home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The CICA Windows Explosion! / The CICA Windows Explosion! - Disc 2.iso / programr / dpmigcc5.zip / RSX / SOURCE / FPU-EMU / ERRORS.C < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1994-05-27  |  17KB  |  644 lines
  1. /*---------------------------------------------------------------------------+
  2.  |  errors.c                                                                 |
  3.  |                                                                           |
  4.  |  The error handling functions for wm-FPU-emu                              |
  5.  |                                                                           |
  6.  | Copyright (C) 1992,1993,1994                                              |
  7.  |                       W. Metzenthen, 22 Parker St, Ormond, Vic 3163,      |
  8.  |                       Australia.  E-mail   billm@vaxc.cc.monash.edu.au    |
  9.  |                                                                           |
  10.  |                                                                           |
  11.  +---------------------------------------------------------------------------*/
  12.  
  13. /*---------------------------------------------------------------------------+
  14.  | Note:                                                                     |
  15.  |    The file contains code which accesses user memory.                     |
  16.  |    Emulator static data may change when user memory is accessed, due to   |
  17.  |    other processes using the emulator while swapping is in progress.      |
  18.  +---------------------------------------------------------------------------*/
  19.  
  20. #include <linux/signal.h>
  21.  
  22. #include <asm/segment.h>
  23.  
  24. #include "fpu_system.h"
  25. #include "exception.h"
  26. #include "fpu_emu.h"
  27. #include "status_w.h"
  28. #include "control_w.h"
  29. #include "reg_constant.h"
  30. #include "version.h"
  31.  
  32. /* */
  33. #undef PRINT_MESSAGES
  34. /* */
  35.  
  36.  
  37. void Un_impl(void)
  38. {
  39.   unsigned char byte1, FPU_modrm;
  40.   unsigned long address = FPU_ORIG_EIP;
  41.  
  42.   RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
  43.   /* No need to verify_area(), we have previously fetched these bytes. */
  44.   printk("Unimplemented FPU Opcode at eip=%p : ", (void *) address);
  45.   while ( 1 )
  46.     {
  47.       byte1 = get_fs_byte((unsigned char *) address);
  48.       if ( (byte1 & 0xf8) == 0xd8 ) break;
  49.       printk("[%02x]", byte1);
  50.       address++;
  51.     }
  52.   printk("%02x ", byte1);
  53.   FPU_modrm = get_fs_byte(1 + (unsigned char *) address);
  54.  
  55.   if (FPU_modrm >= 0300)
  56.     printk("%02x (%02x+%d)\n", FPU_modrm, FPU_modrm & 0xf8, FPU_modrm & 7);
  57.   else
  58.     printk("/%d\n", (FPU_modrm >> 3) & 7);
  59.   RE_ENTRANT_CHECK_ON;
  60.  
  61.   EXCEPTION(EX_Invalid);
  62.  
  63. }
  64.  
  65.  
  66. /*
  67.    Called for opcodes which are illegal and which are known to result in a
  68.    SIGILL with a real 80486.
  69.    */
  70. void FPU_illegal(void)
  71. {
  72.   math_abort(FPU_info,SIGILL);
  73. }
  74.  
  75.  
  76.  
  77. void emu_printall()
  78. {
  79.   int i;
  80.   static char *tag_desc[] = { "Valid", "Zero", "ERROR", "ERROR",
  81.                               "DeNorm", "Inf", "NaN", "Empty" };
  82.   unsigned char byte1, FPU_modrm;
  83.   unsigned long address = FPU_ORIG_EIP;
  84.  
  85.   RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
  86.   /* No need to verify_area(), we have previously fetched these bytes. */
  87.   printk("At %p:", (void *) address);
  88. #define MAX_PRINTED_BYTES 20
  89.   for ( i = 0; i < MAX_PRINTED_BYTES; i++ )
  90.     {
  91.       byte1 = get_fs_byte((unsigned char *) address);
  92.       if ( (byte1 & 0xf8) == 0xd8 )
  93.     {
  94.       printk(" %02x", byte1);
  95.       break;
  96.     }
  97.       printk(" [%02x]", byte1);
  98.       address++;
  99.     }
  100.   if ( i == MAX_PRINTED_BYTES )
  101.     printk(" [more..]\n");
  102.   else
  103.     {
  104.       FPU_modrm = get_fs_byte(1 + (unsigned char *) address);
  105.  
