arch/mips/math-emu/ieee754.h

   1 /*
   2  * MIPS floating point support
   3  * Copyright (C) 1994-2000 Algorithmics Ltd.
   4  *
   5  *  This program is free software; you can distribute it and/or modify it
   6  *  under the terms of the GNU General Public License (Version 2) as
   7  *  published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  *  This program is distributed in the hope it will be useful, but WITHOUT
  10  *  ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11  *  FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  12  *  for more details.
  13  *
  14  *  You should have received a copy of the GNU General Public License along
  15  *  with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  16  *  51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  17  *
  18  *  Nov 7, 2000
  19  *  Modification to allow integration with Linux kernel
  20  *
  21  *  Kevin D. Kissell, kevink@mips.com and Carsten Langgard, carstenl@mips.com
  22  *  Copyright (C) 2000 MIPS Technologies, Inc. All rights reserved.
  23  */
  24 #ifndef __ARCH_MIPS_MATH_EMU_IEEE754_H
  25 #define __ARCH_MIPS_MATH_EMU_IEEE754_H
  26
  27 #include <linux/compiler.h>
  28 #include <asm/byteorder.h>
  29 #include <linux/kernel.h>
  30 #include <linux/types.h>
  31 #include <linux/sched.h>
  32 #include <asm/bitfield.h>
  33
  34 union ieee754dp {
  35         struct {
  36                 __BITFIELD_FIELD(unsigned int sign:1,
  37                 __BITFIELD_FIELD(unsigned int bexp:11,
  38                 __BITFIELD_FIELD(u64 mant:52,
  39                 ;)))
  40         };
  41         u64 bits;
  42 };
  43
  44 union ieee754sp {
  45         struct {
  46                 __BITFIELD_FIELD(unsigned sign:1,
  47                 __BITFIELD_FIELD(unsigned bexp:8,
  48                 __BITFIELD_FIELD(unsigned mant:23,
  49                 ;)))
  50         };
  51         u32 bits;
  52 };
  53
  54 /*
  55  * single precision (often aka float)
  56 */
  57 int ieee754sp_class(union ieee754sp x);
  58
  59 union ieee754sp ieee754sp_abs(union ieee754sp x);
  60 union ieee754sp ieee754sp_neg(union ieee754sp x);
  61
  62 union ieee754sp ieee754sp_add(union ieee754sp x, union ieee754sp y);
  63 union ieee754sp ieee754sp_sub(union ieee754sp x, union ieee754sp y);
  64 union ieee754sp ieee754sp_mul(union ieee754sp x, union ieee754sp y);
  65 union ieee754sp ieee754sp_div(union ieee754sp x, union ieee754sp y);
  66
  67 union ieee754sp ieee754sp_fint(int x);
  68 union ieee754sp ieee754sp_flong(s64 x);
  69 union ieee754sp ieee754sp_fdp(union ieee754dp x);
  70
  71 int ieee754sp_tint(union ieee754sp x);
  72 s64 ieee754sp_tlong(union ieee754sp x);
  73
  74 int ieee754sp_cmp(union ieee754sp x, union ieee754sp y, int cop, int sig);
  75
  76 union ieee754sp ieee754sp_sqrt(union ieee754sp x);
  77
  78 union ieee754sp ieee754sp_maddf(union ieee754sp z, union ieee754sp x,
  79                                 union ieee754sp y);
  80 union ieee754sp ieee754sp_msubf(union ieee754sp z, union ieee754sp x,
  81                                 union ieee754sp y);
  82
  83 /*
  84  * double precision (often aka double)
  85 */
  86 int ieee754dp_class(union ieee754dp x);
  87
  88 union ieee754dp ieee754dp_add(union ieee754dp x, union ieee754dp y);
  89 union ieee754dp ieee754dp_sub(union ieee754dp x, union ieee754dp y);
  90 union ieee754dp ieee754dp_mul(union ieee754dp x, union ieee754dp y);
  91 union ieee754dp ieee754dp_div(union ieee754dp x, union ieee754dp y);
  92
  93 union ieee754dp ieee754dp_abs(union ieee754dp x);
  94 union ieee754dp ieee754dp_neg(union ieee754dp x);
  95
  96 union ieee754dp ieee754dp_fint(int x);
  97 union ieee754dp ieee754dp_flong(s64 x);
  98 union ieee754dp ieee754dp_fsp(union ieee754sp x);
  99
