math.c
上传用户:jlfgdled
上传日期:2013-04-10
资源大小:33168k
文件大小:15k
源码类别:

Linux/Unix编程

开发平台:

Unix_Linux

  1. /* $Id: math.c,v 1.11 1999/12/20 05:02:25 davem Exp $
  2.  * arch/sparc64/math-emu/math.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) 1997,1999 Jakub Jelinek (jj@ultra.linux.cz)
  5.  * Copyright (C) 1999 David S. Miller (davem@redhat.com)
  6.  *
  7.  * Emulation routines originate from soft-fp package, which is part
  8.  * of glibc and has appropriate copyrights in it.
  9.  */
  10. #include <linux/types.h>
  11. #include <linux/sched.h>
  12. #include <asm/fpumacro.h>
  13. #include <asm/ptrace.h>
  14. #include <asm/uaccess.h>
  15. #include "sfp-util.h"
  16. #include <math-emu/soft-fp.h>
  17. #include <math-emu/single.h>
  18. #include <math-emu/double.h>
  19. #include <math-emu/quad.h>
  20. /* QUAD - ftt == 3 */
  21. #define FMOVQ 0x003
  22. #define FNEGQ 0x007
  23. #define FABSQ 0x00b
  24. #define FSQRTQ 0x02b
  25. #define FADDQ 0x043
  26. #define FSUBQ 0x047
  27. #define FMULQ 0x04b
  28. #define FDIVQ 0x04f
  29. #define FDMULQ 0x06e
  30. #define FQTOX 0x083
  31. #define FXTOQ 0x08c
  32. #define FQTOS 0x0c7
  33. #define FQTOD 0x0cb
  34. #define FITOQ 0x0cc
  35. #define FSTOQ 0x0cd
  36. #define FDTOQ 0x0ce
  37. #define FQTOI 0x0d3
  38. /* SUBNORMAL - ftt == 2 */
  39. #define FSQRTS 0x029
  40. #define FSQRTD 0x02a
  41. #define FADDS 0x041
  42. #define FADDD 0x042
  43. #define FSUBS 0x045
  44. #define FSUBD 0x046
  45. #define FMULS 0x049
  46. #define FMULD 0x04a
  47. #define FDIVS 0x04d
  48. #define FDIVD 0x04e
  49. #define FSMULD 0x069
  50. #define FSTOX 0x081
  51. #define FDTOX 0x082
  52. #define FDTOS 0x0c6
  53. #define FSTOD 0x0c9
  54. #define FSTOI 0x0d1
  55. #define FDTOI 0x0d2
  56. #define FXTOS 0x084 /* Only Ultra-III generates this. */
  57. #define FXTOD 0x088 /* Only Ultra-III generates this. */
  58. #if 0 /* Optimized inline in sparc64/kernel/entry.S */
  59. #define FITOS 0x0c4 /* Only Ultra-III generates this. */
  60. #endif
  61. #define FITOD 0x0c8 /* Only Ultra-III generates this. */
  62. /* FPOP2 */
  63. #define FCMPQ 0x053
  64. #define FCMPEQ 0x057
  65. #define FMOVQ0 0x003
  66. #define FMOVQ1 0x043
  67. #define FMOVQ2 0x083
  68. #define FMOVQ3 0x0c3
  69. #define FMOVQI 0x103
  70. #define FMOVQX 0x183
  71. #define FMOVQZ 0x027
  72. #define FMOVQLE 0x047
  73. #define FMOVQLZ 0x067
  74. #define FMOVQNZ 0x0a7
  75. #define FMOVQGZ 0x0c7
  76. #define FMOVQGE 0x0e7
  77. #define FSR_TEM_SHIFT 23UL
  78. #define FSR_TEM_MASK (0x1fUL << FSR_TEM_SHIFT)
  79. #define FSR_AEXC_SHIFT 5UL
  80. #define FSR_AEXC_MASK (0x1fUL << FSR_AEXC_SHIFT)
  81. #define FSR_CEXC_SHIFT 0UL
  82. #define FSR_CEXC_MASK (0x1fUL << FSR_CEXC_SHIFT)
  83. /* All routines returning an exception to raise should detect
  84.  * such exceptions _before_ rounding to be consistant with
  85.  * the behavior of the hardware in the implemented cases
  86.  * (and thus with the recommendations in the V9 architecture
  87.  * manual).
