GB/T 17966-2024 信息技术 微处理器系统 浮点运算

ICS35160

CCSL.62

中华人民共和国国家标准

GB/T17966—2024

代替GB/T17966—2000

信息技术微处理器系统浮点运算

Informationtechnology—Microprocessorsystems—Floating-pointarithmetic

ISO/IEC605592020MOD

(:,)

2024-09-29发布2025-04-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T17966—2024

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规定内容

1.1……………1

实现目标

1.2……………1

包含

1.3…………………1

不包含

1.4………………1

编程环境考虑

1.5………………………1

规范性引用文件

2…………………………2

术语定义和缩略语

3、………………………2

术语和定义

3.1…………………………2

缩略语

3.2………………6

浮点格式

4…………………7

通则

4.1…………………7

规范等级

4.2……………7

浮点数据集

4.3…………………………8

二进制交换格式编码

4.4………………9

十进制交换格式编码

4.5………………10

交换格式参数

4.6………………………12

扩展和可扩展精度

4.7…………………13

属性与舍入

5………………14

属性规范

5.1……………14

属性的动态模式

5.2……………………14

舍入方向的属性

5.3……………………15

操作

6………………………16

通则

6.1…………………16

十进制阶码计算

6.2……………………17

同构通用计算操作

6.3…………………17

通用计算操作的格式

6.4………………19

静默计算操作

6.5………………………21

信号计算操作

6.6………………………21

非计算操作

6.7…………………………22

浮点格式到整数格式转化的详细说明

6.8……………24

将浮点数据舍入为整数值的细节

6.9…………………25

全序谓词的详细说明

6.10……………25

对比谓词的详细说明

6.11……………26

Ⅰ

GB/T17966—2024

浮点数据和外部字符序列之间转换的详细说明

6.12………………27

无穷和符号位

7、NaNs…………………30

无穷运算

7.1……………30

使用操作

7.2NaN……………………31

符号位

7.3………………32

异常和默认异常的处理

8…………………32

通则异常和旗标

8.1:…………………32

无效操作

8.2……………33

被零除

8.3………………34

上溢

8.4…………………34

下溢

8.5…………………34

不精确

8.6………………34

备用异常处理属性

9………………………35

通则

9.1…………………35

恢复备用异常处理属性

9.2……………35

即时和延迟的备用异常处理属性

9.3…………………36

建议操作

10………………36

通则

10.1………………36

符合语言定义和实现定义的操作

10.2………………37

附件的数学操作

10.3…………………43

动态模式操作

10.4……………………43

归约操作

10.5…………………………43

增强算数操作

10.6……………………44

最小值和最大值操作

10.7……………46

有效载荷操作

10.8NaN………………47

表达式评价

11……………47

表达式评价规则

11.1…………………47

任务参数和函数值

11.2、………………48

对于表达式求值的首选宽度属性

11.3………………48

字面含义和值变化的优化

11.4………………………48

可复现的浮点运算结果

12………………49

附录资料性程序调试支持

A()…………51

附录资料性操作列表

B()………………53

参考文献

……………………55

Ⅱ

GB/T17966—2024

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替微处理器系统的二进制浮点运算与相

GB/T17966—2000《》。GB/T17966—2000

比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

,,:

增加了范围中对浮点运算编程环境注意事项的描述见

a)(1.5);

增加了二进制与十进制的交换格式编码内容见第章

b)(5);

更改了舍入的具体规定增加了舍入方向的属性描述以及舍入的动态属性见

c),(6.1、6.2、6.3);

增加了浮点运算多种操作的规定包括二进制与十进制的格式转化阶码计算静默计算信

d),、、、

令计算非计算操作的内容见

、(7.2、7.5、7.6、7.7);

增加了常规异常处理中异常和旗标的描述见

e)(9.1);

更改了对引发自陷的若干异常情况规定见

f)(9.2、9.3);

增加了浮点运算的若干建议操作及表达式估值见第章第章

g)(11、12)。

本文件修改采用信息技术微处理器系统浮点运算

ISO/IEC60559:2020《》。

本文件与相比做了以下结构调整

ISO/IEC60559:2020,:

增加了规范性引用文件一章后续章条编号同理顺延

———“”,;

修改了第章的悬置段

———6.3、6.12、7.2、10、10.2;

附录附录分别对应的附录附录

———A、BISO/IEC60559:2020B、C。

本文件与的技术差异及其原因如下

ISO/IEC60559:2020:

删除了助动词的使用不适用我国国情

———1.6“”,。

本文件做了下列编辑性改动

:

将附录资料性参考文献移至最后一个附录之后

———A()“”;

删除了资料性附录

———D。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国信息技术标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC28)。

