80X87FPU浮點數據的格式、浮點寄存器的特點
浮點數據格式:
在計算機中，實數的浮點格式（Floating-Point Format）所示，分成指數、有效數字和符號位三個部分。
·? 符號（Sign）——表示數據的正負，在最高有效位（MSB）。負數的符號位為1，正數的符號為0。
·? 指數（Exponent）——也被稱為階碼，表示數據以2為底的冪。指數采用偏移碼（Biased Exponent）表示，恒為整數。
·? 有效數字（Significand）——表示數據的有效數字，反映數據的精度。有效數字一般采用規格化（Normalized）形式，是一個純小數，所以也被稱為尾數（Mantissa）、小數或分數（Fraction）。
????? 80x87支持三種浮點數據類型：單精度、雙精度和擴展精度；它們的長度依次為32、64和80位，即4、8和10個字節；
·? 單精度浮點數（32位短實數）——由1位符號、8位指數、23位有效數組成。
·? 雙精度浮點數（64位長實數）——由1位符號、11位指數、52位有效數組成。
·? 擴展精度浮點數（80位臨時實數）——由1位符號、15位指數、64位有效數組成。很多計算機中并沒有80位擴展精度這種數據類型，80x87 FPU主要在內部使用它存貯中間結果，以保證最終數值的精度。
80x87的指令系統
浮點處理單元FPU具有自己的指令系統，共有幾十種浮點指令，可以分成傳送、算術運算、超越函數、比較、FPU控制等類。浮點指令歸屬于ESC指令，其前5位的操作碼都是11011b，它的指令助記符均以F開頭。
1. 浮點傳送類指令
??? 浮點數據傳送指令完成主存與棧頂st(0)、數據寄存器st(i)與棧頂之間的浮點格式數據的傳送。浮點數據寄存器是一個首尾相接的堆棧，所以它的數據傳送實際上是對堆棧的操作，有些要改變堆棧指針TOP，即修改當前棧頂。
2. 算術運算類指令
??? 這類浮點指令實現浮點數、16/32位整數的加、減、乘、除運算，它們支持的尋址方式相同。這組指令還包括有關算術運算的指令，例如求絕對值、取整等。
3. 超越函數類指令
??? 浮點指令集中包含有進行三角函數、指數和對數運算的指令。
4. 浮點比較類指令
??? 浮點比較指令比較棧頂數據與指定的源操作數，比較結果通過浮點狀態寄存器反映。
5. FPU控制類指令
??? FPU控制類指令用于控制和檢測浮點處理單元FPU的狀態及操作方式。
采用浮點指令的匯編語言程序格式，與整數指令源程序格式是類似的，但有以下幾點需要注意：
·? 使用FPU選擇偽指令
????? 由于匯編程序MASM默認只識別8086指令，所以要加上.8087 / .287 / .387等偽指令選擇匯編浮點指令；有時，還要加上相應的.238/.386等偽指令。
·? 定義浮點數據
????? 數據定義偽指令dd(dword) / dq(qword) / dt(tbyte)依次說明32/64/80位數據；它們可以用于定義單精度、雙精度和擴展精度浮點數。為了區別于整數定義，MASM 6.11建議采用REAL4、REAL8、REAL10定義單、雙、擴展精度浮點數，但不能出現純整數（其實，整數后面補個小數點就可以了）。相應的數據屬性依次是dword、qword、tbyte。另外，實常數可以用E表示10的冪。
·? 初始化浮點處理單元
????? 每當執行一個新的浮點程序時，第一條指令都應該是初始化FPU的指令finit。該指令清除浮點數據寄存器棧和異常，為程序提供一個“干凈”的初始狀態。否則，遺留在浮點寄存器棧中的數據可能會產生堆棧溢出。另一方面，浮點指令程序段結束，也最好清空浮點數據寄存器。
浮點寄存器:
浮點執行環境的寄存器主要是8個通用數據寄存器和幾個專用寄存器，它們是狀態寄存器、控制寄存器、標記寄存器等
8個浮點數據寄存器（FPU Data Register），編號FPR0 ~ FPR7。每個浮點寄存器都是80位的，以擴展精度格式存儲數據。當其他類型數據壓入數據寄存器時，PFU自動轉換成擴展精度；相反，數據寄存器的數據取出時，系統也會自動轉換成要求的數據類型。
????? 8個浮點數據寄存器組成首尾相接的堆棧，當前棧頂ST(0)指向的FPRx由狀態寄存器中TOP字段指明。數據寄存器不采用隨機存取，而是按照“后進先出”的堆棧原則工作，并且首尾循環。向數據寄存器傳送（Load）數據時就是入棧，堆棧指針TOP先減1，再將數據壓入棧頂寄存器；從數據寄存器取出（Store）數據時就是出棧，先將棧頂寄存器數據彈出，再修改堆棧指針使TOP加1。浮點寄存器棧還有首尾循環相連的特點。例如，若當前棧頂TOP=0（即ST(0) = PFR0），那么，入棧操作后就使TOP=7（即使ST(0) = PFR7），數據被壓入PFR7。所以，浮點數據寄存器常常被稱為浮點數據棧。
????? 為了表明浮點數據寄存器中數據的性質，對應每個FPR寄存器，都有一個2位的標記（Tag）位，這8個標記tag0 ~ tag7組成一個16位的標記寄存器。