问题标签 [x87]

是的，我的意思是说80-bit。那不是笔误...

我在浮点变量方面的经验总是涉及 4 字节的倍数，比如单数（32 位）、双数（64 位）和长双数（我曾见过它被称为 96 位或 128 位）。这就是为什么当我在编写一些代码以读取和写入AIFF（音频交换文件格式）文件时遇到80 位扩展精度数据类型时有点困惑：选择了扩展精度变量来存储采样音轨的速率。

当我浏览 Wikipedia 时，我发现上面的链接以及IEEE 754-1985 标准摘要中的 80 位格式的简要说明（但不在IEEE 754-2008 标准摘要中）。似乎在某些架构上“扩展”和“长双”是同义词。

我没有遇到的一件事是使用扩展精度数据类型的特定应用程序（当然，AIFF 文件采样率除外）。这让我想知道：

• 有没有人遇到过扩展精度对于某些编程应用程序是必要/有益的情况？
• 80 位浮点数的好处是什么，除了明显的“它比 double 精度高一点，但比 long double 的大多数实现少字节”？
• 它的适用性正在减弱吗？

我知道 x87 具有更高的内部精度，这可能是人们看到的它与 SSE 操作之间的最大区别。但我不得不怀疑，使用 x87 还有其他好处吗？我有-mfpmath=sse在任何项目中自动输入的习惯，我想知道我是否遗漏了 x87 FPU 提供的任何其他内容。

我最近阅读了大量有关 IEEE 754 和 x87 架构的内容。我正在考虑在我正在处理的一些数字计算代码中使用 NaN 作为“缺失值”，我希望使用信号NaN 可以让我在我不想的情况下捕获浮点异常继续“缺失值”。相反，我会使用安静的 NaN 来允许“缺失值”通过计算传播。但是，信号 NaN 不起作用，因为我认为它们会基于它们上存在的（非常有限的）文档。

这是我所知道的摘要（所有这些都使用 x87 和 VC++）：

• _EM_INVALID（IEEE“无效”异常）控制 x87 在遇到 NaN 时的行为
• 如果 _EM_INVALID 被屏蔽（异常被禁用），则不会生成异常并且操作可以返回安静的 NaN。涉及信号 NaN 的操作不会导致抛出异常，但会转换为安静的 NaN。
• 如果 _EM_INVALID 未屏蔽（启用异常），则无效操作（例如 sqrt(-1)）会导致抛出无效异常。
• x87从不生成信号 NaN。
• 如果 _EM_INVALID 未屏蔽，则任何使用信号 NaN（甚至用它初始化变量）都会导致抛出无效异常。

标准库提供了一种访问 NaN 值的方法：

和

问题是我认为信号 NaN 没有任何用处。如果 _EM_INVALID 被屏蔽，它的行为与安静的 NaN 完全相同。由于没有 NaN 可与任何其他 NaN 进行比较，因此没有逻辑差异。

如果 _EM_INVALID未被屏蔽（启用了异常），则甚至无法使用信号 NaN 初始化变量： double dVal = std::numeric_limits<double>::signaling_NaN();因为这会引发异常（信号 NaN 值被加载到 x87 寄存器中以将其存储到内存地址）。

您可能会像我一样认为以下内容：

1. 掩码 _EM_INVALID。
2. 用信号 NaN 初始化变量。
3. Unmask_EM_INVALID。

但是，步骤 2 会导致信号 NaN 转换为安静的 NaN，因此后续使用它不会导致抛出异常！所以WTF？！

信号 NaN 是否有任何用途或目的？我知道最初的意图之一是用它初始化内存，以便可以捕获使用未初始化的浮点值。

有人可以告诉我我是否在这里遗漏了什么吗？

编辑：

为了进一步说明我希望做的事情，这里有一个例子：

考虑对数据向量（双精度数）执行数学运算。对于某些操作，我希望允许向量包含“缺失值”（假设这对应于电子表格列，例如，其中一些单元格没有值，但它们的存在很重要）。对于某些操作，我不想让向量包含“缺失值”。如果集合中存在“缺失值”，也许我想采取不同的行动——也许执行不同的操作（因此这不是处于无效状态）。

这个原始代码看起来像这样：

请注意，每次循环迭代都必须执行“缺失值”检查。虽然我理解在大多数情况下，sqrt函数（或任何其他数学运算）可能会掩盖此检查，在某些情况下操作最少（可能只是加法）并且检查成本很高。更不用说“缺失值”会使合法的输入值失效，并且如果计算合法地到达该值（尽管它可能不太可能）可能会导致错误。此外，为了在技术上正确，用户输入数据应根据该值进行检查，并应采取适当的措施。我发现这个解决方案不优雅并且在性能方面不太理想。这是对性能至关重要的代码，我们绝对没有并行数据结构或某种数据元素对象的奢侈。

NaN 版本如下所示：

现在消除了显式检查，应该提高性能。我认为如果我可以在不接触 FPU 寄存器的情况下初始化向量，这一切都会奏效......

