Quelle  vfpsingle.c   Sprache: C

/*
 *  linux/arch/arm/vfp/vfpsingle.c
 *
 * This code is derived in part from John R. Housers softfloat library, which
 * carries the following notice:
 *
 * ===========================================================================
 * This C source file is part of the SoftFloat IEC/IEEE Floating-point
 * Arithmetic Package, Release 2.
 *
 * Written by John R. Hauser.  This work was made possible in part by the
 * International Computer Science Institute, located at Suite 600, 1947 Center
 * Street, Berkeley, California 94704.  Funding was partially provided by the
 * National Science Foundation under grant MIP-9311980.  The original version
 * of this code was written as part of a project to build a fixed-point vector
 * processor in collaboration with the University of California at Berkeley,
 * overseen by Profs. Nelson Morgan and John Wawrzynek.  More information
 * is available through the web page `http://HTTP.CS.Berkeley.EDU/~jhauser/
 * arithmetic/softfloat.html'.
 *
 * THIS SOFTWARE IS DISTRIBUTED AS IS, FOR FREE.  Although reasonable effort
 * has been made to avoid it, THIS SOFTWARE MAY CONTAIN FAULTS THAT WILL AT
 * TIMES RESULT IN INCORRECT BEHAVIOR.  USE OF THIS SOFTWARE IS RESTRICTED TO
 * PERSONS AND ORGANIZATIONS WHO CAN AND WILL TAKE FULL RESPONSIBILITY FOR ANY
 * AND ALL LOSSES, COSTS, OR OTHER PROBLEMS ARISING FROM ITS USE.
 *
 * Derivative works are acceptable, even for commercial purposes, so long as
 * (1) they include prominent notice that the work is derivative, and (2) they
 * include prominent notice akin to these three paragraphs for those parts of
 * this code that are retained.
 * ===========================================================================
 */
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/bitops.h>

#include <asm/div64.h>
#include <asm/vfp.h>

#include "vfpinstr.h"
#include "vfp.h"

static struct vfp_single vfp_single_default_qnan = {
 .exponent = 255,
 .sign  = 0,
 .significand = VFP_SINGLE_SIGNIFICAND_QNAN,
};

static void vfp_single_dump(const char *str, struct vfp_single *s)
{
 pr_debug("VFP: %s: sign=%d exponent=%d significand=%08x\n",
   str, s->sign != 0, s->exponent, s->significand);
}

static void vfp_single_normalise_denormal(struct vfp_single *vs)
{
 int bits = 31 - fls(vs->significand);

 vfp_single_dump("normalise_denormal: in", vs);

 if (bits) {
  vs->exponent -= bits - 1;
  vs->significand <<= bits;
 }

 vfp_single_dump("normalise_denormal: out", vs);
}

#ifndef DEBUG
#define vfp_single_normaliseround(sd,vsd,fpscr,except,func) __vfp_single_normaliseround(sd,vsd,fpscr,except)
u32 __vfp_single_normaliseround(int sd, struct vfp_single *vs, u32 fpscr, u32 exceptions)
#else
u32 vfp_single_normaliseround(int sd, struct vfp_single *vs, u32 fpscr, u32 exceptions, const char *func)
#endif
{
 u32 significand, incr, rmode;
 int exponent, shift, underflow;

 vfp_single_dump("pack: in", vs);

 /*
  * Infinities and NaNs are a special case.
 */
 if (vs->exponent == 255 && (vs->significand == 0 || exceptions))
  goto pack;

 /*
  * Special-case zero.
 */
 if (vs->significand == 0) {
  vs->exponent = 0;
  goto pack;
 }

 exponent = vs->exponent;
 significand = vs->significand;

 /*
  * Normalise first.  Note that we shift the significand up to
  * bit 31, so we have VFP_SINGLE_LOW_BITS + 1 below the least
  * significant bit.
 */
 shift = 32 - fls(significand);
 if (shift < 32 && shift) {
  exponent -= shift;
  significand <<= shift;
 }

#ifdef DEBUG
 vs->exponent = exponent;
 vs->significand = significand;
 vfp_single_dump("pack: normalised", vs);
#endif

