一、团队介绍

报名编号：CICC1327
团队名称：301小队

二、浮点异常

fcsr寄存器包含浮点异常标志位域 Cfflags ），不同的异常标志位所表示的异常如下图所示。如果浮点运算单元在运算中出现了相应的异常，则会将fcsr寄存器中对应的异常标志位设置为高，且会一直保持累积。软件可以通过写0的方式单独清除某个异常标志位。

在很多的处理器架构中，浮点运算产生结果异常都会触发异常跳转，进入异常模式。RISC-V 架构的浮点指令在产生结果异常时并不会跳转进入异常模式，而是如上所述仅设置fcsr寄存器中的异常标志位。这是 RISC-V 架构一个显著特点。该特点可以大幅简化处理器流水线的硬件实现。

五种异常类型：

无效操作
被0除
上溢
下溢
不精确异常

以上五种异常类型只会出现在浮点运算指令中，浮点读写指令、浮点整数相互搬指令、浮点分类指令、浮点数符号注入指令不会产生异常。
此外，有的指令只会产生一种异常

1、无效操作

对于产生浮点格式结果的操作，发出无效操作异常信号的操作的默认结果应为qNAN

如果一个操作数为Signaling-NaN，则产生无效操作，除了一些特殊情况
以下是产生无效操作的情况：
（1）对于乘法指令，如果两个操作数为(0, ∞) 或者(∞, 0)。
（2）对于乘加指令三个操作数为(0, ∞, c) 或者(∞, 0, c)，如果c为qNaN，则由实现着决定是否产生无效操作异常。
（3）对于加减，乘加指令，产生无穷大幅度的加减运算，如加法运算（+∞, −∞)。
（4）除法：除法（0，0）或除法（∞，∞）。
（5）开放运算：开放值小于0。
（6）当结果不符合目标格式时，或者当一个操作数是有限的而另一个是无限的时。

特殊情况：
（1）对于 FMAX FMIN 指令：如果指令的两个操作数都是 NaN ，那么结果为 Canonical-NaN；如果只有一个操作数为 NaN 结果为非 NaN 另外一个操作数；如果任意一个操作数属于 Signaling-NaN ，则需要产生无效常。
（2）对于FSGNJ, FSGNJN FSGNJX指令，NaN类型的操作数并不做特殊对待，而是将其当作普通操作数一样进行符号注入操作。
（3）对于FLT、FLE和FEQ指令，果任何一个操作数为NaN，则结果为0；对于FLT、FLE指令，如果任意一个操作数属于NaN需要产生无效操作异常；对于 FEQ 指令，如果任意一个操作数属于 Signa NaN，则产生无效操作异常。

2、被0除

很显然只会发生在除法指令中，当除数为零并且被除数是有限的非零值时，其默认结果应为一个带符号的无穷，无穷大的符号是操作数符号的异或。

3、上溢

当计算导致数字过大，超过了当前类型所能表达的范围时，就会发生上溢

4、下溢

下溢比较复杂，一个例子：存在这样一个数，它的指数部分是最小值，即由全部可用位表示的最小尾数值。该数字是float类型能用全部精度表示的最小数字。现在把它除以2。通常，这个操作会减小指数部分，但是假设的情况中，指数是最小值了，所以计算机只好把尾数部分的位向右移，空出1个二进制位，并丢弃最后一个二进制数。以十进制为例，把一个4位有效数字的数（如，0.1234E-10）除以10，得到的结果是0.123E-10.虽然得到了结果，但是在计算过程中却损失了原本尾有效位上的数字。这种情况叫做下溢。