此外，我会想象sqrt对 NaN 进行任何自尊的实施检查并立即返回 NaN。

我有一个奇怪的内存损坏问题。经过几个小时的调试和尝试，我想我找到了一些东西。

例如：我做了一个简单的字符串赋值：

但是，结果有时会变成：

因此，_ 被一个 0 字节替换。

我在 System.Move 函数中看到过这种情况发生过一次（复制很棘手，取决于时间），当时它使用 FPU 堆栈（fild，fistp）进行快速内存复制（如果要移动 9 到 32 个字节）：

使用 FPU 视图和 2 个内存调试视图（Delphi -> View -> Debug -> CPU -> Memory）我看到它出错了......曾经......但是无法重现......

今天早上我读到了一些关于 8087CW 模式的内容，是的，如果将其更改为 $27FI，则会导致内存损坏！通常是 $133F：

$133F 和 $027F 之间的区别在于 $027F 将 FPU 设置为执行不太精确的计算（限制为 Double 而不是 Extended）和不同的 infiniti 处理（用于较旧的 FPU，但不再使用）。

好的，现在我找到了原因，但没有找到时间！

我通过一个简单的检查改变了我的AsmProfiler的工作（所以在进入和离开时检查所有功能）：

我“分析”了一些单元和 dll 和宾果游戏（见堆栈）：

所以它发生在 StretchBlt...

现在做什么？是 Windows 的错误，还是 PNG 中的错误（包含在 D2007 中）？或者 System.Move 函数不是故障安全的？

注意：简单地尝试重现是行不通的：

它似乎更具异国情调......但是通过'Get8087CW = $27F'上的debugbreak，我可以在另一个字符串上重现它：FPU part 1： FPU part 2： FPU part 3： FPU Final：损坏！：

注意 2：也许 FPU 堆栈必须在 System.Move 中清除？

我今天正在阅读有关研究人员发现 NVidia 的 Phys-X 库使用 x87 FP 与 SSE2的文章。显然，这对于速度胜过精度的并行数据集来说不是最理想的。但是，文章作者继续引用：

英特尔在 2000 年底推出 P4 后开始不鼓励使用 x87。自 2003 年 K8 以来，AMD 弃用了 x87，因为 x86-64 是在 SSE2 支持下定义的；威盛的 C7 自 2005 年起就支持 SSE2。在 64 位版本的 Windows 中，x87 在用户模式下被弃用，在内核模式下完全被禁止。自 2005 年以来，业内几乎所有人都推荐 SSE 而不是 x87，并且没有理由使用 x87，除非软件必须在嵌入式 Pentium 或 486 上运行。

我想知道这一点。我知道 x87 在内部使用 80 位扩展双精度来计算值，而 SSE2 没有。这对任何人都没有关系吗？这对我来说似乎很奇怪。我知道当我对平面中的点、线和多边形进行计算时，在进行减法时值可能会出乎意料地错误，并且由于缺乏精度，区域可能会塌陷并且线会相互混叠。我想，使用 80 位值与 64 位值会有所帮助。

这是不正确的吗？如果没有，如果 x87 被淘汰，我们可以使用什么来执行扩展的双 FP 操作？

我对在 x86 汇编中处理浮点数的x87 指令有些熟悉。然而，我在某处读到这些已经很少使用了。（并且不允许在 64 位 Windows 驱动程序中使用）^{[ 1 ]}

如果是这种情况，我应该使用什么说明？我看到了一些关于 SSE 的东西，但除非我弄错了，否则这些指令是最近添加的，并且不会在旧芯片上可用。（如 Pentium II 等）

我应该使用哪些说明？

这是我的简短汇编程序：

该程序应该做的是打印 5.5，但它会打印：

-4101885043414705786563701568963176764603483495211119243453355953219830430011006780068899468997203661787555969981250050126586203424320244681571103387315766489883301796219461838644670607029711305942610787622864198879363376953745160639821663444829839767678538571371627347101810056161000273217639447052410683392.000000

我到底做错了什么？代码将两个参数推送到printf()然后调用它。没什么复杂的。

更新：我认为我已经解决了这个问题还为时过早。我已经更新了代码。

我最近在 FPU 堆栈溢出方面遇到了一些麻烦。我设法将其追溯到一个有缺陷的库函数，该函数每次调用时都会将垃圾值推送到 FPU 堆栈上，并且从不清理它。

幸运的是，这很容易重现，我确切地知道是什么条件造成的。我可以将一个内联 ASM 块放入调用该例程的例程中，以将顶部值从 FPU 堆栈中弹出……除非我不太清楚该写什么。我的 ASM-fu 还算中规中矩，但没那么强。

那么，假设它是垃圾数据并且我不关心该值，那么在 x86 程序集中摆脱 FPU 堆栈上的最高值的最简单方法是什么？

假设我有两个浮点数x和y，它们的值非常接近。

在计算机上可以表示离散数量的浮点数，因此我们可以按升序枚举它们：f_1, f_2, f_3, .... 我希望在此列表中找到 和 的距离x（y即它们是 1、2、3，... 还是n离散的步长？）

+-*/是否可以仅使用算术运算（ ）而不查看二进制表示来做到这一点？我主要对它在 x86 上的工作方式感兴趣。

下面的近似值是否正确，假设那个y > x和那个x和y只有几个步骤（比如，< 100）相隔？（可能不是 ...）

这里eps表示机器 epsilon。（机器 epsilon 是 1.0 和下一个最小浮点数之间的差。）

当我尝试编译此代码时：

我收到此错误：

为什么这不起作用？为什么我不能将数字“150”压入堆栈以进行浮点运算？