 /*
  * Tiny number?
 */
 underflow = exponent < 0;
 if (underflow) {
  significand = vfp_shiftright32jamming(significand, -exponent);
  exponent = 0;
#ifdef DEBUG
  vs->exponent = exponent;
  vs->significand = significand;
  vfp_single_dump("pack: tiny number", vs);
#endif
  if (!(significand & ((1 << (VFP_SINGLE_LOW_BITS + 1)) - 1)))
   underflow = 0;
 }

 /*
  * Select rounding increment.
 */
 incr = 0;
 rmode = fpscr & FPSCR_RMODE_MASK;

 if (rmode == FPSCR_ROUND_NEAREST) {
  incr = 1 << VFP_SINGLE_LOW_BITS;
  if ((significand & (1 << (VFP_SINGLE_LOW_BITS + 1))) == 0)
   incr -= 1;
 } else if (rmode == FPSCR_ROUND_TOZERO) {
  incr = 0;
 } else if ((rmode == FPSCR_ROUND_PLUSINF) ^ (vs->sign != 0))
  incr = (1 << (VFP_SINGLE_LOW_BITS + 1)) - 1;

 pr_debug("VFP: rounding increment = 0x%08x\n", incr);

 /*
  * Is our rounding going to overflow?
 */
 if ((significand + incr) < significand) {
  exponent += 1;
  significand = (significand >> 1) | (significand & 1);
  incr >>= 1;
#ifdef DEBUG
  vs->exponent = exponent;
  vs->significand = significand;
  vfp_single_dump("pack: overflow", vs);
#endif
 }

 /*
  * If any of the low bits (which will be shifted out of the
  * number) are non-zero, the result is inexact.
 */
 if (significand & ((1 << (VFP_SINGLE_LOW_BITS + 1)) - 1))
  exceptions |= FPSCR_IXC;

 /*
  * Do our rounding.
 */
 significand += incr;

 /*
  * Infinity?
 */
 if (exponent >= 254) {
  exceptions |= FPSCR_OFC | FPSCR_IXC;
  if (incr == 0) {
   vs->exponent = 253;
   vs->significand = 0x7fffffff;
  } else {
   vs->exponent = 255;  /* infinity */
   vs->significand = 0;
  }
 } else {
  if (significand >> (VFP_SINGLE_LOW_BITS + 1) == 0)
   exponent = 0;
  if (exponent || significand > 0x80000000)
   underflow = 0;
  if (underflow)
   exceptions |= FPSCR_UFC;
  vs->exponent = exponent;
  vs->significand = significand >> 1;
 }

 pack:
 vfp_single_dump("pack: final", vs);
 {
  s32 d = vfp_single_pack(vs);
#ifdef DEBUG
  pr_debug("VFP: %s: d(s%d)=%08x exceptions=%08x\n", func,
    sd, d, exceptions);
#endif
  vfp_put_float(d, sd);
 }

 return exceptions;
}

/*
 * Propagate the NaN, setting exceptions if it is signalling.
 * 'n' is always a NaN.  'm' may be a number, NaN or infinity.
 */
static u32
vfp_propagate_nan(struct vfp_single *vsd, struct vfp_single *vsn,
    struct vfp_single *vsm, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single *nan;
 int tn, tm = 0;

 tn = vfp_single_type(vsn);

 if (vsm)
  tm = vfp_single_type(vsm);

 if (fpscr & FPSCR_DEFAULT_NAN)
  /*
   * Default NaN mode - always returns a quiet NaN
 */
  nan = &vfp_single_default_qnan;
 else {
  /*
   * Contemporary mode - select the first signalling
   * NAN, or if neither are signalling, the first
   * quiet NAN.
 */
  if (tn == VFP_SNAN || (tm != VFP_SNAN && tn == VFP_QNAN))
   nan = vsn;
  else
   nan = vsm;
  /*
   * Make the NaN quiet.
 */
  nan->significand |= VFP_SINGLE_SIGNIFICAND_QNAN;
 }

 *vsd = *nan;

