Assembly 浮点程序给出的结果无效

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我试图在x86 MASM上运行这个浮点二次方程程序。这段代码可以在Kip Irvine x86教科书中找到，我想看看它是如何可视化工作的。以下代码如下：

include irvine32.inc 
.DATA
a REAL4 3.0
b REAL4 7.0
cc REAL4 2.0
posx REAL4 0.0
negx REAL4 0.0

.CODE


main proc 
; Solve quadratic equation - no error checking
; The formula is: -b +/- squareroot(b2 - 4ac) / (2a)
fld1 ; Get constants 2 and 4
fadd st,st ; 2 at bottom
fld st ; Copy it
fmul a ; = 2a

fmul st(1),st ; = 4a
fxch ; Exchange
fmul cc ; = 4ac

fld b ; Load b
fmul st,st ; = b2
fsubr ; = b2 - 4ac
; Negative value here produces error
fsqrt ; = square root(b2 - 4ac)
fld b ; Load b
fchs ; Make it negative
fxch ; Exchange

fld st ; Copy square root
fadd st,st(2) ; Plus version = -b + root(b2 - 4ac)
fxch ; Exchange
fsubp st(2),st ; Minus version = -b - root(b2 - 4ac)

fdiv st,st(2) ; Divide plus version
fstp posx ; Store it
fdivr ; Divide minus version
fstp negx ; Store it

call writeint
exit 
main endp 
end main

因此，我能够让我的程序编译、执行并完全正常工作。但是，每当我运行程序时，我都会得到以下结果：

+1694175115

为什么结果如此之大？我还尝试调用writefloat，但它说这个过程不在Irvine32.inc或Macros.inc库中。有人能告诉我为什么它不工作以及需要修复什么吗？谢谢

感谢迈克尔·佩奇

您的错误不在于计算本身，MASM中的计算是正确的，而在于打印结果。对于打印浮点数，

writeint

不正确；您应该使用

WriteFloat

，它有自己的调用约定

WriteFloat

接受

st（0）

中的单个浮点，并将其打印到控制台[1]。它不会弹出x87堆栈中的值

因此，在您的FPU代码之后，您应该立即添加

fld  posx
call WriteFloat
call Crlf
fld  negx
call WriteFloat
call Crlf
emms

您还应该在开始时包含正确的MASM。类似于：

INCLUDE     irvine32.inc
INCLUDE     floatio.inc
INCLUDE     macros.inc
INCLUDELIB  kernel32.lib
INCLUDELIB  user32.lib
INCLUDELIB  Irvine32.lib

由于我的机器上没有MASM，我将您的程序重写为带有内联汇编的GNUC程序，除了每条指令都放在注释中外，还记录了当时浮点堆栈的状态

#包括
内部主（空）{
asm(
“.intel\u语法\n”
“.data\n”
“a:。单个3.0\n”
“b:.单个7.0\n”
“抄送：。单个2.0\n”
“posx:。单个0.0\n”
“negx:。单个0.0\n”
“.text\n”
“fld1\n”//[1]
“fadd%st，%st\n”//[2]
“fld%st\n”//[2,2]
“fmul dword ptr a\n”//[2a，2]
“fmul%st（1），%st\n”//[2a，4a]
“fxch\n”//[4a，2a]
“fmul dword ptr抄送\n”//[4ac，2a]
“fld dword ptr b\n”//[b，4ac，2a]
“fmul%st，%st\n”//[b^2，4ac，2a]
“fsubrp\n”//[b^2-4ac，2a]
“fsqrt\n”//[sqrt（b^2-4ac），2a]
“fld dword ptr b\n”//[b，sqrt（b^2-4ac），2a]
“fchs\n”//[-b，sqrt（b^2-4ac），2a]
“fxch\n”//[sqrt（b^2-4ac），-b，2a]
“fld%st\n”//[sqrt（b^2-4ac），sqrt（b^2-4ac），-b，2a]
“fadd%st，%st（2）\n”//[-b+sqrt（b^2-4ac），sqrt（b^2-4ac），-b，2a]
“fxch\n”//[sqrt（b^2-4ac），-b+sqrt（b^2-4ac），-b，2a]
“fsubp%st（2），%st\n”//[-b+sqrt（b^2-4ac），-b-sqrt（b^2-4ac），2a]
“fdiv%st，%st（2）\n”//[（-b+sqrt（b^2-4ac））/2a，-b-sqrt（b^2-4ac），2a]
“fstp dword ptr posx\n”//[-b-sqrt（b^2-4ac），2a]
“fdivrp\n”//[（-b-sqrt（b^2-4ac））/2a]
“fstp dword ptr negx\n”//[]
“.att_语法\n”
);
外部浮点数posx，negx；
printf（“posx:%+0.17f\nnegx:%+0.17f\n”，posx，negx）；
返回0；
}