  106.       if (FPU_modrm >= 0300)
  107.     printk(" %02x (%02x+%d)\n", FPU_modrm, FPU_modrm & 0xf8, FPU_modrm & 7);
  108.       else
  109.     printk(" /%d, mod=%d rm=%d\n",
  110.            (FPU_modrm >> 3) & 7, (FPU_modrm >> 6) & 3, FPU_modrm & 7);
  111.     }
  112.  
  113.   partial_status = status_word();
  114.  
  115. #ifdef DEBUGGING
  116. if ( partial_status & SW_Backward )    printk("SW: backward compatibility\n");
  117. if ( partial_status & SW_C3 )          printk("SW: condition bit 3\n");
  118. if ( partial_status & SW_C2 )          printk("SW: condition bit 2\n");
  119. if ( partial_status & SW_C1 )          printk("SW: condition bit 1\n");
  120. if ( partial_status & SW_C0 )          printk("SW: condition bit 0\n");
  121. if ( partial_status & SW_Summary )     printk("SW: exception summary\n");
  122. if ( partial_status & SW_Stack_Fault ) printk("SW: stack fault\n");
  123. if ( partial_status & SW_Precision )   printk("SW: loss of precision\n");
  124. if ( partial_status & SW_Underflow )   printk("SW: underflow\n");
  125. if ( partial_status & SW_Overflow )    printk("SW: overflow\n");
  126. if ( partial_status & SW_Zero_Div )    printk("SW: divide by zero\n");
  127. if ( partial_status & SW_Denorm_Op )   printk("SW: denormalized operand\n");
  128. if ( partial_status & SW_Invalid )     printk("SW: invalid operation\n");
  129. #endif DEBUGGING
  130.  
  131.   printk(" SW: b=%d st=%ld es=%d sf=%d cc=%d%d%d%d ef=%d%d%d%d%d%d\n",
  132.      partial_status & 0x8000 ? 1 : 0,   /* busy */
  133.      (partial_status & 0x3800) >> 11,   /* stack top pointer */
  134.      partial_status & 0x80 ? 1 : 0,     /* Error summary status */
  135.      partial_status & 0x40 ? 1 : 0,     /* Stack flag */
  136.      partial_status & SW_C3?1:0, partial_status & SW_C2?1:0, /* cc */
  137.      partial_status & SW_C1?1:0, partial_status & SW_C0?1:0, /* cc */
  138.      partial_status & SW_Precision?1:0, partial_status & SW_Underflow?1:0,
  139.      partial_status & SW_Overflow?1:0, partial_status & SW_Zero_Div?1:0,
  140.      partial_status & SW_Denorm_Op?1:0, partial_status & SW_Invalid?1:0);
  141.   
  142. printk(" CW: ic=%d rc=%ld%ld pc=%ld%ld iem=%d     ef=%d%d%d%d%d%d\n",
  143.      control_word & 0x1000 ? 1 : 0,
  144.      (control_word & 0x800) >> 11, (control_word & 0x400) >> 10,
  145.      (control_word & 0x200) >> 9, (control_word & 0x100) >> 8,
  146.      control_word & 0x80 ? 1 : 0,
  147.      control_word & SW_Precision?1:0, control_word & SW_Underflow?1:0,
  148.      control_word & SW_Overflow?1:0, control_word & SW_Zero_Div?1:0,
  149.      control_word & SW_Denorm_Op?1:0, control_word & SW_Invalid?1:0);
  150.  
