lib/libc/sparc64/fpu/fpu_subr.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1992, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * This software was developed by the Computer Systems Engineering group
   6  * at Lawrence Berkeley Laboratory under DARPA contract BG 91-66 and
   7  * contributed to Berkeley.
   8  *
   9  * All advertising materials mentioning features or use of this software
  10  * must display the following acknowledgement:
  11  *      This product includes software developed by the University of
  12  *      California, Lawrence Berkeley Laboratory.
  13  *
  14  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  15  * modification, are permitted provided that the following conditions
  16  * are met:
  17  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  19  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  20  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  21  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  22  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  23  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  24  *    without specific prior written permission.
  25  *
  26  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  27  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  28  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  29  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  30  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  31  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  32  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  33  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  34  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  35  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  36  * SUCH DAMAGE.
  37  *
  38  *      @(#)fpu_subr.c  8.1 (Berkeley) 6/11/93
  39  *      $NetBSD: fpu_subr.c,v 1.3 1996/03/14 19:42:01 christos Exp $
  40  */
  41
  42 #include <sys/cdefs.h>
  43 __FBSDID("$FreeBSD$");
  44
  45 /*
  46  * FPU subroutines.
  47  */
  48
  49 #include <sys/param.h>
  50
  51 #include <machine/frame.h>
  52 #include <machine/fp.h>
  53 #include <machine/fsr.h>
  54 #include <machine/instr.h>
  55
  56 #include "fpu_arith.h"
  57 #include "fpu_emu.h"
  58 #include "fpu_extern.h"
  59 #include "__sparc_utrap_private.h"
  60
  61 /*
  62  * Shift the given number right rsh bits.  Any bits that `fall off' will get
  63  * shoved into the sticky field; we return the resulting sticky.  Note that
  64  * shifting NaNs is legal (this will never shift all bits out); a NaN's
  65  * sticky field is ignored anyway.
  66  */
  67 int
  68 __fpu_shr(struct fpn *fp, int rsh)
  69 {
  70         u_int m0, m1, m2, m3, s;
  71         int lsh;
  72
  73 #ifdef DIAGNOSTIC
  74         if (rsh <= 0 || (fp->fp_class != FPC_NUM && !ISNAN(fp)))
  75                 __utrap_panic("fpu_rightshift 1");
  76 #endif
  77
  78         m0 = fp->fp_mant[0];
  79         m1 = fp->fp_mant[1];
  80         m2 = fp->fp_mant[2];
  81         m3 = fp->fp_mant[3];
  82
  83         /* If shifting all the bits out, take a shortcut. */
  84         if (rsh >= FP_NMANT) {
  85 #ifdef DIAGNOSTIC
  86                 if ((m0 | m1 | m2 | m3) == 0)
  87                         __utrap_panic("fpu_rightshift 2");
  88 #endif
  89                 fp->fp_mant[0] = 0;
  90                 fp->fp_mant[1] = 0;
  91                 fp->fp_mant[2] = 0;
  92                 fp->fp_mant[3] = 0;
  93 #ifdef notdef
  94                 if ((m0 | m1 | m2 | m3) == 0)
  95                         fp->fp_class = FPC_ZERO;
  96                 else
  97 #endif
  98                         fp->fp_sticky = 1;
  99                 return (1);
 100         }
 101
 102         /* Squish out full words. */
 103         s = fp->fp_sticky;
 104         if (rsh >= 32 * 3) {
 105                 s |= m3 | m2 | m1;
 106                 m3 = m0, m2 = 0, m1 = 0, m0 = 0;
 107         } else if (rsh >= 32 * 2) {
 108                 s |= m3 | m2;
 109                 m3 = m1, m2 = m0, m1 = 0, m0 = 0;
 110         } else if (rsh >= 32) {
 111                 s |= m3;
 112                 m3 = m2, m2 = m1, m1 = m0, m0 = 0;
 113         }
 114
 115         /* Handle any remaining partial word. */
 116         if ((rsh &= 31) != 0) {
 117                 lsh = 32 - rsh;
 118                 s |= m3 << lsh;
 119                 m3 = (m3 >> rsh) | (m2 << lsh);
 120                 m2 = (m2 >> rsh) | (m1 << lsh);
 121                 m1 = (m1 >> rsh) | (m0 << lsh);
 122                 m0 >>= rsh;
 123         }
 124         fp->fp_mant[0] = m0;
 125         fp->fp_mant[1] = m1;
 126         fp->fp_mant[2] = m2;
 127         fp->fp_mant[3] = m3;
 128         fp->fp_sticky = s;
 129         return (s);
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Force a number to be normal, i.e., make its fraction have all zero
 134  * bits before FP_1, then FP_1, then all 1 bits.  This is used for denorms
 135  * and (sometimes) for intermediate results.
