Wie man mit binären Dezimalzahlen umgerechnet wird

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Es zeigt Schritte und Register, die an einer verzweigungslosen, konstanten Zeitausführung einer reellen ASCII-Zahl zu einer binären Dezimalkonvertierung mit Fließkomma innerhalb des Vektorprozessors beteiligt sind. In Schritt 11 werden die sich ergebenden Zahlen, 19, 20 und 22, in eine Gleitkommazahl umgewandelt, indem ein Dezimalpunkt gefolgt von einer Null rechts von der letzten Zahl von jedem gesetzt wird. Während das Ausführungsbeispiel von FIG. Reelle Zahl von ASCII-Strings jeder Byte-Größe gleich oder kleiner als die Byte-Größe der von einer Vektorverarbeitungsarchitektur bereitgestellten Register, wobei die reelle Zahl ein Vorzeichenbyte, einen ganzzahligen Teil, einen Bruchteil, einen Dezimalpunkt, der den ganzzahligen Teil trennt, umfasst von dem Bruchteil und einem Zeichenkettenabschluss zu einer binären Gleitkommadarstellung der realen Zahl der ASCII-Zeichenkette auf einem Vektorprozessor mit der Vektorverarbeitungsarchitektur, wobei die binäre Gleitkommazahldarstellung der realen Zahl der ASCII-Zeichenkette einen positiven Wert umfasst oder negativer binärer Vektorwert, der jeweils einem positiven oder negativen Vorzeichenbyte der reellen Zahl der ASCII-Folge entspricht und eine Größe mit einem ganzzahligen Teil und einen Bruchteil mit einem den ganzzahligen Teil von dem Bruchteil trennenden Dezimalpunkt aufweist, wobei das Verfahren umfasst , Implementierung eines Codes, der eine feste Sequenz einer konstanten Anzahl von Anweisungen zur Ausführung eines oder mehrerer Schritte o f die Umwandlung, wobei die Umwandlung ferner umfasst, dass das Vorzeichenbyte erkannt wird, ein Plus - oder Minuswert 1 abhängig davon zugewiesen wird, dass das Vorzeichen positiv oder negativ ist, dieser Wert in einem Register des Vektorprozessors gespeichert wird und das Vorzeichenbyte entfernt wird die reelle Zahl der ASCII-Zeichenfolge; Erkennen des Zeichenkettenabschlusszeichens, Ausrichten der Zeichenkette auf eine Kante eines Vektorprozessorregisters mit einer Byte-Breite gleich oder größer als die Anzahl von Zeichen in der reellen ASCII-Zeichenkette und, wenn das Register eine größere Byte-Breite als die Anzahl von Zeichen aufweist in der reellen Zahl der ASCII-Zeichenfolge, Maskieren aller unbenutzten Zeichen von der gegenüberliegenden Kante zu der ausgerichteten Kante mit Nullen, was zu einer oder mehreren führenden oder nachfolgenden Nullen führt; Detektieren und Speichern in einem Register des Vektorprozessors die Dezimalpunktposition, die den ganzzahligen Teil der reellen Zahl der ASCII-Zeichenkette von dem Bruchteil der reellen Zahl der ASCII-Zeichenkette und das Entfernen des Dezimalpunkts von der reellen Zahl der ASCII-Zeichenkette trennt; parallele Umwandlung aller ein oder mehrerer Zeichen der vorzeichenlosen Zeichenfolge ohne Dezimalpunkt in entsprechende binär codierte Dezimalbytes, um eine binäre reelle Zahl mit einem oder mehreren Bytes zu bilden, wobei die Anzahl der ein oder mehreren Bytes der Anzahl von Bytes entspricht Zeichen der vorzeichenlosen Zeichenfolge ohne Dezimalpunkt; parallele Multiplikation jedes der binärcodierten Dezimalwerte mit einer Zehnerpotenz, die der Anordnung jedes der binärcodierten Dezimalwerte innerhalb der binären reellen Zahl entspricht, um individuelle binäre Ergebnisse zu erhalten; Aggregation der einzelnen binären Ergebnisse der parallelen Multiplikation zu einem ersten binären Zwischenergebnis; Multiplikation des ersten binären Zwischenergebnisses mit einer Fließkommazahl von 10 entsprechend einer Platzierung des Dezimalpunkts, um ein zweites binäres Zwischenergebnis zu erhalten; und Multiplizieren des zweiten binären Zwischenergebnisses mit dem binären Wert, der dem Vorzeichen zugewiesen ist, um ein endgültiges binäres Vorzeichen mit Gleitkomma zu erhalten. Da Zahlen, wenn sie im ASCII-Format ausgedrückt werden, eine beliebige Länge annehmen können, lösen die traditionellen Algorithmen das Problem in einer Zeit, die direkt proportional zur Länge der die Zahl repräsentierenden Kette ist, und der generierte Code enthält mehrere Verzweigungen, die starke Latenzzeiten verursachen können mehrere moderne Verarbeitungsarchitekturen.