  151.   for ( i = 0; i < 8; i++ )
  152.     {
  153.       FPU_REG *r = &st(i);
  154.       switch (r->tag)
  155.     {
  156.     case TW_Empty:
  157.       continue;
  158.       break;
  159.     case TW_Zero:
  160. #if 0
  161.       printk("st(%d)  %c .0000 0000 0000 0000         ",
  162.          i, r->sign ? '-' : '+');
  163.       break;
  164. #endif
  165.     case TW_Valid:
  166.     case TW_NaN:
  167. /*    case TW_Denormal: */
  168.     case TW_Infinity:
  169.       printk("st(%d)  %c .%04lx %04lx %04lx %04lx e%+-6ld ", i,
  170.          r->sign ? '-' : '+',
  171.          (long)(r->sigh >> 16),
  172.          (long)(r->sigh & 0xFFFF),
  173.          (long)(r->sigl >> 16),
  174.          (long)(r->sigl & 0xFFFF),
  175.          r->exp - EXP_BIAS + 1);
  176.       break;
  177.     default:
  178.       printk("Whoops! Error in errors.c      ");
  179.       break;
  180.     }
  181.       printk("%s\n", tag_desc[(int) (unsigned) r->tag]);
  182.     }
  183.  
  184.   printk("[data] %c .%04lx %04lx %04lx %04lx e%+-6ld ",
  185.      FPU_loaded_data.sign ? '-' : '+',
  186.      (long)(FPU_loaded_data.sigh >> 16),
  187.      (long)(FPU_loaded_data.sigh & 0xFFFF),
  188.      (long)(FPU_loaded_data.sigl >> 16),
  189.      (long)(FPU_loaded_data.sigl & 0xFFFF),
  190.      FPU_loaded_data.exp - EXP_BIAS + 1);
  191.   printk("%s\n", tag_desc[(int) (unsigned) FPU_loaded_data.tag]);
  192.   RE_ENTRANT_CHECK_ON;
  193.  
  194. }
  195.  
  196. static struct {
  197.   int type;
  198.   char *name;
  199. } exception_names[] = {
  200.   { EX_StackOver, "stack overflow" },
  201.   { EX_StackUnder, "stack underflow" },
  202.   { EX_Precision, "loss of precision" },
  203.   { EX_Underflow, "underflow" },
  204.   { EX_Overflow, "overflow" },
  205.   { EX_ZeroDiv, "divide by zero" },
  206.   { EX_Denormal, "denormalized operand" },
  207.   { EX_Invalid, "invalid operation" },
  208.   { EX_INTERNAL, "INTERNAL BUG in "FPU_VERSION },
  209.   { 0, NULL }
  210. };
  211.  
  212. /*
  213.  EX_INTERNAL is always given with a code which indicates where the
  214.  error was detected.
  215.  
  216.  Internal error types:
  217.        0      in load_store.c
  218.        0x14   in fpu_etc.c
  219.        0x1nn  in a *.c file:
  220.               0x101  in reg_add_sub.c
  221.               0x102  in reg_mul.c
  222.               0x103  in poly_sin.c
  223.               0x104  in poly_atan.c
  224.               0x105  in reg_mul.c
  225.           0x106  in reg_ld_str.c
  226.               0x107  in fpu_trig.c
  227.           0x108  in reg_compare.c
  228.           0x109  in reg_compare.c
  229.           0x110  in reg_add_sub.c
  230.           0x111  in fpe_entry.c
  231.           0x112  in fpu_trig.c
  232.           0x113  in errors.c
  233.           0x114  in reg_ld_str.c
  234.           0x115  in fpu_trig.c
  235.           0x116  in fpu_trig.c
  236.           0x117  in fpu_trig.c
  237.           0x118  in fpu_trig.c
  238.           0x119  in fpu_trig.c
  239.           0x120  in poly_atan.c
  240.           0x121  in reg_compare.c
  241.           0x122  in reg_compare.c
  242.           0x123  in reg_compare.c
  243.           0x125  in fpu_trig.c
  244.           0x126  in fpu_entry.c
  245.           0x127  in poly_2xm1.c
  246.           0x128  in fpu_entry.c
  247.           0x130  in get_address.c
  248.        0x2nn  in an *.S file:
  249.               0x201  in reg_u_add.S
  250.               0x202  in reg_u_div.S
  251.               0x203  in reg_u_div.S
  252.               0x204  in reg_u_div.S
  253.               0x205  in reg_u_mul.S
  254.               0x206  in reg_u_sub.S
  255.               0x207  in wm_sqrt.S
  256.           0x208  in reg_div.S
  257.               0x209  in reg_u_sub.S
  258.               0x210  in reg_u_sub.S
  259.               0x211  in reg_u_sub.S
  260.               0x212  in reg_u_sub.S
  261.           0x213  in wm_sqrt.S
  262.           0x214  in wm_sqrt.S
  263.           0x215  in wm_sqrt.S
  264.           0x220  in reg_norm.S
  265.           0x221  in reg_norm.S
  266.           0x230  in reg_round.S
  267.           0x231  in reg_round.S
  268.           0x232  in reg_round.S
  269.           0x233  in reg_round.S
  270.           0x234  in reg_round.S
  271.           0x235  in reg_round.S
  272.           0x236  in reg_round.S
  273.  */
  274.  
