1 /*---------------------------------------------------------------------------+
2  |  reg_compare.c                                                            |
3  |                                                                           |
4  | Compare two floating point registers                                      |
5  |                                                                           |
6  | Copyright (C) 1992,1993,1994,1997                                         |
7  |                  W. Metzenthen, 22 Parker St, Ormond, Vic 3163, Australia |
8  |                  E-mail   billm@suburbia.net                              |
9  |                                                                           |
10  |                                                                           |
11  +---------------------------------------------------------------------------*/
12 
13 /*---------------------------------------------------------------------------+
14  | compare() is the core FPU_REG comparison function                         |
15  +---------------------------------------------------------------------------*/
16 
17 #include "fpu_system.h"
18 #include "exception.h"
19 #include "fpu_emu.h"
20 #include "control_w.h"
21 #include "status_w.h"
22 
23 
compare(FPU_REG const * b,int tagb)24 static int compare(FPU_REG const *b, int tagb)
25 {
26   int diff, exp0, expb;
27   u_char	  	st0_tag;
28   FPU_REG  	*st0_ptr;
29   FPU_REG	x, y;
30   u_char		st0_sign, signb = getsign(b);
31 
32   st0_ptr = &st(0);
33   st0_tag = FPU_gettag0();
34   st0_sign = getsign(st0_ptr);
35 
36   if ( tagb == TAG_Special )
37     tagb = FPU_Special(b);
38   if ( st0_tag == TAG_Special )
39     st0_tag = FPU_Special(st0_ptr);
40 
41   if ( ((st0_tag != TAG_Valid) && (st0_tag != TW_Denormal))
42        || ((tagb != TAG_Valid) && (tagb != TW_Denormal)) )
43     {
44       if ( st0_tag == TAG_Zero )
45 	{
46 	  if ( tagb == TAG_Zero ) return COMP_A_eq_B;
47 	  if ( tagb == TAG_Valid )
48 	    return ((signb == SIGN_POS) ? COMP_A_lt_B : COMP_A_gt_B);
49 	  if ( tagb == TW_Denormal )
50 	    return ((signb == SIGN_POS) ? COMP_A_lt_B : COMP_A_gt_B)
51 	    | COMP_Denormal;
52 	}
53       else if ( tagb == TAG_Zero )
54 	{
55 	  if ( st0_tag == TAG_Valid )
56 	    return ((st0_sign == SIGN_POS) ? COMP_A_gt_B : COMP_A_lt_B);
57 	  if ( st0_tag == TW_Denormal )
58 	    return ((st0_sign == SIGN_POS) ? COMP_A_gt_B : COMP_A_lt_B)
59 	    | COMP_Denormal;
60 	}
61 
62       if ( st0_tag == TW_Infinity )
63 	{
64 	  if ( (tagb == TAG_Valid) || (tagb == TAG_Zero) )
65 	    return ((st0_sign == SIGN_POS) ? COMP_A_gt_B : COMP_A_lt_B);
66 	  else if ( tagb == TW_Denormal )
67 	    return ((st0_sign == SIGN_POS) ? COMP_A_gt_B : COMP_A_lt_B)
68 	      | COMP_Denormal;
69 	  else if ( tagb == TW_Infinity )
70 	    {
71 	      /* The 80486 book says that infinities can be equal! */
72 	      return (st0_sign == signb) ? COMP_A_eq_B :
73 		((st0_sign == SIGN_POS) ? COMP_A_gt_B : COMP_A_lt_B);
74 	    }
75 	  /* Fall through to the NaN code */
76 	}
77       else if ( tagb == TW_Infinity )
78 	{
79 	  if ( (st0_tag == TAG_Valid) || (st0_tag == TAG_Zero) )
80 	    return ((signb == SIGN_POS) ? COMP_A_lt_B : COMP_A_gt_B);
81 	  if ( st0_tag == TW_Denormal )
82 	    return ((signb == SIGN_POS) ? COMP_A_lt_B : COMP_A_gt_B)
83 		| COMP_Denormal;
84 	  /* Fall through to the NaN code */
85 	}
86 
87       /* The only possibility now should be that one of the arguments
88 	 is a NaN */
89       if ( (st0_tag == TW_NaN) || (tagb == TW_NaN) )
90 	{
91 	  int signalling = 0, unsupported = 0;
92 	  if ( st0_tag == TW_NaN )
93 	    {
94 	      signalling = (st0_ptr->sigh & 0xc0000000) == 0x80000000;
95 	      unsupported = !((exponent(st0_ptr) == EXP_OVER)
96 			      && (st0_ptr->sigh & 0x80000000));
97 	    }
98 	  if ( tagb == TW_NaN )
99 	    {
100 	      signalling |= (b->sigh & 0xc0000000) == 0x80000000;
101 	      unsupported |= !((exponent(b) == EXP_OVER)
102 			       && (b->sigh & 0x80000000));
103 	    }
104 	  if ( signalling || unsupported )
105 	    return COMP_No_Comp | COMP_SNaN | COMP_NaN;
106 	  else
107 	    /* Neither is a signaling NaN */
108 	    return COMP_No_Comp | COMP_NaN;
109 	}
110 
111       EXCEPTION(EX_Invalid);
112     }
113 
114   if (st0_sign != signb)
115     {
116       return ((st0_sign == SIGN_POS) ? COMP_A_gt_B : COMP_A_lt_B)
117 	| ( ((st0_tag == TW_Denormal) || (tagb == TW_Denormal)) ?
