]> git.proxmox.com Git - qemu.git/blobdiff - fpu/softfloat.h
softfloat: Drop [s]bits{8, 16, 32, 64} types in favor of [u]int{8, 16, 32, 64}_t
[qemu.git] / fpu / softfloat.h
index 850a01f080ebb1b150eb8f0502f212776b426088..5d05fa5cf872407fa02fec93493fbfd07a096d4a 100644 (file)
@@ -1,3 +1,9 @@
+/*
+ * QEMU float support
+ *
+ * Derived from SoftFloat.
+ */
+
 /*============================================================================
 
 This C header file is part of the SoftFloat IEC/IEEE Floating-point Arithmetic
@@ -32,7 +38,7 @@ these four paragraphs for those parts of this code that are retained.
 #ifndef SOFTFLOAT_H
 #define SOFTFLOAT_H
 
-#if defined(HOST_SOLARIS) && defined(NEEDS_LIBSUNMATH)
+#if defined(CONFIG_SOLARIS) && defined(CONFIG_NEEDS_LIBSUNMATH)
 #include <sunmath.h>
 #endif
 
@@ -59,24 +65,15 @@ typedef signed int int32;
 typedef uint64_t uint64;
 typedef int64_t int64;
 
-/*----------------------------------------------------------------------------
-| Each of the following `typedef's defines a type that holds integers
-| of _exactly_ the number of bits specified.  For instance, for most
-| implementation of C, `bits16' and `sbits16' should be `typedef'ed to
-| `unsigned short int' and `signed short int' (or `short int'), respectively.
-*----------------------------------------------------------------------------*/
-typedef uint8_t bits8;
-typedef int8_t sbits8;
-typedef uint16_t bits16;
-typedef int16_t sbits16;
-typedef uint32_t bits32;
-typedef int32_t sbits32;
-typedef uint64_t bits64;
-typedef int64_t sbits64;
-
 #define LIT64( a ) a##LL
 #define INLINE static inline
 
+#if defined(TARGET_MIPS) || defined(TARGET_SH4)
+#define SNAN_BIT_IS_ONE                1
+#else
+#define SNAN_BIT_IS_ONE                0
+#endif
+
 /*----------------------------------------------------------------------------
 | The macro `FLOATX80' must be defined to enable the extended double-precision
 | floating-point format `floatx80'.  If this macro is not defined, the
@@ -90,7 +87,7 @@ typedef int64_t sbits64;
 #define FLOAT128
 #else
 /* native float support */
-#if (defined(__i386__) || defined(__x86_64__)) && !defined(HOST_BSD)
+#if (defined(__i386__) || defined(__x86_64__)) && !defined(CONFIG_BSD)
 #define FLOATX80
 #endif
 #endif /* !CONFIG_SOFTFLOAT */
@@ -119,24 +116,38 @@ enum {
    x86/gcc 3.x seems to struggle a bit, so leave them disabled by default.  */
 //#define USE_SOFTFLOAT_STRUCT_TYPES
 #ifdef USE_SOFTFLOAT_STRUCT_TYPES
+typedef struct {
+    uint16_t v;
+} float16;
+#define float16_val(x) (((float16)(x)).v)
+#define make_float16(x) __extension__ ({ float16 f16_val = {x}; f16_val; })
+#define const_float16(x) { x }
 typedef struct {
     uint32_t v;
 } float32;
 /* The cast ensures an error if the wrong type is passed.  */
 #define float32_val(x) (((float32)(x)).v)
 #define make_float32(x) __extension__ ({ float32 f32_val = {x}; f32_val; })
+#define const_float32(x) { x }
 typedef struct {
     uint64_t v;
 } float64;
 #define float64_val(x) (((float64)(x)).v)
 #define make_float64(x) __extension__ ({ float64 f64_val = {x}; f64_val; })
+#define const_float64(x) { x }
 #else
+typedef uint16_t float16;
 typedef uint32_t float32;
 typedef uint64_t float64;
+#define float16_val(x) (x)
 #define float32_val(x) (x)
 #define float64_val(x) (x)
+#define make_float16(x) (x)
 #define make_float32(x) (x)
 #define make_float64(x) (x)
+#define const_float16(x) (x)
+#define const_float32(x) (x)
+#define const_float64(x) (x)
 #endif
 #ifdef FLOATX80
 typedef struct {
@@ -146,7 +157,7 @@ typedef struct {
 #endif
 #ifdef FLOAT128
 typedef struct {
-#ifdef WORDS_BIGENDIAN
+#ifdef HOST_WORDS_BIGENDIAN
     uint64_t high, low;
 #else
     uint64_t low, high;
@@ -180,7 +191,8 @@ enum {
     float_flag_divbyzero =  4,
     float_flag_overflow  =  8,
     float_flag_underflow = 16,
-    float_flag_inexact   = 32
+    float_flag_inexact   = 32,
+    float_flag_input_denormal = 64
 };
 
