]> Git Repo - qemu.git/blob - target-i386/fpu_helper.c
Merge remote-tracking branch 'remotes/rth/tags/pull-tile-20151030' into staging
[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 <math.h>
21 #include "cpu.h"
22 #include "exec/helper-proto.h"
23 #include "qemu/host-utils.h"
24 #include "exec/cpu_ldst.h"
25
26 #define FPU_RC_MASK         0xc00
27 #define FPU_RC_NEAR         0x000
28 #define FPU_RC_DOWN         0x400
29 #define FPU_RC_UP           0x800
30 #define FPU_RC_CHOP         0xc00
31
32 #define MAXTAN 9223372036854775808.0
33
34 /* the following deal with x86 long double-precision numbers */
35 #define MAXEXPD 0x7fff
36 #define EXPBIAS 16383
37 #define EXPD(fp)        (fp.l.upper & 0x7fff)
38 #define SIGND(fp)       ((fp.l.upper) & 0x8000)
39 #define MANTD(fp)       (fp.l.lower)
40 #define BIASEXPONENT(fp) fp.l.upper = (fp.l.upper & ~(0x7fff)) | EXPBIAS
41
42 #define FPUS_IE (1 << 0)
43 #define FPUS_DE (1 << 1)
44 #define FPUS_ZE (1 << 2)
45 #define FPUS_OE (1 << 3)
46 #define FPUS_UE (1 << 4)
47 #define FPUS_PE (1 << 5)
48 #define FPUS_SF (1 << 6)
49 #define FPUS_SE (1 << 7)
50 #define FPUS_B  (1 << 15)
51
52 #define FPUC_EM 0x3f
53
54 #define floatx80_lg2 make_floatx80(0x3ffd, 0x9a209a84fbcff799LL)
55 #define floatx80_l2e make_floatx80(0x3fff, 0xb8aa3b295c17f0bcLL)
56 #define floatx80_l2t make_floatx80(0x4000, 0xd49a784bcd1b8afeLL)
57
58 static inline void fpush(CPUX86State *env)
59 {
60     env->fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
61     env->fptags[env->fpstt] = 0; /* validate stack entry */
62 }
63
64 static inline void fpop(CPUX86State *env)
65 {
66     env->fptags[env->fpstt] = 1; /* invalidate stack entry */
67     env->fpstt = (env->fpstt + 1) & 7;
68 }
69
70 static inline floatx80 helper_fldt(CPUX86State *env, target_ulong ptr,
71                                    uintptr_t retaddr)
72 {
73     CPU_LDoubleU temp;
74
75     temp.l.lower = cpu_ldq_data_ra(env, ptr, retaddr);
76     temp.l.upper = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 8, retaddr);
77     return temp.d;
78 }
79
80 static inline void helper_fstt(CPUX86State *env, floatx80 f, target_ulong ptr,
81                                uintptr_t retaddr)
82 {
83     CPU_LDoubleU temp;
84
85     temp.d = f;
86     cpu_stq_data_ra(env, ptr, temp.l.lower, retaddr);
87     cpu_stw_data_ra(env, ptr + 8, temp.l.upper, retaddr);
88 }
89
90 /* x87 FPU helpers */
91
92 static inline double floatx80_to_double(CPUX86State *env, floatx80 a)
93 {
94     union {
95         float64 f64;
96         double d;
97     } u;
98
99     u.f64 = floatx80_to_float64(a, &env->fp_status);
100     return u.d;
101 }
102
103 static inline floatx80 double_to_floatx80(CPUX86State *env, double a)
104 {
105     union {
106         float64 f64;
107         double d;
108     } u;
109
110     u.d = a;
111     return float64_to_floatx80(u.f64, &env->fp_status);
112 }
113
114 static void fpu_set_exception(CPUX86State *env, int mask)
115 {
116     env->fpus |= mask;
117     if (env->fpus & (~env->fpuc & FPUC_EM)) {
118         env->fpus |= FPUS_SE | FPUS_B;
119     }
120 }
121
122 static inline floatx80 helper_fdiv(CPUX86State *env, floatx80 a, floatx80 b)
123 {
124     if (floatx80_is_zero(b)) {
125         fpu_set_exception(env, FPUS_ZE);
126     }
127     return floatx80_div(a, b, &env->fp_status);
128 }
129
130 static void fpu_raise_exception(CPUX86State *env, uintptr_t retaddr)
131 {
132     if (env->cr[0] & CR0_NE_MASK) {
133         raise_exception_ra(env, EXCP10_COPR, retaddr);
134     }
135 #if !defined(CONFIG_USER_ONLY)
136     else {
137         cpu_set_ferr(env);
138     }
139 #endif
140 }
141
142 void helper_flds_FT0(CPUX86State *env, uint32_t val)
143 {
144     union {
145         float32 f;
146         uint32_t i;
147     } u;
148
149     u.i = val;
150     FT0 = float32_to_floatx80(u.f, &env->fp_status);
151 }
152
153 void helper_fldl_FT0(CPUX86State *env, uint64_t val)
154 {
155     union {
156         float64 f;
157         uint64_t i;
158     } u;
159
160     u.i = val;
161     FT0 = float64_to_floatx80(u.f, &env->fp_status);
162 }
163
164 void helper_fildl_FT0(CPUX86State *env, int32_t val)
165 {
166     FT0 = int32_to_floatx80(val, &env->fp_status);
167 }
168
169 void helper_flds_ST0(CPUX86State *env, uint32_t val)
170 {
171     int new_fpstt;
172     union {
173         float32 f;
174         uint32_t i;
175     } u;
176
177     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
178     u.i = val;
179     env->fpregs[new_fpstt].d = float32_to_floatx80(u.f, &env->fp_status);
180     env->fpstt = new_fpstt;
181     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
