前回まで８０８７ＦＰＵの浮動小数を扱う命令ばかり練習してきました。でもＦＰＵにも整数をロード／ストアする命令があるのです。しかし整数を演算する命令というのは不在。ＦＰＵレジスタにロードしてしまえばどんな整数も強力なテンポラリReal型に収まってしまうみたいです。今回はその様子を前回やったFXTRACT命令使って観察。
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※実機動作確認（といってもエミュレータなんだけれども）には以下を使用させていただいております。
整数ロード命令
整数のロード命令として、浮動小数のロード命令のニーモニック FLD に一文字を挿入した以下の２つの命令が存在します。
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- FILD、通常のバイナリ整数（２の補数）ロード
- FBLD、BCD形式の整数ロード
今回はフツーの整数ということでFILD命令だけ練習です。「パックド」なBCD（バイナリ・コーデッド・デシマル）整数はフツーの整数を一通りやったあとね。
FPUが取り扱える２の補数の整数型は以下のようです。なお、ｘ８６の場合、ワードは１６ビットのことなのでお間違えなく。
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- ワード（１６ビット）整数
- ショート（３２ビット）整数
- ロング（６４ビット）整数
の３とおりです。アセンブラ的にはFILD命令のオペランドに DWORD PTR（ダブルワードへのポインタ）などとポインタ修飾指定することでワード、ショート、ロングのオペランド選択が行えます。
今回実験のプログラム
今回はFILD命令で、メモリ上に置かれた整数（当然、いつもの整数デス。CPU側で読んでも同じ整数値に見えるもの）をFPUのレジスタスタックにロード後、前回も使ってみたFXTRACT命令を発行し、仮数部と指数部に分離してその値を眺めてみます。
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- ロードする整数値は 55771、ただしポインタはDWORD PTRで指すので「ショート（３２ビット整数）」扱い
なお以下は「強力なx86用アセンブラNASM」用のソースです（MSのMASMともインテルASM86とも微妙に異なるけど、まあ分かるっしょ。）
%use fp
segment code
..start:
mov ax, data
mov ds, ax
mov ax, stack
mov ss, ax
mov sp, stacktop
test:
mov bx, src1
fild dword [bx]
fxtract
fin:
mov ax, 0x4c00
int 0x21
resb 2048
segment data align=16
resb 1024 * 63
src1: dd 55771
segment stack class=STACK align=16
resb 2048
stacktop:
dw 1024 dup (0)
stackend:
アセンブルして実行
MS-DOS互換で機能強化されているフリーなFreeDOS上、以下のステップで上記のアセンブラソース fild.asm から実行可能なオブジェクトファイルを生成して実行することができます(nasmとwatcom Cがインストール済であること。）
なお、FreeDOS付属の「debugx」デバッガは、8087のレジスタ内容を浮動小数で見せてくれます
nasm -f obj -l fild.lst fild.asm wlink name fild.exe format dos file fild.obj debugx fild.exe
まずはプログラムの逆アセンブルリスト。
まずは、FILD命令でBXレジスタで指定されているメモリ上の３２ビット「ショート整数」をロードするところ。
FILD命令のオペランド指す、DS:FC00=0000D9DB（16進）は、10進に直すと55771です。FILD実行後、FPUのレジスタスタックのST0に「55771」という「整数相当」なピッタンコな値が入ってます。
ここでFXTRACT命令を発行してみます。
緑色の箱のST0に仮数部、ST1に指数部（下駄履き無）が格納されてます。整数ロードしたけれどもFPUレジスタ的には
1.7019958496093750 * 2^15
という浮動小数点数値がロードされたのと等価です。念のためにWindowsの電卓で検算すれば以下のごとし。2の15乗は32768ですぞ、念のため。
確かに「ピタリ」の整数と等価な値。お陰で浮動小数点数でも整数でも演算は思いのままだと。