 typedef struct float_status {
@@ -190,7 +202,10 @@ typedef struct float_status {
 #ifdef FLOATX80
     signed char floatx80_rounding_precision;
 #endif
+    /* should denormalised results go to zero and set the inexact flag? */
     flag flush_to_zero;
+    /* should denormalised inputs go to zero and set the input_denormal flag? */
+    flag flush_inputs_to_zero;
     flag default_nan_mode;
 } float_status;
 
@@ -200,6 +215,10 @@ INLINE void set_flush_to_zero(flag val STATUS_PARAM)
 {
     STATUS(flush_to_zero) = val;
 }
+INLINE void set_flush_inputs_to_zero(flag val STATUS_PARAM)
+{
+    STATUS(flush_inputs_to_zero) = val;
+}
 INLINE void set_default_nan_mode(flag val STATUS_PARAM)
 {
     STATUS(default_nan_mode) = val;
@@ -221,36 +240,62 @@ void float_raise( int8 flags STATUS_PARAM);
 /*----------------------------------------------------------------------------
 | Software IEC/IEEE integer-to-floating-point conversion routines.
 *----------------------------------------------------------------------------*/
-float32 int32_to_float32( int STATUS_PARAM );
-float64 int32_to_float64( int STATUS_PARAM );
+float32 int32_to_float32( int32 STATUS_PARAM );
+float64 int32_to_float64( int32 STATUS_PARAM );
 float32 uint32_to_float32( unsigned int STATUS_PARAM );
 float64 uint32_to_float64( unsigned int STATUS_PARAM );
 #ifdef FLOATX80
-floatx80 int32_to_floatx80( int STATUS_PARAM );
+floatx80 int32_to_floatx80( int32 STATUS_PARAM );
 #endif
 #ifdef FLOAT128
-float128 int32_to_float128( int STATUS_PARAM );
+float128 int32_to_float128( int32 STATUS_PARAM );
 #endif
-float32 int64_to_float32( int64_t STATUS_PARAM );
-float32 uint64_to_float32( uint64_t STATUS_PARAM );
-float64 int64_to_float64( int64_t STATUS_PARAM );
-float64 uint64_to_float64( uint64_t STATUS_PARAM );
+float32 int64_to_float32( int64 STATUS_PARAM );
+float32 uint64_to_float32( uint64 STATUS_PARAM );
+float64 int64_to_float64( int64 STATUS_PARAM );
+float64 uint64_to_float64( uint64 STATUS_PARAM );
 #ifdef FLOATX80
-floatx80 int64_to_floatx80( int64_t STATUS_PARAM );
+floatx80 int64_to_floatx80( int64 STATUS_PARAM );
 #endif
 #ifdef FLOAT128
-float128 int64_to_float128( int64_t STATUS_PARAM );
+float128 int64_to_float128( int64 STATUS_PARAM );
+#endif
+
+/*----------------------------------------------------------------------------
+| Software half-precision conversion routines.
+*----------------------------------------------------------------------------*/
+float16 float32_to_float16( float32, flag STATUS_PARAM );
+float32 float16_to_float32( float16, flag STATUS_PARAM );
+
+/*----------------------------------------------------------------------------
+| Software half-precision operations.
+*----------------------------------------------------------------------------*/
+int float16_is_quiet_nan( float16 );
+int float16_is_signaling_nan( float16 );
+float16 float16_maybe_silence_nan( float16 );
+
+/*----------------------------------------------------------------------------
+| The pattern for a default generated half-precision NaN.
+*----------------------------------------------------------------------------*/
+#if defined(TARGET_ARM)
+#define float16_default_nan make_float16(0x7E00)
+#elif SNAN_BIT_IS_ONE
+#define float16_default_nan make_float16(0x7DFF)
+#else
+#define float16_default_nan make_float16(0xFE00)
 #endif
 