 /*
  * If one was a signalling NAN, raise invalid operation.
 */
 return tn == VFP_SNAN || tm == VFP_SNAN ? FPSCR_IOC : VFP_NAN_FLAG;
}


/*
 * Extended operations
 */
static u32 vfp_single_fabs(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 vfp_put_float(vfp_single_packed_abs(m), sd);
 return 0;
}

static u32 vfp_single_fcpy(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 vfp_put_float(m, sd);
 return 0;
}

static u32 vfp_single_fneg(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 vfp_put_float(vfp_single_packed_negate(m), sd);
 return 0;
}

static const u16 sqrt_oddadjust[] = {
 0x0004, 0x0022, 0x005d, 0x00b1, 0x011d, 0x019f, 0x0236, 0x02e0,
 0x039c, 0x0468, 0x0545, 0x0631, 0x072b, 0x0832, 0x0946, 0x0a67
};

static const u16 sqrt_evenadjust[] = {
 0x0a2d, 0x08af, 0x075a, 0x0629, 0x051a, 0x0429, 0x0356, 0x029e,
 0x0200, 0x0179, 0x0109, 0x00af, 0x0068, 0x0034, 0x0012, 0x0002
};

u32 vfp_estimate_sqrt_significand(u32 exponent, u32 significand)
{
 int index;
 u32 z, a;

 if ((significand & 0xc0000000) != 0x40000000) {
  pr_warn("VFP: estimate_sqrt: invalid significand\n");
 }

 a = significand << 1;
 index = (a >> 27) & 15;
 if (exponent & 1) {
  z = 0x4000 + (a >> 17) - sqrt_oddadjust[index];
  z = ((a / z) << 14) + (z << 15);
  a >>= 1;
 } else {
  z = 0x8000 + (a >> 17) - sqrt_evenadjust[index];
  z = a / z + z;
  z = (z >= 0x20000) ? 0xffff8000 : (z << 15);
  if (z <= a)
   return (s32)a >> 1;
 }
 {
  u64 v = (u64)a << 31;
  do_div(v, z);
  return v + (z >> 1);
 }
}

static u32 vfp_single_fsqrt(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vsm, vsd;
 int ret, tm;

 vfp_single_unpack(&vsm, m);
 tm = vfp_single_type(&vsm);
 if (tm & (VFP_NAN|VFP_INFINITY)) {
  struct vfp_single *vsp = &vsd;

  if (tm & VFP_NAN)
   ret = vfp_propagate_nan(vsp, &vsm, NULL, fpscr);
  else if (vsm.sign == 0) {
 sqrt_copy:
   vsp = &vsm;
   ret = 0;
  } else {
 sqrt_invalid:
   vsp = &vfp_single_default_qnan;
   ret = FPSCR_IOC;
  }
  vfp_put_float(vfp_single_pack(vsp), sd);
  return ret;
 }

 /*
  * sqrt(+/- 0) == +/- 0
 */
 if (tm & VFP_ZERO)
  goto sqrt_copy;

 /*
  * Normalise a denormalised number
 */
 if (tm & VFP_DENORMAL)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsm);

 /*
  * sqrt(<0) = invalid
 */
 if (vsm.sign)
  goto sqrt_invalid;

 vfp_single_dump("sqrt", &vsm);

 /*
  * Estimate the square root.
 */
 vsd.sign = 0;
 vsd.exponent = ((vsm.exponent - 127) >> 1) + 127;
 vsd.significand = vfp_estimate_sqrt_significand(vsm.exponent, vsm.significand) + 2;

 vfp_single_dump("sqrt estimate", &vsd);

