JPH02170225A - 演算例外検出方式 - Google Patents
演算例外検出方式Info
- Publication number
- JPH02170225A JPH02170225A JP63325449A JP32544988A JPH02170225A JP H02170225 A JPH02170225 A JP H02170225A JP 63325449 A JP63325449 A JP 63325449A JP 32544988 A JP32544988 A JP 32544988A JP H02170225 A JPH02170225 A JP H02170225A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 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アンダフロー例外の
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アンダフロー例外の
検出方式に関する。
従来の技術
第４図は、この種の演算処理菌！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
ｌ、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
ｌ、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ＥＸＣＬＵＳＩＶＥ−ＯＲ回路５、乗算器３
の出力の中間積の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ＥＸＣＬＵＳＩＶＥ−ＯＲ回路５、乗算器３
の出力の中間積の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
数点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。
数点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
Ｏを切詰める動作で０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の冨乗を表わす
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
Ｏを切詰める動作で０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の冨乗を表わす
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０か
ら１３となり、指数の！＆最終結果とりうる値は−１４
１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０か
ら１３となり、指数の！＆最終結果とりうる値は−１４
１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５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５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ーの検出は、加
算器８の出方を通常の指数部出力となる７ビツトの部分
の他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の出方でチエツクし
ている。
わち指数オーバフローと指数アンダフローの検出は、加
算器８の出方を通常の指数部出力となる７ビツトの部分
の他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の出方でチエツクし
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５演算例
外が検出されるのが最終的な演算結果と同時かそれ以降
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５演算例
外が検出されるのが最終的な演算結果と同時かそれ以降
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。
本発明は従来の技術に内在する上記欠点を解消する為に
なされたものであり、従って本発明の目的は、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ないよ
うにした新規なＩｉＩ算例外検出方式を提供することに
ある。
なされたものであり、従って本発明の目的は、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ないよ
うにした新規なＩｉＩ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アンダフローが発生し
ない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
有効桁情報がないことおよび中間結果の仮数がＯでない
こと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アンダフローが発生し
ない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
有効桁情報がないことおよび中間結果の仮数がＯでない
こと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
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
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どうしを乗算し中間
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どうしを乗算し中間
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。
ＥＸＣＬυ５ＩＶＥ 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５
６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６
１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６
１だけ左シフトし最終結果の仮数６４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５
６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６
１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６
１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。
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Ｏか否かを検出して出力する。
各桁４ビットずつが各々Ｏか否かを検出して出力する。
指数部デコーダｌＯ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０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０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１４個の４人力論理和ゲートから
構成され乗算器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（・０）か有効桁（≠０）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１４個の４人力論理和ゲートから
構成され乗算器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（・０）か有効桁（≠０）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図に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ｌＯで作成された例外検出条件５９
から指数アンダフロー例外６２を検出する。指数５７の
値が一６５以下の場合には、中間結果の仮数５８の値が
０でないかぎり指数アンダフロー例外が発生するので中
間結果の仮数５８の値が０であることだけを検査するた
めに、指数部デコーダｌＯの出力は全て０となる。指数
５７の値が一５１以上の場合には正規化量は１３以下な
ので、必ず最終結果の指数６３は一６４以上となり指数
アンダフロー例外は決して発生しないために、指数部デ
コーダｌＯの出力５９は全て１となり、中間結果の仮数
５８によらず指数アンダフロー例外を検出しない。
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ｌＯで作成された例外検出条件５９
から指数アンダフロー例外６２を検出する。指数５７の
値が一６５以下の場合には、中間結果の仮数５８の値が
０でないかぎり指数アンダフロー例外が発生するので中
間結果の仮数５８の値が０であることだけを検査するた
めに、指数部デコーダｌＯの出力は全て０となる。指数
５７の値が一５１以上の場合には正規化量は１３以下な
ので、必ず最終結果の指数６３は一６４以上となり指数
アンダフロー例外は決して発生しないために、指数部デ
コーダｌＯの出力５９は全て１となり、中間結果の仮数
５８によらず指数アンダフロー例外を検出しない。
指数５７が−６４から−５２の間にある場合には正規化
量によって指数アンダフロー例外が発生するが否か決ま
り、中間結果の仮数５８の先頭から指数アンダフロー例
外を引き起こすほどの無効桁が続いているか否かを検出
するための検出条件を指数部デコーダ１０が指数５７の
値に応じて出力し、この範囲が全て無効桁で中間結果の
仮数５８が０でない場合を検出し指数アンダフロー例外
を報告する。
量によって指数アンダフロー例外が発生するが否か決ま
り、中間結果の仮数５８の先頭から指数アンダフロー例
外を引き起こすほどの無効桁が続いているか否かを検出
するための検出条件を指数部デコーダ１０が指数５７の
値に応じて出力し、この範囲が全て無効桁で中間結果の
仮数５８が０でない場合を検出し指数アンダフロー例外
を報告する。
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。
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。
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・・・入力オペランドレジスタ、３・・・乗算器
、４．８・・・加算器、５−ＥＸＣＬＵＳＩＶＥ ＯＲ
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、ｌＯ・・・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 檻な 牙 図
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・・・入力オペランドレジスタ、３・・・乗算器
、４．８・・・加算器、５−ＥＸＣＬＵＳＩＶＥ ＯＲ
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、ｌＯ・・・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 檻な 牙 図
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アンダフローが発生しないかを
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
報がないことおよび中間結果の仮数が０でないことを検
査する例外検出手段と、 を備え、指数アンダ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 |
|---|---|---|---|
| JP63325449A JPH02170225A (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 |
|---|---|---|---|
| JP63325449A JPH02170225A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 演算例外検出方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02170225A true JPH02170225A (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=18176988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325449A Pending JPH02170225A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 演算例外検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02170225A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330241A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-22 | Hitachi Ltd | Arithmetic unit |
| JPS61282928A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-13 | Hitachi Ltd | 浮動小数点演算装置 |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP63325449A patent/JPH02170225A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330241A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-22 | Hitachi Ltd | Arithmetic unit |
| JPS61282928A (ja) * | 1985-06-10 | 1986-12-13 | Hitachi Ltd | 浮動小数点演算装置 |
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