sys/i386/include/ieeefp.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2003 Peter Wemm.
   3  * Copyright (c) 1990 Andrew Moore, Talke Studio
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  15  *    must display the following acknowledgement:
  16  *      This product includes software developed by the University of
  17  *      California, Berkeley and its contributors.
  18  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  19  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  20  *    without specific prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  *      from: @(#) ieeefp.h     1.0 (Berkeley) 9/23/93
  35  * $FreeBSD$
  36  */
  37
  38 #ifndef _MACHINE_IEEEFP_H_
  39 #define _MACHINE_IEEEFP_H_
  40
  41 /*
  42  * IEEE floating point type, constant and function definitions.
  43  * XXX: FP*FLD, FP*REG and FP*OFF are undocumented pollution.
  44  */
  45
  46 #ifndef _SYS_CDEFS_H_
  47 #error this file needs sys/cdefs.h as a prerequisite
  48 #endif
  49
  50 /*
  51  * Rounding modes.
  52  */
  53 typedef enum {
  54         FP_RN=0,        /* round to nearest */
  55         FP_RM,          /* round down towards minus infinity */
  56         FP_RP,          /* round up towards plus infinity */
  57         FP_RZ           /* truncate */
  58 } fp_rnd_t;
  59
  60 /*
  61  * Precision (i.e., rounding precision) modes.
  62  */
  63 typedef enum {
  64         FP_PS=0,        /* 24 bit (single-precision) */
  65         FP_PRS,         /* reserved */
  66         FP_PD,          /* 53 bit (double-precision) */
  67         FP_PE           /* 64 bit (extended-precision) */
  68 } fp_prec_t;
  69
  70 #define fp_except_t     int
  71
  72 /*
  73  * Exception bit masks.
  74  */
  75 #define FP_X_INV        0x01    /* invalid operation */
  76 #define FP_X_DNML       0x02    /* denormal */
  77 #define FP_X_DZ         0x04    /* zero divide */
  78 #define FP_X_OFL        0x08    /* overflow */
  79 #define FP_X_UFL        0x10    /* underflow */
  80 #define FP_X_IMP        0x20    /* (im)precision */
  81 #define FP_X_STK        0x40    /* stack fault */
  82
  83 /*
  84  * FPU control and status register numbers (indexes into the env array).
  85  */
  86 #define FP_MSKS_REG     0       /* exception masks */
  87 #define FP_PRC_REG      0       /* precision */
  88 #define FP_RND_REG      0       /* direction */
  89 #define FP_STKY_REG     1       /* sticky flags */
  90
  91 /*
  92  * FPU control word bit-field masks.
  93  */
  94 #define FP_MSKS_FLD     0x3f    /* exception masks field */
  95 #define FP_PRC_FLD      0x300   /* precision control field */
  96 #define FP_RND_FLD      0xc00   /* rounding control field */
  97
  98 /*
  99  * FPU status word bit-field masks.
 100  */
 101 #define FP_STKY_FLD     0x3f    /* sticky flags field */
 102
 103 /*
 104  * FPU control word bit-field offsets (shift counts).
 105  */
 106 #define FP_MSKS_OFF     0       /* exception masks offset */
 107 #define FP_PRC_OFF      8       /* precision control offset */
 108 #define FP_RND_OFF      10      /* rounding control offset */
 109
 110 /*
 111  * FPU status word bit-field offsets (shift counts).
 112  */
 113 #define FP_STKY_OFF     0       /* sticky flags offset */
 114
 115 #ifdef __GNUCLIKE_ASM
 116
 117 #define __fldenv(addr)  __asm __volatile("fldenv %0" : : "m" (*(addr)))
 118 #define __fnclex()      __asm __volatile("fnclex")
 119 #define __fnstcw(addr)  __asm __volatile("fnstcw %0" : "=m" (*(addr)))
 120 #define __fnstenv(addr) __asm __volatile("fnstenv %0" : "=m" (*(addr)))
 121 #define __fnstsw(addr)  __asm __volatile("fnstsw %0" : "=m" (*(addr)))
 122
 123 /*
 124  * return the contents of a FP register
 125  */
 126 static __inline__ int
 127 __fpgetreg(int _reg)
 128 {
 129         unsigned short _mem;
 130
 131         /*-
 132          * This is more efficient than it looks.  The switch gets optimized
 133          * away if _reg is constant.
