]> Git Repo - qemu.git/blob - target-i386/fpu_helper.c
target-i386: Rearrange processing of 0F AE
[qemu.git] / target-i386 / fpu_helper.c
1 /*
2  *  x86 FPU, MMX/3DNow!/SSE/SSE2/SSE3/SSSE3/SSE4/PNI helpers
3  *
4  *  Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
5  *
6  * This library is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this library; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19
20 #include "qemu/osdep.h"
21 #include <math.h>
22 #include "cpu.h"
23 #include "exec/helper-proto.h"
24 #include "qemu/host-utils.h"
25 #include "exec/cpu_ldst.h"
26
27 #define FPU_RC_MASK         0xc00
28 #define FPU_RC_NEAR         0x000
29 #define FPU_RC_DOWN         0x400
30 #define FPU_RC_UP           0x800
31 #define FPU_RC_CHOP         0xc00
32
33 #define MAXTAN 9223372036854775808.0
34
35 /* the following deal with x86 long double-precision numbers */
36 #define MAXEXPD 0x7fff
37 #define EXPBIAS 16383
38 #define EXPD(fp)        (fp.l.upper & 0x7fff)
39 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x8000)
40 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower)
41 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7fff)) | EXPBIAS
42
43 #define FPUS_IE (1 << 0)
44 #define FPUS_DE (1 << 1)
45 #define FPUS_ZE (1 << 2)
46 #define FPUS_OE (1 << 3)
47 #define FPUS_UE (1 << 4)
48 #define FPUS_PE (1 << 5)
49 #define FPUS_SF (1 << 6)
50 #define FPUS_SE (1 << 7)
51 #define FPUS_B  (1 << 15)
52
53 #define FPUC_EM 0x3f
54
55 #define floatx80_lg2 make_floatx80(0x3ffd, 0x9a209a84fbcff799LL)
56 #define floatx80_l2e make_floatx80(0x3fff, 0xb8aa3b295c17f0bcLL)
57 #define floatx80_l2t make_floatx80(0x4000, 0xd49a784bcd1b8afeLL)
58
59 static inline void fpush(CPUX86State *env)
60 {
61     env->fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
62     env->fptags[env->fpstt] = 0; /* validate stack entry */
63 }
64
65 static inline void fpop(CPUX86State *env)
66 {
67     env->fptags[env->fpstt] = 1; /* invalidate stack entry */
68     env->fpstt = (env->fpstt + 1) & 7;
69 }
70
71 static inline floatx80 helper_fldt(CPUX86State *env, target_ulong ptr,
72                                    uintptr_t retaddr)
73 {
74     CPU_LDoubleU temp;
75
76     temp.l.lower = cpu_ldq_data_ra(env, ptr, retaddr);
77     temp.l.upper = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 8, retaddr);
78     return temp.d;
79 }
80
81 static inline void helper_fstt(CPUX86State *env, floatx80 f, target_ulong ptr,
82                                uintptr_t retaddr)
83 {
84     CPU_LDoubleU temp;
85
86     temp.d = f;
87     cpu_stq_data_ra(env, ptr, temp.l.lower, retaddr);
88     cpu_stw_data_ra(env, ptr + 8, temp.l.upper, retaddr);
89 }
90
91 /* x87 FPU helpers */
92
93 static inline double floatx80_to_double(CPUX86State *env, floatx80 a)
94 {
95     union {
96         float64 f64;
97         double d;
98     } u;
99
100     u.f64 = floatx80_to_float64(a, &env->fp_status);
101     return u.d;
102 }
103
104 static inline floatx80 double_to_floatx80(CPUX86State *env, double a)
105 {
106     union {
107         float64 f64;
108         double d;
109     } u;
110
111     u.d = a;
112     return float64_to_floatx80(u.f64, &env->fp_status);
113 }
114
115 static void fpu_set_exception(CPUX86State *env, int mask)
116 {
117     env->fpus |= mask;
118     if (env->fpus & (~env->fpuc & FPUC_EM)) {
119         env->fpus |= FPUS_SE | FPUS_B;
120     }
121 }
122
123 static inline floatx80 helper_fdiv(CPUX86State *env, floatx80 a, floatx80 b)
124 {
125     if (floatx80_is_zero(b)) {
126         fpu_set_exception(env, FPUS_ZE);
127     }
128     return floatx80_div(a, b, &env->fp_status);
129 }
130
131 static void fpu_raise_exception(CPUX86State *env, uintptr_t retaddr)
132 {
133     if (env->cr[0] & CR0_NE_MASK) {
134         raise_exception_ra(env, EXCP10_COPR, retaddr);
135     }
136 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
137     else {
138         cpu_set_ferr(env);
139     }
140 #endif
141 }
142
143 void helper_flds_FT0(CPUX86State *env, uint32_t val)
144 {
145     union {
146         float32 f;
147         uint32_t i;
148     } u;
149
150     u.i = val;
151     FT0 = float32_to_floatx80(u.f, &env->fp_status);
152 }
153
154 void helper_fldl_FT0(CPUX86State *env, uint64_t val)
155 {
156     union {
157         float64 f;
158         uint64_t i;
159     } u;
160
161     u.i = val;
162     FT0 = float64_to_floatx80(u.f, &env->fp_status);
163 }
164
165 void helper_fildl_FT0(CPUX86State *env, int32_t val)
166 {
167     FT0 = int32_to_floatx80(val, &env->fp_status);
168 }
169
170 void helper_flds_ST0(CPUX86State *env, uint32_t val)
171 {
172     int new_fpstt;
173     union {
174         float32 f;
175         uint32_t i;