182 }
183
184 void helper_fldl_ST0(CPUX86State *env, uint64_t val)
185 {
186     int new_fpstt;
187     union {
188         float64 f;
189         uint64_t i;
190     } u;
191
192     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
193     u.i = val;
194     env->fpregs[new_fpstt].d = float64_to_floatx80(u.f, &env->fp_status);
195     env->fpstt = new_fpstt;
196     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
197 }
198
199 void helper_fildl_ST0(CPUX86State *env, int32_t val)
200 {
201     int new_fpstt;
202
203     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
204     env->fpregs[new_fpstt].d = int32_to_floatx80(val, &env->fp_status);
205     env->fpstt = new_fpstt;
206     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
207 }
208
209 void helper_fildll_ST0(CPUX86State *env, int64_t val)
210 {
211     int new_fpstt;
212
213     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
214     env->fpregs[new_fpstt].d = int64_to_floatx80(val, &env->fp_status);
215     env->fpstt = new_fpstt;
216     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
217 }
218
219 uint32_t helper_fsts_ST0(CPUX86State *env)
220 {
221     union {
222         float32 f;
223         uint32_t i;
224     } u;
225
226     u.f = floatx80_to_float32(ST0, &env->fp_status);
227     return u.i;
228 }
229
230 uint64_t helper_fstl_ST0(CPUX86State *env)
231 {
232     union {
233         float64 f;
234         uint64_t i;
235     } u;
236
237     u.f = floatx80_to_float64(ST0, &env->fp_status);
238     return u.i;
239 }
240
241 int32_t helper_fist_ST0(CPUX86State *env)
242 {
243     int32_t val;
244
245     val = floatx80_to_int32(ST0, &env->fp_status);
246     if (val != (int16_t)val) {
247         val = -32768;
248     }
249     return val;
250 }
251
252 int32_t helper_fistl_ST0(CPUX86State *env)
253 {
254     int32_t val;
255     signed char old_exp_flags;
256
257     old_exp_flags = get_float_exception_flags(&env->fp_status);
258     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
259
260     val = floatx80_to_int32(ST0, &env->fp_status);
261     if (get_float_exception_flags(&env->fp_status) & float_flag_invalid) {
262         val = 0x80000000;
263     }
264     set_float_exception_flags(get_float_exception_flags(&env->fp_status)
265                                 | old_exp_flags, &env->fp_status);
266     return val;
267 }
268
269 int64_t helper_fistll_ST0(CPUX86State *env)
270 {
271     int64_t val;
272     signed char old_exp_flags;
273
274     old_exp_flags = get_float_exception_flags(&env->fp_status);
275     set_float_exception_flags(0, &env->fp_status);
276
277     val = floatx80_to_int64(ST0, &env->fp_status);
278     if (get_float_exception_flags(&env->fp_status) & float_flag_invalid) {
279         val = 0x8000000000000000ULL;
280     }
281     set_float_exception_flags(get_float_exception_flags(&env->fp_status)
282                                 | old_exp_flags, &env->fp_status);
283     return val;
284 }
285
286 int32_t helper_fistt_ST0(CPUX86State *env)
287 {
288     int32_t val;
289
290     val = floatx80_to_int32_round_to_zero(ST0, &env->fp_status);
291     if (val != (int16_t)val) {
292         val = -32768;
293     }
294     return val;
295 }
296
297 int32_t helper_fisttl_ST0(CPUX86State *env)
298 {
299     int32_t val;
300
301     val = floatx80_to_int32_round_to_zero(ST0, &env->fp_status);
302     return val;
303 }
304
305 int64_t helper_fisttll_ST0(CPUX86State *env)
306 {
307     int64_t val;
308
309     val = floatx80_to_int64_round_to_zero(ST0, &env->fp_status);
310     return val;
311 }
312
313 void helper_fldt_ST0(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
314 {
315     int new_fpstt;
316
317     new_fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
318     env->fpregs[new_fpstt].d = helper_fldt(env, ptr, GETPC());
319     env->fpstt = new_fpstt;
320     env->fptags[new_fpstt] = 0; /* validate stack entry */
321 }
322
323 void helper_fstt_ST0(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
324 {
325     helper_fstt(env, ST0, ptr, GETPC());
326 }
327
328 void helper_fpush(CPUX86State *env)
329 {
330     fpush(env);
331 }
332
333 void helper_fpop(CPUX86State *env)
334 {
335     fpop(env);
336 }
337
338 void helper_fdecstp(CPUX86State *env)
339 {
340     env->fpstt = (env->fpstt - 1) & 7;
341     env->fpus &= ~0x4700;
342 }
343
344 void helper_fincstp(CPUX86State *env)
345 {
346     env->fpstt = (env->fpstt + 1) & 7;
347     env->fpus &= ~0x4700;
348 }
349
350 /* FPU move */
351
352 void helper_ffree_STN(CPUX86State *env, int st_index)
353 {
