xref: /netbsd-src/sys/arch/powerpc/include/fenv.h (revision cddc78ea67e20759c213d3f50ea3bd06ade17338)
1*cddc78eaSriastradh /*	$NetBSD: fenv.h,v 1.8 2024/10/30 15:56:11 riastradh Exp $	*/
2ec195e5aSchristos 
3ec195e5aSchristos /*-
4ec195e5aSchristos  * Copyright (c) 2004-2005 David Schultz <das@FreeBSD.ORG>
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27ec195e5aSchristos  *
28ec195e5aSchristos  * $FreeBSD: head/lib/msun/powerpc/fenv.h 226218 2011-10-10 15:43:09Z das $
29ec195e5aSchristos  */
30ec195e5aSchristos 
31ec195e5aSchristos #ifndef	_POWERPC_FENV_H_
32ec195e5aSchristos #define	_POWERPC_FENV_H_
33ec195e5aSchristos 
34*cddc78eaSriastradh #include <sys/featuretest.h>
35ec195e5aSchristos #include <sys/stdint.h>
36ec195e5aSchristos 
37ec195e5aSchristos /* Exception flags */
38ec195e5aSchristos #define	FE_INEXACT	0x02000000
39ec195e5aSchristos #define	FE_DIVBYZERO	0x04000000
40ec195e5aSchristos #define	FE_UNDERFLOW	0x08000000
41ec195e5aSchristos #define	FE_OVERFLOW	0x10000000
42ec195e5aSchristos #define	FE_INVALID	0x20000000	/* all types of invalid FP ops */
43ec195e5aSchristos 
44ec195e5aSchristos /*
45ec195e5aSchristos  * The PowerPC architecture has extra invalid flags that indicate the
46ec195e5aSchristos  * specific type of invalid operation occurred.  These flags may be
47ec195e5aSchristos  * tested, set, and cleared---but not masked---separately.  All of
48ec195e5aSchristos  * these bits are cleared when FE_INVALID is cleared, but only
49ec195e5aSchristos  * FE_VXSOFT is set when FE_INVALID is explicitly set in software.
50ec195e5aSchristos  */
51ec195e5aSchristos #define	FE_VXCVI	0x00000100	/* invalid integer convert */
52ec195e5aSchristos #define	FE_VXSQRT	0x00000200	/* square root of a negative */
53ec195e5aSchristos #define	FE_VXSOFT	0x00000400	/* software-requested exception */
54ec195e5aSchristos #define	FE_VXVC		0x00080000	/* ordered comparison involving NaN */
55ec195e5aSchristos #define	FE_VXIMZ	0x00100000	/* inf * 0 */
56ec195e5aSchristos #define	FE_VXZDZ	0x00200000	/* 0 / 0 */
57ec195e5aSchristos #define	FE_VXIDI	0x00400000	/* inf / inf */
58ec195e5aSchristos #define	FE_VXISI	0x00800000	/* inf - inf */
59ec195e5aSchristos #define	FE_VXSNAN	0x01000000	/* operation on a signalling NaN */
60ec195e5aSchristos #define	FE_ALL_INVALID	(FE_VXCVI | FE_VXSQRT | FE_VXSOFT | FE_VXVC | \
61ec195e5aSchristos 			 FE_VXIMZ | FE_VXZDZ | FE_VXIDI | FE_VXISI | \
62ec195e5aSchristos 			 FE_VXSNAN | FE_INVALID)
63ec195e5aSchristos #define	FE_ALL_EXCEPT	(FE_DIVBYZERO | FE_INEXACT | \
64ec195e5aSchristos 			 FE_ALL_INVALID | FE_OVERFLOW | FE_UNDERFLOW)
65ec195e5aSchristos 
66ec195e5aSchristos /* Rounding modes */
67ec195e5aSchristos #define	FE_TONEAREST	0x0000
68ec195e5aSchristos #define	FE_TOWARDZERO	0x0001
69ec195e5aSchristos #define	FE_UPWARD	0x0002
70ec195e5aSchristos #define	FE_DOWNWARD	0x0003
71ec195e5aSchristos #define	_ROUND_MASK	(FE_TONEAREST | FE_DOWNWARD | \
72ec195e5aSchristos 			 FE_UPWARD | FE_TOWARDZERO)
73ec195e5aSchristos 
747e30e943Schs #ifndef _SOFT_FLOAT
757e30e943Schs 
767e30e943Schs #ifndef	__fenv_static
777e30e943Schs #define	__fenv_static	static
787e30e943Schs #endif
797e30e943Schs 
807e30e943Schs typedef	uint32_t	fenv_t;
817e30e943Schs typedef	uint32_t	fexcept_t;
827e30e943Schs 
83ec195e5aSchristos #ifndef _KERNEL