176     } u;
177
178     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
179     u.i = val;
180     env->fpregs[new_fpstt].d = float32_to_floatx80(u.f, &env->fp_status);
181     env->fpstt = new_fpstt;
182     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
183 }
184
185 void helper_fldl_ST0(CPUX86State *env, uint64_t val)
186 {
187     int new_fpstt;
188     union {
189         float64 f;
190         uint64_t i;
191     } u;
192
193     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
194     u.i = val;
195     env->fpregs[new_fpstt].d = float64_to_floatx80(u.f, &env->fp_status);
196     env->fpstt = new_fpstt;
197     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
198 }
199
200 void helper_fildl_ST0(CPUX86State *env, int32_t val)
201 {
202     int new_fpstt;
203
204     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
205     env->fpregs[new_fpstt].d = int32_to_floatx80(val, &env->fp_status);
206     env->fpstt = new_fpstt;
207     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
208 }
209
210 void helper_fildll_ST0(CPUX86State *env, int64_t val)
211 {
212     int new_fpstt;
213
214     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
215     env->fpregs[new_fpstt].d = int64_to_floatx80(val, &env->fp_status);
216     env->fpstt = new_fpstt;
217     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
218 }
219
220 uint32_t helper_fsts_ST0(CPUX86State *env)
221 {
222     union {
223         float32 f;
224         uint32_t i;
225     } u;
226
227     u.f = floatx80_to_float32(ST0, &env->fp_status);
228     return u.i;
229 }
230
231 uint64_t helper_fstl_ST0(CPUX86State *env)
232 {
233     union {
234         float64 f;
235         uint64_t i;
236     } u;
237
238     u.f = floatx80_to_float64(ST0, &env->fp_status);
239     return u.i;
240 }
241
242 int32_t helper_fist_ST0(CPUX86State *env)
243 {
244     int32_t val;
245
246     val = floatx80_to_int32(ST0, &env->fp_status);
247     if (val != (int16_t)val) {
248         val = -32768;
249     }
250     return val;
251 }
252
253 int32_t helper_fistl_ST0(CPUX86State *env)
254 {
255     int32_t val;
256     signed char old_exp_flags;
257
258     old_exp_flags = get_float_exception_flags(&env->fp_status);
259     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
260
261     val = floatx80_to_int32(ST0, &env->fp_status);
262     if (get_float_exception_flags(&env->fp_status) & float_flag_invalid) {
263         val = 0x80000000;
264     }
265     set_float_exception_flags(get_float_exception_flags(&env->fp_status)
266                                 | old_exp_flags, &env->fp_status);
267     return val;
268 }
269
270 int64_t helper_fistll_ST0(CPUX86State *env)
271 {
272     int64_t val;
273     signed char old_exp_flags;
274
275     old_exp_flags = get_float_exception_flags(&env->fp_status);
276     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
277
278     val = floatx80_to_int64(ST0, &env->fp_status);
279     if (get_float_exception_flags(&env->fp_status) & float_flag_invalid) {
280         val = 0x8000000000000000ULL;
281     }
282     set_float_exception_flags(get_float_exception_flags(&env->fp_status)
283                                 | old_exp_flags, &env->fp_status);
284     return val;
285 }
286
287 int32_t helper_fistt_ST0(CPUX86State *env)
288 {
289     int32_t val;
290
291     val = floatx80_to_int32_round_to_zero(ST0, &env->fp_status);
292     if (val != (int16_t)val) {
293         val = -32768;
294     }
295     return val;
296 }
297
298 int32_t helper_fisttl_ST0(CPUX86State *env)
299 {
300     int32_t val;
301
302     val = floatx80_to_int32_round_to_zero(ST0, &env->fp_status);
303     return val;
304 }
305
306 int64_t helper_fisttll_ST0(CPUX86State *env)
307 {
308     int64_t val;
309
310     val = floatx80_to_int64_round_to_zero(ST0, &env->fp_status);
311     return val;
312 }
313
314 void helper_fldt_ST0(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
315 {
316     int new_fpstt;
317
318     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
319     env->fpregs[new_fpstt].d = helper_fldt(env, ptr, GETPC());
320     env->fpstt = new_fpstt;
321     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
322 }
323
324 void helper_fstt_ST0(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
325 {
326     helper_fstt(env, ST0, ptr, GETPC());
327 }
328
329 void helper_fpush(CPUX86State *env)
330 {
331     fpush(env);
332 }
333
334 void helper_fpop(CPUX86State *env)
335 {
336     fpop(env);
337 }
338
339 void helper_fdecstp(CPUX86State *env)
340 {
341     env->fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
342     env->fpus &= ~0x4700;
343 }
344
345 void helper_fincstp(CPUX86State *env)
346 {