354     env->fptags[(env->fpstt + st_index) & 7] = 1;
355 }
356
357 void helper_fmov_ST0_FT0(CPUX86State *env)
358 {
359     ST0 = FT0;
360 }
361
362 void helper_fmov_FT0_STN(CPUX86State *env, int st_index)
363 {
364     FT0 = ST(st_index);
365 }
366
367 void helper_fmov_ST0_STN(CPUX86State *env, int st_index)
368 {
369     ST0 = ST(st_index);
370 }
371
372 void helper_fmov_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
373 {
374     ST(st_index) = ST0;
375 }
376
377 void helper_fxchg_ST0_STN(CPUX86State *env, int st_index)
378 {
379     floatx80 tmp;
380
381     tmp = ST(st_index);
382     ST(st_index) = ST0;
383     ST0 = tmp;
384 }
385
386 /* FPU operations */
387
388 static const int fcom_ccval[4] = {0x0100, 0x4000, 0x0000, 0x4500};
389
390 void helper_fcom_ST0_FT0(CPUX86State *env)
391 {
392     int ret;
393
394     ret = floatx80_compare(ST0, FT0, &env->fp_status);
395     env->fpus = (env->fpus & ~0x4500) | fcom_ccval[ret + 1];
396 }
397
398 void helper_fucom_ST0_FT0(CPUX86State *env)
399 {
400     int ret;
401
402     ret = floatx80_compare_quiet(ST0, FT0, &env->fp_status);
403     env->fpus = (env->fpus & ~0x4500) | fcom_ccval[ret + 1];
404 }
405
406 static const int fcomi_ccval[4] = {CC_C, CC_Z, 0, CC_Z | CC_P | CC_C};
407
408 void helper_fcomi_ST0_FT0(CPUX86State *env)
409 {
410     int eflags;
411     int ret;
412
413     ret = floatx80_compare(ST0, FT0, &env->fp_status);
414     eflags = cpu_cc_compute_all(env, CC_OP);
415     eflags = (eflags & ~(CC_Z | CC_P | CC_C)) | fcomi_ccval[ret + 1];
416     CC_SRC = eflags;
417 }
418
419 void helper_fucomi_ST0_FT0(CPUX86State *env)
420 {
421     int eflags;
422     int ret;
423
424     ret = floatx80_compare_quiet(ST0, FT0, &env->fp_status);
425     eflags = cpu_cc_compute_all(env, CC_OP);
426     eflags = (eflags & ~(CC_Z | CC_P | CC_C)) | fcomi_ccval[ret + 1];
427     CC_SRC = eflags;
428 }
429
430 void helper_fadd_ST0_FT0(CPUX86State *env)
431 {
432     ST0 = floatx80_add(ST0, FT0, &env->fp_status);
433 }
434
435 void helper_fmul_ST0_FT0(CPUX86State *env)
436 {
437     ST0 = floatx80_mul(ST0, FT0, &env->fp_status);
438 }
439
440 void helper_fsub_ST0_FT0(CPUX86State *env)
441 {
442     ST0 = floatx80_sub(ST0, FT0, &env->fp_status);
443 }
444
445 void helper_fsubr_ST0_FT0(CPUX86State *env)
446 {
447     ST0 = floatx80_sub(FT0, ST0, &env->fp_status);
448 }
449
450 void helper_fdiv_ST0_FT0(CPUX86State *env)
451 {
452     ST0 = helper_fdiv(env, ST0, FT0);
453 }
454
455 void helper_fdivr_ST0_FT0(CPUX86State *env)
456 {
457     ST0 = helper_fdiv(env, FT0, ST0);
458 }
459
460 /* fp operations between STN and ST0 */
461
462 void helper_fadd_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
463 {
464     ST(st_index) = floatx80_add(ST(st_index), ST0, &env->fp_status);
465 }
466
467 void helper_fmul_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
468 {
469     ST(st_index) = floatx80_mul(ST(st_index), ST0, &env->fp_status);
470 }
471
472 void helper_fsub_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
473 {
474     ST(st_index) = floatx80_sub(ST(st_index), ST0, &env->fp_status);
475 }
476
477 void helper_fsubr_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
478 {
479     ST(st_index) = floatx80_sub(ST0, ST(st_index), &env->fp_status);
480 }
481
482 void helper_fdiv_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
483 {
484     floatx80 *p;
485
486     p = &ST(st_index);
487     *p = helper_fdiv(env, *p, ST0);
488 }
489
490 void helper_fdivr_STN_ST0(CPUX86State *env, int st_index)
491 {
492     floatx80 *p;
493
494     p = &ST(st_index);
495     *p = helper_fdiv(env, ST0, *p);
496 }
497
498 /* misc FPU operations */
499 void helper_fchs_ST0(CPUX86State *env)
500 {
501     ST0 = floatx80_chs(ST0);
502 }
503
504 void helper_fabs_ST0(CPUX86State *env)
505 {
506     ST0 = floatx80_abs(ST0);
507 }
508
509 void helper_fld1_ST0(CPUX86State *env)
510 {
511     ST0 = floatx80_one;
512 }
513
514 void helper_fldl2t_ST0(CPUX86State *env)
515 {
516     ST0 = floatx80_l2t;
517 }
518
519 void helper_fldl2e_ST0(CPUX86State *env)
520 {
521     ST0 = floatx80_l2e;
522 }
523
524 void helper_fldpi_ST0(CPUX86State *env)
525 {
526     ST0 = floatx80_pi;
527 }
528
529 void helper_fldlg2_ST0(CPUX86State *env)
530 {
531     ST0 = floatx80_lg2;
532 }
533
534 void helper_fldln2_ST0(CPUX86State *env)
535 {
536     ST0 = floatx80_ln2;
537 }
538
539 void helper_fldz_ST0(CPUX86State *env)
540 {
541     ST0 = floatx80_zero;
542 }
543
544 void helper_fldz_FT0(CPUX86State *env)
545 {
546     FT0 = floatx80_zero;
547 }
548
549 uint32_t helper_fnstsw(CPUX86State *env)
550 {
551     return (env->fpus & ~0x3800) | (env->fpstt & 0x7) << 11;
