の詳細な構成を示したブロック図
、第３図は指数デコーダ１０の論理動作を説明する図、
第４図は浮動小数点データの一形式を表わした図、第５
図は従来の浮動小数点演算処理装置を説明したブロック
図である。 １．２・・・入カオベランドレジスタ、３・・・乗算器
、４．８・・・加算器、５−ＥＸＣＬｔＪＳＩＶＥ Ｏ
Ｒゲート回路、６・・・正規化量検出器、７・・・正規
化シフタ、９・・有効桁検出器、１０・・・指数部デコ
ーダ、１１・・・例外検出器 特許出願人 甲府日本電気株式会社 代 理 人 弁理士 熊谷雄太部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力された仮数部および指数部で表現される浮動小数点
データを演算処理し正規化された浮動小数点データを演
算結果として出力する際に正規化された浮動小数点デー
タの演算結果の指数部の値が浮動小数点データの表現範
囲を越えているために正しい値を表現できなくなったと
きに演算例外として検出する演算例外検出方式において
、正規化前の中間結果の仮数の各桁が有効桁か否かを各
桁毎に検出する有効桁検出手段と、 正規化前の中間結果の指数から中間結果の仮数の最上位
桁からどの桁位置までに有効桁があれば指数のオーバフ
ローが発生するかを指示する演算例外検出マスク情報を
生成する指数デコード手段と、 前記指数デコード手段から指示された中間結果の桁範囲
に前記有効桁検出手段で検出された有効桁情報があるか
を検査する例外検出手段と、を備え、指数オーバフロー
例外を検出することを特徴とする演算例外検出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325448A JPH02170224A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 演算例外検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325448A JPH02170224A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 演算例外検出方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02170224A true JPH02170224A (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=18176976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325448A Pending JPH02170224A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 演算例外検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02170224A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330241A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-22 | Hitachi Ltd | Arithmetic unit |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP63325448A patent/JPH02170224A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330241A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-22 | Hitachi Ltd | Arithmetic unit |
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