 /*----------------------------------------------------------------------------
 | Software IEC/IEEE single-precision conversion routines.
 *----------------------------------------------------------------------------*/
-int float32_to_int32( float32 STATUS_PARAM );
-int float32_to_int32_round_to_zero( float32 STATUS_PARAM );
-unsigned int float32_to_uint32( float32 STATUS_PARAM );
-unsigned int float32_to_uint32_round_to_zero( float32 STATUS_PARAM );
-int64_t float32_to_int64( float32 STATUS_PARAM );
-int64_t float32_to_int64_round_to_zero( float32 STATUS_PARAM );
+int16 float32_to_int16_round_to_zero( float32 STATUS_PARAM );
+unsigned int float32_to_uint16_round_to_zero( float32 STATUS_PARAM );
+int32 float32_to_int32( float32 STATUS_PARAM );
+int32 float32_to_int32_round_to_zero( float32 STATUS_PARAM );
+uint32 float32_to_uint32( float32 STATUS_PARAM );
+uint32 float32_to_uint32_round_to_zero( float32 STATUS_PARAM );
+int64 float32_to_int64( float32 STATUS_PARAM );
+int64 float32_to_int64_round_to_zero( float32 STATUS_PARAM );
 float64 float32_to_float64( float32 STATUS_PARAM );
 #ifdef FLOATX80
 floatx80 float32_to_floatx80( float32 STATUS_PARAM );
@@ -269,6 +314,7 @@ float32 float32_mul( float32, float32 STATUS_PARAM );
 float32 float32_div( float32, float32 STATUS_PARAM );
 float32 float32_rem( float32, float32 STATUS_PARAM );
 float32 float32_sqrt( float32 STATUS_PARAM );
+float32 float32_exp2( float32 STATUS_PARAM );
 float32 float32_log2( float32 STATUS_PARAM );
 int float32_eq( float32, float32 STATUS_PARAM );
 int float32_le( float32, float32 STATUS_PARAM );
@@ -278,17 +324,24 @@ int float32_le_quiet( float32, float32 STATUS_PARAM );
 int float32_lt_quiet( float32, float32 STATUS_PARAM );
 int float32_compare( float32, float32 STATUS_PARAM );
 int float32_compare_quiet( float32, float32 STATUS_PARAM );
-int float32_is_nan( float32 );
+int float32_is_quiet_nan( float32 );
 int float32_is_signaling_nan( float32 );
+float32 float32_maybe_silence_nan( float32 );
 float32 float32_scalbn( float32, int STATUS_PARAM );
 
 INLINE float32 float32_abs(float32 a)
 {
+    /* Note that abs does *not* handle NaN specially, nor does
+     * it flush denormal inputs to zero.
+     */
     return make_float32(float32_val(a) & 0x7fffffff);
 }
 
 INLINE float32 float32_chs(float32 a)
 {
+    /* Note that chs does *not* handle NaN specially, nor does
+     * it flush denormal inputs to zero.
+     */
     return make_float32(float32_val(a) ^ 0x80000000);
 }
 