  275. void exception(int n)
  276. {
  277.   int i, int_type;
  278.  
  279.   int_type = 0;         /* Needed only to stop compiler warnings */
  280.   if ( n & EX_INTERNAL )
  281.     {
  282.       int_type = n - EX_INTERNAL;
  283.       n = EX_INTERNAL;
  284.       /* Set lots of exception bits! */
  285.       partial_status |= (SW_Exc_Mask | SW_Summary | SW_Backward);
  286.     }
  287.   else
  288.     {
  289.       /* Extract only the bits which we use to set the status word */
  290.       n &= (SW_Exc_Mask);
  291.       /* Set the corresponding exception bit */
  292.       partial_status |= n;
  293.       /* Set summary bits iff exception isn't masked */
  294.       if ( partial_status & ~control_word & CW_Exceptions )
  295.     partial_status |= (SW_Summary | SW_Backward);
  296.       if ( n & (SW_Stack_Fault | EX_Precision) )
  297.     {
  298.       if ( !(n & SW_C1) )
  299.         /* This bit distinguishes over- from underflow for a stack fault,
  300.            and roundup from round-down for precision loss. */
  301.         partial_status &= ~SW_C1;
  302.     }
  303.     }
  304.  
  305.   RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
  306.   if ( (~control_word & n & CW_Exceptions) || (n == EX_INTERNAL) )
  307.     {
  308. #ifdef PRINT_MESSAGES
  309.       /* My message from the sponsor */
  310.       printk(FPU_VERSION" "__DATE__" (C) W. Metzenthen.\n");
  311. #endif PRINT_MESSAGES
  312.       
  313.       /* Get a name string for error reporting */
  314.       for (i=0; exception_names[i].type; i++)
  315.     if ( (exception_names[i].type & n) == exception_names[i].type )
  316.       break;
  317.       
  318.       if (exception_names[i].type)
  319.     {
  320. #ifdef PRINT_MESSAGES
  321.       printk("FP Exception: %s!\n", exception_names[i].name);
  322. #endif PRINT_MESSAGES
  323.     }
  324.       else
  325.     printk("FPU emulator: Unknown Exception: 0x%04x!\n", n);
  326.       
  327.       if ( n == EX_INTERNAL )
  328.     {
  329.       printk("FPU emulator: Internal error type 0x%04x\n", int_type);
  330.       emu_printall();
  331.     }
  332. #ifdef PRINT_MESSAGES
  333.       else
  334.     emu_printall();
  335. #endif PRINT_MESSAGES
  336.  
  337.       /*
  338.        * The 80486 generates an interrupt on the next non-control FPU
  339.        * instruction. So we need some means of flagging it.
  340.        * We use the ES (Error Summary) bit for this, assuming that
  341.        * this is the way a real FPU does it (until I can check it out),
  342.        * if not, then some method such as the following kludge might
  343.        * be needed.
  344.        */
  345. /*      regs[0].tag |= TW_FPU_Interrupt; */
  346.     }
  347.   RE_ENTRANT_CHECK_ON;
  348.  
  349. #ifdef __DEBUG__
  350.   math_abort(FPU_info,SIGFPE);
  351. #endif __DEBUG__
  352.  
  353. }
  354.  
  355.  
  356. /* Real operation attempted on two operands, one a NaN. */
  357. /* Returns nz if the exception is unmasked */
  358. asmlinkage int real_2op_NaN(FPU_REG const *a, FPU_REG const *b, FPU_REG *dest)
  359. {
  360.   FPU_REG const *x;
  361.   int signalling;
  362.  