552 }
553
554 uint32_t helper_fnstcw(CPUX86State *env)
555 {
556     return env->fpuc;
557 }
558
559 void update_fp_status(CPUX86State *env)
560 {
561     int rnd_type;
562
563     /* set rounding mode */
564     switch (env->fpuc & FPU_RC_MASK) {
565     default:
566     case FPU_RC_NEAR:
567         rnd_type = float_round_nearest_even;
568         break;
569     case FPU_RC_DOWN:
570         rnd_type = float_round_down;
571         break;
572     case FPU_RC_UP:
573         rnd_type = float_round_up;
574         break;
575     case FPU_RC_CHOP:
576         rnd_type = float_round_to_zero;
577         break;
578     }
579     set_float_rounding_mode(rnd_type, &env->fp_status);
580     switch ((env->fpuc >> 8) & 3) {
581     case 0:
582         rnd_type = 32;
583         break;
584     case 2:
585         rnd_type = 64;
586         break;
587     case 3:
588     default:
589         rnd_type = 80;
590         break;
591     }
592     set_floatx80_rounding_precision(rnd_type, &env->fp_status);
593 }
594
595 void helper_fldcw(CPUX86State *env, uint32_t val)
596 {
597     cpu_set_fpuc(env, val);
598 }
599
600 void helper_fclex(CPUX86State *env)
601 {
602     env->fpus &= 0x7f00;
603 }
604
605 void helper_fwait(CPUX86State *env)
606 {
607     if (env->fpus & FPUS_SE) {
608         fpu_raise_exception(env, GETPC());
609     }
610 }
611
612 void helper_fninit(CPUX86State *env)
613 {
614     env->fpus = 0;
615     env->fpstt = 0;
616     cpu_set_fpuc(env, 0x37f);
617     env->fptags[0] = 1;
618     env->fptags[1] = 1;
619     env->fptags[2] = 1;
620     env->fptags[3] = 1;
621     env->fptags[4] = 1;
622     env->fptags[5] = 1;
623     env->fptags[6] = 1;
624     env->fptags[7] = 1;
625 }
626
627 /* BCD ops */
628
629 void helper_fbld_ST0(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
630 {
631     floatx80 tmp;
632     uint64_t val;
633     unsigned int v;
634     int i;
635
636     val = 0;
637     for (i = 8; i >= 0; i--) {
638         v = cpu_ldub_data_ra(env, ptr + i, GETPC());
639         val = (val * 100) + ((v >> 4) * 10) + (v & 0xf);
640     }
641     tmp = int64_to_floatx80(val, &env->fp_status);
642     if (cpu_ldub_data_ra(env, ptr + 9, GETPC()) & 0x80) {
643         tmp = floatx80_chs(tmp);
644     }
645     fpush(env);
646     ST0 = tmp;
647 }
648
649 void helper_fbst_ST0(CPUX86State *env, target_ulong ptr)
650 {
651     int v;
652     target_ulong mem_ref, mem_end;
653     int64_t val;
654
655     val = floatx80_to_int64(ST0, &env->fp_status);
656     mem_ref = ptr;
657     mem_end = mem_ref + 9;
658     if (val < 0) {
659         cpu_stb_data_ra(env, mem_end, 0x80, GETPC());
660         val = -val;
661     } else {
662         cpu_stb_data_ra(env, mem_end, 0x00, GETPC());
663     }
664     while (mem_ref < mem_end) {
665         if (val == 0) {
666             break;
667         }
668         v = val % 100;
669         val = val / 100;
670         v = ((v / 10) << 4) | (v % 10);
671         cpu_stb_data_ra(env, mem_ref++, v, GETPC());
672     }
673     while (mem_ref < mem_end) {
674         cpu_stb_data_ra(env, mem_ref++, 0, GETPC());
675     }
676 }
677
678 void helper_f2xm1(CPUX86State *env)
679 {
680     double val = floatx80_to_double(env, ST0);
681
682     val = pow(2.0, val) - 1.0;
683     ST0 = double_to_floatx80(env, val);
684 }
685
686 void helper_fyl2x(CPUX86State *env)
687 {
688     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
689
690     if (fptemp > 0.0) {
691         fptemp = log(fptemp) / log(2.0); /* log2(ST) */
692         fptemp *= floatx80_to_double(env, ST1);
693         ST1 = double_to_floatx80(env, fptemp);
694         fpop(env);
695     } else {
696         env->fpus &= ~0x4700;
697         env->fpus |= 0x400;
698     }
699 }
700
701 void helper_fptan(CPUX86State *env)
702 {
703     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
704
705     if ((fptemp > MAXTAN) || (fptemp < -MAXTAN)) {
706         env->fpus |= 0x400;
707     } else {
708         fptemp = tan(fptemp);
709         ST0 = double_to_floatx80(env, fptemp);
710         fpush(env);
711         ST0 = floatx80_one;
712         env->fpus &= ~0x400; /* C2 <-- 0 */
713         /* the above code is for |arg| < 2**52 only */
714     }
715 }
716
717 void helper_fpatan(CPUX86State *env)
718 {
719     double fptemp, fpsrcop;
720
721     fpsrcop = floatx80_to_double(env, ST1);
722     fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
723     ST1 = double_to_floatx80(env, atan2(fpsrcop, fptemp));
724     fpop(env);
725 }
726
727 void helper_fxtract(CPUX86State *env)
728 {
729     CPU_LDoubleU temp;
730
731     temp.d = ST0;
