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sistemas numericos y operaciones aritmeticas - Departamento de ...

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significancia a situaciones muy singulares, las cuales el hardware no pue<strong>de</strong><br />

manejar excepto con la intervención <strong>de</strong>l programador.<br />

Esto se propuso hacia 1940, para superar los problemas <strong>de</strong>l FXP. Aun con un<br />

hardware doble o triple, con mecanismos <strong>de</strong> redon<strong>de</strong>o más complicados, FLP es<br />

universalmente aceptado para 'High Speed Scientific Computations'.<br />

Hay dos tipos <strong>de</strong> FLP: 'no normalizados' y 'normalizados'. Uno normalizado<br />

opera con normalizados y fuerza la post-normalización en todos los resultados<br />

inmediatos e intermedios. La forma normalizada tiene las ventajas <strong>de</strong> simplificar<br />

los procedimientos a partir <strong>de</strong> una única representación, y resulta en una máxima<br />

significancia en la mantisa <strong>de</strong> cada cómputo. La aritmética <strong>de</strong> punto flotante es<br />

un conocimiento a partir <strong>de</strong> los esfuerzos previos <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> escalamiento<br />

automático para superar el limitado rango y la precisión rígida asociada a FXP.<br />

La mayoría <strong>de</strong> las computadoras <strong>de</strong> propósito general están equipadas con<br />

ambos FXP y FLP Aritmetic Procesor.<br />

Formatos <strong>de</strong>l Punto Flotante<br />

Muchos factores <strong>de</strong>ben ser pesados en la elección <strong>de</strong> m, e y r. En<br />

particular el rango <strong>de</strong> valores a acomodar y la precisión que se <strong>de</strong>sea obtener<br />

son los dos factores m s importantes.<br />

Es que ambos, e y m, comparten una o m s palabras en la representación. El<br />

dar más espacio a una acorta a la otra. Incrementar el rango dando m s dígitos<br />

al exponente <strong>de</strong>crementaría la longitud <strong>de</strong> la mantisa, disminuyendo luego la<br />

precisión. Decrementar los bit <strong>de</strong>l exponente conduce a lo opuesto. El tercer<br />

par metro, la base <strong>de</strong> representación, tiene a su vez impacto en el rango y la<br />

precisión. Más a<strong>de</strong>lante veremos como juega este factor en la generación <strong>de</strong>l<br />

error.<br />

Hay otras <strong>de</strong>cisiones que son menos críticas. La mantisa podrá ser entera<br />

o fraccionaria; el punto binario implicado a la izquierda o a la <strong>de</strong>recha <strong>de</strong> la<br />

mantisa. A<strong>de</strong>más esta podrá ser representada en una <strong>de</strong> las tres formas vistas. El<br />

exponente ser un número signado con diferentes formas <strong>de</strong> representación.<br />

Finalmente la base se elegir <strong>de</strong> acuerdo a la longitud <strong>de</strong> palabra, y <strong>de</strong><br />

acuerdo a la precisión y al rango como se dijo, pero siempre ser potencia <strong>de</strong><br />

dos.<br />

Muchos puntos flotantes tienen tres campos, ocasionalmente 4, signo,<br />

mantisa, exponente y siendo el signo <strong>de</strong>l exponente el cuarto, raramente<br />

expresado.<br />

Como <strong>de</strong>be ser, o mas o menos, la forma <strong>de</strong> trabajar típica es notación<br />

exceso. Si el exponente es <strong>de</strong> A bits <strong>de</strong> longitud todos los exponentes se<br />

polarizan por 2 A-1 . Esto es, el exponente más negativo es cero. Esto facilita el<br />

manejo <strong>de</strong> los exponentes (comparación). El exponente resultante ser e+2 A-1<br />

(aclarar la aritmética).<br />

Un ejemplo <strong>de</strong> formato <strong>de</strong> punto flotante es el sistema CDE 6000 serie 70:<br />

0 1 11 59<br />

sig-mantisa exponente mantisa no signada<br />

exceso 1024<br />

• Elecciones Básicas<br />

Muchas computadoras son diseñadas con aritméticas en punto flotante binaria,<br />

como es DEC con su PDP-11 Family, luego vino IBM con System/360 que adopto base<br />

16 para su punto flotante. Otras máquinas como la Illiac II usaba base 4 y la<br />

Burroughs usaba base 8. Se pue<strong>de</strong> ver a medida que la base aumenta, menos<br />

corrimientos por alineación (suma/resta) y normalización se requieren. Binario y<br />

octal fueron usados en máquinas en punto flotante en aplicaciones científicas<br />

con pocas protestas sobre sus propieda<strong>de</strong>s numéricas. Las máquinas<br />

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