347     env->fpstt = (env->fpstt + 1) & 7;
348     env->fpus &= ~0x4700;
349 }
350
351 /* FPU move */
352
353 void helper_ffree_STN(CPUX86State *env, int st_index)
354 {
355     env->fptags[(env->fpstt + st_index) & 7] = 1;
356 }
357
358 void helper_fmov_ST0_FT0(CPUX86State *env)
359 {
360     ST0 = FT0;
361 }
362
363 void helper_fmov_FT0_STN(CPUX86State *env, int st_index)
364 {
365     FT0 = ST(st_index);
366 }
367
368 void helper_fmov_ST0_STN(CPUX86State *env, int st_index)
369 {
370     ST0 = ST(st_index);
371 }
372
373 void helper_fmov_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
374 {
375     ST(st_index) = ST0;
376 }
377
378 void helper_fxchg_ST0_STN(CPUX86State *env, int st_index)
379 {
380     floatx80 tmp;
381
382     tmp = ST(st_index);
383     ST(st_index) = ST0;
384     ST0 = tmp;
385 }
386
387 /* FPU operations */
388
389 static const int fcom_ccval[4] = {0x0100, 0x4000, 0x0000, 0x4500};
390
391 void helper_fcom_ST0_FT0(CPUX86State *env)
392 {
393     int ret;
394
395     ret = floatx80_compare(ST0, FT0, &env->fp_status);
396     env->fpus = (env->fpus & ~0x4500) | fcom_ccval[ret + 1];
397 }
398
399 void helper_fucom_ST0_FT0(CPUX86State *env)
400 {
401     int ret;
402
403     ret = floatx80_compare_quiet(ST0, FT0, &env->fp_status);
404     env->fpus = (env->fpus & ~0x4500) | fcom_ccval[ret + 1];
405 }
406
407 static const int fcomi_ccval[4] = {CC_C, CC_Z, 0, CC_Z | CC_P | CC_C};
408
409 void helper_fcomi_ST0_FT0(CPUX86State *env)
410 {
411     int eflags;
412     int ret;
413
414     ret = floatx80_compare(ST0, FT0, &env->fp_status);
415     eflags = cpu_cc_compute_all(env, CC_OP);
416     eflags = (eflags & ~(CC_Z | CC_P | CC_C)) | fcomi_ccval[ret + 1];
417     CC_SRC = eflags;
418 }
419
420 void helper_fucomi_ST0_FT0(CPUX86State *env)
421 {
422     int eflags;
423     int ret;
424
425     ret = floatx80_compare_quiet(ST0, FT0, &env->fp_status);
426     eflags = cpu_cc_compute_all(env, CC_OP);
427     eflags = (eflags & ~(CC_Z | CC_P | CC_C)) | fcomi_ccval[ret + 1];
428     CC_SRC = eflags;
429 }
430
431 void helper_fadd_ST0_FT0(CPUX86State *env)
432 {
433     ST0 = floatx80_add(ST0, FT0, &env->fp_status);
434 }
435
436 void helper_fmul_ST0_FT0(CPUX86State *env)
437 {
438     ST0 = floatx80_mul(ST0, FT0, &env->fp_status);
439 }
440
441 void helper_fsub_ST0_FT0(CPUX86State *env)
442 {
443     ST0 = floatx80_sub(ST0, FT0, &env->fp_status);
444 }
445
446 void helper_fsubr_ST0_FT0(CPUX86State *env)
447 {
448     ST0 = floatx80_sub(FT0, ST0, &env->fp_status);
449 }
450
451 void helper_fdiv_ST0_FT0(CPUX86State *env)
452 {
453     ST0 = helper_fdiv(env, ST0, FT0);
454 }
455
456 void helper_fdivr_ST0_FT0(CPUX86State *env)
457 {
458     ST0 = helper_fdiv(env, FT0, ST0);
459 }
460
461 /* fp operations between STN and ST0 */
462
463 void helper_fadd_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
464 {
465     ST(st_index) = floatx80_add(ST(st_index), ST0, &env->fp_status);
466 }
467
468 void helper_fmul_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
469 {
470     ST(st_index) = floatx80_mul(ST(st_index), ST0, &env->fp_status);
471 }
472
473 void helper_fsub_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
474 {
475     ST(st_index) = floatx80_sub(ST(st_index), ST0, &env->fp_status);
476 }
477
478 void helper_fsubr_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
479 {
480     ST(st_index) = floatx80_sub(ST0, ST(st_index), &env->fp_status);
481 }
482
483 void helper_fdiv_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
484 {
485     floatx80 *p;
486
487     p = &ST(st_index);
488     *p = helper_fdiv(env, *p, ST0);
489 }
490
491 void helper_fdivr_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
492 {
493     floatx80 *p;
494
495     p = &ST(st_index);
496     *p = helper_fdiv(env, ST0, *p);
497 }
498
499 /* misc FPU operations */
500 void helper_fchs_ST0(CPUX86State *env)
501 {
502     ST0 = floatx80_chs(ST0);
503 }
504
505 void helper_fabs_ST0(CPUX86State *env)
506 {
507     ST0 = floatx80_abs(ST0);
508 }
509
510 void helper_fld1_ST0(CPUX86State *env)
511 {
512     ST0 = floatx80_one;
513 }
514
515 void helper_fldl2t_ST0(CPUX86State *env)
516 {
517     ST0 = floatx80_l2t;
518 }
519
520 void helper_fldl2e_ST0(CPUX86State *env)
521 {
522     ST0 = floatx80_l2e;
523 }
524
525 void helper_fldpi_ST0(CPUX86State *env)
526 {
527     ST0 = floatx80_pi;
528 }
529
530 void helper_fldlg2_ST0(CPUX86State *env)
531 {
532     ST0 = floatx80_lg2;
533 }
534
535 void helper_fldln2_ST0(CPUX86State *env)
536 {
537     ST0 = floatx80_ln2;
538 }
539
540 void helper_fldz_ST0(CPUX86State *env)
541 {
542     ST0 = floatx80_zero;
543 }
544
545 void helper_fldz_FT0(CPUX86State *env)
546 {
