ぐだぐだ低レベルプログラミング(56) RISC-V、浮動小数点数のClassify命令

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Joseph Halfmoon

また、メンドクセー命令が出てきました。浮動小数点数のClassify命令です。無限大、デノーマル、NaNといった訳ありのモノドモを識別する命令。勿論、普通の(ノーマル)な数はノーマルと分類します。浮動小数点素人の私にはNaNの2種類あるビットパターンなど皆目見当がつかないです。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(55) RISC-V、sign-injection命令「群」

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Joseph Halfmoon

今回取り上げさせていただくのは、浮動小数点数の符号を操作するための命令「群」です。3命令「も」存在します。倹約を旨としてオペコード空間を割り当てているRISC-Vにしたら大盤振舞いにも見えましたが、例によって疑似命令という別名をみると「無いと困る」命令群でした。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(54) RISC-V、単精度平方根で2次元normを計算

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Joseph Halfmoon

加減乗除に最大/最小、比較とやってきましたが、まだ残っている「演算系の浮動小数点命令」がありました。平方根です、Square Root。平方根を計算するだけでは芸が無いので、2次元のnormも計算してみました。x86(というかx87)系のFPU命令であると「超越関数」までありますが、RISC-Vには超越関数不在です。加減乗除とアルゴリズムで後はよしなに、と。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(53) RISC-V、単精度浮動小数点数の比較

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Joseph Halfmoon

前回は浮動小数点数の最大最小を求める命令でした。今回は、浮動小数点数の比較命令です。比較した結果として条件分岐することが多いと思います。RISC-Vには分岐フラグが存在せず、条件分岐は整数レジスタの中の値を分岐命令で判定します。このため浮動小数の比較命令の結果は整数レジスタに書き込みとなります。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(52) RISC-V、浮動小数のmin/max

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Joseph Halfmoon

RISC-Vは、RISCの中でもシンプルで「絞り込んだ」命令セットでありますが、浮動小数点数を扱う命令結構多いんじゃないかい。まあ面倒くさいものを扱うので、いたしかたないか。RISC-Vのせいではないですな。前回は積和演算命令でしたが今回は最大、最小求める命令です。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(51) RISC-V、浮動小数積和演算、4種あるノダ

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Joseph Halfmoon

今回は前回と以下同文でラクチンなどと呟いていたら、前回コードにしょうもないバグ発見。天網恢恢疎にして漏らさず、違うか。お詫びして前回分をさきほど修正させていただきました。今回は前回一種しかやらなかった積和演算命令、実は全部で4種もあったという話であります。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(50) RISC-V、浮動小数積和演算、速さだけでないノダ

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Joseph Halfmoon

前回、浮動小数点の加減算をやりました。その前に例外を「味わう」ために浮動小数点の除算をやっています。そこで今回は必然の乗算です。ただ掛け算が出来たと喜んでも芸がありませぬ。RISC-Vには、普通の掛け算命令だけでなく、積和演算命令もあります。信号処理(積分)などするときはこちらの方が「普通」。今回はこの2つを比べてみる、と。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(49) RISC-V、アリガチな浮動小数加減算の落とし穴

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Joseph Halfmoon

前回までに浮動小数点の例外とか丸めとかのメンドイ部分を調べました。今回からは実際に計算していきたいと思います。まずは浮動小数の加算と減算からですな。ただ足し算が出来たと喜ぶのでは芸が無いので、皆さんご存じな「駄目」ケースの計算をあえてやって、バイナリで結果を見て行きたいと思います。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(48) RISC-V、浮動小数点例外フラグたててみる

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Joseph Halfmoon

今回も前回同様にRISC-Vの単精度浮動小数点除算命令を使います。今回は実際に計算をした結果として浮動小数点例外の5つのフラグを立ててみたいと思います。所望の例外を所望の場所(というかタイミングというか)で起こすというのは難しいというかメンドイです。そのくせ、起きてほしくないときに起きるんだけれども。例外ってやつは。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(47) RISC-V、K210、浮動小数点除算サイクル数

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Joseph Halfmoon

今回から再びRISC-Vの実機(K210)を使って、浮動小数点命令を動かしていきたいと思います。今回は第44回でやったサイクル数の計測を浮動小数点の割り算命令に適用。流石に割り算命令には時間かかっているっしょ、みたいなところを眺めてみたいです。でもま、たまたまK210の実装で、この命令列ならこの程度くらいな数字かと。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(46) RISC-V、浮動小数点の丸めと例外、その2

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Joseph Halfmoon

前回は柄にもなく浮動小数点の丸めを説明したところで力尽きてしまいました。今回は前回の残り、浮動小数点の例外についてです。こういうメンドイものがあるので浮動小数点演算は後回しにしたくなるのですが、実際に浮動小数点演算命令を動かすにあたっては避けていられません。それにしても面倒くさいよ。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(45) RISC-V、浮動小数点の丸めと例外

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Joseph Halfmoon

RISC-Vの浮動小数点演算命令セットを実際に動かして堪能しようと思いつつ、ついつい後回しにしてきました。何でかといって難物の「丸め」と「例外」などがチラチラしていたからでございます。浮動小数点素人の私としては触りたくない「奴ら」ですが、これに触れないことには先に進みませぬ。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(44) 64bit RISC-V、サイクル数と命令数の計測

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Joseph Halfmoon

環境を変えたのに確かめていなかった命令群があります。サイクル数と命令数の計測機能です。32bit RISC-V(GD32VF103)では、お世話になっています。64bit RISC-VのK210でも使える筈ではあるのですが、確認しておきたいと思います。しかし、前々回からFlashへの書き込みはラズパイ4機に頼り切り、そろそろなんとかしないと。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(43) 64bitRISC-V、レジスタとレジスタ間転送

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Joseph Halfmoon

前回は、まさかのトラブル勃発で、最低説明しておくべき項目を落としてしまいました。64bit かつ 単精度/倍精度の浮動小数点演算命令を備えたRISC-Vのレジスタセットと、レジスタ間転送についてです。今回はその補遺であります。ぶちゃけレジスタの図が1枚。

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