1 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2 // $Id: fpu_trans.cc 13466 2018-02-16 07:57:32Z sshwarts $
3 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
4 //
5 //   Copyright (c) 2003-2018 Stanislav Shwartsman
6 //          Written by Stanislav Shwartsman [sshwarts at sourceforge net]
7 //
8 //  This library is free software; you can redistribute it and/or
9 //  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10 //  License as published by the Free Software Foundation; either
11 //  version 2 of the License, or (at your option) any later version.
12 //
13 //  This library is distributed in the hope that it will be useful,
14 //  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 //  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16 //  Lesser General Public License for more details.
17 //
18 //  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19 //  License along with this library; if not, write to the Free Software
20 //  Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301 USA
21 //
22 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
23 
24 #define NEED_CPU_REG_SHORTCUTS 1
25 #include "bochs.h"
26 #include "cpu/cpu.h"
27 #define LOG_THIS BX_CPU_THIS_PTR
28 
29 #if BX_SUPPORT_FPU
30 
31 #include "softfloatx80.h"
32 #include "softfloat-specialize.h"
33 
34 extern float_status_t i387cw_to_softfloat_status_word(Bit16u control_word);
35 
36 /* D9 F0 */
F2XM1(bxInstruction_c * i)37 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::F2XM1(bxInstruction_c *i)
38 {
39   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
40   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
41 
42   clear_C1();
43 
44   if (IS_TAG_EMPTY(0)) {
45      FPU_stack_underflow(i, 0);
46      BX_NEXT_INSTR(i);
47   }
48 
49   float_status_t status =
50      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word() | FPU_PR_80_BITS);
51 
52   floatx80 result = f2xm1(BX_READ_FPU_REG(0), status);
53 
54   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags))
55      BX_WRITE_FPU_REG(result, 0);
56 
57   BX_NEXT_INSTR(i);
58 }
59 
60 /* D9 F1 */
FYL2X(bxInstruction_c * i)61 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FYL2X(bxInstruction_c *i)
62 {
63   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
64   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
65 
66   clear_C1();
67 
68   if (IS_TAG_EMPTY(0) || IS_TAG_EMPTY(1))
69   {
70      FPU_stack_underflow(i, 1, 1 /* pop_stack */);
71      BX_NEXT_INSTR(i);
72   }
73 
74   float_status_t status =
75      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word() | FPU_PR_80_BITS);
76 
77   floatx80 result = fyl2x(BX_READ_FPU_REG(0), BX_READ_FPU_REG(1), status);
78 
79   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags)) {
80      BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_pop();
81      BX_WRITE_FPU_REG(result, 0);
82   }
83 
84   BX_NEXT_INSTR(i);
85 }
86 
87 /* D9 F2 */
FPTAN(bxInstruction_c * i)88 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FPTAN(bxInstruction_c *i)
89 {
90   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
91   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
92 
93   clear_C1();
94   clear_C2();
95 
96   if (IS_TAG_EMPTY(0) || ! IS_TAG_EMPTY(-1))
97   {
98      if(IS_TAG_EMPTY(0))
99        FPU_exception(i, FPU_EX_Stack_Underflow);
100      else
101        FPU_exception(i, FPU_EX_Stack_Overflow);
102 
103      /* The masked response */
104      if (BX_CPU_THIS_PTR the_i387.is_IA_masked())
105      {
106          BX_WRITE_FPU_REG(floatx80_default_nan, 0);
107          BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_push();
108          BX_WRITE_FPU_REG(floatx80_default_nan, 0);
109      }
110 
111      BX_NEXT_INSTR(i);
112   }
113 
114   extern const floatx80 Const_1;
115 
116   float_status_t status =
117      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word() | FPU_PR_80_BITS);
118 
119   floatx80 y = BX_READ_FPU_REG(0);
120   if (ftan(y, status) == -1)
121   {
122      FPU_PARTIAL_STATUS |= FPU_SW_C2;
123      BX_NEXT_INSTR(i);
124   }
125 
126   if (floatx80_is_nan(y))
127   {
128      if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags))
129      {
130          BX_WRITE_FPU_REG(y, 0);
131          BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_push();
132          BX_WRITE_FPU_REG(y, 0);
133      }
134 
135      BX_NEXT_INSTR(i);
136   }
137 
138   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags)) {
139      BX_WRITE_FPU_REG(y, 0);
140      BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_push();
141      BX_WRITE_FPU_REG(Const_1, 0);
142   }
143 