547     FT0 = floatx80_zero;
548 }
549
550 uint32_t helper_fnstsw(CPUX86State *env)
551 {
552     return (env->fpus & ~0x3800) | (env->fpstt & 0x7) << 11;
553 }
554
555 uint32_t helper_fnstcw(CPUX86State *env)
556 {
557     return env->fpuc;
558 }
559
560 void update_fp_status(CPUX86State *env)
561 {
562     int rnd_type;
563
564     /* set rounding mode */
565     switch (env->fpuc & FPU_RC_MASK) {
566     default:
567     case FPU_RC_NEAR:
568         rnd_type = float_round_nearest_even;
569         break;
570     case FPU_RC_DOWN:
571         rnd_type = float_round_down;
572         break;
573     case FPU_RC_UP:
574         rnd_type = float_round_up;
575         break;
576     case FPU_RC_CHOP:
577         rnd_type = float_round_to_zero;
578         break;
579     }
580     set_float_rounding_mode(rnd_type, &env->fp_status);
581     switch ((env->fpuc >> 8) & 3) {
582     case 0:
583         rnd_type = 32;
584         break;
585     case 2:
586         rnd_type = 64;
587         break;
588     case 3:
589     default:
590         rnd_type = 80;
591         break;
592     }
593     set_floatx80_rounding_precision(rnd_type, &env->fp_status);
594 }
595
596 void helper_fldcw(CPUX86State *env, uint32_t val)
597 {
598     cpu_set_fpuc(env, val);
599 }
600
601 void helper_fclex(CPUX86State *env)
602 {
603     env->fpus &= 0x7f00;
604 }
605
606 void helper_fwait(CPUX86State *env)
607 {
608     if (env->fpus & FPUS_SE) {
609         fpu_raise_exception(env, GETPC());
610     }
611 }
612
613 void helper_fninit(CPUX86State *env)
614 {
615     env->fpus = 0;
616     env->fpstt = 0;
617     cpu_set_fpuc(env, 0x37f);
618     env->fptags[0] = 1;
619     env->fptags[1] = 1;
620     env->fptags[2] = 1;
621     env->fptags[3] = 1;
622     env->fptags[4] = 1;
623     env->fptags[5] = 1;
624     env->fptags[6] = 1;
625     env->fptags[7] = 1;
626 }
627
628 /* BCD ops */
629
630 void helper_fbld_ST0(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
631 {
632     floatx80 tmp;
633     uint64_t val;
634     unsigned int v;
635     int i;
636
637     val = 0;
638     for (i = 8; i >= 0; i--) {
639         v = cpu_ldub_data_ra(env, ptr + i, GETPC());
640         val = (val * 100) + ((v >> 4) * 10) + (v & 0xf);
641     }
642     tmp = int64_to_floatx80(val, &env->fp_status);
643     if (cpu_ldub_data_ra(env, ptr + 9, GETPC()) & 0x80) {
644         tmp = floatx80_chs(tmp);
645     }
646     fpush(env);
647     ST0 = tmp;
648 }
649
650 void helper_fbst_ST0(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
651 {
652     int v;
653     target_ulong mem_ref, mem_end;
654     int64_t val;
655
656     val = floatx80_to_int64(ST0, &env->fp_status);
657     mem_ref = ptr;
658     mem_end = mem_ref + 9;
659     if (val < 0) {
660         cpu_stb_data_ra(env, mem_end, 0x80, GETPC());
661         val = -val;
662     } else {
663         cpu_stb_data_ra(env, mem_end, 0x00, GETPC());
664     }
665     while (mem_ref < mem_end) {
666         if (val == 0) {
667             break;
668         }
669         v = val % 100;
670         val = val / 100;
671         v = ((v / 10) << 4) | (v % 10);
672         cpu_stb_data_ra(env, mem_ref++, v, GETPC());
673     }
674     while (mem_ref < mem_end) {
675         cpu_stb_data_ra(env, mem_ref++, 0, GETPC());
676     }
677 }
678
679 void helper_f2xm1(CPUX86State *env)
680 {
681     double val = floatx80_to_double(env, ST0);
682
683     val = pow(2.0, val) - 1.0;
684     ST0 = double_to_floatx80(env, val);
685 }
686
687 void helper_fyl2x(CPUX86State *env)
688 {
689     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
690
691     if (fptemp > 0.0) {
692         fptemp = log(fptemp) / log(2.0); /* log2(ST) */
693         fptemp *= floatx80_to_double(env, ST1);
694         ST1 = double_to_floatx80(env, fptemp);
695         fpop(env);
696     } else {
697         env->fpus &= ~0x4700;
698         env->fpus |= 0x400;
699     }
700 }
701
702 void helper_fptan(CPUX86State *env)
703 {
704     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
705
706     if ((fptemp > MAXTAN) || (fptemp < -MAXTAN)) {
707         env->fpus |= 0x400;
708     } else {
709         fptemp = tan(fptemp);
710         ST0 = double_to_floatx80(env, fptemp);
711         fpush(env);
712         ST0 = floatx80_one;
713         env->fpus &= ~0x400; /* C2 <-- 0 */
714         /* the above code is for |arg| < 2**52 only */
715     }
716 }
717
718 void helper_fpatan(CPUX86State *env)
719 {
720     double fptemp, fpsrcop;
721
722     fpsrcop = floatx80_to_double(env, ST1);
723     fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
724     ST1 = double_to_floatx80(env, atan2(fpsrcop, fptemp));
725     fpop(env);
726 }
727