本文件起草单位中国电子技术标准化研究院山东省计算中心国家超级计算济南中心华中科

:、()、

技大学西北工业大学浪潮电子信息产业股份有限公司江苏中天科技股份有限公司深圳市城市交通

、、、、

规划设计研究中心股份有限公司上海市计量测试技术研究院北京星辰天合科技技术股份有限公司

、、、

华为技术有限公司重庆电子科技职业大学山东省经济和信息化发展研究院深圳市美高电子设备有

、、、

限公司特斯联科技集团有限公司北京东土科技股份有限公司

、、。

本文件主要起草人孙伟吴晓明杨宏郭雄李刚苏静茹周鸣乐孙金洋冯丹刘洋葛永新

:、、、、、、、、、、、

蔡廷晓何传勇张晓张晓春李雪生赵向阳鲁璐谢书鸿白欣璐翟梦然孟凡辉周海徐光磊

、、、、、、、、、、、、、

林涛童世华陈维杰王豪迈阚倩吕磊杨钰姜瑞静程远

、、、、、、、、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为

———2000GB/T17966—2000;

本次为第一次修订

———。

Ⅲ

GB/T17966—2024

引言

本文件提供了执行浮点运算的规则其产生的结果与完成该操作的硬件软件或软硬件组合无关

,、。

对于本文件规范部分规定的操作数值结果和异常由输入数据操作和目标的值唯一确定均由用户

,、,

控制

。

本文件定义了一种可以系统商业化的二进制与十进制的浮点运算其中本文件所满足的需求包括

。

以下内容

。

促进现有程序从其他类型的计算机以及部分符合本文件的计算机迁移到完全符合本文件的计

a)

算机

。

增强在数值法方面非专业的用户和程序员在编写复杂的数值程序时的兼容性和安全性

b)。

鼓励专家开发稳定和高效的数值程序这些程序可以通过简单的编辑和重新编译的方式移植

c),

到任何符合本文件并具有足够容量的计算机上结合语言控制实现所有符合标准的系统上

。,

的程序产生相同结果

。

为以下情况提供直接支持

d):

执行时间异常诊断

1);

更顺畅地处理异常

2);

以合理的成本执行区间算法

3)。

为以下情况提供发展条件

e):

常见的基本函数如或

1),expcos;

高精度多字符运算

2)();

耦合数值和符号代数计算

3)。

允许而不是排除进一步的优化和扩展

f)。

在编程环境中本文件也将成为数学界和编程语言设计者之间对话的基础人们希望在未来几年

,。

能够推出可以控制表达式计算与异常结果的编程语言以便可以编写运行在所有符合标准的系统上并

,

产生相同结果的程序然而人们意识到在编程语言中实用性和安全性有时是对立的就像效率和可

。,,,

移植性也是如此

。

因此希望编程语言设计者将本文件框架所描述的全套操作精度和异常控制作为为程序员提供

,、,

可移植地控制表达式和异常的能力的指南同样也希望编程语言设计者能在本文件的框架下以一种

。,

完全可移植的方式提供扩展

。

附录提出了用于调试支持的编程环境功能

A。

Ⅳ

GB/T17966—2024

信息技术微处理器系统浮点运算

1范围

11规定内容

.

本文件规定了计算机系统浮点运算的格式和运行要求定义了浮点运算的异常条件并规定了其处

,

理要求

。

本文件适用于采用浮点数进行运算和数据交换的计算机系统

。

12实现目标

.

本文件给出了一种使用浮点数进行计算的方法该方法无论是在硬件软件还是两者的组合中进行

,、

处理都会产生相同的结果其计算结果是基于同一输入数据相同的且与实现无关不论实现的情

,。,,。

况如何运算处理中的错误和错误条件都将以一致的方式报告

,。

13包含

.

本文件规定了计算机系统中浮点运算的格式和操作本文件定义了异常条件并指定了对这些条件

。

的处理

。

本文件规定了

:

用于运算和数据交换的二进制和十进制浮点数格式

———;

加减乘除开平方求余数比较及其他操作

———、、、、、、;

整数与浮点数之间的转换

———;

不同浮点格式之间的转换

———;

浮点格式与外部字符串之间的转换

———;

浮点异常及其处理包括非数的处理

———,(NaN)。

14不包含

.

本文件不规定

:

整数格式

———;

非数符号和有效字段的解释

———(NaN)。

15编程环境考虑

.

本文件规定了二进制和十进制两种基数的浮点运算编程环境符合其中任一或两者均符合本文

。。

件未定义一致性编程环境的所有方面这样的行为应由支持本文件的编程语言如果可用定义或由

。(),

具体实现进行定义

。

语言定义的行为由支持本文件的编程语言标准定义所有实现遵从于本文件以及与语言定义的行

。

为一致的编程语言标准相比于最大限度地提高平台性能语言标准对准确地再现结果规定了更详尽

。,

的要求

。

因为本文件对目前通用编程语言中没有的设施给出了要求未修订的相关编程语言标准可能无法

,

符合本文件的规定如果语言可以通过函数库或类或包扩展提供一个一致的环境那么该扩展宜定义

。,

1