144   BX_NEXT_INSTR(i);
145 }
146 
147 /* D9 F3 */
FPATAN(bxInstruction_c * i)148 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FPATAN(bxInstruction_c *i)
149 {
150   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
151   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
152 
153   clear_C1();
154 
155   if (IS_TAG_EMPTY(0) || IS_TAG_EMPTY(1))
156   {
157      FPU_stack_underflow(i, 1, 1 /* pop_stack */);
158      BX_NEXT_INSTR(i);
159   }
160 
161   float_status_t status =
162      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word() | FPU_PR_80_BITS);
163 
164   floatx80 result = fpatan(BX_READ_FPU_REG(0), BX_READ_FPU_REG(1), status);
165 
166   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags)) {
167      BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_pop();
168      BX_WRITE_FPU_REG(result, 0);
169   }
170 
171   BX_NEXT_INSTR(i);
172 }
173 
174 /* D9 F4 */
FXTRACT(bxInstruction_c * i)175 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FXTRACT(bxInstruction_c *i)
176 {
177   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
178   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
179 
180   clear_C1();
181 
182   if (IS_TAG_EMPTY(0) || ! IS_TAG_EMPTY(-1))
183   {
184      if(IS_TAG_EMPTY(0))
185        FPU_exception(i, FPU_EX_Stack_Underflow);
186      else
187        FPU_exception(i, FPU_EX_Stack_Overflow);
188 
189      /* The masked response */
190      if (BX_CPU_THIS_PTR the_i387.is_IA_masked())
191      {
192          BX_WRITE_FPU_REG(floatx80_default_nan, 0);
193          BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_push();
194          BX_WRITE_FPU_REG(floatx80_default_nan, 0);
195      }
196 
197      BX_NEXT_INSTR(i);
198   }
199 
200   float_status_t status =
201      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word());
202 
203   floatx80 a = BX_READ_FPU_REG(0);
204   floatx80 b = floatx80_extract(a, status);
205 
206   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags)) {
207      BX_WRITE_FPU_REG(b, 0);     // exponent
208      BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_push();
209      BX_WRITE_FPU_REG(a, 0);     // fraction
210   }
211 
212   BX_NEXT_INSTR(i);
213 }
214 
215 /* D9 F5 */
FPREM1(bxInstruction_c * i)216 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FPREM1(bxInstruction_c *i)
217 {
218   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
219   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
220 
221   clear_C1();
222   clear_C2();
223 
224   if (IS_TAG_EMPTY(0) || IS_TAG_EMPTY(1))
225   {
226      FPU_stack_underflow(i, 0);
227      BX_NEXT_INSTR(i);
228   }
229 
230   float_status_t status =
231      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word());
232 
233   Bit64u quotient;
234 
235   floatx80 a = BX_READ_FPU_REG(0);
236   floatx80 b = BX_READ_FPU_REG(1);
237   floatx80 result;
238 
239   int flags = floatx80_ieee754_remainder(a, b, result, quotient, status);
240 
241   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags)) {
242      if (flags >= 0) {
243         int cc = 0;
244         if (flags) cc = FPU_SW_C2;
245         else {
246            if (quotient & 1) cc |= FPU_SW_C1;
247            if (quotient & 2) cc |= FPU_SW_C3;
248            if (quotient & 4) cc |= FPU_SW_C0;
249         }
250         setcc(cc);
251      }
252      BX_WRITE_FPU_REG(result, 0);
253   }
254 
255   BX_NEXT_INSTR(i);
256 }
257 
258 /* D9 F8 */
FPREM(bxInstruction_c * i)259 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FPREM(bxInstruction_c *i)
260 {
261   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
262   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
263 
264   clear_C1();
265   clear_C2();
266 
267   if (IS_TAG_EMPTY(0) || IS_TAG_EMPTY(1))
268   {
269      FPU_stack_underflow(i, 0);
270      BX_NEXT_INSTR(i);
271   }
272 
273   float_status_t status =
274      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word());
275 
276   Bit64u quotient;
277 
278   floatx80 a = BX_READ_FPU_REG(0);
279   floatx80 b = BX_READ_FPU_REG(1);
280   floatx80 result;
281 
282   int flags = floatx80_remainder(a, b, result, quotient, status);
283 
284   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags)) {
285      if (flags >= 0) {
286         int cc = 0;
287         if (flags) cc = FPU_SW_C2;
288         else {
289            if (quotient & 1) cc |= FPU_SW_C1;
290            if (quotient & 2) cc |= FPU_SW_C3;
291            if (quotient & 4) cc |= FPU_SW_C0;
292         }
293         setcc(cc);
294      }
295      BX_WRITE_FPU_REG(result, 0);
296   }
297 
298   BX_NEXT_INSTR(i);
299 }
300 
301 /* D9 F9 */