728 void helper_fxtract(CPUX86State *env)
729 {
730     CPU_LDoubleU temp;
731
732     temp.d = ST0;
733
734     if (floatx80_is_zero(ST0)) {
735         /* Easy way to generate -inf and raising division by 0 exception */
736         ST0 = floatx80_div(floatx80_chs(floatx80_one), floatx80_zero,
737                            &env->fp_status);
738         fpush(env);
739         ST0 = temp.d;
740     } else {
741         int expdif;
742
743         expdif = EXPD(temp) - EXPBIAS;
744         /* DP exponent bias */
745         ST0 = int32_to_floatx80(expdif, &env->fp_status);
746         fpush(env);
747         BIASEXPONENT(temp);
748         ST0 = temp.d;
749     }
750 }
751
752 void helper_fprem1(CPUX86State *env)
753 {
754     double st0, st1, dblq, fpsrcop, fptemp;
755     CPU_LDoubleU fpsrcop1, fptemp1;
756     int expdif;
757     signed long long int q;
758
759     st0 = floatx80_to_double(env, ST0);
760     st1 = floatx80_to_double(env, ST1);
761
762     if (isinf(st0) || isnan(st0) || isnan(st1) || (st1 == 0.0)) {
763         ST0 = double_to_floatx80(env, 0.0 / 0.0); /* NaN */
764         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
765         return;
766     }
767
768     fpsrcop = st0;
769     fptemp = st1;
770     fpsrcop1.d = ST0;
771     fptemp1.d = ST1;
772     expdif = EXPD(fpsrcop1) - EXPD(fptemp1);
773
774     if (expdif < 0) {
775         /* optimisation? taken from the AMD docs */
776         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
777         /* ST0 is unchanged */
778         return;
779     }
780
781     if (expdif < 53) {
782         dblq = fpsrcop / fptemp;
783         /* round dblq towards nearest integer */
784         dblq = rint(dblq);
785         st0 = fpsrcop - fptemp * dblq;
786
787         /* convert dblq to q by truncating towards zero */
788         if (dblq < 0.0) {
789             q = (signed long long int)(-dblq);
790         } else {
791             q = (signed long long int)dblq;
792         }
793
794         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
795         /* (C0,C3,C1) <-- (q2,q1,q0) */
796         env->fpus |= (q & 0x4) << (8 - 2);  /* (C0) <-- q2 */
797         env->fpus |= (q & 0x2) << (14 - 1); /* (C3) <-- q1 */
798         env->fpus |= (q & 0x1) << (9 - 0);  /* (C1) <-- q0 */
799     } else {
800         env->fpus |= 0x400;  /* C2 <-- 1 */
801         fptemp = pow(2.0, expdif - 50);
802         fpsrcop = (st0 / st1) / fptemp;
803         /* fpsrcop = integer obtained by chopping */
804         fpsrcop = (fpsrcop < 0.0) ?
805                   -(floor(fabs(fpsrcop))) : floor(fpsrcop);
806         st0 -= (st1 * fpsrcop * fptemp);
807     }
808     ST0 = double_to_floatx80(env, st0);
809 }
810
811 void helper_fprem(CPUX86State *env)
812 {
813     double st0, st1, dblq, fpsrcop, fptemp;
814     CPU_LDoubleU fpsrcop1, fptemp1;
815     int expdif;
816     signed long long int q;
817
818     st0 = floatx80_to_double(env, ST0);
819     st1 = floatx80_to_double(env, ST1);
820
821     if (isinf(st0) || isnan(st0) || isnan(st1) || (st1 == 0.0)) {
822         ST0 = double_to_floatx80(env, 0.0 / 0.0); /* NaN */
823         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
824         return;
825     }
826
827     fpsrcop = st0;
828     fptemp = st1;
829     fpsrcop1.d = ST0;
830     fptemp1.d = ST1;
831     expdif = EXPD(fpsrcop1) - EXPD(fptemp1);
832
833     if (expdif < 0) {
834         /* optimisation? taken from the AMD docs */
835         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
836         /* ST0 is unchanged */
837         return;
838     }
839
840     if (expdif < 53) {
841         dblq = fpsrcop / fptemp; /* ST0 / ST1 */
842         /* round dblq towards zero */
843         dblq = (dblq < 0.0) ? ceil(dblq) : floor(dblq);
844         st0 = fpsrcop - fptemp * dblq; /* fpsrcop is ST0 */
845
846         /* convert dblq to q by truncating towards zero */
847         if (dblq < 0.0) {
848             q = (signed long long int)(-dblq);
849         } else {
850             q = (signed long long int)dblq;
851         }
852
853         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
854         /* (C0,C3,C1) <-- (q2,q1,q0) */
855         env->fpus |= (q & 0x4) << (8 - 2);  /* (C0) <-- q2 */
856         env->fpus |= (q & 0x2) << (14 - 1); /* (C3) <-- q1 */
857         env->fpus |= (q & 0x1) << (9 - 0);  /* (C1) <-- q0 */
858     } else {
859         int N = 32 + (expdif % 32); /* as per AMD docs */
860
861         env->fpus |= 0x400;  /* C2 <-- 1 */
862         fptemp = pow(2.0, (double)(expdif - N));
863         fpsrcop = (st0 / st1) / fptemp;
864         /* fpsrcop = integer obtained by chopping */
865         fpsrcop = (fpsrcop < 0.0) ?