  363.   /* The default result for the case of two "equal" NaNs (signs may
  364.      differ) is chosen to reproduce 80486 behaviour */
  365.   x = a;
  366.   if (a->tag == TW_NaN)
  367.     {
  368.       if (b->tag == TW_NaN)
  369.     {
  370.       signalling = !(a->sigh & b->sigh & 0x40000000);
  371.       /* find the "larger" */
  372.       if ( significand(a) < significand(b) )
  373.         x = b;
  374.     }
  375.       else
  376.     {
  377.       /* return the quiet version of the NaN in a */
  378.       signalling = !(a->sigh & 0x40000000);
  379.     }
  380.     }
  381.   else
  382. #ifdef PARANOID
  383.     if (b->tag == TW_NaN)
  384. #endif PARANOID
  385.     {
  386.       signalling = !(b->sigh & 0x40000000);
  387.       x = b;
  388.     }
  389. #ifdef PARANOID
  390.   else
  391.     {
  392.       signalling = 0;
  393.       EXCEPTION(EX_INTERNAL|0x113);
  394.       x = &CONST_QNaN;
  395.     }
  396. #endif PARANOID
  397.  
  398.   if ( !signalling )
  399.     {
  400.       if ( !(x->sigh & 0x80000000) )  /* pseudo-NaN ? */
  401.     x = &CONST_QNaN;
  402.       reg_move(x, dest);
  403.       return 0;
  404.     }
  405.  
  406.   if ( control_word & CW_Invalid )
  407.     {
  408.       /* The masked response */
  409.       if ( !(x->sigh & 0x80000000) )  /* pseudo-NaN ? */
  410.     x = &CONST_QNaN;
  411.       reg_move(x, dest);
  412.       /* ensure a Quiet NaN */
  413.       dest->sigh |= 0x40000000;
  414.     }
  415.  
  416.   EXCEPTION(EX_Invalid);
  417.   
  418.   return !(control_word & CW_Invalid);
  419. }
  420.  
  421.  
  422. /* Invalid arith operation on Valid registers */
  423. /* Returns nz if the exception is unmasked */
  424. asmlinkage int arith_invalid(FPU_REG *dest)
  425. {
  426.  
  427.   EXCEPTION(EX_Invalid);
  428.   
  429.   if ( control_word & CW_Invalid )
  430.     {
  431.       /* The masked response */
  432.       reg_move(&CONST_QNaN, dest);
  433.     }
  434.   
  435.   return !(control_word & CW_Invalid);
  436.  
  437. }
  438.  
  439.  
  440. /* Divide a finite number by zero */
  441. asmlinkage int divide_by_zero(int sign, FPU_REG *dest)
  442. {
  443.  
  444.   if ( control_word & CW_ZeroDiv )
  445.     {
  446.       /* The masked response */
  447.       reg_move(&CONST_INF, dest);
  448.       dest->sign = (unsigned char)sign;
  449.     }
  450.  
  451.   EXCEPTION(EX_ZeroDiv);
  452.  
  453.   return !(control_word & CW_ZeroDiv);
  454.  
  455. }
  456.  
  457.  
  458. /* This may be called often, so keep it lean */
  459. int set_precision_flag(int flags)
  460. {
  461.   if ( control_word & CW_Precision )
  462.     {
  463.       partial_status &= ~(SW_C1 & flags);
  464.       partial_status |= flags;   /* The masked response */
  465.       return 0;
  466.     }
  467.   else
  468.     {
  469.       exception(flags);
  470.       return 1;
  471.     }
  472. }
  473.  
  474.  
  475. /* This may be called often, so keep it lean */
  476. asmlinkage void set_precision_flag_up(void)
  477. {
  478.   if ( control_word & CW_Precision )
  479.     partial_status |= (SW_Precision | SW_C1);   /* The masked response */
  480.   else
  481.     exception(EX_Precision | SW_C1);
  482.  
  483. }
  484.  
  485.  
  486. /* This may be called often, so keep it lean */
  487. asmlinkage void set_precision_flag_down(void)
  488. {
  489.   if ( control_word & CW_Precision )
  490.     {   /* The masked response */
  491.       partial_status &= ~SW_C1;
  492.       partial_status |= SW_Precision;
  493.     }
  494.   else
  495.     exception(EX_Precision);
  496. }
  497.  