印刷品

posx: -0.33333334326744080
negx: -2.00000000000000000

这是正确的：

• 3*（-1/3）^2+7*（-1/3）+2=3/9-7/3+2=1/3-7/3+2=-6/3+2=-2+2=0
• 3*（-2）^2+7*（-2）+2=3*4-14+2=12-14+2=-2+2=0

---

[1]§12.2.7读取和写入浮点值

浮点数在专用处理器（FPU）的专用寄存器中进行处理，并以特殊格式存储，不能被视为整数（

WriteInt

）。浮点数包含有关数字的更多信息，如符号和指数。数字本身更改为1到2之间的数字，并具有适当的指数，其中前导1通常隐藏。请在此处查看双格式：。这些数字不太可能精确

至少从11年以来，Irvine32库提供函数

WriteFloat

，以指数形式显示FPU寄存器ST0的值。它不会弹出或释放该寄存器

改变

call writeint

到

如果您的库没有

WriteFloat

，我建议从Irvine的主页下载并安装最新文件：（第七版的示例程序和链接库源代码）。您还可以使用其他库，例如C-runtime库（msvcrt.inc和msvcrt.lib）或

如果无法使用提供浮点例程的库，则必须自己转换数字：

INCLUDE irvine32.inc

.DATA
    a REAL4 3.0
    b REAL4 7.0
    cc REAL4 2.0
    posx REAL4 0.0
    negx REAL4 0.0

    buf BYTE 1024 DUP (?)

.CODE

double2dec PROC C USES edi              ; Args: ST(0): FPU-register to convert, EDI: pointer to string
LOCAL CONTROL_WORD:WORD, TEN:WORD, TEMP:WORD, DUMMY:QWORD

    ; modifying rounding mode
    fstcw CONTROL_WORD
    mov ax, CONTROL_WORD
    or ah, 00001100b            ; Set RC=11: truncating rounding mode
    mov TEMP, ax
    fldcw TEMP                  ; Load new rounding mode

    ; Check for negative
    ftst                        ; ST0 negative?
    fstsw ax
    test ah, 001b
    jz @F                       ; No: skip the next instructions
    mov byte ptr [edi], '-'     ; Negative sign
    add edi, 1
    @@:
    FABS                        ; Abs (upper case to differ from C-library)

    ; Separate integer and fractional part & convert integer part into ASCII
    fst st(1)                   ; Doubling ST(0) - ST(1)=ST(0)
    frndint                     ; ST(0) to integer
    fsub st(1), st(0)           ; Integral part in ST(0), fractional part in ST(1)

    ; Move 10 to st(1)
    mov TEN, 10
    fild TEN
    fxch

    xor ecx, ecx                ; Push/pop counter

    @@:                         ; First loop
    fst st(3)                   ; Preserve ST(0)
    fprem                       ; ST(0) = remainder ST(0)/ST(1)
    fistp word ptr TEMP         ; ST(3) -> ST(2) !
    push word ptr TEMP
    inc ecx
    fld st(2)                   ; Restore ST(0)
    fdiv st(0), st(1)
    frndint                     ; ST(0) to integer
    fxam                        ; ST0 == 0.0?
    fstsw ax
    sahf
    jnz @B                      ; No: loop

    fxch st(2)                  ; ST(0) <-> ST(2) (fractional part)
    ffree st(2)
    ffree st(3)

    @@:                         ; Second loop
    pop ax
    or al, '0'
    mov [edi], al
    inc edi
    loop @B                     ; Loop ECX times

    mov byte ptr [edi], '.'     ; Decimal point
    add edi, 1

    ; Isolate digits of fractional part and store ASCII
    get_fractional:
    fmul st(0), st(1)           ; Multiply by 10 (shift one decimal digit into integer part)
    fist word ptr TEMP          ; Store digit
    fisub word ptr TEMP         ; Clear integer part
    mov al, byte ptr TEMP       ; Load digit
    or al, 30h                  ; Convert digit to ASCII
    mov byte ptr [edi], al      ; Append it to string
    add edi, 1                  ; Increment pointer to string
    fxam                        ; ST0 == 0.0?
    fstsw ax
    sahf
    jnz get_fractional          ; No: once more
    mov byte ptr [edi], 0       ; Null-termination for ASCIIZ

