Question

CPU每秒万亿次的浮点运算，这浮点运算是什么意思呀

Answer 1

文载供参考计算机的运算是通过CPU进行的。最基本的运算是算术运算，即+，-，*，/。参与算术的值和理论数学中是不同的，因为“一尺之棰，日取其半，永世不竭”。在计算机内部表示的只能是精确数字，所以无限小数是不可能表达的。这是第一个观点：计算机的数值，与人接触的数值有所不同。 第二个观点：计算机的运算实现，与人不同。计算机内部是通过电路的通断开业控制两种状态，以至表达二进制数；而人表达的是十进制数。 所以，这就决定了计算机，可以直接用加法器来完成整数（其实是非负整数）的算术运算，进一步加一个符号位（不管是原码还是补码）来表示负整数的运算，所以，即使是最早的CPU8088/8086，也支持这种类型的运算。但加法器不能处理浮点数据的运算，简单的说就是有小数点的数值。对这种数据，首先得有一种好的浮点数表示法。最终采用的是：尾数、阶数符号位各占一位，然后再对其余数位尾数、阶数的有效数位合理分配。也就是说，采用的是二进制的科学计数法。 在运算时，远远要比整类型的数值运算复杂，因为不仅尾数要参与运算，阶数也要参与，并且需要对尾数和阶数的符号位都进行处理，所以，开始的CPU并没有能力进行浮点运算（8088/8086，80286，80386SX），需要浮点运算时，由CPU通过软件模拟来实现，所以，进行浮点运算时就会慢很多。 为提高计算机性能，Intel公司为80386SX CPU设计了浮点运算协处理器80387，配合使用就提高了运算速度（80486SX配套的是80487）。同期，Intel公司也生产了集成了协处理器的CPU：80386DX、80486DX。到了奔腾时代，生产厂商把协处理全部集成在CPU内部，成为不可缺少的部分，这样就不在有带/不带协处理器的CPU一说了。但整类型数值运算是由加法器完成的，小数类型是由集成在CPU内部的数学协处理器完成的。现在，所有数值运算都是由协处理器完成的，哪怕没有分离出来。