118 	    COMP_Denormal : 0);
119     }
120 
121   if ( (st0_tag == TW_Denormal) || (tagb == TW_Denormal) )
122     {
123       FPU_to_exp16(st0_ptr, &x);
124       FPU_to_exp16(b, &y);
125       st0_ptr = &x;
126       b = &y;
127       exp0 = exponent16(st0_ptr);
128       expb = exponent16(b);
129     }
130   else
131     {
132       exp0 = exponent(st0_ptr);
133       expb = exponent(b);
134     }
135 
136 #ifdef PARANOID
137   if (!(st0_ptr->sigh & 0x80000000)) EXCEPTION(EX_Invalid);
138   if (!(b->sigh & 0x80000000)) EXCEPTION(EX_Invalid);
139 #endif /* PARANOID */
140 
141   diff = exp0 - expb;
142   if ( diff == 0 )
143     {
144       diff = st0_ptr->sigh - b->sigh;  /* Works only if ms bits are
145 					      identical */
146       if ( diff == 0 )
147 	{
148 	diff = st0_ptr->sigl > b->sigl;
149 	if ( diff == 0 )
150 	  diff = -(st0_ptr->sigl < b->sigl);
151 	}
152     }
153 
154   if ( diff > 0 )
155     {
156       return ((st0_sign == SIGN_POS) ? COMP_A_gt_B : COMP_A_lt_B)
157 	| ( ((st0_tag == TW_Denormal) || (tagb == TW_Denormal)) ?
158 	    COMP_Denormal : 0);
159     }
160   if ( diff < 0 )
161     {
162       return ((st0_sign == SIGN_POS) ? COMP_A_lt_B : COMP_A_gt_B)
163 	| ( ((st0_tag == TW_Denormal) || (tagb == TW_Denormal)) ?
164 	    COMP_Denormal : 0);
165     }
166 
167   return COMP_A_eq_B
168     | ( ((st0_tag == TW_Denormal) || (tagb == TW_Denormal)) ?
169 	COMP_Denormal : 0);
170 
171 }
172 
173 
174 /* This function requires that st(0) is not empty */
FPU_compare_st_data(FPU_REG const * loaded_data,u_char loaded_tag)175 int FPU_compare_st_data(FPU_REG const *loaded_data, u_char loaded_tag)
176 {
177   int f = 0, c;
178 
179   c = compare(loaded_data, loaded_tag);
180 
181   if (c & COMP_NaN)
182     {
183       EXCEPTION(EX_Invalid);
184       f = SW_C3 | SW_C2 | SW_C0;
185     }
186   else
187     switch (c & 7)
188       {
189       case COMP_A_lt_B:
190 	f = SW_C0;
191 	break;
192       case COMP_A_eq_B:
193 	f = SW_C3;
194 	break;
195       case COMP_A_gt_B:
196 	f = 0;
197 	break;
198       case COMP_No_Comp:
199 	f = SW_C3 | SW_C2 | SW_C0;
200 	break;
201 #ifdef PARANOID
202       default:
203 	EXCEPTION(EX_INTERNAL|0x121);
204 	f = SW_C3 | SW_C2 | SW_C0;
205 	break;
206 #endif /* PARANOID */
207       }
208   setcc(f);
209   if (c & COMP_Denormal)
210     {
211       return denormal_operand() < 0;
212     }
213   return 0;
214 }
215 
216 
compare_st_st(int nr)217 static int compare_st_st(int nr)
218 {
219   int f = 0, c;
220   FPU_REG *st_ptr;
221 
222   if ( !NOT_EMPTY(0) || !NOT_EMPTY(nr) )
223     {
224       setcc(SW_C3 | SW_C2 | SW_C0);
225       /* Stack fault */
226       EXCEPTION(EX_StackUnder);
227       return !(control_word & CW_Invalid);
228     }
229 
230   st_ptr = &st(nr);
231   c = compare(st_ptr, FPU_gettagi(nr));
232   if (c & COMP_NaN)
233     {
234       setcc(SW_C3 | SW_C2 | SW_C0);