    ; clean up FPU
    ffree st(0)                 ; Empty ST(0)
    ffree st(1)                 ; Empty ST(1)
    fldcw CONTROL_WORD          ; Restore old rounding mode

    ret                         ; Return: EDI points to the null-terminated string
double2dec ENDP


main proc
    ; Solve quadratic equation - no error checking
    ; The formula is: -b +/- squareroot(b2 - 4ac) / (2a)
    fld1 ; Get constants 2 and 4
    fadd st,st ; 2 at bottom
    fld st ; Copy it
    fmul a ; = 2a

    fmul st(1),st ; = 4a
    fxch ; Exchange
    fmul cc ; = 4ac

    fld b ; Load b
    fmul st,st ; = b2
    fsubr ; = b2 - 4ac
    ; Negative value here produces error
    fsqrt ; = square root(b2 - 4ac)
    fld b ; Load b
    fchs ; Make it negative
    fxch ; Exchange

    fld st ; Copy square root
    fadd st,st(2) ; Plus version = -b + root(b2 - 4ac)
    fxch ; Exchange
    fsubp st(2),st ; Minus version = -b - root(b2 - 4ac)

    fdiv st,st(2) ; Divide plus version
    fstp posx ; Store it
    fdivr ; Divide minus version
    fstp negx ; Store it

    ; Write the results

    fld posx            ; Load floating point number into ST0
    lea edi, buf        ; EDI: pointer to a buffer for a string
    call double2dec     ; Convert ST0 to buf and pop
    mov edx, edi        ; EDX: pointer to a null-terminated string
    call WriteString    ; Irvine32

    call Crlf           ; Irvine32: New line

    fld negx            ; Load floating point number into ST0
    lea edi, buf        ; EDI: pointer to a buffer for a string
    call double2dec     ; Convert ST0 to buf and pop
    mov edx, edi        ; EDX: pointer to a null-terminated string
    call WriteString    ; Irvine32

    call Crlf           ; Irvine32: New line

    exit                ; Irvine32: ExitProcess
main ENDP
end main

包括irvine32.inc
.数据
REAL4 3.0
b REAL4 7.0
cc REAL4 2.0
posx REAL4 0.0
negx REAL4 0.0
字节1024重复（？）
.代码
double2dec程序C使用edi；Args:ST（0）：要转换的FPU寄存器，EDI:指向字符串的指针
本地控制字：字、十字、温度字、虚拟字
; 修改舍入模式
控制字
mov-ax，控制字
或者啊,0000110b,；设置RC=11：截断舍入模式
移动温度
fldcw温度；加载新的舍入模式
; 检查是否为阴性
ftst；ST0阴性？
fstsw ax
测试ah，001b
jz@F；否：跳过下一个说明
mov字节ptr[edi]，“-”；负号
添加edi，1
@@:
晶圆厂；Abs（大写字母与C-library不同）
; 分离整数和小数部分&将整数部分转换为ASCII
fst-st（1）；加倍ST（0）-ST（1）=ST（0）
第一次；ST（0）到整数
fsub-st（1），st（0）；ST（0）中的整数部分，ST（1）中的小数部分
; 移动10到街（1）
第十节，第十节
第十卷
fxch
异或ecx，ecx
INCLUDE irvine32.inc

.DATA
    a REAL4 3.0
    b REAL4 7.0
    cc REAL4 2.0
    posx REAL4 0.0
    negx REAL4 0.0

    buf BYTE 1024 DUP (?)