732
733     if (floatx80_is_zero(ST0)) {
734         /* Easy way to generate -inf and raising division by 0 exception */
735         ST0 = floatx80_div(floatx80_chs(floatx80_one), floatx80_zero,
736                            &env->fp_status);
737         fpush(env);
738         ST0 = temp.d;
739     } else {
740         int expdif;
741
742         expdif = EXPD(temp) - EXPBIAS;
743         /* DP exponent bias */
744         ST0 = int32_to_floatx80(expdif, &env->fp_status);
745         fpush(env);
746         BIASEXPONENT(temp);
747         ST0 = temp.d;
748     }
749 }
750
751 void helper_fprem1(CPUX86State *env)
752 {
753     double st0, st1, dblq, fpsrcop, fptemp;
754     CPU_LDoubleU fpsrcop1, fptemp1;
755     int expdif;
756     signed long long int q;
757
758     st0 = floatx80_to_double(env, ST0);
759     st1 = floatx80_to_double(env, ST1);
760
761     if (isinf(st0) || isnan(st0) || isnan(st1) || (st1 == 0.0)) {
762         ST0 = double_to_floatx80(env, 0.0 / 0.0); /* NaN */
763         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
764         return;
765     }
766
767     fpsrcop = st0;
768     fptemp = st1;
769     fpsrcop1.d = ST0;
770     fptemp1.d = ST1;
771     expdif = EXPD(fpsrcop1) - EXPD(fptemp1);
772
773     if (expdif < 0) {
774         /* optimisation? taken from the AMD docs */
775         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
776         /* ST0 is unchanged */
777         return;
778     }
779
780     if (expdif < 53) {
781         dblq = fpsrcop / fptemp;
782         /* round dblq towards nearest integer */
783         dblq = rint(dblq);
784         st0 = fpsrcop - fptemp * dblq;
785
786         /* convert dblq to q by truncating towards zero */
787         if (dblq < 0.0) {
788             q = (signed long long int)(-dblq);
789         } else {
790             q = (signed long long int)dblq;
791         }
792
793         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
794         /* (C0,C3,C1) <-- (q2,q1,q0) */
795         env->fpus |= (q & 0x4) << (8 - 2);  /* (C0) <-- q2 */
796         env->fpus |= (q & 0x2) << (14 - 1); /* (C3) <-- q1 */
797         env->fpus |= (q & 0x1) << (9 - 0);  /* (C1) <-- q0 */
798     } else {
799         env->fpus |= 0x400;  /* C2 <-- 1 */
800         fptemp = pow(2.0, expdif - 50);
801         fpsrcop = (st0 / st1) / fptemp;
802         /* fpsrcop = integer obtained by chopping */
803         fpsrcop = (fpsrcop < 0.0) ?
804                   -(floor(fabs(fpsrcop))) : floor(fpsrcop);
805         st0 -= (st1 * fpsrcop * fptemp);
806     }
807     ST0 = double_to_floatx80(env, st0);
808 }
809
810 void helper_fprem(CPUX86State *env)
811 {
812     double st0, st1, dblq, fpsrcop, fptemp;
813     CPU_LDoubleU fpsrcop1, fptemp1;
814     int expdif;
815     signed long long int q;
816
817     st0 = floatx80_to_double(env, ST0);
818     st1 = floatx80_to_double(env, ST1);
819
820     if (isinf(st0) || isnan(st0) || isnan(st1) || (st1 == 0.0)) {
821         ST0 = double_to_floatx80(env, 0.0 / 0.0); /* NaN */
822         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
823         return;
824     }
825
826     fpsrcop = st0;
827     fptemp = st1;
828     fpsrcop1.d = ST0;
829     fptemp1.d = ST1;
830     expdif = EXPD(fpsrcop1) - EXPD(fptemp1);
831
832     if (expdif < 0) {
833         /* optimisation? taken from the AMD docs */
834         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
835         /* ST0 is unchanged */
836         return;
837     }
838
839     if (expdif < 53) {
840         dblq = fpsrcop / fptemp; /* ST0 / ST1 */
841         /* round dblq towards zero */
842         dblq = (dblq < 0.0) ? ceil(dblq) : floor(dblq);
843         st0 = fpsrcop - fptemp * dblq; /* fpsrcop is ST0 */
844
845         /* convert dblq to q by truncating towards zero */
846         if (dblq < 0.0) {
847             q = (signed long long int)(-dblq);
848         } else {
849             q = (signed long long int)dblq;
850         }
851
852         env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
853         /* (C0,C3,C1) <-- (q2,q1,q0) */
854         env->fpus |= (q & 0x4) << (8 - 2);  /* (C0) <-- q2 */
855         env->fpus |= (q & 0x2) << (14 - 1); /* (C3) <-- q1 */
856         env->fpus |= (q & 0x1) << (9 - 0);  /* (C1) <-- q0 */
857     } else {
858         int N = 32 + (expdif % 32); /* as per AMD docs */
859
860         env->fpus |= 0x400;  /* C2 <-- 1 */
861         fptemp = pow(2.0, (double)(expdif - N));
862         fpsrcop = (st0 / st1) / fptemp;
863         /* fpsrcop = integer obtained by chopping */
864         fpsrcop = (fpsrcop < 0.0) ?
