今回はFABS「他」などと省略してしまいましたが、残りはFNEGとFSQRTです。絶対値(FABS)に符号反転(FNEG)そして平方根(FSQRT)です。いずれもソース一つをとって結果ひとつをデスティネーションに返すもの。例によってARMv8.0に半精度はないので、単精度と倍精度のみ。お楽？
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※実機動作確認には以下を使用しております。
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- Raspberry Pi 4 model B、Cortex-A72コア(ARMv8-A)
- Raspberry Pi OS (64bit) bullseye
- gcc (Debian 10.2.1-6) 10.2.1 20210110
ARMv8もいろいろレベルがあり、Arm Cortex-A72はARMv8の中でもベーシックな（命令数の少ない）ARMv8p0です。
※A64の最新のマニュアルは以下でダウンロード可能です。
Arm Architecture Reference Manual for A-profile architecture
今回実験のアセンブリ言語関数
くどくどと説明も不要な命令３種であるので、「いつものように手抜きな」関数プロローグもエピローグもない１命令１関数スタイルの被テスト関数を掲げておきます。前回などメンドイので単精度のみにしてましたが、今回は単精度のみだとあまりに手抜きが目立つので倍精度も入れてみました。ご都合主義ね。
.globl fabsS, fnegS, fsqrtS, fabsD, fnegD, fsqrtD
.text
.balign 4
fabsS:
fabs s0, s1
ret
fnegS:
fneg s0, s1
ret
fsqrtS:
fsqrt s0, s1
ret
fabsD:
fabs d0, d1
ret
fnegD:
fneg d0, d1
ret
fsqrtD:
fsqrt d0, d1
ret
C言語記述のmain関数
いつもの通り「これまた手抜きな」C言語記述のテスト駆動部が以下に。平方根が取れないような値を渡したらどうなるのよ（当然例外発生）とかコマケー話をやり始めるとメンドイので今回は（今回も）見て見ぬふりっす。各命令１回だけさわってみるだけ。
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
extern float fabsS(float, float);
extern float fnegS(float, float);
extern float fsqrtS(float, float);
extern double fabsD(double, double);
extern double fnegD(double, double);
extern double fsqrtD(double, double);
int main(void)
{
union {
float s;
uint32_t u;
} f32;
union {
double d;
uint64_t u;
} f64;
f32.s = fabsS(0.0f, -1.234567f);
f64.d = fabsD(0.0, -1.234567890123);
printf ("fabsS =%2.12f(0x%08x)\n", f32.s, f32.u);
printf ("fabsD =%2.12f(0x%016lx)\n", f64.d, f64.u);
f32.s = fnegS(0.0f, 1.234567f);
f64.d = fnegD(0.0, 1.234567890123);
printf ("fnegS =%2.12f(0x%08x)\n", f32.s, f32.u);
printf ("fnegD =%2.12f(0x%016lx)\n", f64.d, f64.u);
f32.s = fsqrtS(0.0f, 2.0f);
f64.d = fsqrtD(0.0, 2.0);
printf ("fabsS =%2.12f(0x%08x)\n", f32.s, f32.u);
printf ("fabsD =%2.12f(0x%016lx)\n", f64.d, f64.u);
return 0;
}
小数点以下12桁と無駄に長い表示をしているのは、単精度浮動小数の「馬脚」を現すための意地悪です。倍精度なら予定どおり表示ができるのに、との差別化を予定。１６進数表記も併記しているので詳しい内部表現を追求することも可（やらんけど。。。）
実行結果
ビルドして実行したものが以下に。
予定どおりですな。ルート２は「ひとよひとよにひとみごろ～」と。単精度だと最後の「ろ～」のところまで行きつかないじゃん！
ちなみにということでいうと、以下の別シリーズ記事で２の平方根を「とりあえず」１０００桁もとめてみてます。MPFRライブラリ使えば何桁でも思うがままだと。
ソフトな忘却力(27) MPFR、the Multiple Precision Floating-Point Reliable Library
１０００桁みると目がちかちかしてきたですが。白内障？医者へ行けよ。