 /*
  * And now adjust.
 */
 if ((vsd.significand & VFP_SINGLE_LOW_BITS_MASK) <= 5) {
  if (vsd.significand < 2) {
   vsd.significand = 0xffffffff;
  } else {
   u64 term;
   s64 rem;
   vsm.significand <<= !(vsm.exponent & 1);
   term = (u64)vsd.significand * vsd.significand;
   rem = ((u64)vsm.significand << 32) - term;

   pr_debug("VFP: term=%016llx rem=%016llx\n", term, rem);

   while (rem < 0) {
    vsd.significand -= 1;
    rem += ((u64)vsd.significand << 1) | 1;
   }
   vsd.significand |= rem != 0;
  }
 }
 vsd.significand = vfp_shiftright32jamming(vsd.significand, 1);

 return vfp_single_normaliseround(sd, &vsd, fpscr, 0, "fsqrt");
}

/*
 * Equal := ZC
 * Less than := N
 * Greater than := C
 * Unordered := CV
 */
static u32 vfp_compare(int sd, int signal_on_qnan, s32 m, u32 fpscr)
{
 s32 d;
 u32 ret = 0;

 d = vfp_get_float(sd);
 if (vfp_single_packed_exponent(m) == 255 && vfp_single_packed_mantissa(m)) {
  ret |= FPSCR_C | FPSCR_V;
  if (signal_on_qnan || !(vfp_single_packed_mantissa(m) & (1 << (VFP_SINGLE_MANTISSA_BITS - 1))))
   /*
    * Signalling NaN, or signalling on quiet NaN
 */
   ret |= FPSCR_IOC;
 }

 if (vfp_single_packed_exponent(d) == 255 && vfp_single_packed_mantissa(d)) {
  ret |= FPSCR_C | FPSCR_V;
  if (signal_on_qnan || !(vfp_single_packed_mantissa(d) & (1 << (VFP_SINGLE_MANTISSA_BITS - 1))))
   /*
    * Signalling NaN, or signalling on quiet NaN
 */
   ret |= FPSCR_IOC;
 }

 if (ret == 0) {
  if (d == m || vfp_single_packed_abs(d | m) == 0) {
   /*
    * equal
 */
   ret |= FPSCR_Z | FPSCR_C;
  } else if (vfp_single_packed_sign(d ^ m)) {
   /*
    * different signs
 */
   if (vfp_single_packed_sign(d))
    /*
     * d is negative, so d < m
 */
    ret |= FPSCR_N;
   else
    /*
     * d is positive, so d > m
 */
    ret |= FPSCR_C;
  } else if ((vfp_single_packed_sign(d) != 0) ^ (d < m)) {
   /*
    * d < m
 */
   ret |= FPSCR_N;
  } else if ((vfp_single_packed_sign(d) != 0) ^ (d > m)) {
   /*
    * d > m
 */
   ret |= FPSCR_C;
  }
 }
 return ret;
}

static u32 vfp_single_fcmp(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_compare(sd, 0, m, fpscr);
}

static u32 vfp_single_fcmpe(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_compare(sd, 1, m, fpscr);
}

static u32 vfp_single_fcmpz(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_compare(sd, 0, 0, fpscr);
}

static u32 vfp_single_fcmpez(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_compare(sd, 1, 0, fpscr);
}

static u32 vfp_single_fcvtd(int dd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vsm;
 struct vfp_double vdd;
 int tm;
 u32 exceptions = 0;

 vfp_single_unpack(&vsm, m);

 tm = vfp_single_type(&vsm);

 /*
  * If we have a signalling NaN, signal invalid operation.
 */
 if (tm == VFP_SNAN)
  exceptions = FPSCR_IOC;

 if (tm & VFP_DENORMAL)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsm);

 vdd.sign = vsm.sign;
 vdd.significand = (u64)vsm.significand << 32;

 /*
  * If we have an infinity or NaN, the exponent must be 2047.
 */
 if (tm & (VFP_INFINITY|VFP_NAN)) {
  vdd.exponent = 2047;
  if (tm == VFP_QNAN)
   vdd.significand |= VFP_DOUBLE_SIGNIFICAND_QNAN;
  goto pack_nan;
 } else if (tm & VFP_ZERO)
  vdd.exponent = 0;
 else
  vdd.exponent = vsm.exponent + (1023 - 127);

 return vfp_double_normaliseround(dd, &vdd, fpscr, exceptions, "fcvtd");

 pack_nan:
 vfp_put_double(vfp_double_pack(&vdd), dd);
 return exceptions;
}

static u32 vfp_single_fuito(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vs;

 vs.sign = 0;
 vs.exponent = 127 + 31 - 1;
 vs.significand = (u32)m;