865                   -(floor(fabs(fpsrcop))) : floor(fpsrcop);
866         st0 -= (st1 * fpsrcop * fptemp);
867     }
868     ST0 = double_to_floatx80(env, st0);
869 }
870
871 void helper_fyl2xp1(CPUX86State *env)
872 {
873     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
874
875     if ((fptemp + 1.0) > 0.0) {
876         fptemp = log(fptemp + 1.0) / log(2.0); /* log2(ST + 1.0) */
877         fptemp *= floatx80_to_double(env, ST1);
878         ST1 = double_to_floatx80(env, fptemp);
879         fpop(env);
880     } else {
881         env->fpus &= ~0x4700;
882         env->fpus |= 0x400;
883     }
884 }
885
886 void helper_fsqrt(CPUX86State *env)
887 {
888     if (floatx80_is_neg(ST0)) {
889         env->fpus &= ~0x4700;  /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
890         env->fpus |= 0x400;
891     }
892     ST0 = floatx80_sqrt(ST0, &env->fp_status);
893 }
894
895 void helper_fsincos(CPUX86State *env)
896 {
897     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
898
899     if ((fptemp > MAXTAN) || (fptemp < -MAXTAN)) {
900         env->fpus |= 0x400;
901     } else {
902         ST0 = double_to_floatx80(env, sin(fptemp));
903         fpush(env);
904         ST0 = double_to_floatx80(env, cos(fptemp));
905         env->fpus &= ~0x400;  /* C2 <-- 0 */
906         /* the above code is for |arg| < 2**63 only */
907     }
908 }
909
910 void helper_frndint(CPUX86State *env)
911 {
912     ST0 = floatx80_round_to_int(ST0, &env->fp_status);
913 }
914
915 void helper_fscale(CPUX86State *env)
916 {
917     if (floatx80_is_any_nan(ST1)) {
918         ST0 = ST1;
919     } else {
920         int n = floatx80_to_int32_round_to_zero(ST1, &env->fp_status);
921         ST0 = floatx80_scalbn(ST0, n, &env->fp_status);
922     }
923 }
924
925 void helper_fsin(CPUX86State *env)
926 {
927     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
928
929     if ((fptemp > MAXTAN) || (fptemp < -MAXTAN)) {
930         env->fpus |= 0x400;
931     } else {
932         ST0 = double_to_floatx80(env, sin(fptemp));
933         env->fpus &= ~0x400;  /* C2 <-- 0 */
934         /* the above code is for |arg| < 2**53 only */
935     }
936 }
937
938 void helper_fcos(CPUX86State *env)
939 {
940     double fptemp = floatx80_to_double(env, ST0);
941
942     if ((fptemp > MAXTAN) || (fptemp < -MAXTAN)) {
943         env->fpus |= 0x400;
944     } else {
945         ST0 = double_to_floatx80(env, cos(fptemp));
946         env->fpus &= ~0x400;  /* C2 <-- 0 */
947         /* the above code is for |arg| < 2**63 only */
948     }
949 }
950
951 void helper_fxam_ST0(CPUX86State *env)
952 {
953     CPU_LDoubleU temp;
954     int expdif;
955
956     temp.d = ST0;
957
958     env->fpus &= ~0x4700; /* (C3,C2,C1,C0) <-- 0000 */
959     if (SIGND(temp)) {
960         env->fpus |= 0x200; /* C1 <-- 1 */
961     }
962
963     /* XXX: test fptags too */
964     expdif = EXPD(temp);
965     if (expdif == MAXEXPD) {
966         if (MANTD(temp) == 0x8000000000000000ULL) {
967             env->fpus |= 0x500; /* Infinity */
968         } else {
969             env->fpus |= 0x100; /* NaN */
970         }
971     } else if (expdif == 0) {
972         if (MANTD(temp) == 0) {
973             env->fpus |=  0x4000; /* Zero */
974         } else {
975             env->fpus |= 0x4400; /* Denormal */
976         }
977     } else {
978         env->fpus |= 0x400;
979     }
980 }
981
982 static void do_fstenv(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32,
983                       uintptr_t retaddr)
984 {
985     int fpus, fptag, exp, i;
986     uint64_t mant;
987     CPU_LDoubleU tmp;
988
989     fpus = (env->fpus & ~0x3800) | (env->fpstt & 0x7) << 11;
990     fptag = 0;
991     for (i = 7; i >= 0; i--) {
992         fptag <<= 2;
993         if (env->fptags[i]) {
994             fptag |= 3;
995         } else {
996             tmp.d = env->fpregs[i].d;
997             exp = EXPD(tmp);
998             mant = MANTD(tmp);
999             if (exp == 0 && mant == 0) {
1000                 /* zero */
1001                 fptag |= 1;
1002             } else if (exp == 0 || exp == MAXEXPD
1003                        || (mant & (1LL << 63)) == 0) {
1004                 /* NaNs, infinity, denormal */
1005                 fptag |= 2;
1006             }
1007         }
1008     }
1009     if (data32) {
1010         /* 32 bit */
1011         cpu_stl_data_ra(env, ptr, env->fpuc, retaddr);
1012         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 4, fpus, retaddr);
1013         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 8, fptag, retaddr);
1014         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 12, 0, retaddr); /* fpip */
1015         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 16, 0, retaddr); /* fpcs */
1016         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 20, 0, retaddr); /* fpoo */
1017         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 24, 0, retaddr); /* fpos */
1018     } else {
1019         /* 16 bit */
1020         cpu_stw_data_ra(env, ptr, env->fpuc, retaddr);
1021         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 2, fpus, retaddr);
