[发明专利]GPDSP中SIMD结构浮点除法的实现方法及装置

权利要求书

1.一种GPDSP中SIMD结构浮点除法的实现方法，其特征在于，步骤为：

1)迭代计算：输入两个双精度浮点数据分别作为除数和被除数，或输入两组并行的SIMD双单精度浮点数据构成两组除数、被除数，采用SRT算法进行除法迭代计算并通过一级或截断为多级执行，每级执行多次SRT算法的迭代计算，所有级迭代计算完成后输出得到的商和余数，其中每级的迭代计算次数小于或等于GPDSP的最大指令周期；

2)规格化处理：接收所述步骤1)输出的商，根据除数和被除数的数据类型及所述步骤1)中迭代计算所执行的级数对所述商的尾数进行规格化，得到规格化后的商并与符号位和指数结果进行组合后得到最终的商结果；

所述步骤1)中执行一级迭代计算的具体实施步骤为：

1.1)数据预处理：输入除数和r·P[j]，其中P[j]为上一次迭代计算得出的余数，r为SRT算法的基，当为双精度浮点数据时，若余数的符号位为0，则将余数减去数F并将余数的末位设为1，对除数进行求反运算，若余数的符号位为1，则将余数加上数F且除数不变；当为SIMD双单精度数据时，若余数的符号位为0，则将余数减去数F并将末位设为1，对余数对应的除数进行求反运算，若余数的符号位不为0，则余数和对应的除数均保持不变；转入执行步骤1.2)，其中当为第一次迭代计算时，所述上一次迭代得出的余数为被除数；

1.2)SRT除法迭代：执行一次SRT算法的迭代计算并采用冗余的商数字集，商数字集中每个商元素与除数的乘积分别与r·P[j]进行加减法运算，并行计算出所有商元素对应的部分余数，同时由除数和r·P[j]通过商选择函数选择出商数字，得到当前次迭代计算的商，其中各部分余数的计算与商数字的选择并行执行；根据得到的商从各部分余数中选择余数，得到当前次迭代计算得到的余数P[j]；

1.3)数据存储：保存所述步骤1.2)得出的商和余数P[j]，并将所述余数P[j]左移log₂r位后输出，生成r·P[j]，返回执行步骤1.1)，直至完成当前级所有次的迭代计算。

2.根据权利要求1所述的GPDSP中SIMD结构浮点除法的实现方法，其特征在于，所述步骤1)中采用SRT算法进行除法迭代计算并通过一级或截断为多级执行的具体实施方法为：采用基为8的SRT算法进行除法迭代计算，并将迭代计算截断为三级执行，通过调用一次指令完成一级迭代计算；若输入为双精度浮点数据时，每级执行6次基为8的SRT算法的迭代计算；若输入为两组并行的SIMD双单精度浮点数据时，每组单精度浮点数据的每级执行3次基为8的SRT算法的迭代计算。

3.根据权利要求1所述的GPDSP中SIMD结构浮点除法的实现方法，其特征在于，所述步骤2)中根据除数和被除数的数据类型及所述步骤1)中迭代计算所执行的级数对所述商的尾数进行规格化的具体实施方法为：

2.1)判断除数和被除数的数据类型，若为双精度数据，转入执行步骤2.2)；若为单精度数据，转入执行步骤2.3)；

2.2)判断所述步骤1)中迭代计算所执行的级数，若为一级，将所述商的尾数规格化为17位；若为两级，将所述商的尾数规格化为35位，若为三级，将所述商的尾数规格化为53位；

2.3)判断所述步骤1)中迭代计算执行的级数，若为一级，将所述商的尾数规格化为8位；若为两级，将所述商的尾数规格化为17位，若为三级，将所述商的尾数规格化为26位。

4.根据权利要求1所述的GPDSP中SIMD结构浮点除法实现方法，其特征在于，所述步骤1.2)中不为2的倍数的商元素对应的部分余数计算方法为：将不为2的倍数的商元素与除数的乘积分解为多个子元素与除数的乘积之和，并与r·P[j]进行加减法运算后得到对应的部分余数，所述子元素为2的倍数的商元素；所述步骤1.2)中每个商元素与除数的乘积分别与r·P[j]进行加减法运算采用进位节省加法器实现。