FYL2XP1(bxInstruction_c * i)302 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FYL2XP1(bxInstruction_c *i)
303 {
304   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
305   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
306 
307   clear_C1();
308 
309   if (IS_TAG_EMPTY(0) || IS_TAG_EMPTY(1))
310   {
311      FPU_stack_underflow(i, 1, 1 /* pop_stack */);
312      BX_NEXT_INSTR(i);
313   }
314 
315   float_status_t status =
316      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word() | FPU_PR_80_BITS);
317 
318   floatx80 result = fyl2xp1(BX_READ_FPU_REG(0), BX_READ_FPU_REG(1), status);
319 
320   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags)) {
321      BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_pop();
322      BX_WRITE_FPU_REG(result, 0);
323   }
324 
325   BX_NEXT_INSTR(i);
326 }
327 
328 /* D9 FB */
FSINCOS(bxInstruction_c * i)329 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FSINCOS(bxInstruction_c *i)
330 {
331   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
332   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
333 
334   clear_C1();
335   clear_C2();
336 
337   if (IS_TAG_EMPTY(0) || ! IS_TAG_EMPTY(-1))
338   {
339      if(IS_TAG_EMPTY(0))
340        FPU_exception(i, FPU_EX_Stack_Underflow);
341      else
342        FPU_exception(i, FPU_EX_Stack_Overflow);
343 
344      /* The masked response */
345      if (BX_CPU_THIS_PTR the_i387.is_IA_masked())
346      {
347          BX_WRITE_FPU_REG(floatx80_default_nan, 0);
348          BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_push();
349          BX_WRITE_FPU_REG(floatx80_default_nan, 0);
350      }
351 
352      BX_NEXT_INSTR(i);
353   }
354 
355   float_status_t status =
356      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word() | FPU_PR_80_BITS);
357 
358   floatx80 y = BX_READ_FPU_REG(0);
359   floatx80 sin_y, cos_y;
360   if (fsincos(y, &sin_y, &cos_y, status) == -1)
361   {
362      FPU_PARTIAL_STATUS |= FPU_SW_C2;
363      BX_NEXT_INSTR(i);
364   }
365 
366   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags)) {
367      BX_WRITE_FPU_REG(sin_y, 0);
368      BX_CPU_THIS_PTR the_i387.FPU_push();
369      BX_WRITE_FPU_REG(cos_y, 0);
370   }
371 
372   BX_NEXT_INSTR(i);
373 }
374 
375 /* D9 FD */
FSCALE(bxInstruction_c * i)376 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FSCALE(bxInstruction_c *i)
377 {
378   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
379   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
380 
381   clear_C1();
382 
383   if (IS_TAG_EMPTY(0) || IS_TAG_EMPTY(1))
384   {
385      FPU_stack_underflow(i, 0);
386      BX_NEXT_INSTR(i);
387   }
388 
389   float_status_t status =
390      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word());
391 
392   floatx80 result = floatx80_scale(BX_READ_FPU_REG(0), BX_READ_FPU_REG(1), status);
393 
394   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags))
395      BX_WRITE_FPU_REG(result, 0);
396 
397   BX_NEXT_INSTR(i);
398 }
399 
400 /* D9 FE */
FSIN(bxInstruction_c * i)401 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FSIN(bxInstruction_c *i)
402 {
403   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
404   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
405 
406   clear_C1();
407   clear_C2();
408 
409   if (IS_TAG_EMPTY(0)) {
410      FPU_stack_underflow(i, 0);
411      BX_NEXT_INSTR(i);
412   }
413 
414   float_status_t status =
415      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word() | FPU_PR_80_BITS);
416 
417   floatx80 y = BX_READ_FPU_REG(0);
418   if (fsin(y, status) == -1)
419   {
420      FPU_PARTIAL_STATUS |= FPU_SW_C2;
421      BX_NEXT_INSTR(i);
422   }
423 
424   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags))
425      BX_WRITE_FPU_REG(y, 0);
426 
427   BX_NEXT_INSTR(i);
428 }
429 
430 /* D9 FF */
FCOS(bxInstruction_c * i)431 void BX_CPP_AttrRegparmN(1) BX_CPU_C::FCOS(bxInstruction_c *i)
432 {
433   BX_CPU_THIS_PTR prepareFPU(i);
434   BX_CPU_THIS_PTR FPU_update_last_instruction(i);
435 
436   clear_C1();
437   clear_C2();
438 
439   if (IS_TAG_EMPTY(0)) {
440      FPU_stack_underflow(i, 0);
441      BX_NEXT_INSTR(i);
442   }
443 
444   float_status_t status =
445      i387cw_to_softfloat_status_word(BX_CPU_THIS_PTR the_i387.get_control_word() | FPU_PR_80_BITS);
446 
447   floatx80 y = BX_READ_FPU_REG(0);
448   if (fcos(y, status) == -1)
449   {
450      FPU_PARTIAL_STATUS |= FPU_SW_C2;
451      BX_NEXT_INSTR(i);
452   }
453 
454   if (! FPU_exception(i, status.float_exception_flags))
455      BX_WRITE_FPU_REG(y, 0);
456 
457   BX_NEXT_INSTR(i);
458 }
459 
460 #endif
461