84ec195e5aSchristos __BEGIN_DECLS
85ec195e5aSchristos 
86ec195e5aSchristos /* Default floating-point environment */
87ec195e5aSchristos extern const fenv_t	__fe_dfl_env;
88ec195e5aSchristos #define	FE_DFL_ENV	(&__fe_dfl_env)
89ec195e5aSchristos 
90ec195e5aSchristos /* We need to be able to map status flag positions to mask flag positions */
91ec195e5aSchristos #define	_FPUSW_SHIFT	22
92ec195e5aSchristos #define	_ENABLE_MASK	((FE_DIVBYZERO | FE_INEXACT | FE_INVALID | \
93ec195e5aSchristos 			 FE_OVERFLOW | FE_UNDERFLOW) >> _FPUSW_SHIFT)
94ec195e5aSchristos 
95ec195e5aSchristos #ifndef _SOFT_FLOAT
96ec195e5aSchristos #define	__mffs(__env)	__asm __volatile("mffs %0" : "=f" (*(__env)))
97ec195e5aSchristos #define	__mtfsf(__env)	__asm __volatile("mtfsf 255,%0" : : "f" (__env))
981e728605Schs 
9987fd18f8Schristos static __inline uint32_t
1001e728605Schs __mfmsr(void)
1011e728605Schs {
1021e728605Schs 	uint32_t __msr;
1031e728605Schs 
1041e728605Schs 	__asm volatile ("mfmsr %0" : "=r"(__msr));
1051e728605Schs 	return __msr;
1061e728605Schs }
1071e728605Schs 
10887fd18f8Schristos static __inline void
1091e728605Schs __mtmsr(uint32_t __msr)
1101e728605Schs {
1111e728605Schs 
1121e728605Schs 	__asm volatile ("mtmsr %0" : : "r"(__msr));
1131e728605Schs }
1141e728605Schs 
1151e728605Schs #define __MSR_FE_MASK	(0x00000800 | 0x00000100)
1161e728605Schs #define __MSR_FE_DIS	(0)
1171e728605Schs #define __MSR_FE_PREC	(0x00000800 | 0x00000100)
1181e728605Schs 
11987fd18f8Schristos static __inline void
1201e728605Schs __updatemsr(uint32_t __reg)
1211e728605Schs {
1221e728605Schs 	uint32_t __msr;
1231e728605Schs 
1241e728605Schs 	__msr = __mfmsr() & ~__MSR_FE_MASK;
1251e728605Schs 	if (__reg != 0) {
1261e728605Schs 		__msr |= __MSR_FE_PREC;
1271e728605Schs 	} else {
1281e728605Schs 		__msr |= __MSR_FE_DIS;
1291e728605Schs 	}
1301e728605Schs 	__mtmsr(__msr);
1311e728605Schs }
1321e728605Schs 
133ec195e5aSchristos #else
134ec195e5aSchristos #define	__mffs(__env)
135ec195e5aSchristos #define	__mtfsf(__env)
1361e728605Schs #define __updatemsr(__reg)
137ec195e5aSchristos #endif
138ec195e5aSchristos 
139ec195e5aSchristos union __fpscr {
140ec195e5aSchristos 	double __d;
141ec195e5aSchristos 	struct {
142ec195e5aSchristos 		uint32_t __junk;
143ec195e5aSchristos 		fenv_t __reg;
144ec195e5aSchristos 	} __bits;
145ec195e5aSchristos };
146ec195e5aSchristos 
14701c63c4fSchristos #if __GNUC_PREREQ__(8, 0)
14801c63c4fSchristos #pragma GCC diagnostic push
14901c63c4fSchristos #pragma GCC diagnostic ignored "-Wshadow"
15001c63c4fSchristos #endif
15101c63c4fSchristos 
15287fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
153ec195e5aSchristos feclearexcept(int __excepts)
154ec195e5aSchristos {
155ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
156ec195e5aSchristos 
157ec195e5aSchristos 	if (__excepts & FE_INVALID)
158ec195e5aSchristos 		__excepts |= FE_ALL_INVALID;
159ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
160ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg &= ~__excepts;
161ec195e5aSchristos 	__mtfsf(__r.__d);
162ec195e5aSchristos 	return (0);
163ec195e5aSchristos }
164ec195e5aSchristos 
16587fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
166ec195e5aSchristos fegetexceptflag(fexcept_t *__flagp, int __excepts)