1022         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 4, fptag, retaddr);
1023         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 6, 0, retaddr);
1024         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 8, 0, retaddr);
1025         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 10, 0, retaddr);
1026         cpu_stw_data_ra(env, ptr + 12, 0, retaddr);
1027     }
1028 }
1029
1030 void helper_fstenv(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1031 {
1032     do_fstenv(env, ptr, data32, GETPC());
1033 }
1034
1035 static void do_fldenv(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32,
1036                       uintptr_t retaddr)
1037 {
1038     int i, fpus, fptag;
1039
1040     if (data32) {
1041         cpu_set_fpuc(env, cpu_lduw_data_ra(env, ptr, retaddr));
1042         fpus = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 4, retaddr);
1043         fptag = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 8, retaddr);
1044     } else {
1045         cpu_set_fpuc(env, cpu_lduw_data_ra(env, ptr, retaddr));
1046         fpus = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 2, retaddr);
1047         fptag = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 4, retaddr);
1048     }
1049     env->fpstt = (fpus >> 11) & 7;
1050     env->fpus = fpus & ~0x3800;
1051     for (i = 0; i < 8; i++) {
1052         env->fptags[i] = ((fptag & 3) == 3);
1053         fptag >>= 2;
1054     }
1055 }
1056
1057 void helper_fldenv(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1058 {
1059     do_fldenv(env, ptr, data32, GETPC());
1060 }
1061
1062 void helper_fsave(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1063 {
1064     floatx80 tmp;
1065     int i;
1066
1067     do_fstenv(env, ptr, data32, GETPC());
1068
1069     ptr += (14 << data32);
1070     for (i = 0; i < 8; i++) {
1071         tmp = ST(i);
1072         helper_fstt(env, tmp, ptr, GETPC());
1073         ptr += 10;
1074     }
1075
1076     /* fninit */
1077     env->fpus = 0;
1078     env->fpstt = 0;
1079     cpu_set_fpuc(env, 0x37f);
1080     env->fptags[0] = 1;
1081     env->fptags[1] = 1;
1082     env->fptags[2] = 1;
1083     env->fptags[3] = 1;
1084     env->fptags[4] = 1;
1085     env->fptags[5] = 1;
1086     env->fptags[6] = 1;
1087     env->fptags[7] = 1;
1088 }
1089
1090 void helper_frstor(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1091 {
1092     floatx80 tmp;
1093     int i;
1094
1095     do_fldenv(env, ptr, data32, GETPC());
1096     ptr += (14 << data32);
1097
1098     for (i = 0; i < 8; i++) {
1099         tmp = helper_fldt(env, ptr, GETPC());
1100         ST(i) = tmp;
1101         ptr += 10;
1102     }
1103 }
1104
1105 #if defined(CONFIG_USER_ONLY)
1106 void cpu_x86_fsave(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1107 {
1108     helper_fsave(env, ptr, data32);
1109 }
1110
1111 void cpu_x86_frstor(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data32)
1112 {
1113     helper_frstor(env, ptr, data32);
1114 }
1115 #endif
1116
1117 static void do_fxsave(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data64,
1118                       uintptr_t retaddr)
1119 {
1120     int fpus, fptag, i, nb_xmm_regs;
1121     floatx80 tmp;
1122     target_ulong addr;
1123
1124     /* The operand must be 16 byte aligned */
1125     if (ptr & 0xf) {
1126         raise_exception_ra(env, EXCP0D_GPF, retaddr);
1127     }
1128
1129     fpus = (env->fpus & ~0x3800) | (env->fpstt & 0x7) << 11;
1130     fptag = 0;
1131     for (i = 0; i < 8; i++) {
1132         fptag |= (env->fptags[i] << i);
1133     }
1134     cpu_stw_data_ra(env, ptr, env->fpuc, retaddr);
1135     cpu_stw_data_ra(env, ptr + 2, fpus, retaddr);
1136     cpu_stw_data_ra(env, ptr + 4, fptag ^ 0xff, retaddr);
1137 #ifdef TARGET_X86_64
1138     if (data64) {
1139         cpu_stq_data_ra(env, ptr + 0x08, 0, retaddr); /* rip */
1140         cpu_stq_data_ra(env, ptr + 0x10, 0, retaddr); /* rdp */
1141     } else
1142 #endif
1143     {
1144         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 0x08, 0, retaddr); /* eip */
1145         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 0x0c, 0, retaddr); /* sel  */
1146         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 0x10, 0, retaddr); /* dp */
1147         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 0x14, 0, retaddr); /* sel  */
1148     }
1149
1150     addr = ptr + 0x20;
1151     for (i = 0; i < 8; i++) {
1152         tmp = ST(i);
1153         helper_fstt(env, tmp, addr, retaddr);
1154         addr += 16;
1155     }
1156
1157     if (env->cr[4] & CR4_OSFXSR_MASK) {
1158         /* XXX: finish it */
1159         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 0x18, env->mxcsr, retaddr); /* mxcsr */
1160         cpu_stl_data_ra(env, ptr + 0x1c, 0x0000ffff, retaddr); /* mxcsr_mask */
1161         if (env->hflags & HF_CS64_MASK) {
1162             nb_xmm_regs = 16;
1163         } else {
1164             nb_xmm_regs = 8;
1165         }
1166         addr = ptr + 0xa0;
1167         /* Fast FXSAVE leaves out the XMM registers */
1168         if (!(env->efer & MSR_EFER_FFXSR)
1169             || (env->hflags & HF_CPL_MASK)