 return vfp_single_normaliseround(sd, &vs, fpscr, 0, "fuito");
}

static u32 vfp_single_fsito(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vs;

 vs.sign = (m & 0x80000000) >> 16;
 vs.exponent = 127 + 31 - 1;
 vs.significand = vs.sign ? -m : m;

 return vfp_single_normaliseround(sd, &vs, fpscr, 0, "fsito");
}

static u32 vfp_single_ftoui(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vsm;
 u32 d, exceptions = 0;
 int rmode = fpscr & FPSCR_RMODE_MASK;
 int tm;

 vfp_single_unpack(&vsm, m);
 vfp_single_dump("VSM", &vsm);

 /*
  * Do we have a denormalised number?
 */
 tm = vfp_single_type(&vsm);
 if (tm & VFP_DENORMAL)
  exceptions |= FPSCR_IDC;

 if (tm & VFP_NAN)
  vsm.sign = 0;

 if (vsm.exponent >= 127 + 32) {
  d = vsm.sign ? 0 : 0xffffffff;
  exceptions = FPSCR_IOC;
 } else if (vsm.exponent >= 127 - 1) {
  int shift = 127 + 31 - vsm.exponent;
  u32 rem, incr = 0;

  /*
   * 2^0 <= m < 2^32-2^8
 */
  d = (vsm.significand << 1) >> shift;
  rem = vsm.significand << (33 - shift);

  if (rmode == FPSCR_ROUND_NEAREST) {
   incr = 0x80000000;
   if ((d & 1) == 0)
    incr -= 1;
  } else if (rmode == FPSCR_ROUND_TOZERO) {
   incr = 0;
  } else if ((rmode == FPSCR_ROUND_PLUSINF) ^ (vsm.sign != 0)) {
   incr = ~0;
  }

  if ((rem + incr) < rem) {
   if (d < 0xffffffff)
    d += 1;
   else
    exceptions |= FPSCR_IOC;
  }

  if (d && vsm.sign) {
   d = 0;
   exceptions |= FPSCR_IOC;
  } else if (rem)
   exceptions |= FPSCR_IXC;
 } else {
  d = 0;
  if (vsm.exponent | vsm.significand) {
   exceptions |= FPSCR_IXC;
   if (rmode == FPSCR_ROUND_PLUSINF && vsm.sign == 0)
    d = 1;
   else if (rmode == FPSCR_ROUND_MINUSINF && vsm.sign) {
    d = 0;
    exceptions |= FPSCR_IOC;
   }
  }
 }

 pr_debug("VFP: ftoui: d(s%d)=%08x exceptions=%08x\n", sd, d, exceptions);

 vfp_put_float(d, sd);

 return exceptions;
}

static u32 vfp_single_ftouiz(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_single_ftoui(sd, unused, m, FPSCR_ROUND_TOZERO);
}

static u32 vfp_single_ftosi(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vsm;
 u32 d, exceptions = 0;
 int rmode = fpscr & FPSCR_RMODE_MASK;
 int tm;

 vfp_single_unpack(&vsm, m);
 vfp_single_dump("VSM", &vsm);

 /*
  * Do we have a denormalised number?
 */
 tm = vfp_single_type(&vsm);
 if (vfp_single_type(&vsm) & VFP_DENORMAL)
  exceptions |= FPSCR_IDC;

 if (tm & VFP_NAN) {
  d = 0;
  exceptions |= FPSCR_IOC;
 } else if (vsm.exponent >= 127 + 32) {
  /*
   * m >= 2^31-2^7: invalid
 */
  d = 0x7fffffff;
  if (vsm.sign)
   d = ~d;
  exceptions |= FPSCR_IOC;
 } else if (vsm.exponent >= 127 - 1) {
  int shift = 127 + 31 - vsm.exponent;
  u32 rem, incr = 0;