 100 int ieee754dp_tint(union ieee754dp x);
 101 s64 ieee754dp_tlong(union ieee754dp x);
 102
 103 int ieee754dp_cmp(union ieee754dp x, union ieee754dp y, int cop, int sig);
 104
 105 union ieee754dp ieee754dp_sqrt(union ieee754dp x);
 106
 107 union ieee754dp ieee754dp_maddf(union ieee754dp z, union ieee754dp x,
 108                                 union ieee754dp y);
 109 union ieee754dp ieee754dp_msubf(union ieee754dp z, union ieee754dp x,
 110                                 union ieee754dp y);
 111
 112
 113 /* 5 types of floating point number
 114 */
 115 enum {
 116         IEEE754_CLASS_NORM      = 0x00,
 117         IEEE754_CLASS_ZERO      = 0x01,
 118         IEEE754_CLASS_DNORM     = 0x02,
 119         IEEE754_CLASS_INF       = 0x03,
 120         IEEE754_CLASS_SNAN      = 0x04,
 121         IEEE754_CLASS_QNAN      = 0x05,
 122 };
 123
 124 /* exception numbers */
 125 #define IEEE754_INEXACT                 0x01
 126 #define IEEE754_UNDERFLOW               0x02
 127 #define IEEE754_OVERFLOW                0x04
 128 #define IEEE754_ZERO_DIVIDE             0x08
 129 #define IEEE754_INVALID_OPERATION       0x10
 130
 131 /* cmp operators
 132 */
 133 #define IEEE754_CLT     0x01
 134 #define IEEE754_CEQ     0x02
 135 #define IEEE754_CGT     0x04
 136 #define IEEE754_CUN     0x08
 137
 138 /*
 139  * The control status register
 140  */
 141 struct _ieee754_csr {
 142         __BITFIELD_FIELD(unsigned fcc:7,        /* condition[7:1] */
 143         __BITFIELD_FIELD(unsigned nod:1,        /* set 1 for no denormals */
 144         __BITFIELD_FIELD(unsigned c:1,          /* condition[0] */
 145         __BITFIELD_FIELD(unsigned pad0:3,
 146         __BITFIELD_FIELD(unsigned abs2008:1,    /* IEEE 754-2008 ABS/NEG.fmt */
 147         __BITFIELD_FIELD(unsigned nan2008:1,    /* IEEE 754-2008 NaN mode */
 148         __BITFIELD_FIELD(unsigned cx:6,         /* exceptions this operation */
 149         __BITFIELD_FIELD(unsigned mx:5,         /* exception enable  mask */
 150         __BITFIELD_FIELD(unsigned sx:5,         /* exceptions total */
 151         __BITFIELD_FIELD(unsigned rm:2,         /* current rounding mode */
 152         ;))))))))))
 153 };
 154 #define ieee754_csr (*(struct _ieee754_csr *)(&current->thread.fpu.fcr31))
 155
 156 static inline unsigned ieee754_getrm(void)
 157 {
 158         return (ieee754_csr.rm);
 159 }
 160 static inline unsigned ieee754_setrm(unsigned rm)
 161 {
 162         return (ieee754_csr.rm = rm);
 163 }
 164
 165 /*
 166  * get current exceptions
 167  */
 168 static inline unsigned ieee754_getcx(void)
 169 {
 170         return (ieee754_csr.cx);
 171 }
 172
 173 /* test for current exception condition
 174  */
 175 static inline int ieee754_cxtest(unsigned n)
 176 {
 177         return (ieee754_csr.cx & n);
 178 }
 179
 180 /*
 181  * get sticky exceptions
 182  */
 183 static inline unsigned ieee754_getsx(void)
 184 {
 185         return (ieee754_csr.sx);
 186 }
 187
 188 /* clear sticky conditions
 189 */
 190 static inline unsigned ieee754_clrsx(void)
 191 {
 192         return (ieee754_csr.sx = 0);
 193 }
 194
 195 /* test for sticky exception condition
 196  */
 197 static inline int ieee754_sxtest(unsigned n)
 198 {
 199         return (ieee754_csr.sx & n);
 200 }
 201
 202 /* debugging */
 203 union ieee754sp ieee754sp_dump(char *s, union ieee754sp x);
 204 union ieee754dp ieee754dp_dump(char *s, union ieee754dp x);
 205
 206 #define IEEE754_SPCVAL_PZERO            0       /* +0.0 */
 207 #define IEEE754_SPCVAL_NZERO            1       /* -0.0 */
 208 #define IEEE754_SPCVAL_PONE             2       /* +1.0 */
 209 #define IEEE754_SPCVAL_NONE             3       /* -1.0 */
 210 #define IEEE754_SPCVAL_PTEN             4       /* +10.0 */
