浮点寄存器是一个计算机中的重要的组成部分,决定着计算机的计算精度。浮点寄存器并不是CPU的一个组成部分,而是FPU(浮点处理单元)的一部分,他有自己的一套指令。
FPU中总共有8个通用的数据寄存器、状态寄存器、控制寄存器和标记寄存器等组成。其中8个浮点寄存器都是80位的寄存器,编号依次为FPR0~FPR7,但是在实际的使用过程中,我们不能够直接使用这8个寄存器的名字。这8个数据寄存器被设计成首尾相连的堆栈,st(0)指向FPRX的栈顶。
实数的浮点结构有三部分组成,符号位、指数部位和有效数字部分。
符号(Sign)——表示数据的正负,在最高有效位(MSB)。负数的符号位为1,正数的符号为0。
· 指数(Exponent)——也被称为阶码,表示数据以2为底的幂。指数采用偏移码(Biased Exponent)表示,恒为整数。
· 有效数字(Significand)——表示数据的有效数字,反映数据的精度。有效数字一般采用规格化(Normalized)形式,是一个纯小数,所以也被称为尾数(Mantissa)、小数或分数(Fraction)。
对浮点寄存器的操作,有一些资料但是他们大多都是理论上的介绍,让人不知道其所云。至于操作浮点寄存器的指令我不想再这里罗列,只是想在这里给出如何去除浮点寄存器当中的值和如何把给定的值写入到浮点数据寄存器当中。
我把读和写分别在两个函数当中完成,首先介绍读函数:
__declspec(naked)void GetFloatReg(long double *pd)
{
__asm
{
PUSH ESI
MOV ESI, [ESP+8] // pd
MOV ECX, 8 // count
MYLOOP:
JECXZ MYEXIT
FSTP QWORD PTR[ESI]
DEC ECX //计数器
ADD ESI, 8 //地址递增
JMP MYLOOP
MYEXIT:
POP ESI
RET
}
}
说明:
1、_declspec(naked)是告诉编译器,在编译的时候,不要优化代码
在使用__declspec(naked)关键字定义函数时要注意两点,第一、使用 naked 关键字必须自己构建 EBP 指针 (如果用到了的话);
第二、必须自己使用 RET 或 RET n 指令返回 (除非你不返回);
2、我在主函数中定义了一个数组,然后把数组的名字作为实参传递给了该函数,通过MOV ESI, [ESP+8] 把这个地址存放到了ESI当中,然后通过一个循环把st(i)当中的数据保存到以给定地址开始的一个数组当中,这样就完成了对浮点数据寄存器中数据的读取
第二个函数给定的数据写到浮点数据寄存器当中:
__declspec(naked)void SetFloatReg(long double *pd)
{
__asm
{
PUSH ESI
MOV ESI,[ESP+8]
MOV ECX,8
MYLOOP:
JECXZ MYNEXT
FLD QWORD PTR[ESI]
DEC ECX
SUB ESI,8
JMP MYLOOP
MYNEXT:
POP ESI
RET
}
}
说明:该函数和从浮点数据寄存器中获取数据很相似,只是其中有两点细微的不同
1、传递的参数大小是不同的,因为前面对浮点寄存器中的数据采用的是出栈式读取,读取完后,其中的数据必然没有了,为了还原其中的数据我们必须把他们再写回去,但是由于浮点寄存器的设计特点,我们必须把读时传递的地址+7作为实参传递过去,才能恢复原来的样子,否则这是原来的倒序。
2、读数据的时候是通过FSTP QWORD PTR[ESI]把数据存放到指定地址的内存中,写回去时则是采用FLD QWORD PTR[ESI]
把指定地址的数据装入到st(0)中。
浮点寄存器是和线程无关的一组寄存器,因此,我们不能从线程的context当中直接对其进行操作,这里给 出了对其操作的两个方法的实现。