  498.  
  499. asmlinkage int denormal_operand(void)
  500. {
  501.   if ( control_word & CW_Denormal )
  502.     {   /* The masked response */
  503.       partial_status |= SW_Denorm_Op;
  504.       return 0;
  505.     }
  506.   else
  507.     {
  508.       exception(EX_Denormal);
  509.       return 1;
  510.     }
  511. }
  512.  
  513.  
  514. asmlinkage int arith_overflow(FPU_REG *dest)
  515. {
  516.  
  517.   if ( control_word & CW_Overflow )
  518.     {
  519.       char sign;
  520.       /* The masked response */
  521. /* ###### The response here depends upon the rounding mode */
  522.       sign = dest->sign;
  523.       reg_move(&CONST_INF, dest);
  524.       dest->sign = sign;
  525.     }
  526.   else
  527.     {
  528.       /* Subtract the magic number from the exponent */
  529.       dest->exp -= (3 * (1 << 13));
  530.     }
  531.  
  532.   EXCEPTION(EX_Overflow);
  533.   if ( control_word & CW_Overflow )
  534.     {
  535.       /* The overflow exception is masked. */
  536.       /* By definition, precision is lost.
  537.      The roundup bit (C1) is also set because we have
  538.      "rounded" upwards to Infinity. */
  539.       EXCEPTION(EX_Precision | SW_C1);
  540.       return !(control_word & CW_Precision);
  541.     }
  542.  
  543.   return !(control_word & CW_Overflow);
  544.  
  545. }
  546.  
  547.  
  548. asmlinkage int arith_underflow(FPU_REG *dest)
  549. {
  550.  
  551.   if ( control_word & CW_Underflow )
  552.     {
  553.       /* The masked response */
  554.       if ( dest->exp <= EXP_UNDER - 63 )
  555.     {
  556.       reg_move(&CONST_Z, dest);
  557.       partial_status &= ~SW_C1;       /* Round down. */
  558.     }
  559.     }
  560.   else
  561.     {
  562.       /* Add the magic number to the exponent. */
  563.       dest->exp += (3 * (1 << 13));
  564.     }
  565.  
  566.   EXCEPTION(EX_Underflow);
  567.   if ( control_word & CW_Underflow )
  568.     {
  569.       /* The underflow exception is masked. */
  570.       EXCEPTION(EX_Precision);
  571.       return !(control_word & CW_Precision);
  572.     }
  573.  
  574.   return !(control_word & CW_Underflow);
  575.  
  576. }
  577.  
  578.  
  579. void stack_overflow(void)
  580. {
  581.  
  582.  if ( control_word & CW_Invalid )
  583.     {
  584.       /* The masked response */
  585.       top--;
  586.       reg_move(&CONST_QNaN, FPU_st0_ptr = &st(0));
  587.     }
  588.  
  589.   EXCEPTION(EX_StackOver);
  590.  
  591.   return;
  592.  
  593. }
  594.  
  595.  
  596. void stack_underflow(void)
  597. {
  598.  
  599.  if ( control_word & CW_Invalid )
  600.     {
  601.       /* The masked response */
  602.       reg_move(&CONST_QNaN, FPU_st0_ptr);
  603.     }
  604.  
  605.   EXCEPTION(EX_StackUnder);
  606.  
  607.   return;
  608.  
  609. }
  610.  
  611.  
  612. void stack_underflow_i(int i)
  613. {
  614.  
  615.  if ( control_word & CW_Invalid )
  616.     {
  617.       /* The masked response */
  618.       reg_move(&CONST_QNaN, &(st(i)));
  619.     }
  620.  
  621.   EXCEPTION(EX_StackUnder);
  622.  
  623.   return;
  624.  
  625. }
  626.  
  627.  
  628. void stack_underflow_pop(int i)
  629. {
  630.  
  631.  if ( control_word & CW_Invalid )
  632.     {
  633.       /* The masked response */
  634.       reg_move(&CONST_QNaN, &(st(i)));
  635.       pop();
  636.     }
  637.  
  638.   EXCEPTION(EX_StackUnder);
  639.  
  640.   return;
  641.  
  642. }
  643.  
  644.