  88.  *
  89.  * We return 0 if a SIGFPE should be sent, 1 otherwise.
  90.  */
  91. static inline int record_exception(struct pt_regs *regs, int eflag)
  92. {
  93. u64 fsr = current->thread.xfsr[0];
  94. int would_trap;
  95. /* Determine if this exception would have generated a trap. */
  96. would_trap = (fsr & ((long)eflag << FSR_TEM_SHIFT)) != 0UL;
  97. /* If trapping, we only want to signal one bit. */
  98. if(would_trap != 0) {
  99. eflag &= ((fsr & FSR_TEM_MASK) >> FSR_TEM_SHIFT);
  100. if((eflag & (eflag - 1)) != 0) {
  101. if(eflag & FP_EX_INVALID)
  102. eflag = FP_EX_INVALID;
  103. else if(eflag & FP_EX_OVERFLOW)
  104. eflag = FP_EX_OVERFLOW;
  105. else if(eflag & FP_EX_UNDERFLOW)
  106. eflag = FP_EX_UNDERFLOW;
  107. else if(eflag & FP_EX_DIVZERO)
  108. eflag = FP_EX_DIVZERO;
  109. else if(eflag & FP_EX_INEXACT)
  110. eflag = FP_EX_INEXACT;
  111. }
  112. }
  113. /* Set CEXC, here is the rule:
  114.  *
  115.  *    In general all FPU ops will set one and only one
  116.  *    bit in the CEXC field, this is always the case
  117.  *    when the IEEE exception trap is enabled in TEM.
  118.  */
  119. fsr &= ~(FSR_CEXC_MASK);
  120. fsr |= ((long)eflag << FSR_CEXC_SHIFT);
  121. /* Set the AEXC field, rule is:
  122.  *
  123.  *    If a trap would not be generated, the
  124.  *    CEXC just generated is OR'd into the
  125.  *    existing value of AEXC.
  126.  */
  127. if(would_trap == 0)
  128. fsr |= ((long)eflag << FSR_AEXC_SHIFT);
  129. /* If trapping, indicate fault trap type IEEE. */
  130. if(would_trap != 0)
  131. fsr |= (1UL << 14);
  132. current->thread.xfsr[0] = fsr;
  133. /* If we will not trap, advance the program counter over
  134.  * the instruction being handled.
  135.  */
  136. if(would_trap == 0) {
  137. regs->tpc = regs->tnpc;
  138. regs->tnpc += 4;
  139. }
  140. return (would_trap ? 0 : 1);
  141. }
  142. typedef union {
  143. u32 s;
  144. u64 d;
  145. u64 q[2];
  146. } *argp;
  147. int do_mathemu(struct pt_regs *regs, struct fpustate *f)
  148. {
  149. unsigned long pc = regs->tpc;
  150. unsigned long tstate = regs->tstate;
  151. u32 insn = 0;
  152. int type = 0;
  153. /* ftt tells which ftt it may happen in, r is rd, b is rs2 and a is rs1. The *u arg tells
  154.    whether the argument should be packed/unpacked (0 - do not unpack/pack, 1 - unpack/pack)
  155.    non-u args tells the size of the argument (0 - no argument, 1 - single, 2 - double, 3 - quad */
  156. #define TYPE(ftt, r, ru, b, bu, a, au) type = (au << 2) | (a << 0) | (bu << 5) | (b << 3) | (ru << 8) | (r << 6) | (ftt << 9)
  157. int freg;
  158. static u64 zero[2] = { 0L, 0L };
  159. int flags;
  160. FP_DECL_EX;
  161. FP_DECL_S(SA); FP_DECL_S(SB); FP_DECL_S(SR);
  162. FP_DECL_D(DA); FP_DECL_D(DB); FP_DECL_D(DR);
  163. FP_DECL_Q(QA); FP_DECL_Q(QB); FP_DECL_Q(QR);
  164. int IR;