@@ -307,20 +360,54 @@ INLINE int float32_is_zero(float32 a)
     return (float32_val(a) & 0x7fffffff) == 0;
 }
 
+INLINE int float32_is_any_nan(float32 a)
+{
+    return ((float32_val(a) & ~(1 << 31)) > 0x7f800000UL);
+}
+
+INLINE int float32_is_zero_or_denormal(float32 a)
+{
+    return (float32_val(a) & 0x7f800000) == 0;
+}
+
+INLINE float32 float32_set_sign(float32 a, int sign)
+{
+    return make_float32((float32_val(a) & 0x7fffffff) | (sign << 31));
+}
+
 #define float32_zero make_float32(0)
 #define float32_one make_float32(0x3f800000)
+#define float32_ln2 make_float32(0x3f317218)
+#define float32_half make_float32(0x3f000000)
+#define float32_infinity make_float32(0x7f800000)
+
+
+/*----------------------------------------------------------------------------
+| The pattern for a default generated single-precision NaN.
+*----------------------------------------------------------------------------*/
+#if defined(TARGET_SPARC)
+#define float32_default_nan make_float32(0x7FFFFFFF)
+#elif defined(TARGET_PPC) || defined(TARGET_ARM) || defined(TARGET_ALPHA)
+#define float32_default_nan make_float32(0x7FC00000)
+#elif SNAN_BIT_IS_ONE
+#define float32_default_nan make_float32(0x7FBFFFFF)
+#else
+#define float32_default_nan make_float32(0xFFC00000)
+#endif
 
 /*----------------------------------------------------------------------------
 | Software IEC/IEEE double-precision conversion routines.
 *----------------------------------------------------------------------------*/
-int float64_to_int32( float64 STATUS_PARAM );
-int float64_to_int32_round_to_zero( float64 STATUS_PARAM );
-unsigned int float64_to_uint32( float64 STATUS_PARAM );
-unsigned int float64_to_uint32_round_to_zero( float64 STATUS_PARAM );
-int64_t float64_to_int64( float64 STATUS_PARAM );
-int64_t float64_to_int64_round_to_zero( float64 STATUS_PARAM );
-uint64_t float64_to_uint64 (float64 a STATUS_PARAM);
-uint64_t float64_to_uint64_round_to_zero (float64 a STATUS_PARAM);
+int16 float64_to_int16_round_to_zero( float64 STATUS_PARAM );
+unsigned int float64_to_uint16_round_to_zero( float64 STATUS_PARAM );
+int32 float64_to_int32( float64 STATUS_PARAM );
+int32 float64_to_int32_round_to_zero( float64 STATUS_PARAM );
+uint32 float64_to_uint32( float64 STATUS_PARAM );
+uint32 float64_to_uint32_round_to_zero( float64 STATUS_PARAM );
+int64 float64_to_int64( float64 STATUS_PARAM );
+int64 float64_to_int64_round_to_zero( float64 STATUS_PARAM );
+uint64 float64_to_uint64 (float64 a STATUS_PARAM);
+uint64 float64_to_uint64_round_to_zero (float64 a STATUS_PARAM);
 float32 float64_to_float32( float64 STATUS_PARAM );
 #ifdef FLOATX80
 floatx80 float64_to_floatx80( float64 STATUS_PARAM );
@@ -349,17 +436,24 @@ int float64_le_quiet( float64, float64 STATUS_PARAM );
 int float64_lt_quiet( float64, float64 STATUS_PARAM );
 int float64_compare( float64, float64 STATUS_PARAM );
 int float64_compare_quiet( float64, float64 STATUS_PARAM );
-int float64_is_nan( float64 a );
+int float64_is_quiet_nan( float64 a );
 int float64_is_signaling_nan( float64 );
+float64 float64_maybe_silence_nan( float64 );
 float64 float64_scalbn( float64, int STATUS_PARAM );
 
