hnernetze e und Organisation n

Transkript

1 Rechnernetze und Organisation Rec hnernetze e und Organisation n Assignment A1 1

2 Übersicht Motivation Rechnen mit reellen Zahlen Gleitkommadarstellung Mantisse, Exponent, Berechnung ASCII-Konvertierung Darstellung asteu geiner e Get Gleitkommazahl a as als ASCII-String St Aufgabenstellung Konvertierung von Gleitkommazahlen zu ASCII in C/C++ Und Inline-Assembler 2

3 Wie werden Reelle Zahlen verarbeitet? - Moderne Mikroprozessoren verarbeiten nicht nur Ganzzahlen sondern auch reelle Zahlen int i = ; float f = ; - Um reelle Zahlen effizient speichern und verarbeiten zu können, werden sie mit Hilfe einer speziellen Darstellungsform approximiert. - Reelle Zahl x, Mantisse m, Basis b, Exponent e: x = m b e f =

4 Gleitkommadarstellung Rec hnernetze e und Organisation n - Mantisse m - Ziffern der Gleitkommazahl - Basis b - Typischerweise 2 oder 10 - Exponent e - Gibt die genaue Stelle e des Kommas an x = m * b e 4

5 Gleitkommadarstellung von 32-bit Zahlen - Beispiel: 12,3 12,3 = * Vorzeichen = 0 - Exponent (=3) wird gewichtet abgespeichert - Biaswert = = 130 ( ) - Mantissen Berechnung - m = (12,3) / 2 23 = Mantisse wird reduziert gespeichert - m 1 = * 2 23 =

6 C++ versus Assembler Rechnernetze und Org ganisation n 77 lines of dissassembled C++ code 30 lines of assembler code 6

7 Aufgabenstellung Gleitkomma-zu-String Konvertierung Verwendung von schnellen (Bit)Operationen wie AND, OR, SHIFT, Umsetzung unter Linux mit GCC 1. C/C++ Implementierung: toascii_c() 2. Inline-Assembler-Implementierung für 32-Bit Pentium (x86): toascii_asm() Assignment 1: 20 Punkte (100 für Gesamt-KU) Beurteilt werden u. A. Compilierbarkeit und Ausführbarkeit Richtigkeit der Ergebnisse Genaue Konvertierung von min. 8 Stellen (4 Stellen vor und 4 Stellen nach dem Komma). Vollständigkeit Verständlichkeit Coding-Style, Inline-Dokumentation... Abgabe von Assignment A1 (A2, A3) ist verpflichtend! 7

8 Requirements ( Anforderungen ) Erweiterung des Frameworks Namensgebung g usw. beibehalten Änderungen nur in RNOFloat.cpp Wegen Testbarkeit Gleitkomma-zu-String Konvertierung In C/C++ Und in Inline-Assembler Constraints ( Randbedingungen ) 4 Stellen vor und nach dem Komma Keine 64-Bit Operationen verwenden 32-Bit Operationen sind erwünscht Gesamte Konvertierung in Assembler Inklusive Schleifen 8

9 Deliverables ( zu liefernde Ergebnisse ) Was muss abgegeben werden Projektdateien Aufgeräumt Als gepacktes Archiv (zip) (.zip) Dokumentation Inline-Doku bei Code Auf Deutsch oder Englisch Readme.txt Bei Problemen Abgabemaskeb content/teaching Weiters -> Bacc -> RNO -> Practical KU Journal: handschriftliche Aufzeichnungen Winzip Foto 9

10 Zeitplan Arbeitsumgebung für Assignments Eclipse + MinGW (empfohlen) VM-Ware Debian-Umgebung b (alternativ) ti Vollwertiges Linux unter Windows Alternative zu Pluto oder eigener Linux-Installation Umfangreich: 1 GB! Framework für Assignment A1: Download ab C/C++ Gerüst Design-Dokument D (.pdf) Abgabe Deadline am Tipp: Nicht bis zum Schluss warten Assignment A2 wird bereits am vorgestellt! Abgabegespräch Zusammen mit Abgabegespräch für Assignment A2 Nach Vereinbarung mit Studienassistenten Termine werden in Newsgroup bekanntgegeben 10

11 Getting Started Arbeitsumgebung mit Linux und GCC Compilieren: g++ (gcc) Debuggen: gdb, ddd Demobeispiel ausprobieren Breakpoints setzen Einzelschritt debuggen Prozessor-Register anzeigen Gleitkommadarstellung Kleines Beispiel per Hand z.b.: 12.3 Mantisse und Exponent berechnen.. C/C++ Implementierung Testen (auch negative Zahlen) 11

12 Zusammenfassung RNO Assignment A1 Konvertierung von Gleitkommazahlen in ASCII-Zeichen Literatur Paul A. Carter, PC Assembly Language, Sandeep S. GCC-Inline-Assembly-HOWTO, American National Standards Institute (ANSI): IEEE Standard for Binary Floating-Point Arithmetic, umber=30711&punumber=2355, Viel Erfolg! 12