  165. long XR, xfsr;
  166. if(tstate & TSTATE_PRIV)
  167. die_if_kernel("unfinished/unimplemented FPop from kernel", regs);
  168. if(current->thread.flags & SPARC_FLAG_32BIT)
  169. pc = (u32)pc;
  170. if (get_user(insn, (u32 *)pc) != -EFAULT) {
  171. if ((insn & 0xc1f80000) == 0x81a00000) /* FPOP1 */ {
  172. switch ((insn >> 5) & 0x1ff) {
  173. /* QUAD - ftt == 3 */
  174. case FMOVQ:
  175. case FNEGQ:
  176. case FABSQ: TYPE(3,3,0,3,0,0,0); break;
  177. case FSQRTQ: TYPE(3,3,1,3,1,0,0); break;
  178. case FADDQ:
  179. case FSUBQ:
  180. case FMULQ:
  181. case FDIVQ: TYPE(3,3,1,3,1,3,1); break;
  182. case FDMULQ: TYPE(3,3,1,2,1,2,1); break;
  183. case FQTOX: TYPE(3,2,0,3,1,0,0); break;
  184. case FXTOQ: TYPE(3,3,1,2,0,0,0); break;
  185. case FQTOS: TYPE(3,1,1,3,1,0,0); break;
  186. case FQTOD: TYPE(3,2,1,3,1,0,0); break;
  187. case FITOQ: TYPE(3,3,1,1,0,0,0); break;
  188. case FSTOQ: TYPE(3,3,1,1,1,0,0); break;
  189. case FDTOQ: TYPE(3,3,1,2,1,0,0); break;
  190. case FQTOI: TYPE(3,1,0,3,1,0,0); break;
  191. /* SUBNORMAL - ftt == 2 */
  192. case FSQRTS: TYPE(2,1,1,1,1,0,0); break;
  193. case FSQRTD: TYPE(2,2,1,2,1,0,0); break;
  194. case FADDD:
  195. case FSUBD:
  196. case FMULD:
  197. case FDIVD: TYPE(2,2,1,2,1,2,1); break;
  198. case FADDS:
  199. case FSUBS:
  200. case FMULS:
  201. case FDIVS: TYPE(2,1,1,1,1,1,1); break;
  202. case FSMULD: TYPE(2,2,1,1,1,1,1); break;
  203. case FSTOX: TYPE(2,2,0,1,1,0,0); break;
  204. case FDTOX: TYPE(2,2,0,2,1,0,0); break;
  205. case FDTOS: TYPE(2,1,1,2,1,0,0); break;
  206. case FSTOD: TYPE(2,2,1,1,1,0,0); break;
  207. case FSTOI: TYPE(2,1,0,1,1,0,0); break;
  208. case FDTOI: TYPE(2,1,0,2,1,0,0); break;
  209. /* Only Ultra-III generates these */
  210. case FXTOS: TYPE(2,1,1,2,0,0,0); break;
  211. case FXTOD: TYPE(2,2,1,2,0,0,0); break;
  212. #if 0 /* Optimized inline in sparc64/kernel/entry.S */
  213. case FITOS: TYPE(2,1,1,1,0,0,0); break;
  214. #endif
  215. case FITOD: TYPE(2,2,1,1,0,0,0); break;
  216. }
  217. }
  218. else if ((insn & 0xc1f80000) == 0x81a80000) /* FPOP2 */ {
  219. IR = 2;
  220. switch ((insn >> 5) & 0x1ff) {
  221. case FCMPQ: TYPE(3,0,0,3,1,3,1); break;
  222. case FCMPEQ: TYPE(3,0,0,3,1,3,1); break;
  223. /* Now the conditional fmovq support */
  224. case FMOVQ0:
  225. case FMOVQ1:
  226. case FMOVQ2:
  227. case FMOVQ3:
  228. /* fmovq %fccX, %fY, %fZ */
  229. if (!((insn >> 11) & 3))
  230. XR = current->thread.xfsr[0] >> 10;
  231. else
  232. XR = current->thread.xfsr[0] >> (30 + ((insn >> 10) & 0x6));
  233. XR &= 3;
  234. IR = 0;
  235. switch ((insn >> 14) & 0x7) {
  236. /* case 0: IR = 0; break; */ /* Never */
  237. case 1: if (XR) IR = 1; break; /* Not Equal */
  238. case 2: if (XR == 1 || XR == 2) IR = 1; break; /* Less or Greater */
  239. case 3: if (XR & 1) IR = 1; break; /* Unordered or Less */