Um dieses weitere Ziel der Bereitstellung eines Vektorprozessors zu erreichen, der in der Lage ist, die Umwandlung mit einem einzigen Befehl auszuführen, wird die inhärente Einzelbefehls-Mehrfachdatenanweisung, SIMD-Fähigkeit des Vektorprozessors in Kombination mit dem mit der SIMD-Funktion entworfenen Code verwendet der Vektorprozessor. Dann wird jede der Dezimalkomponenten der reellen Zahl mit einer Zehnerpotenz multipliziert, beginnend mit zehn bis zur Nullleistung, oder eins für die niedrigstwertige Ziffer, zehn für die erste Potenz oder zehn für die Ziffer für die links von der niedrigstwertigen Ziffer, falls zutreffend, zehn für die zweite Potenz oder einhundert für die Ziffer links von der vorhergehenden Ziffer, falls zutreffend, usw. Der Vorteil ist eine wesentlich höhere Vorhersagbarkeit der Ausführungszeit und eine höhere Gesamtleistung bei Modem-Vektorprozessoren, die eine intensive Programmablaufsteuerung schlecht tolerieren. In Schritt 16 wird eine Skalarmultiplikation des Ergebnisses in 28 von Schritt 14 durch die Gleitkommazahl in 30 durchgeführt und das Ergebnis wird in 31 eingegeben. Dies wird für so viele Ziffern wiederholt, die die reelle Zahl bis einschließlich der höchstwertigen Ziffer umfassen. In Schritt 7 wird ein Binär-Dezimal-Achtundvierzig von jedem Zeichen des Worts in dem Register von Schritt 6 subtrahiert, um die ASCII-zu-Binär-Dezimal-Umwandlung jeder Ziffer der reellen Zahl durchzuführen. Somit besteht die Zahl in dem Beispiel aus einem Minuszeichen, einer Ganzzahl 234567890 mit neun Ziffern, einem Bruchteil 12 aus zwei Ziffern und einem Dezimalpunkt zwischen der Ganzzahl und dem Nachkommaanteil. In Schritt 14 wird eine Skalaraddition an den Ergebnissen in 26 und 27 durchgeführt, wobei das Ergebnis in 28 liegt.

Jedes dieser Produkte wird dann akkumuliert und das Vorzeichen hinzugefügt, was zu einer binär dezimal konvertierten Zahl führt. In Schritt 13 wird eine horizontale Vektoraddition an den zwei benachbarten Halbwörtern in 25 und den zwei benachbarten Halbwörtern in 24 durchgeführt, wobei die Ergebnisse in 26 bzw. 27 liegen. Umwandlung von ASCII in Fließkomma binäre dezimale reelle Zahl in einem Vektorprozessor. ASCII-String innerhalb eines gegebenen Größenbereichs, der von der Vektorprozessorarchitektur bereitgestellt wird. In Schritt 1 wird der erste einer festen Anzahl von sequentiellen Befehlen für die ASCII-zu-Fließkomma-Binär-Dezimal-Umwandlung ausgeführt, und die ASCII-Nummer wird aus dem Speicher abgerufen. Die reelle Zahl wird als zwischen dem Vorzeichenbit und dem Zeichenfolgenabschlusszeichen ermittelt. Dies nennt man Normalisierung.

ASCII-String, der immer noch eine konstante, wenn auch längere, Konvertierungszeit liefert. Die endgültige Gleitkommadarstellung ist das Vorzeichen, die reelle Zahl oder die Mantisse und der Bruch oder Exponent. Dieses Ergebnis wird zusammen mit der Fließkommaumwandlung von 22 in Wort 24 nebeneinander angeordnet. Ein Problem mit dieser Technik besteht darin, dass die Zeit für die Umwandlung variiert, da sie iterativ ist, und länger wird, wenn die Größe der reellen ASCII-Zahlenfolge zunimmt. Die vorliegende Erfindung betrifft die Umwandlung von numerischen Daten in einen Vektorprozessor. Die nicht verwendeten führenden Zeichen werden als Nullen maskiert. In dem algorithmischen Verfahren enthalten ist die Erkennung des Vorzeichenbytes und die Zuweisung eines eindeutigen Binärwerts zu dem Vorzeichenbyte in Abhängigkeit davon, ob das Vorzeichen positiv oder negativ ist. SIMD, Vektorverarbeitungsarchitekturen. Diese Methoden umfassen das Identifizieren der Anfangs-, End-, Vorzeichen - und Dezimalpunktposition der reellen Zahl in der ASCII-Zeichenkette, das Extrahieren des Dezimalpunkts, gefolgt von dem Aufnehmen jeder der sieben Bitkomponenten der reellen ASCII-Zahl, jeweils ein Zeichen, und Subtrahieren der Binärzahl achtundvierzig, um die Dezimalzahlen zu erhalten, die die reelle Zahl bilden.