866                   -(floor(fabs(fpsrcop))) : floor(fpsrcop);
867         st0 -= (st1 * fpsrcop * fptemp);
868     }
869     ST0 = double_to_floatx80(env, st0);
870 }
871
872 void helper_fyl2xp1(CPUX86State *env)
873 {
874     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
875
876     if ((fptemp + 1.0) > 0.0) {
877         fptemp = log(fptemp + 1.0) / log(2.0); /* log2(ST + 1.0) */
878         fptemp *= floatx80_to_double(env, ST1);
879         ST1 = double_to_floatx80(env, fptemp);
880         fpop(env);
881     } else {
882         env->fpus &= ~0x4700;
883         env->fpus |= 0x400;
884     }
885 }
886
887 void helper_fsqrt(CPUX86State *env)
888 {
889     if (floatx80_is_neg(ST0)) {
890         env->fpus &= ~0x4700;  /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
891         env->fpus |= 0x400;
892     }
893     ST0 = floatx80_sqrt(ST0, &env->fp_status);
894 }
895
896 void helper_fsincos(CPUX86State *env)
897 {
898     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
899
900     if ((fptemp > MAXTAN) || (fptemp < -MAXTAN)) {
901         env->fpus |= 0x400;
902     } else {
903         ST0 = double_to_floatx80(env, sin(fptemp));
904         fpush(env);
905         ST0 = double_to_floatx80(env, cos(fptemp));
906         env->fpus &= ~0x400;  /* C2 <-- 0 */
907         /* the above code is for |arg| < 2**63 only */
908     }
909 }
910
911 void helper_frndint(CPUX86State *env)
912 {
913     ST0 = floatx80_round_to_int(ST0, &env->fp_status);
914 }
915
916 void helper_fscale(CPUX86State *env)
917 {
918     if (floatx80_is_any_nan(ST1)) {
919         ST0 = ST1;
920     } else {
921         int n = floatx80_to_int32_round_to_zero(ST1, &env->fp_status);
922         ST0 = floatx80_scalbn(ST0, n, &env->fp_status);
923     }
924 }
925
926 void helper_fsin(CPUX86State *env)
927 {
928     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
929
930     if ((fptemp > MAXTAN) || (fptemp < -MAXTAN)) {
931         env->fpus |= 0x400;
932     } else {
933         ST0 = double_to_floatx80(env, sin(fptemp));
934         env->fpus &= ~0x400;  /* C2 <-- 0 */
935         /* the above code is for |arg| < 2**53 only */
936     }
937 }
938
939 void helper_fcos(CPUX86State *env)
940 {
941     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
942
943     if ((fptemp > MAXTAN) || (fptemp < -MAXTAN)) {
944         env->fpus |= 0x400;
945     } else {
946         ST0 = double_to_floatx80(env, cos(fptemp));
947         env->fpus &= ~0x400;  /* C2 <-- 0 */
948         /* the above code is for |arg| < 2**63 only */
949     }
950 }
951
952 void helper_fxam_ST0(CPUX86State *env)
953 {
954     CPU_LDoubleU temp;
955     int expdif;
956
957     temp.d = ST0;
958
959     env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
960     if (SIGND(temp)) {
961         env->fpus |= 0x200; /* C1 <-- 1 */
962     }
963
964     /* XXX: test fptags too */
965     expdif = EXPD(temp);
966     if (expdif == MAXEXPD) {
967         if (MANTD(temp) == 0x8000000000000000ULL) {
968             env->fpus |= 0x500; /* Infinity */
969         } else {
970             env->fpus |= 0x100; /* NaN */
971         }
972     } else if (expdif == 0) {
973         if (MANTD(temp) == 0) {
974             env->fpus |=  0x4000; /* Zero */
975         } else {
976             env->fpus |= 0x4400; /* Denormal */
977         }
978     } else {
979         env->fpus |= 0x400;
980     }
981 }
982
983 static void do_fstenv(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32,
984                       uintptr_t retaddr)
985 {
986     int fpus, fptag, exp, i;
987     uint64_t mant;
988     CPU_LDoubleU tmp;
989
990     fpus = (env->fpus & ~0x3800) | (env->fpstt & 0x7) << 11;
991     fptag = 0;
992     for (i = 7; i >= 0; i--) {
993         fptag <<= 2;
994         if (env->fptags[i]) {
995             fptag |= 3;
996         } else {
997             tmp.d = env->fpregs[i].d;
998             exp = EXPD(tmp);
999             mant = MANTD(tmp);
1000             if (exp == 0 && mant == 0) {
1001                 /* zero */
1002                 fptag |= 1;
1003             } else if (exp == 0 || exp == MAXEXPD
1004                        || (mant & (1LL << 63)) == 0) {
1005                 /* NaNs, infinity, denormal */
1006                 fptag |= 2;
1007             }
1008         }
1009     }
1010     if (data32) {
1011         /* 32 bit */
1012         cpu_stl_data_ra(env, ptr, env->fpuc, retaddr);
1013         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 4, fpus, retaddr);
1014         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 8, fptag, retaddr);
1015         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 12, 0, retaddr); /* fpip */
1016         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 16, 0, retaddr); /* fpcs */
1017         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 20, 0, retaddr); /* fpoo */
1018         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 24, 0, retaddr); /* fpos */
1019     } else {
1020         /* 16 bit */
1021         cpu_stw_data_ra(env, ptr, env->fpuc, retaddr);
1022         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 2, fpus, retaddr);