1170             || !(env->hflags & HF_LMA_MASK)) {
1171             for (i = 0; i < nb_xmm_regs; i++) {
1172                 cpu_stq_data_ra(env, addr, env->xmm_regs[i].XMM_Q(0), retaddr);
1173                 cpu_stq_data_ra(env, addr + 8, env->xmm_regs[i].XMM_Q(1), retaddr);
1174                 addr += 16;
1175             }
1176         }
1177     }
1178 }
1179
1180 void helper_fxsave(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data64)
1181 {
1182     do_fxsave(env, ptr, data64, GETPC());
1183 }
1184
1185 static void do_fxrstor(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data64,
1186                        uintptr_t retaddr)
1187 {
1188     int i, fpus, fptag, nb_xmm_regs;
1189     floatx80 tmp;
1190     target_ulong addr;
1191
1192     /* The operand must be 16 byte aligned */
1193     if (ptr & 0xf) {
1194         raise_exception_ra(env, EXCP0D_GPF, retaddr);
1195     }
1196
1197     cpu_set_fpuc(env, cpu_lduw_data_ra(env, ptr, retaddr));
1198     fpus = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 2, retaddr);
1199     fptag = cpu_lduw_data_ra(env, ptr + 4, retaddr);
1200     env->fpstt = (fpus >> 11) & 7;
1201     env->fpus = fpus & ~0x3800;
1202     fptag ^= 0xff;
1203     for (i = 0; i < 8; i++) {
1204         env->fptags[i] = ((fptag >> i) & 1);
1205     }
1206
1207     addr = ptr + 0x20;
1208     for (i = 0; i < 8; i++) {
1209         tmp = helper_fldt(env, addr, retaddr);
1210         ST(i) = tmp;
1211         addr += 16;
1212     }
1213
1214     if (env->cr[4] & CR4_OSFXSR_MASK) {
1215         /* XXX: finish it */
1216         cpu_set_mxcsr(env, cpu_ldl_data_ra(env, ptr + 0x18, retaddr));
1217         /* cpu_ldl_data_ra(env, ptr + 0x1c, retaddr); */
1218         if (env->hflags & HF_CS64_MASK) {
1219             nb_xmm_regs = 16;
1220         } else {
1221             nb_xmm_regs = 8;
1222         }
1223         addr = ptr + 0xa0;
1224         /* Fast FXRESTORE leaves out the XMM registers */
1225         if (!(env->efer & MSR_EFER_FFXSR)
1226             || (env->hflags & HF_CPL_MASK)
1227             || !(env->hflags & HF_LMA_MASK)) {
1228             for (i = 0; i < nb_xmm_regs; i++) {
1229                 env->xmm_regs[i].XMM_Q(0) = cpu_ldq_data_ra(env, addr, retaddr);
1230                 env->xmm_regs[i].XMM_Q(1) = cpu_ldq_data_ra(env, addr + 8, retaddr);
1231                 addr += 16;
1232             }
1233         }
1234     }
1235 }
1236
1237 void helper_fxrstor(CPUX86State *env, target_ulong ptr, int data64)
1238 {
1239     do_fxrstor(env, ptr, data64, GETPC());
1240 }
1241
1242 void cpu_get_fp80(uint64_t *pmant, uint16_t *pexp, floatx80 f)
1243 {
1244     CPU_LDoubleU temp;
1245
1246     temp.d = f;
1247     *pmant = temp.l.lower;
1248     *pexp = temp.l.upper;
1249 }
1250
1251 floatx80 cpu_set_fp80(uint64_t mant, uint16_t upper)
1252 {
1253     CPU_LDoubleU temp;
1254
1255     temp.l.upper = upper;
1256     temp.l.lower = mant;
1257     return temp.d;
1258 }
1259
1260 /* MMX/SSE */
1261 /* XXX: optimize by storing fptt and fptags in the static cpu state */
1262
1263 #define SSE_DAZ             0x0040
1264 #define SSE_RC_MASK         0x6000
1265 #define SSE_RC_NEAR         0x0000
1266 #define SSE_RC_DOWN         0x2000
1267 #define SSE_RC_UP           0x4000
1268 #define SSE_RC_CHOP         0x6000
1269 #define SSE_FZ              0x8000
1270
1271 void cpu_set_mxcsr(CPUX86State *env, uint32_t mxcsr)
1272 {
1273     int rnd_type;
1274
1275     env->mxcsr = mxcsr;
1276
1277     /* set rounding mode */
1278     switch (mxcsr & SSE_RC_MASK) {
1279     default:
1280     case SSE_RC_NEAR:
1281         rnd_type = float_round_nearest_even;
1282         break;
1283     case SSE_RC_DOWN:
1284         rnd_type = float_round_down;
1285         break;
1286     case SSE_RC_UP:
1287         rnd_type = float_round_up;
1288         break;
1289     case SSE_RC_CHOP:
1290         rnd_type = float_round_to_zero;
1291         break;
1292     }
1293     set_float_rounding_mode(rnd_type, &env->sse_status);
1294
1295     /* set denormals are zero */
1296     set_flush_inputs_to_zero((mxcsr & SSE_DAZ) ? 1 : 0, &env->sse_status);
1297
1298     /* set flush to zero */
1299     set_flush_to_zero((mxcsr & SSE_FZ) ? 1 : 0, &env->fp_status);
1300 }
1301
1302 void cpu_set_fpuc(CPUX86State *env, uint16_t val)
1303 {
1304     env->fpuc = val;
1305     update_fp_status(env);
1306 }
1307
1308 void helper_ldmxcsr(CPUX86State *env, uint32_t val)
1309 {
1310     cpu_set_mxcsr(env, val);
1311 }
1312
1313 void helper_enter_mmx(CPUX86State *env)
1314 {
1315     env->fpstt = 0;
1316     *(uint32_t *)(env->fptags) = 0;
1317     *(uint32_t *)(env->fptags + 4) = 0;
1318 }
1319
1320 void helper_emms(CPUX86State *env)
1321 {
1322     /* set to empty state */
1323     *(uint32_t *)(env->fptags) = 0x01010101;
1324     *(uint32_t *)(env->fptags + 4) = 0x01010101;
1325 }
1326
1327 /* XXX: suppress */
1328 void helper_movq(CPUX86State *env, void *d, void *s)
1329 {
1330     *(uint64_t *)d = *(uint64_t *)s;
1331 }
1332
1333 #define SHIFT 0
1334 #include "ops_sse.h"
1335
1336 #define SHIFT 1
1337 #include "ops_sse.h"
This page took 0.101362 seconds and 4 git commands to generate.