235       EXCEPTION(EX_Invalid);
236       return !(control_word & CW_Invalid);
237     }
238   else
239     switch (c & 7)
240       {
241       case COMP_A_lt_B:
242 	f = SW_C0;
243 	break;
244       case COMP_A_eq_B:
245 	f = SW_C3;
246 	break;
247       case COMP_A_gt_B:
248 	f = 0;
249 	break;
250       case COMP_No_Comp:
251 	f = SW_C3 | SW_C2 | SW_C0;
252 	break;
253 #ifdef PARANOID
254       default:
255 	EXCEPTION(EX_INTERNAL|0x122);
256 	f = SW_C3 | SW_C2 | SW_C0;
257 	break;
258 #endif /* PARANOID */
259       }
260   setcc(f);
261   if (c & COMP_Denormal)
262     {
263       return denormal_operand() < 0;
264     }
265   return 0;
266 }
267 
268 
compare_u_st_st(int nr)269 static int compare_u_st_st(int nr)
270 {
271   int f = 0, c;
272   FPU_REG *st_ptr;
273 
274   if ( !NOT_EMPTY(0) || !NOT_EMPTY(nr) )
275     {
276       setcc(SW_C3 | SW_C2 | SW_C0);
277       /* Stack fault */
278       EXCEPTION(EX_StackUnder);
279       return !(control_word & CW_Invalid);
280     }
281 
282   st_ptr = &st(nr);
283   c = compare(st_ptr, FPU_gettagi(nr));
284   if (c & COMP_NaN)
285     {
286       setcc(SW_C3 | SW_C2 | SW_C0);
287       if (c & COMP_SNaN)       /* This is the only difference between
288 				  un-ordered and ordinary comparisons */
289 	{
290 	  EXCEPTION(EX_Invalid);
291 	  return !(control_word & CW_Invalid);
292 	}
293       return 0;
294     }
295   else
296     switch (c & 7)
297       {
298       case COMP_A_lt_B:
299 	f = SW_C0;
300 	break;
301       case COMP_A_eq_B:
302 	f = SW_C3;
303 	break;
304       case COMP_A_gt_B:
305 	f = 0;
306 	break;
307       case COMP_No_Comp:
308 	f = SW_C3 | SW_C2 | SW_C0;
309 	break;
310 #ifdef PARANOID
311       default:
312 	EXCEPTION(EX_INTERNAL|0x123);
313 	f = SW_C3 | SW_C2 | SW_C0;
314 	break;
315 #endif /* PARANOID */
316       }
317   setcc(f);
318   if (c & COMP_Denormal)
319     {
320       return denormal_operand() < 0;
321     }
322   return 0;
323 }
324 
325 /*---------------------------------------------------------------------------*/
326 
fcom_st()327 void fcom_st()
328 {
329   /* fcom st(i) */
330   compare_st_st(FPU_rm);
331 }
332 
333 
fcompst()334 void fcompst()
335 {
336   /* fcomp st(i) */
337   if ( !compare_st_st(FPU_rm) )
338     FPU_pop();
339 }
340 
341 
fcompp()342 void fcompp()
343 {
344   /* fcompp */
345   if (FPU_rm != 1)
346     {
347       FPU_illegal();
348       return;
349     }
350   if ( !compare_st_st(1) )
351       poppop();
352 }
353 
354 
fucom_()355 void fucom_()
356 {
357   /* fucom st(i) */
358   compare_u_st_st(FPU_rm);
359 
360 }
361 
362 
fucomp()363 void fucomp()
364 {
365   /* fucomp st(i) */
366   if ( !compare_u_st_st(FPU_rm) )
367     FPU_pop();
368 }
369 
370 
fucompp()371 void fucompp()
372 {
373   /* fucompp */
374   if (FPU_rm == 1)
375     {
376       if ( !compare_u_st_st(1) )
377 	poppop();
378     }
379   else
380     FPU_illegal();
381 }
382