  240. case 4: if (XR == 1) IR = 1; break; /* Less */
  241. case 5: if (XR & 2) IR = 1; break; /* Unordered or Greater */
  242. case 6: if (XR == 2) IR = 1; break; /* Greater */
  243. case 7: if (XR == 3) IR = 1; break; /* Unordered */
  244. }
  245. if ((insn >> 14) & 8)
  246. IR ^= 1;
  247. break;
  248. case FMOVQI:
  249. case FMOVQX:
  250. /* fmovq %[ix]cc, %fY, %fZ */
  251. XR = regs->tstate >> 32;
  252. if ((insn >> 5) & 0x80)
  253. XR >>= 4;
  254. XR &= 0xf;
  255. IR = 0;
  256. freg = ((XR >> 2) ^ XR) & 2;
  257. switch ((insn >> 14) & 0x7) {
  258. /* case 0: IR = 0; break; */ /* Never */
  259. case 1: if (XR & 4) IR = 1; break; /* Equal */
  260. case 2: if ((XR & 4) || freg) IR = 1; break; /* Less or Equal */
  261. case 3: if (freg) IR = 1; break; /* Less */
  262. case 4: if (XR & 5) IR = 1; break; /* Less or Equal Unsigned */
  263. case 5: if (XR & 1) IR = 1; break; /* Carry Set */
  264. case 6: if (XR & 8) IR = 1; break; /* Negative */
  265. case 7: if (XR & 2) IR = 1; break; /* Overflow Set */
  266. }
  267. if ((insn >> 14) & 8)
  268. IR ^= 1;
  269. break;
  270. case FMOVQZ:
  271. case FMOVQLE:
  272. case FMOVQLZ:
  273. case FMOVQNZ:
  274. case FMOVQGZ:
  275. case FMOVQGE:
  276. freg = (insn >> 14) & 0x1f;
  277. if (!freg)
  278. XR = 0;
  279. else if (freg < 16)
  280. XR = regs->u_regs[freg];
  281. else if (current->thread.flags & SPARC_FLAG_32BIT) {
  282. struct reg_window32 *win32;
  283. flushw_user ();
  284. win32 = (struct reg_window32 *)((unsigned long)((u32)regs->u_regs[UREG_FP]));
  285. get_user(XR, &win32->locals[freg - 16]);
  286. } else {
  287. struct reg_window *win;
  288. flushw_user ();
  289. win = (struct reg_window *)(regs->u_regs[UREG_FP] + STACK_BIAS);
  290. get_user(XR, &win->locals[freg - 16]);
  291. }
  292. IR = 0;
  293. switch ((insn >> 10) & 3) {
  294. case 1: if (!XR) IR = 1; break; /* Register Zero */
  295. case 2: if (XR <= 0) IR = 1; break; /* Register Less Than or Equal to Zero */
  296. case 3: if (XR < 0) IR = 1; break; /* Register Less Than Zero */
  297. }
  298. if ((insn >> 10) & 4)
  299. IR ^= 1;
  300. break;
  301. }
  302. if (IR == 0) {
  303. /* The fmov test was false. Do a nop instead */
  304. current->thread.xfsr[0] &= ~(FSR_CEXC_MASK);
  305. regs->tpc = regs->tnpc;
  306. regs->tnpc += 4;
  307. return 1;
  308. } else if (IR == 1) {
  309. /* Change the instruction into plain fmovq */
  310. insn = (insn & 0x3e00001f) | 0x81a00060;
  311. TYPE(3,3,0,3,0,0,0); 
  312. }
  313. }
  314. }
  315. if (type) {
  316. argp rs1 = NULL, rs2 = NULL, rd = NULL;
  317. freg = (current->thread.xfsr[0] >> 14) & 0xf;
  318. if (freg != (type >> 9))
  319. goto err;
  320. current->thread.xfsr[0] &= ~0x1c000;
  321. freg = ((insn >> 14) & 0x1f);
  322. switch (type & 0x3) {
  323. case 3: if (freg & 2) {