 211 #define IEEE754_SPCVAL_NTEN             5       /* -10.0 */
 212 #define IEEE754_SPCVAL_PINFINITY        6       /* +inf */
 213 #define IEEE754_SPCVAL_NINFINITY        7       /* -inf */
 214 #define IEEE754_SPCVAL_INDEF            8       /* quiet NaN */
 215 #define IEEE754_SPCVAL_PMAX             9       /* +max norm */
 216 #define IEEE754_SPCVAL_NMAX             10      /* -max norm */
 217 #define IEEE754_SPCVAL_PMIN             11      /* +min norm */
 218 #define IEEE754_SPCVAL_NMIN             12      /* -min norm */
 219 #define IEEE754_SPCVAL_PMIND            13      /* +min denorm */
 220 #define IEEE754_SPCVAL_NMIND            14      /* -min denorm */
 221 #define IEEE754_SPCVAL_P1E31            15      /* + 1.0e31 */
 222 #define IEEE754_SPCVAL_P1E63            16      /* + 1.0e63 */
 223
 224 extern const union ieee754dp __ieee754dp_spcvals[];
 225 extern const union ieee754sp __ieee754sp_spcvals[];
 226 #define ieee754dp_spcvals ((const union ieee754dp *)__ieee754dp_spcvals)
 227 #define ieee754sp_spcvals ((const union ieee754sp *)__ieee754sp_spcvals)
 228
 229 /*
 230  * Return infinity with given sign
 231  */
 232 #define ieee754dp_inf(sn)     (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PINFINITY+(sn)])
 233 #define ieee754dp_zero(sn)      (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PZERO+(sn)])
 234 #define ieee754dp_one(sn)       (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PONE+(sn)])
 235 #define ieee754dp_ten(sn)       (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PTEN+(sn)])
 236 #define ieee754dp_indef()       (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_INDEF])
 237 #define ieee754dp_max(sn)       (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PMAX+(sn)])
 238 #define ieee754dp_min(sn)       (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PMIN+(sn)])
 239 #define ieee754dp_mind(sn)      (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PMIND+(sn)])
 240 #define ieee754dp_1e31()        (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_P1E31])
 241 #define ieee754dp_1e63()        (ieee754dp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_P1E63])
 242
 243 #define ieee754sp_inf(sn)     (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PINFINITY+(sn)])
 244 #define ieee754sp_zero(sn)      (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PZERO+(sn)])
 245 #define ieee754sp_one(sn)       (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PONE+(sn)])
 246 #define ieee754sp_ten(sn)       (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PTEN+(sn)])
 247 #define ieee754sp_indef()       (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_INDEF])
 248 #define ieee754sp_max(sn)       (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PMAX+(sn)])
 249 #define ieee754sp_min(sn)       (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PMIN+(sn)])
 250 #define ieee754sp_mind(sn)      (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_PMIND+(sn)])
 251 #define ieee754sp_1e31()        (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_P1E31])
 252 #define ieee754sp_1e63()        (ieee754sp_spcvals[IEEE754_SPCVAL_P1E63])
 253
 254 /*
 255  * Indefinite integer value
 256  */
 257 static inline int ieee754si_indef(void)
 258 {
 259         return INT_MAX;
 260 }
 261
 262 static inline s64 ieee754di_indef(void)
 263 {
 264         return S64_MAX;
 265 }
 266
 267 /* result types for xctx.rt */
 268 #define IEEE754_RT_SP   0
 269 #define IEEE754_RT_DP   1
 270 #define IEEE754_RT_XP   2
 271 #define IEEE754_RT_SI   3
 272 #define IEEE754_RT_DI   4
 273
 274 /* compat */
 275 #define ieee754dp_fix(x)        ieee754dp_tint(x)
 276 #define ieee754sp_fix(x)        ieee754sp_tint(x)
 277
 278 #endif /* __ARCH_MIPS_MATH_EMU_IEEE754_H */