  /* 2^0 <= m <= 2^31-2^7 */
  d = (vsm.significand << 1) >> shift;
  rem = vsm.significand << (33 - shift);

  if (rmode == FPSCR_ROUND_NEAREST) {
   incr = 0x80000000;
   if ((d & 1) == 0)
    incr -= 1;
  } else if (rmode == FPSCR_ROUND_TOZERO) {
   incr = 0;
  } else if ((rmode == FPSCR_ROUND_PLUSINF) ^ (vsm.sign != 0)) {
   incr = ~0;
  }

  if ((rem + incr) < rem && d < 0xffffffff)
   d += 1;
  if (d > 0x7fffffff + (vsm.sign != 0)) {
   d = 0x7fffffff + (vsm.sign != 0);
   exceptions |= FPSCR_IOC;
  } else if (rem)
   exceptions |= FPSCR_IXC;

  if (vsm.sign)
   d = -d;
 } else {
  d = 0;
  if (vsm.exponent | vsm.significand) {
   exceptions |= FPSCR_IXC;
   if (rmode == FPSCR_ROUND_PLUSINF && vsm.sign == 0)
    d = 1;
   else if (rmode == FPSCR_ROUND_MINUSINF && vsm.sign)
    d = -1;
  }
 }

 pr_debug("VFP: ftosi: d(s%d)=%08x exceptions=%08x\n", sd, d, exceptions);

 vfp_put_float((s32)d, sd);

 return exceptions;
}

static u32 vfp_single_ftosiz(int sd, int unused, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_single_ftosi(sd, unused, m, FPSCR_ROUND_TOZERO);
}

static struct op fops_ext[32] = {
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FCPY)] = { vfp_single_fcpy,   0 },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FABS)] = { vfp_single_fabs,   0 },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FNEG)] = { vfp_single_fneg,   0 },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FSQRT)] = { vfp_single_fsqrt,  0 },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FCMP)] = { vfp_single_fcmp,   OP_SCALAR },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FCMPE)] = { vfp_single_fcmpe,  OP_SCALAR },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FCMPZ)] = { vfp_single_fcmpz,  OP_SCALAR },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FCMPEZ)] = { vfp_single_fcmpez, OP_SCALAR },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FCVT)] = { vfp_single_fcvtd,  OP_SCALAR|OP_DD },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FUITO)] = { vfp_single_fuito,  OP_SCALAR },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FSITO)] = { vfp_single_fsito,  OP_SCALAR },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FTOUI)] = { vfp_single_ftoui,  OP_SCALAR },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FTOUIZ)] = { vfp_single_ftouiz, OP_SCALAR },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FTOSI)] = { vfp_single_ftosi,  OP_SCALAR },
 [FEXT_TO_IDX(FEXT_FTOSIZ)] = { vfp_single_ftosiz, OP_SCALAR },
};





static u32
vfp_single_fadd_nonnumber(struct vfp_single *vsd, struct vfp_single *vsn,
     struct vfp_single *vsm, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single *vsp;
 u32 exceptions = 0;
 int tn, tm;

 tn = vfp_single_type(vsn);
 tm = vfp_single_type(vsm);

 if (tn & tm & VFP_INFINITY) {
  /*
   * Two infinities.  Are they different signs?
 */
  if (vsn->sign ^ vsm->sign) {
   /*
    * different signs -> invalid
 */
   exceptions = FPSCR_IOC;
   vsp = &vfp_single_default_qnan;
  } else {
   /*
    * same signs -> valid
 */
   vsp = vsn;
  }
 } else if (tn & VFP_INFINITY && tm & VFP_NUMBER) {
  /*
   * One infinity and one number -> infinity
 */
  vsp = vsn;
 } else {
  /*
   * 'n' is a NaN of some type
 */
  return vfp_propagate_nan(vsd, vsn, vsm, fpscr);
 }
 *vsd = *vsp;
 return exceptions;
}

static u32
vfp_single_add(struct vfp_single *vsd, struct vfp_single *vsn,
        struct vfp_single *vsm, u32 fpscr)
{
 u32 exp_diff, m_sig;

 if (vsn->significand & 0x80000000 ||
     vsm->significand & 0x80000000) {
  pr_info("VFP: bad FP values in %s\n", __func__);
  vfp_single_dump("VSN", vsn);
  vfp_single_dump("VSM", vsm);
 }