  324. current->thread.xfsr[0] |= (6 << 14) /* invalid_fp_register */;
  325. goto err;
  326. }
  327. case 2: freg = ((freg & 1) << 5) | (freg & 0x1e);
  328. case 1: rs1 = (argp)&f->regs[freg];
  329. flags = (freg < 32) ? FPRS_DL : FPRS_DU; 
  330. if (!(current->thread.fpsaved[0] & flags))
  331. rs1 = (argp)&zero;
  332. break;
  333. }
  334. switch (type & 0x7) {
  335. case 7: FP_UNPACK_QP (QA, rs1); break;
  336. case 6: FP_UNPACK_DP (DA, rs1); break;
  337. case 5: FP_UNPACK_SP (SA, rs1); break;
  338. }
  339. freg = (insn & 0x1f);
  340. switch ((type >> 3) & 0x3) {
  341. case 3: if (freg & 2) {
  342. current->thread.xfsr[0] |= (6 << 14) /* invalid_fp_register */;
  343. goto err;
  344. }
  345. case 2: freg = ((freg & 1) << 5) | (freg & 0x1e);
  346. case 1: rs2 = (argp)&f->regs[freg];
  347. flags = (freg < 32) ? FPRS_DL : FPRS_DU; 
  348. if (!(current->thread.fpsaved[0] & flags))
  349. rs2 = (argp)&zero;
  350. break;
  351. }
  352. switch ((type >> 3) & 0x7) {
  353. case 7: FP_UNPACK_QP (QB, rs2); break;
  354. case 6: FP_UNPACK_DP (DB, rs2); break;
  355. case 5: FP_UNPACK_SP (SB, rs2); break;
  356. }
  357. freg = ((insn >> 25) & 0x1f);
  358. switch ((type >> 6) & 0x3) {
  359. case 3: if (freg & 2) {
  360. current->thread.xfsr[0] |= (6 << 14) /* invalid_fp_register */;
  361. goto err;
  362. }
  363. case 2: freg = ((freg & 1) << 5) | (freg & 0x1e);
  364. case 1: rd = (argp)&f->regs[freg];
  365. flags = (freg < 32) ? FPRS_DL : FPRS_DU; 
  366. if (!(current->thread.fpsaved[0] & FPRS_FEF)) {
  367. current->thread.fpsaved[0] = FPRS_FEF;
  368. current->thread.gsr[0] = 0;
  369. }
  370. if (!(current->thread.fpsaved[0] & flags)) {
  371. if (freg < 32)
  372. memset(f->regs, 0, 32*sizeof(u32));
  373. else
  374. memset(f->regs+32, 0, 32*sizeof(u32));
  375. }
  376. current->thread.fpsaved[0] |= flags;
  377. break;
  378. }
  379. switch ((insn >> 5) & 0x1ff) {
  380. /* + */
  381. case FADDS: FP_ADD_S (SR, SA, SB); break;
  382. case FADDD: FP_ADD_D (DR, DA, DB); break;
  383. case FADDQ: FP_ADD_Q (QR, QA, QB); break;
  384. /* - */
  385. case FSUBS: FP_SUB_S (SR, SA, SB); break;
  386. case FSUBD: FP_SUB_D (DR, DA, DB); break;
  387. case FSUBQ: FP_SUB_Q (QR, QA, QB); break;
  388. /* * */
  389. case FMULS: FP_MUL_S (SR, SA, SB); break;
  390. case FSMULD: FP_CONV (D, S, 1, 1, DA, SA);
  391.      FP_CONV (D, S, 1, 1, DB, SB);
  392. case FMULD: FP_MUL_D (DR, DA, DB); break;
  393. case FDMULQ: FP_CONV (Q, D, 2, 1, QA, DA);
  394.      FP_CONV (Q, D, 2, 1, QB, DB);
  395. case FMULQ: FP_MUL_Q (QR, QA, QB); break;
  396. /* / */
  397. case FDIVS: FP_DIV_S (SR, SA, SB); break;
  398. case FDIVD: FP_DIV_D (DR, DA, DB); break;
  399. case FDIVQ: FP_DIV_Q (QR, QA, QB); break;
  400. /* sqrt */
  401. case FSQRTS: FP_SQRT_S (SR, SB); break;
  402. case FSQRTD: FP_SQRT_D (DR, DB); break;
  403. case FSQRTQ: FP_SQRT_Q (QR, QB); break;