1023         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 4, fptag, retaddr);
1024         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 6, 0, retaddr);
1025         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 8, 0, retaddr);
1026         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 10, 0, retaddr);
1027         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 12, 0, retaddr);
1028     }
1029 }
1030
1031 void helper_fstenv(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1032 {
1033     do_fstenv(env, ptr, data32, GETPC());
1034 }
1035
1036 static void do_fldenv(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32,
1037                       uintptr_t retaddr)
1038 {
1039     int i, fpus, fptag;
1040
1041     if (data32) {
1042         cpu_set_fpuc(env, cpu_lduw_data_ra(env, ptr, retaddr));
1043         fpus = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 4, retaddr);
1044         fptag = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 8, retaddr);
1045     } else {
1046         cpu_set_fpuc(env, cpu_lduw_data_ra(env, ptr, retaddr));
1047         fpus = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 2, retaddr);
1048         fptag = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 4, retaddr);
1049     }
1050     env->fpstt = (fpus >> 11) & 7;
1051     env->fpus = fpus & ~0x3800;
1052     for (i = 0; i < 8; i++) {
1053         env->fptags[i] = ((fptag & 3) == 3);
1054         fptag >>= 2;
1055     }
1056 }
1057
1058 void helper_fldenv(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1059 {
1060     do_fldenv(env, ptr, data32, GETPC());
1061 }
1062
1063 void helper_fsave(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1064 {
1065     floatx80 tmp;
1066     int i;
1067
1068     do_fstenv(env, ptr, data32, GETPC());
1069
1070     ptr += (14 << data32);
1071     for (i = 0; i < 8; i++) {
1072         tmp = ST(i);
1073         helper_fstt(env, tmp, ptr, GETPC());
1074         ptr += 10;
1075     }
1076
1077     /* fninit */
1078     env->fpus = 0;
1079     env->fpstt = 0;
1080     cpu_set_fpuc(env, 0x37f);
1081     env->fptags[0] = 1;
1082     env->fptags[1] = 1;
1083     env->fptags[2] = 1;
1084     env->fptags[3] = 1;
1085     env->fptags[4] = 1;
1086     env->fptags[5] = 1;
1087     env->fptags[6] = 1;
1088     env->fptags[7] = 1;
1089 }
1090
1091 void helper_frstor(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1092 {
1093     floatx80 tmp;
1094     int i;
1095
1096     do_fldenv(env, ptr, data32, GETPC());
1097     ptr += (14 << data32);
1098
1099     for (i = 0; i < 8; i++) {
1100         tmp = helper_fldt(env, ptr, GETPC());
1101         ST(i) = tmp;
1102         ptr += 10;
1103     }
1104 }
1105
1106 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1107 void cpu_x86_fsave(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1108 {
1109     helper_fsave(env, ptr, data32);
1110 }
1111
1112 void cpu_x86_frstor(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1113 {
1114     helper_frstor(env, ptr, data32);
1115 }
1116 #endif
1117
1118 static void do_xsave_fpu(CPUX86State *env, target_ulong ptr, uintptr_t ra)
1119 {
1120     int fpus, fptag, i;
1121     target_ulong addr;
1122
1123     fpus = (env->fpus & ~0x3800) | (env->fpstt & 0x7) << 11;
1124     fptag = 0;
1125     for (i = 0; i < 8; i++) {
1126         fptag |= (env->fptags[i] << i);
1127     }
1128     cpu_stw_data_ra(env, ptr, env->fpuc, ra);
1129     cpu_stw_data_ra(env, ptr + 2, fpus, ra);
1130     cpu_stw_data_ra(env, ptr + 4, fptag ^ 0xff, ra);
1131
1132     /* In 32-bit mode this is eip, sel, dp, sel.
1133        In 64-bit mode this is rip, rdp.
1134        But in either case we don't write actual data, just zeros.  */
1135     cpu_stq_data_ra(env, ptr + 0x08, 0, ra); /* eip+sel; rip */
1136     cpu_stq_data_ra(env, ptr + 0x10, 0, ra); /* edp+sel; rdp */
1137
1138     addr = ptr + 0x20;
1139     for (i = 0; i < 8; i++) {
1140         floatx80 tmp = ST(i);
1141         helper_fstt(env, tmp, addr, ra);
1142         addr += 16;
1143     }
1144 }
1145
1146 static void do_xsave_mxcsr(CPUX86State *env, target_ulong ptr, uintptr_t ra)
1147 {
1148     cpu_stl_data_ra(env, ptr + 0x18, env->mxcsr, ra); /* mxcsr */
1149     cpu_stl_data_ra(env, ptr + 0x1c, 0x0000ffff, ra); /* mxcsr_mask */
1150 }
1151
1152 static void do_xsave_sse(CPUX86State *env, target_ulong ptr, uintptr_t ra)
1153 {
1154     int i, nb_xmm_regs;
1155     target_ulong addr;
1156
1157     if (env->hflags & HF_CS64_MASK) {
1158         nb_xmm_regs = 16;
1159     } else {
1160         nb_xmm_regs = 8;
1161     }
1162
1163     addr = ptr + 0xa0;
1164     for (i = 0; i < nb_xmm_regs; i++) {
1165         cpu_stq_data_ra(env, addr, env->xmm_regs[i].ZMM_Q(0), ra);
1166         cpu_stq_data_ra(env, addr + 8, env->xmm_regs[i].ZMM_Q(1), ra);
1167         addr += 16;
1168     }
1169 }
1170
1171 void helper_fxsave(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
1172 {
1173     uintptr_t ra = GETPC();
1174
1175     /* The operand must be 16 byte aligned */
1176     if (ptr & 0xf) {
1177         raise_exception_ra(env, EXCP0D_GPF, ra);
1178     }
1179
1180     do_xsave_fpu(env, ptr, ra);
1181