Reelle ASCII-Zeichenkette, wobei die reelle Zahl ein Vorzeichenbyte, einen ganzzahligen Teil, einen Bruchteil, einen Dezimalpunkt, der den ganzzahligen Teil von dem Bruchteil trennt, und einen Zeichenkettenabschluss zu einer binären Dezimal-Gleitkommazahlrepräsentation auf einem Vektor umfasst Prozessor. Ebenfalls enthalten ist die parallele Erkennung des String-Terminators und die Maskierung aller nicht verwendeten Zeichen sowie die parallele Erkennung des Dezimalpunkts, der den ganzzahligen Teil der Zahl vom Bruchteil der Zahl trennt. Dann wird der Dezimalpunkt entfernt, während die ganze Zahl um eine Position nach rechts verschoben wird und eine führende Null an der äußersten linken Position eingefügt wird, wie in 8 gezeigt, um eine elfstellige reelle Zahl ohne Dezimalpunkt zu bilden. Nachfolgende Schritte umfassen die parallele Umwandlung aller Zeichen der Kette in entsprechende binäre Dezimalwerte, wobei eine parallele Multiplikation jedes der binären Dezimalwerte mit einer Zehnerpotenz entsprechend der Anordnung jedes der binären Dezimalwerte innerhalb der Dezimalzahl erfolgt, um ein Individuum zu erhalten binäre Ergebnisse, eine Aggregation der einzelnen binären Ergebnisse der parallelen Multiplikation zu einem ersten binären Zwischenergebnis, Multiplikation des ersten binären Zwischenergebnisses mit einer Fließkommazahl von zehn entsprechend einer Platzierung des Dezimalpunkts, um ein zweites binäres Zwischenergebnis zu erhalten und Multiplikation des zweiten binären Zwischenergebnisses mit dem binären Wert, der dem Vorzeichen zugewiesen ist, um ein endgültiges Fließkomma-Binär-Dezimal-Ergebnis zu erhalten. Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Vektorprozessorarchitektur, eine Auswahl von Code und ein Verfahren zum Umwandeln einer vorzeichenbehafteten reellen ASCII-Zahl irgendeiner Grße in eine vorzeichenbehaftete binäre reelle Zahl mit Fließkommazahl in einem Vektorprozessor, in dem die Umwandlung erfolgt, bereitzustellen Die Zeit ist unabhängig von der Größe der reellen ASCII-Zahl innerhalb eines gegebenen Bereichs von Größen konstant, die von der Vektorprozessorarchitektur bereitgestellt werden. Der reelle ASCII-Zahlenwert kann ein beliebiger Wert gleich, kleiner oder größer als Null sein und eine beliebige Anzahl von Ziffern umfassen, mit einer ganzen Zahl, einem Bruchteil und einem Dezimalpunkt zwischen der ganzen Zahl und dem Bruchteil. Im Beispiel von FIG. Die Fließkommaumwandlungsergebnisse von Zahlen in 19 und 20 sind in Wort 23 nebeneinander angeordnet. Der Code umfasst eine feste Sequenz einer konstanten Anzahl von Anweisungen. Während die Erfindung dem Verfahren, dem Code oder der Architektur nicht die Verwendung eines einzelnen Befehls auferlegt, ist es noch ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Vektorprozessor zu schaffen, der zur Umwandlung unter Verwendung eines einzelnen Befehls in der Lage ist.

Ein anderes Problem besteht darin, dass Code zum Ausführen der Konvertierungsfunktion eine Verzweigung und die Verwendung mehrerer Befehle umfasst, was aufgrund von Latenzproblemen auch zur Ausführungszeit und Effizienz der Konvertierung beiträgt. In Schritt 12 ist das linke, halbe Wort in 23 ein Vektor multipliziert mit zehn zu der Potenz von zwölf, dargestellt in Fließkomma als 1000000000000. ASCII-Format zu einer dezimalen reellen Zahl im Fließkomma-Binär-Dezimalformat in einem Vektorprozessor wird beschrieben. Commodity-Mikroprozessoren lösen dieses Problem, indem sie über die einzelnen Ziffern der reellen Zahl iterieren und das partielle Ergebnis akkumulieren, bis ein Dezimaltrennzeichen oder ein Trennzeichen gefunden wird, was den Prozess beendet. Es sind Verfahren zur Umwandlung einer reellen Zahl von ASCII in einen binären Gleitkomma innerhalb eines Prozessors bekannt. Die Grundhypothese dieses Bandes ist, dass Währungsmuster uns etwas über die Verteilung der Lohnzahlungen in bestimmten Gesellschaften in der Geschichte erzählen können. Soweit Löhne in der Währung, insbesondere in der Münze, bezahlt werden, können spezifische Muster von Konfessionen, die in Raum und Zeit erzeugt und verwendet werden, Einsichten liefern.

Daten-, Bild-, Audio - und Videoverarbeitung, von denen einige oder alle heute in allen elektronischen Geräten vorhanden sind, sind komplexe Programmierumgebungen. Multimedia-Verarbeitung erfordert eine effiziente Programmierung, um die Funktionalität zu optimieren.