 INLINE float64 float64_abs(float64 a)
 {
+    /* Note that abs does *not* handle NaN specially, nor does
+     * it flush denormal inputs to zero.
+     */
     return make_float64(float64_val(a) & 0x7fffffffffffffffLL);
 }
 
 INLINE float64 float64_chs(float64 a)
 {
+    /* Note that chs does *not* handle NaN specially, nor does
+     * it flush denormal inputs to zero.
+     */
     return make_float64(float64_val(a) ^ 0x8000000000000000LL);
 }
 
@@ -378,18 +472,45 @@ INLINE int float64_is_zero(float64 a)
     return (float64_val(a) & 0x7fffffffffffffffLL) == 0;
 }
 
+INLINE int float64_is_any_nan(float64 a)
+{
+    return ((float64_val(a) & ~(1ULL << 63)) > 0x7ff0000000000000ULL);
+}
+
+INLINE float64 float64_set_sign(float64 a, int sign)
+{
+    return make_float64((float64_val(a) & 0x7fffffffffffffffULL)
+                        | ((int64_t)sign << 63));
+}
+
 #define float64_zero make_float64(0)
 #define float64_one make_float64(0x3ff0000000000000LL)
+#define float64_ln2 make_float64(0x3fe62e42fefa39efLL)
+#define float64_half make_float64(0x3fe0000000000000LL)
+#define float64_infinity make_float64(0x7ff0000000000000LL)
+
+/*----------------------------------------------------------------------------
+| The pattern for a default generated double-precision NaN.
+*----------------------------------------------------------------------------*/
+#if defined(TARGET_SPARC)
+#define float64_default_nan make_float64(LIT64( 0x7FFFFFFFFFFFFFFF ))
+#elif defined(TARGET_PPC) || defined(TARGET_ARM) || defined(TARGET_ALPHA)
+#define float64_default_nan make_float64(LIT64( 0x7FF8000000000000 ))
+#elif SNAN_BIT_IS_ONE
+#define float64_default_nan make_float64(LIT64( 0x7FF7FFFFFFFFFFFF ))
+#else
+#define float64_default_nan make_float64(LIT64( 0xFFF8000000000000 ))
+#endif
 
 #ifdef FLOATX80
 
 /*----------------------------------------------------------------------------
 | Software IEC/IEEE extended double-precision conversion routines.
 *----------------------------------------------------------------------------*/
-int floatx80_to_int32( floatx80 STATUS_PARAM );
-int floatx80_to_int32_round_to_zero( floatx80 STATUS_PARAM );
-int64_t floatx80_to_int64( floatx80 STATUS_PARAM );
-int64_t floatx80_to_int64_round_to_zero( floatx80 STATUS_PARAM );
+int32 floatx80_to_int32( floatx80 STATUS_PARAM );
+int32 floatx80_to_int32_round_to_zero( floatx80 STATUS_PARAM );
+int64 floatx80_to_int64( floatx80 STATUS_PARAM );
+int64 floatx80_to_int64_round_to_zero( floatx80 STATUS_PARAM );
 float32 floatx80_to_float32( floatx80 STATUS_PARAM );
 float64 floatx80_to_float64( floatx80 STATUS_PARAM );
 #ifdef FLOAT128
@@ -412,8 +533,9 @@ int floatx80_lt( floatx80, floatx80 STATUS_PARAM );
 int floatx80_eq_signaling( floatx80, floatx80 STATUS_PARAM );
 int floatx80_le_quiet( floatx80, floatx80 STATUS_PARAM );
 int floatx80_lt_quiet( floatx80, floatx80 STATUS_PARAM );
-int floatx80_is_nan( floatx80 );
+int floatx80_is_quiet_nan( floatx80 );
 int floatx80_is_signaling_nan( floatx80 );
+floatx80 floatx80_maybe_silence_nan( floatx80 );
 floatx80 floatx80_scalbn( floatx80, int STATUS_PARAM );
 