1182     if (env->cr[4] & CR4_OSFXSR_MASK) {
1183         do_xsave_mxcsr(env, ptr, ra);
1184         /* Fast FXSAVE leaves out the XMM registers */
1185         if (!(env->efer & MSR_EFER_FFXSR)
1186             || (env->hflags & HF_CPL_MASK)
1187             || !(env->hflags & HF_LMA_MASK)) {
1188             do_xsave_sse(env, ptr, ra);
1189         }
1190     }
1191 }
1192
1193 static void do_xrstor_fpu(CPUX86State *env, target_ulong ptr, uintptr_t ra)
1194 {
1195     int i, fpus, fptag;
1196     target_ulong addr;
1197
1198     cpu_set_fpuc(env, cpu_lduw_data_ra(env, ptr, ra));
1199     fpus = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 2, ra);
1200     fptag = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 4, ra);
1201     env->fpstt = (fpus >> 11) & 7;
1202     env->fpus = fpus & ~0x3800;
1203     fptag ^= 0xff;
1204     for (i = 0; i < 8; i++) {
1205         env->fptags[i] = ((fptag >> i) & 1);
1206     }
1207
1208     addr = ptr + 0x20;
1209     for (i = 0; i < 8; i++) {
1210         floatx80 tmp = helper_fldt(env, addr, ra);
1211         ST(i) = tmp;
1212         addr += 16;
1213     }
1214 }
1215
1216 static void do_xrstor_mxcsr(CPUX86State *env, target_ulong ptr, uintptr_t ra)
1217 {
1218     cpu_set_mxcsr(env, cpu_ldl_data_ra(env, ptr + 0x18, ra));
1219 }
1220
1221 static void do_xrstor_sse(CPUX86State *env, target_ulong ptr, uintptr_t ra)
1222 {
1223     int i, nb_xmm_regs;
1224     target_ulong addr;
1225
1226     if (env->hflags & HF_CS64_MASK) {
1227         nb_xmm_regs = 16;
1228     } else {
1229         nb_xmm_regs = 8;
1230     }
1231
1232     addr = ptr + 0xa0;
1233     for (i = 0; i < nb_xmm_regs; i++) {
1234         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(0) = cpu_ldq_data_ra(env, addr, ra);
1235         env->xmm_regs[i].ZMM_Q(1) = cpu_ldq_data_ra(env, addr + 8, ra);
1236         addr += 16;
1237     }
1238 }
1239
1240 void helper_fxrstor(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
1241 {
1242     uintptr_t ra = GETPC();
1243
1244     /* The operand must be 16 byte aligned */
1245     if (ptr & 0xf) {
1246         raise_exception_ra(env, EXCP0D_GPF, ra);
1247     }
1248
1249     do_xrstor_fpu(env, ptr, ra);
1250
1251     if (env->cr[4] & CR4_OSFXSR_MASK) {
1252         do_xrstor_mxcsr(env, ptr, ra);
1253         /* Fast FXRSTOR leaves out the XMM registers */
1254         if (!(env->efer & MSR_EFER_FFXSR)
1255             || (env->hflags & HF_CPL_MASK)
1256             || !(env->hflags & HF_LMA_MASK)) {
1257             do_xrstor_sse(env, ptr, ra);
1258         }
1259     }
1260 }
1261
1262 void cpu_get_fp80(uint64_t *pmant, uint16_t *pexp, floatx80 f)
1263 {
1264     CPU_LDoubleU temp;
1265
1266     temp.d = f;
1267     *pmant = temp.l.lower;
1268     *pexp = temp.l.upper;
1269 }
1270
1271 floatx80 cpu_set_fp80(uint64_t mant, uint16_t upper)
1272 {
1273     CPU_LDoubleU temp;
1274
1275     temp.l.upper = upper;
1276     temp.l.lower = mant;
1277     return temp.d;
1278 }
1279
1280 /* MMX/SSE */
1281 /* XXX: optimize by storing fptt and fptags in the static cpu state */
1282
1283 #define SSE_DAZ             0x0040
1284 #define SSE_RC_MASK         0x6000
1285 #define SSE_RC_NEAR         0x0000
1286 #define SSE_RC_DOWN         0x2000
1287 #define SSE_RC_UP           0x4000
1288 #define SSE_RC_CHOP         0x6000
1289 #define SSE_FZ              0x8000
1290
1291 void cpu_set_mxcsr(CPUX86State *env, uint32_t mxcsr)
1292 {
1293     int rnd_type;
1294
1295     env->mxcsr = mxcsr;
1296
1297     /* set rounding mode */
1298     switch (mxcsr & SSE_RC_MASK) {
1299     default:
1300     case SSE_RC_NEAR:
1301         rnd_type = float_round_nearest_even;
1302         break;
1303     case SSE_RC_DOWN:
1304         rnd_type = float_round_down;
1305         break;
1306     case SSE_RC_UP:
1307         rnd_type = float_round_up;
1308         break;
1309     case SSE_RC_CHOP:
1310         rnd_type = float_round_to_zero;
1311         break;
1312     }
1313     set_float_rounding_mode(rnd_type, &env->sse_status);
1314
1315     /* set denormals are zero */
1316     set_flush_inputs_to_zero((mxcsr & SSE_DAZ) ? 1 : 0, &env->sse_status);
1317
1318     /* set flush to zero */
1319     set_flush_to_zero((mxcsr & SSE_FZ) ? 1 : 0, &env->fp_status);
1320 }
1321
1322 void cpu_set_fpuc(CPUX86State *env, uint16_t val)
1323 {
1324     env->fpuc = val;
1325     update_fp_status(env);
1326 }
1327
1328 void helper_ldmxcsr(CPUX86State *env, uint32_t val)
1329 {
1330     cpu_set_mxcsr(env, val);
1331 }
1332
1333 void helper_enter_mmx(CPUX86State *env)
1334 {
1335     env->fpstt = 0;
1336     *(uint32_t *)(env->fptags) = 0;
1337     *(uint32_t *)(env->fptags + 4) = 0;
1338 }
1339
1340 void helper_emms(CPUX86State *env)
1341 {
1342     /* set to empty state */
1343     *(uint32_t *)(env->fptags) = 0x01010101;
1344     *(uint32_t *)(env->fptags + 4) = 0x01010101;
1345 }
1346
1347 /* XXX: suppress */
1348 void helper_movq(CPUX86State *env, void *d, void *s)
1349 {
1350     *(uint64_t *)d = *(uint64_t *)s;
1351 }
1352
1353 #define SHIFT 0
1354 #include "ops_sse.h"
1355
1356 #define SHIFT 1
1357 #include "ops_sse.h"
This page took 0.095713 seconds and 4 git commands to generate.