 /*
  * Ensure that 'n' is the largest magnitude number.  Note that
  * if 'n' and 'm' have equal exponents, we do not swap them.
  * This ensures that NaN propagation works correctly.
 */
 if (vsn->exponent < vsm->exponent) {
  struct vfp_single *t = vsn;
  vsn = vsm;
  vsm = t;
 }

 /*
  * Is 'n' an infinity or a NaN?  Note that 'm' may be a number,
  * infinity or a NaN here.
 */
 if (vsn->exponent == 255)
  return vfp_single_fadd_nonnumber(vsd, vsn, vsm, fpscr);

 /*
  * We have two proper numbers, where 'vsn' is the larger magnitude.
  *
  * Copy 'n' to 'd' before doing the arithmetic.
 */
 *vsd = *vsn;

 /*
  * Align both numbers.
 */
 exp_diff = vsn->exponent - vsm->exponent;
 m_sig = vfp_shiftright32jamming(vsm->significand, exp_diff);

 /*
  * If the signs are different, we are really subtracting.
 */
 if (vsn->sign ^ vsm->sign) {
  m_sig = vsn->significand - m_sig;
  if ((s32)m_sig < 0) {
   vsd->sign = vfp_sign_negate(vsd->sign);
   m_sig = -m_sig;
  } else if (m_sig == 0) {
   vsd->sign = (fpscr & FPSCR_RMODE_MASK) ==
          FPSCR_ROUND_MINUSINF ? 0x8000 : 0;
  }
 } else {
  m_sig = vsn->significand + m_sig;
 }
 vsd->significand = m_sig;

 return 0;
}

static u32
vfp_single_multiply(struct vfp_single *vsd, struct vfp_single *vsn, struct vfp_single *vsm, u32 fpscr)
{
 vfp_single_dump("VSN", vsn);
 vfp_single_dump("VSM", vsm);

 /*
  * Ensure that 'n' is the largest magnitude number.  Note that
  * if 'n' and 'm' have equal exponents, we do not swap them.
  * This ensures that NaN propagation works correctly.
 */
 if (vsn->exponent < vsm->exponent) {
  struct vfp_single *t = vsn;
  vsn = vsm;
  vsm = t;
  pr_debug("VFP: swapping M <-> N\n");
 }

 vsd->sign = vsn->sign ^ vsm->sign;

 /*
  * If 'n' is an infinity or NaN, handle it.  'm' may be anything.
 */
 if (vsn->exponent == 255) {
  if (vsn->significand || (vsm->exponent == 255 && vsm->significand))
   return vfp_propagate_nan(vsd, vsn, vsm, fpscr);
  if ((vsm->exponent | vsm->significand) == 0) {
   *vsd = vfp_single_default_qnan;
   return FPSCR_IOC;
  }
  vsd->exponent = vsn->exponent;
  vsd->significand = 0;
  return 0;
 }

 /*
  * If 'm' is zero, the result is always zero.  In this case,
  * 'n' may be zero or a number, but it doesn't matter which.
 */
 if ((vsm->exponent | vsm->significand) == 0) {
  vsd->exponent = 0;
  vsd->significand = 0;
  return 0;
 }

 /*
  * We add 2 to the destination exponent for the same reason as
  * the addition case - though this time we have +1 from each
  * input operand.
 */
 vsd->exponent = vsn->exponent + vsm->exponent - 127 + 2;
 vsd->significand = vfp_hi64to32jamming((u64)vsn->significand * vsm->significand);

 vfp_single_dump("VSD", vsd);
 return 0;
}

#define NEG_MULTIPLY (1 << 0)
#define NEG_SUBTRACT (1 << 1)

static u32
vfp_single_multiply_accumulate(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr, u32 negate, char *func)
{
 struct vfp_single vsd, vsp, vsn, vsm;
 u32 exceptions;
 s32 v;

 v = vfp_get_float(sn);
 pr_debug("VFP: s%u = %08x\n", sn, v);
 vfp_single_unpack(&vsn, v);
 if (vsn.exponent == 0 && vsn.significand)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsn);

 vfp_single_unpack(&vsm, m);
 if (vsm.exponent == 0 && vsm.significand)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsm);