167ec195e5aSchristos {
168ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
169ec195e5aSchristos 
170ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
171ec195e5aSchristos 	*__flagp = __r.__bits.__reg & __excepts;
172ec195e5aSchristos 	return (0);
173ec195e5aSchristos }
174ec195e5aSchristos 
17587fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
176ec195e5aSchristos fesetexceptflag(const fexcept_t *__flagp, int __excepts)
177ec195e5aSchristos {
178ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
179ec195e5aSchristos 
180ec195e5aSchristos 	if (__excepts & FE_INVALID)
181fb9bbc71Srin 		__excepts |= FE_ALL_INVALID;
182ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
183ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg &= ~__excepts;
184ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg |= *__flagp & __excepts;
185ec195e5aSchristos 	__mtfsf(__r.__d);
186ec195e5aSchristos 	return (0);
187ec195e5aSchristos }
188ec195e5aSchristos 
18987fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
190ec195e5aSchristos feraiseexcept(int __excepts)
191ec195e5aSchristos {
192ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
193ec195e5aSchristos 
194ec195e5aSchristos 	if (__excepts & FE_INVALID)
195ec195e5aSchristos 		__excepts |= FE_VXSOFT;
196ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
197ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg |= __excepts;
198ec195e5aSchristos 	__mtfsf(__r.__d);
199ec195e5aSchristos 	return (0);
200ec195e5aSchristos }
201ec195e5aSchristos 
20287fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
203ec195e5aSchristos fetestexcept(int __excepts)
204ec195e5aSchristos {
205ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
206ec195e5aSchristos 
207ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
208ec195e5aSchristos 	return (__r.__bits.__reg & __excepts);
209ec195e5aSchristos }
210ec195e5aSchristos 
21187fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
212ec195e5aSchristos fegetround(void)
213ec195e5aSchristos {
214ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
215ec195e5aSchristos 
216ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
217ec195e5aSchristos 	return (__r.__bits.__reg & _ROUND_MASK);
218ec195e5aSchristos }
219ec195e5aSchristos 
22087fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
221ec195e5aSchristos fesetround(int __round)
222ec195e5aSchristos {
223ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
224ec195e5aSchristos 
225ec195e5aSchristos 	if (__round & ~_ROUND_MASK)
226ec195e5aSchristos 		return (-1);
227ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
228ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg &= ~_ROUND_MASK;
229ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg |= __round;
230ec195e5aSchristos 	__mtfsf(__r.__d);
231ec195e5aSchristos 	return (0);
232ec195e5aSchristos }
233ec195e5aSchristos 
23487fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
235ec195e5aSchristos fegetenv(fenv_t *__envp)
236ec195e5aSchristos {
237ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
238ec195e5aSchristos 
239ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
240ec195e5aSchristos 	*__envp = __r.__bits.__reg;
241ec195e5aSchristos 	return (0);
242ec195e5aSchristos }
243ec195e5aSchristos 