.CODE

double2dec PROC C USES edi              ; Args: ST(0): FPU-register to convert, EDI: pointer to string
LOCAL CONTROL_WORD:WORD, TEN:WORD, TEMP:WORD, DUMMY:QWORD

    ; modifying rounding mode
    fstcw CONTROL_WORD
    mov ax, CONTROL_WORD
    or ah, 00001100b            ; Set RC=11: truncating rounding mode
    mov TEMP, ax
    fldcw TEMP                  ; Load new rounding mode

    ; Check for negative
    ftst                        ; ST0 negative?
    fstsw ax
    test ah, 001b
    jz @F                       ; No: skip the next instructions
    mov byte ptr [edi], '-'     ; Negative sign
    add edi, 1
    @@:
    FABS                        ; Abs (upper case to differ from C-library)

    ; Separate integer and fractional part & convert integer part into ASCII
    fst st(1)                   ; Doubling ST(0) - ST(1)=ST(0)
    frndint                     ; ST(0) to integer
    fsub st(1), st(0)           ; Integral part in ST(0), fractional part in ST(1)

    ; Move 10 to st(1)
    mov TEN, 10
    fild TEN
    fxch

    xor ecx, ecx                ; Push/pop counter

    @@:                         ; First loop
    fst st(3)                   ; Preserve ST(0)
    fprem                       ; ST(0) = remainder ST(0)/ST(1)
    fistp word ptr TEMP         ; ST(3) -> ST(2) !
    push word ptr TEMP
    inc ecx
    fld st(2)                   ; Restore ST(0)
    fdiv st(0), st(1)
    frndint                     ; ST(0) to integer
    fxam                        ; ST0 == 0.0?
    fstsw ax
    sahf
    jnz @B                      ; No: loop

    fxch st(2)                  ; ST(0) <-> ST(2) (fractional part)
    ffree st(2)
    ffree st(3)

    @@:                         ; Second loop
    pop ax
    or al, '0'
    mov [edi], al
    inc edi
    loop @B                     ; Loop ECX times

    mov byte ptr [edi], '.'     ; Decimal point
    add edi, 1

    ; Isolate digits of fractional part and store ASCII
    get_fractional:
    fmul st(0), st(1)           ; Multiply by 10 (shift one decimal digit into integer part)
    fist word ptr TEMP          ; Store digit
    fisub word ptr TEMP         ; Clear integer part
    mov al, byte ptr TEMP       ; Load digit
    or al, 30h                  ; Convert digit to ASCII
    mov byte ptr [edi], al      ; Append it to string
    add edi, 1                  ; Increment pointer to string
    fxam                        ; ST0 == 0.0?
    fstsw ax
    sahf
    jnz get_fractional          ; No: once more
    mov byte ptr [edi], 0       ; Null-termination for ASCIIZ

    ; clean up FPU
    ffree st(0)                 ; Empty ST(0)
    ffree st(1)                 ; Empty ST(1)
    fldcw CONTROL_WORD          ; Restore old rounding mode

    ret                         ; Return: EDI points to the null-terminated string
double2dec ENDP


main proc
    ; Solve quadratic equation - no error checking
    ; The formula is: -b +/- squareroot(b2 - 4ac) / (2a)
    fld1 ; Get constants 2 and 4
    fadd st,st ; 2 at bottom
    fld st ; Copy it
    fmul a ; = 2a

    fmul st(1),st ; = 4a
    fxch ; Exchange
    fmul cc ; = 4ac

    fld b ; Load b
    fmul st,st ; = b2
    fsubr ; = b2 - 4ac
    ; Negative value here produces error
    fsqrt ; = square root(b2 - 4ac)
    fld b ; Load b
    fchs ; Make it negative
    fxch ; Exchange

    fld st ; Copy square root
    fadd st,st(2) ; Plus version = -b + root(b2 - 4ac)
    fxch ; Exchange
    fsubp st(2),st ; Minus version = -b - root(b2 - 4ac)

    fdiv st,st(2) ; Divide plus version
    fstp posx ; Store it
    fdivr ; Divide minus version
    fstp negx ; Store it

    ; Write the results

    fld posx            ; Load floating point number into ST0
    lea edi, buf        ; EDI: pointer to a buffer for a string
    call double2dec     ; Convert ST0 to buf and pop
    mov edx, edi        ; EDX: pointer to a null-terminated string
    call WriteString    ; Irvine32

    call Crlf           ; Irvine32: New line

    fld negx            ; Load floating point number into ST0
    lea edi, buf        ; EDI: pointer to a buffer for a string
    call double2dec     ; Convert ST0 to buf and pop
    mov edx, edi        ; EDX: pointer to a null-terminated string
    call WriteString    ; Irvine32

    call Crlf           ; Irvine32: New line

    exit                ; Irvine32: ExitProcess
main ENDP
end main