 134          *
 135          * The default case only supports _reg == 0.  We could handle more
 136          * registers (e.g., tags) using fnstenv, but the interface doesn't
 137          * support more.
 138          */
 139         switch(_reg) {
 140         default:
 141                 __fnstcw(&_mem);
 142                 break;
 143         case FP_STKY_REG:
 144                 __fnstsw(&_mem);
 145                 break;
 146         }
 147         return _mem;
 148 }
 149
 150 /*
 151  * set a FP mode; return previous mode
 152  */
 153 static __inline__ int
 154 __fpsetreg(int _m, int _reg, int _fld, int _off)
 155 {
 156         unsigned _env[7];
 157         unsigned _p;
 158
 159         /*
 160          * _reg == 0 could be handled better using fnstcw/fldcw.
 161          */
 162         __fnstenv(_env);
 163         _p =  (_env[_reg] & _fld) >> _off;
 164         _env[_reg] = (_env[_reg] & ~_fld) | (_m << _off & _fld);
 165         __fldenv(_env);
 166         return _p;
 167 }
 168
 169 /*
 170  * SysV/386 FP control interface
 171  */
 172 #define fpgetround()    ((fp_rnd_t)                                     \
 173         ((__fpgetreg(FP_RND_REG) & FP_RND_FLD) >> FP_RND_OFF))
 174 #define fpsetround(m)   ((fp_rnd_t)                                     \
 175         __fpsetreg((m), FP_RND_REG, FP_RND_FLD, FP_RND_OFF))
 176 #define fpgetprec()     ((fp_prec_t)                                    \
 177         ((__fpgetreg(FP_PRC_REG) & FP_PRC_FLD) >> FP_PRC_OFF))
 178 #define fpsetprec(m)    ((fp_prec_t)                                    \
 179         __fpsetreg((m), FP_PRC_REG, FP_PRC_FLD, FP_PRC_OFF))
 180 #define fpgetmask()     ((fp_except_t)                                  \
 181         ((~__fpgetreg(FP_MSKS_REG) & FP_MSKS_FLD) >> FP_MSKS_OFF))
 182 #define fpsetmask(m)    ((fp_except_t)                                  \
 183         (~__fpsetreg(~(m), FP_MSKS_REG, FP_MSKS_FLD, FP_MSKS_OFF)) &    \
 184             (FP_MSKS_FLD >> FP_MSKS_OFF))
 185 #define fpgetsticky()   ((fp_except_t)                                  \
 186         ((__fpgetreg(FP_STKY_REG) & FP_STKY_FLD) >> FP_STKY_OFF))
 187
 188 static __inline fp_except_t
 189 fpresetsticky(fp_except_t _m)
 190 {
 191         struct {
 192                 unsigned _cw;
 193                 unsigned _sw;
 194                 unsigned _other[5];
 195         } _env;
 196         fp_except_t _p;
 197
 198         _m &= FP_STKY_FLD >> FP_STKY_OFF;
 199         _p = fpgetsticky();
 200         if ((_p & ~_m) == _p)
 201                 return (_p);
 202         if ((_p & ~_m) == 0) {
 203                 __fnclex();
 204                 return (_p);
 205         }
 206         __fnstenv(&_env);
 207         _env._sw &= ~_m;
 208         __fldenv(&_env);
 209         return (_p);
 210 }
 211
 212 #endif /* __GNUCLIKE_ASM */
 213
 214 /* Suppress prototypes in the MI header. */
 215 #define _IEEEFP_INLINED_        1
 216
 217 #endif /* !_MACHINE_IEEEFP_H_ */