  404. /* mov */
  405. case FMOVQ: rd->q[0] = rs2->q[0]; rd->q[1] = rs2->q[1]; break;
  406. case FABSQ: rd->q[0] = rs2->q[0] & 0x7fffffffffffffffUL; rd->q[1] = rs2->q[1]; break;
  407. case FNEGQ: rd->q[0] = rs2->q[0] ^ 0x8000000000000000UL; rd->q[1] = rs2->q[1]; break;
  408. /* float to int */
  409. case FSTOI: FP_TO_INT_S (IR, SB, 32, 1); break;
  410. case FDTOI: FP_TO_INT_D (IR, DB, 32, 1); break;
  411. case FQTOI: FP_TO_INT_Q (IR, QB, 32, 1); break;
  412. case FSTOX: FP_TO_INT_S (XR, SB, 64, 1); break;
  413. case FDTOX: FP_TO_INT_D (XR, DB, 64, 1); break;
  414. case FQTOX: FP_TO_INT_Q (XR, QB, 64, 1); break;
  415. /* int to float */
  416. case FITOQ: IR = rs2->s; FP_FROM_INT_Q (QR, IR, 32, int); break;
  417. case FXTOQ: XR = rs2->d; FP_FROM_INT_Q (QR, XR, 64, long); break;
  418. /* Only Ultra-III generates these */
  419. case FXTOS: XR = rs2->d; FP_FROM_INT_S (SR, XR, 64, long); break;
  420. case FXTOD: XR = rs2->d; FP_FROM_INT_D (DR, XR, 64, long); break;
  421. #if 0 /* Optimized inline in sparc64/kernel/entry.S */
  422. case FITOS: IR = rs2->s; FP_FROM_INT_S (SR, IR, 32, int); break;
  423. #endif
  424. case FITOD: IR = rs2->s; FP_FROM_INT_D (DR, IR, 32, int); break;
  425. /* float to float */
  426. case FSTOD: FP_CONV (D, S, 1, 1, DR, SB); break;
  427. case FSTOQ: FP_CONV (Q, S, 2, 1, QR, SB); break;
  428. case FDTOQ: FP_CONV (Q, D, 2, 1, QR, DB); break;
  429. case FDTOS: FP_CONV (S, D, 1, 1, SR, DB); break;
  430. case FQTOS: FP_CONV (S, Q, 1, 2, SR, QB); break;
  431. case FQTOD: FP_CONV (D, Q, 1, 2, DR, QB); break;
  432. /* comparison */
  433. case FCMPQ:
  434. case FCMPEQ:
  435. FP_CMP_Q(XR, QB, QA, 3);
  436. if (XR == 3 &&
  437.     (((insn >> 5) & 0x1ff) == FCMPEQ ||
  438.      FP_ISSIGNAN_Q(QA) ||
  439.      FP_ISSIGNAN_Q(QB)))
  440. FP_SET_EXCEPTION (FP_EX_INVALID);
  441. }
  442. if (!FP_INHIBIT_RESULTS) {
  443. switch ((type >> 6) & 0x7) {
  444. case 0: xfsr = current->thread.xfsr[0];
  445. if (XR == -1) XR = 2;
  446. switch (freg & 3) {
  447. /* fcc0, 1, 2, 3 */
  448. case 0: xfsr &= ~0xc00; xfsr |= (XR << 10); break;
  449. case 1: xfsr &= ~0x300000000UL; xfsr |= (XR << 32); break;
  450. case 2: xfsr &= ~0xc00000000UL; xfsr |= (XR << 34); break;
  451. case 3: xfsr &= ~0x3000000000UL; xfsr |= (XR << 36); break;
  452. }
  453. current->thread.xfsr[0] = xfsr;
  454. break;
  455. case 1: rd->s = IR; break;
  456. case 2: rd->d = XR; break;
  457. case 5: FP_PACK_SP (rd, SR); break;
  458. case 6: FP_PACK_DP (rd, DR); break;
  459. case 7: FP_PACK_QP (rd, QR); break;
  460. }
  461. }
  462. if(_fex != 0)
  463. return record_exception(regs, _fex);
  464. /* Success and no exceptions detected. */
  465. current->thread.xfsr[0] &= ~(FSR_CEXC_MASK);
  466. regs->tpc = regs->tnpc;
  467. regs->tnpc += 4;
  468. return 1;
  469. }
  470. err: return 0;
  471. }