 INLINE floatx80 floatx80_abs(floatx80 a)
@@ -443,6 +565,24 @@ INLINE int floatx80_is_zero(floatx80 a)
     return (a.high & 0x7fff) == 0 && a.low == 0;
 }
 
+INLINE int floatx80_is_any_nan(floatx80 a)
+{
+    return ((a.high & 0x7fff) == 0x7fff) && (a.low<<1);
+}
+
+/*----------------------------------------------------------------------------
+| The pattern for a default generated extended double-precision NaN.  The
+| `high' and `low' values hold the most- and least-significant bits,
+| respectively.
+*----------------------------------------------------------------------------*/
+#if SNAN_BIT_IS_ONE
+#define floatx80_default_nan_high 0x7FFF
+#define floatx80_default_nan_low  LIT64( 0xBFFFFFFFFFFFFFFF )
+#else
+#define floatx80_default_nan_high 0xFFFF
+#define floatx80_default_nan_low  LIT64( 0xC000000000000000 )
+#endif
+
 #endif
 
 #ifdef FLOAT128
@@ -450,10 +590,10 @@ INLINE int floatx80_is_zero(floatx80 a)
 /*----------------------------------------------------------------------------
 | Software IEC/IEEE quadruple-precision conversion routines.
 *----------------------------------------------------------------------------*/
-int float128_to_int32( float128 STATUS_PARAM );
-int float128_to_int32_round_to_zero( float128 STATUS_PARAM );
-int64_t float128_to_int64( float128 STATUS_PARAM );
-int64_t float128_to_int64_round_to_zero( float128 STATUS_PARAM );
+int32 float128_to_int32( float128 STATUS_PARAM );
+int32 float128_to_int32_round_to_zero( float128 STATUS_PARAM );
+int64 float128_to_int64( float128 STATUS_PARAM );
+int64 float128_to_int64_round_to_zero( float128 STATUS_PARAM );
 float32 float128_to_float32( float128 STATUS_PARAM );
 float64 float128_to_float64( float128 STATUS_PARAM );
 #ifdef FLOATX80
@@ -478,8 +618,9 @@ int float128_le_quiet( float128, float128 STATUS_PARAM );
 int float128_lt_quiet( float128, float128 STATUS_PARAM );
 int float128_compare( float128, float128 STATUS_PARAM );
 int float128_compare_quiet( float128, float128 STATUS_PARAM );
-int float128_is_nan( float128 );
+int float128_is_quiet_nan( float128 );
 int float128_is_signaling_nan( float128 );
+float128 float128_maybe_silence_nan( float128 );
 float128 float128_scalbn( float128, int STATUS_PARAM );
 
 INLINE float128 float128_abs(float128 a)
@@ -509,6 +650,24 @@ INLINE int float128_is_zero(float128 a)
     return (a.high & 0x7fffffffffffffffLL) == 0 && a.low == 0;
 }
 
+INLINE int float128_is_any_nan(float128 a)
+{
+    return ((a.high >> 48) & 0x7fff) == 0x7fff &&
+        ((a.low != 0) || ((a.high & 0xffffffffffffLL) != 0));
+}
+
+/*----------------------------------------------------------------------------
+| The pattern for a default generated quadruple-precision NaN.  The `high' and
+| `low' values hold the most- and least-significant bits, respectively.
+*----------------------------------------------------------------------------*/
+#if SNAN_BIT_IS_ONE
+#define float128_default_nan_high LIT64( 0x7FFF7FFFFFFFFFFF )
+#define float128_default_nan_low  LIT64( 0xFFFFFFFFFFFFFFFF )
+#else
+#define float128_default_nan_high LIT64( 0xFFFF800000000000 )
+#define float128_default_nan_low  LIT64( 0x0000000000000000 )
+#endif
+
 #endif
 
 #else /* CONFIG_SOFTFLOAT */