 136  *
 137  * Internally, this may use a `supernormal' -- a number whose fp_mant
 138  * is greater than or equal to 2.0 -- so as a side effect you can hand it
 139  * a supernormal and it will fix it (provided fp->fp_mant[3] == 0).
 140  */
 141 void
 142 __fpu_norm(struct fpn *fp)
 143 {
 144         u_int m0, m1, m2, m3, top, sup, nrm;
 145         int lsh, rsh, exp;
 146
 147         exp = fp->fp_exp;
 148         m0 = fp->fp_mant[0];
 149         m1 = fp->fp_mant[1];
 150         m2 = fp->fp_mant[2];
 151         m3 = fp->fp_mant[3];
 152
 153         /* Handle severe subnormals with 32-bit moves. */
 154         if (m0 == 0) {
 155                 if (m1)
 156                         m0 = m1, m1 = m2, m2 = m3, m3 = 0, exp -= 32;
 157                 else if (m2)
 158                         m0 = m2, m1 = m3, m2 = 0, m3 = 0, exp -= 2 * 32;
 159                 else if (m3)
 160                         m0 = m3, m1 = 0, m2 = 0, m3 = 0, exp -= 3 * 32;
 161                 else {
 162                         fp->fp_class = FPC_ZERO;
 163                         return;
 164                 }
 165         }
 166
 167         /* Now fix any supernormal or remaining subnormal. */
 168         nrm = FP_1;
 169         sup = nrm << 1;
 170         if (m0 >= sup) {
 171                 /*
 172                  * We have a supernormal number.  We need to shift it right.
 173                  * We may assume m3==0.
 174                  */
 175                 for (rsh = 1, top = m0 >> 1; top >= sup; rsh++) /* XXX slow */
 176                         top >>= 1;
 177                 exp += rsh;
 178                 lsh = 32 - rsh;
 179                 m3 = m2 << lsh;
 180                 m2 = (m2 >> rsh) | (m1 << lsh);
 181                 m1 = (m1 >> rsh) | (m0 << lsh);
 182                 m0 = top;
 183         } else if (m0 < nrm) {
 184                 /*
 185                  * We have a regular denorm (a subnormal number), and need
 186                  * to shift it left.
 187                  */
 188                 for (lsh = 1, top = m0 << 1; top < nrm; lsh++)  /* XXX slow */
 189                         top <<= 1;
 190                 exp -= lsh;
 191                 rsh = 32 - lsh;
 192                 m0 = top | (m1 >> rsh);
 193                 m1 = (m1 << lsh) | (m2 >> rsh);
 194                 m2 = (m2 << lsh) | (m3 >> rsh);
 195                 m3 <<= lsh;
 196         }
 197
 198         fp->fp_exp = exp;
 199         fp->fp_mant[0] = m0;
 200         fp->fp_mant[1] = m1;
 201         fp->fp_mant[2] = m2;
 202         fp->fp_mant[3] = m3;
 203 }
 204
 205 /*
 206  * Concoct a `fresh' Quiet NaN per Appendix N.
 207  * As a side effect, we set NV (invalid) for the current exceptions.
 208  */
 209 struct fpn *
 210 __fpu_newnan(struct fpemu *fe)
 211 {
 212         struct fpn *fp;
 213
 214         fe->fe_cx = FSR_NV;
 215         fp = &fe->fe_f3;
 216         fp->fp_class = FPC_QNAN;
 217         fp->fp_sign = 0;
 218         fp->fp_mant[0] = FP_1 - 1;
 219         fp->fp_mant[1] = fp->fp_mant[2] = fp->fp_mant[3] = ~0;
 220         return (fp);
 221 }