24487fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
245ec195e5aSchristos feholdexcept(fenv_t *__envp)
246ec195e5aSchristos {
247ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
2481e728605Schs 	uint32_t msr;
249ec195e5aSchristos 
250ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
251eabf26b1Sphx 	*__envp = __r.__bits.__reg;
252ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg &= ~(FE_ALL_EXCEPT | _ENABLE_MASK);
253ec195e5aSchristos 	__mtfsf(__r.__d);
2541e728605Schs 	__updatemsr(__r.__bits.__reg);
255ec195e5aSchristos 	return (0);
256ec195e5aSchristos }
257ec195e5aSchristos 
25887fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
259ec195e5aSchristos fesetenv(const fenv_t *__envp)
260ec195e5aSchristos {
261ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
262ec195e5aSchristos 
263ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg = *__envp;
264ec195e5aSchristos 	__mtfsf(__r.__d);
2651e728605Schs 	__updatemsr(__r.__bits.__reg);
266ec195e5aSchristos 	return (0);
267ec195e5aSchristos }
268ec195e5aSchristos 
26987fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
270ec195e5aSchristos feupdateenv(const fenv_t *__envp)
271ec195e5aSchristos {
272ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
273ec195e5aSchristos 
274ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
275ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg &= FE_ALL_EXCEPT;
276ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg |= *__envp;
277ec195e5aSchristos 	__mtfsf(__r.__d);
2781e728605Schs 	__updatemsr(__r.__bits.__reg);
279ec195e5aSchristos 	return (0);
280ec195e5aSchristos }
281ec195e5aSchristos 
28201c63c4fSchristos #if __GNUC_PREREQ__(8, 0)
28301c63c4fSchristos #pragma GCC diagnostic pop
28401c63c4fSchristos #endif
28501c63c4fSchristos 
286ec195e5aSchristos #if defined(_NETBSD_SOURCE) || defined(_GNU_SOURCE)
287ec195e5aSchristos 
28887fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
289ec195e5aSchristos feenableexcept(int __mask)
290ec195e5aSchristos {
291ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
292ec195e5aSchristos 	fenv_t __oldmask;
293ec195e5aSchristos 
294ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
295ec195e5aSchristos 	__oldmask = __r.__bits.__reg;
296ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg |= (__mask & FE_ALL_EXCEPT) >> _FPUSW_SHIFT;
297ec195e5aSchristos 	__mtfsf(__r.__d);
2981e728605Schs 	__updatemsr(__r.__bits.__reg);
299ec195e5aSchristos 	return ((__oldmask & _ENABLE_MASK) << _FPUSW_SHIFT);
300ec195e5aSchristos }
301ec195e5aSchristos 
30287fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
303ec195e5aSchristos fedisableexcept(int __mask)
304ec195e5aSchristos {
305ec195e5aSchristos 	union __fpscr __r;
306ec195e5aSchristos 	fenv_t __oldmask;
307ec195e5aSchristos 
308ec195e5aSchristos 	__mffs(&__r.__d);
309ec195e5aSchristos 	__oldmask = __r.__bits.__reg;
310ec195e5aSchristos 	__r.__bits.__reg &= ~((__mask & FE_ALL_EXCEPT) >> _FPUSW_SHIFT);
311ec195e5aSchristos 	__mtfsf(__r.__d);
3121e728605Schs 	__updatemsr(__r.__bits.__reg);
313ec195e5aSchristos 	return ((__oldmask & _ENABLE_MASK) << _FPUSW_SHIFT);
314ec195e5aSchristos }
315ec195e5aSchristos 
31687fd18f8Schristos __fenv_static __inline int
317ec195e5aSchristos fegetexcept(void)
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