 exceptions = vfp_single_multiply(&vsp, &vsn, &vsm, fpscr);
 if (negate & NEG_MULTIPLY)
  vsp.sign = vfp_sign_negate(vsp.sign);

 v = vfp_get_float(sd);
 pr_debug("VFP: s%u = %08x\n", sd, v);
 vfp_single_unpack(&vsn, v);
 if (vsn.exponent == 0 && vsn.significand)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsn);
 if (negate & NEG_SUBTRACT)
  vsn.sign = vfp_sign_negate(vsn.sign);

 exceptions |= vfp_single_add(&vsd, &vsn, &vsp, fpscr);

 return vfp_single_normaliseround(sd, &vsd, fpscr, exceptions, func);
}

/*
 * Standard operations
 */

/*
 * sd = sd + (sn * sm)
 */
static u32 vfp_single_fmac(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_single_multiply_accumulate(sd, sn, m, fpscr, 0, "fmac");
}

/*
 * sd = sd - (sn * sm)
 */
static u32 vfp_single_fnmac(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_single_multiply_accumulate(sd, sn, m, fpscr, NEG_MULTIPLY, "fnmac");
}

/*
 * sd = -sd + (sn * sm)
 */
static u32 vfp_single_fmsc(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_single_multiply_accumulate(sd, sn, m, fpscr, NEG_SUBTRACT, "fmsc");
}

/*
 * sd = -sd - (sn * sm)
 */
static u32 vfp_single_fnmsc(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr)
{
 return vfp_single_multiply_accumulate(sd, sn, m, fpscr, NEG_SUBTRACT | NEG_MULTIPLY, "fnmsc");
}

/*
 * sd = sn * sm
 */
static u32 vfp_single_fmul(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vsd, vsn, vsm;
 u32 exceptions;
 s32 n = vfp_get_float(sn);

 pr_debug("VFP: s%u = %08x\n", sn, n);

 vfp_single_unpack(&vsn, n);
 if (vsn.exponent == 0 && vsn.significand)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsn);

 vfp_single_unpack(&vsm, m);
 if (vsm.exponent == 0 && vsm.significand)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsm);

 exceptions = vfp_single_multiply(&vsd, &vsn, &vsm, fpscr);
 return vfp_single_normaliseround(sd, &vsd, fpscr, exceptions, "fmul");
}

/*
 * sd = -(sn * sm)
 */
static u32 vfp_single_fnmul(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vsd, vsn, vsm;
 u32 exceptions;
 s32 n = vfp_get_float(sn);

 pr_debug("VFP: s%u = %08x\n", sn, n);

 vfp_single_unpack(&vsn, n);
 if (vsn.exponent == 0 && vsn.significand)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsn);

 vfp_single_unpack(&vsm, m);
 if (vsm.exponent == 0 && vsm.significand)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsm);

 exceptions = vfp_single_multiply(&vsd, &vsn, &vsm, fpscr);
 vsd.sign = vfp_sign_negate(vsd.sign);
 return vfp_single_normaliseround(sd, &vsd, fpscr, exceptions, "fnmul");
}

/*
 * sd = sn + sm
 */
static u32 vfp_single_fadd(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vsd, vsn, vsm;
 u32 exceptions;
 s32 n = vfp_get_float(sn);

 pr_debug("VFP: s%u = %08x\n", sn, n);

 /*
  * Unpack and normalise denormals.
 */
 vfp_single_unpack(&vsn, n);
 if (vsn.exponent == 0 && vsn.significand)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsn);

 vfp_single_unpack(&vsm, m);
 if (vsm.exponent == 0 && vsm.significand)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsm);

 exceptions = vfp_single_add(&vsd, &vsn, &vsm, fpscr);

 return vfp_single_normaliseround(sd, &vsd, fpscr, exceptions, "fadd");
}

/*
 * sd = sn - sm
 */
static u32 vfp_single_fsub(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr)
{
 /*
  * Subtraction is addition with one sign inverted.
 */
 return vfp_single_fadd(sd, sn, vfp_single_packed_negate(m), fpscr);
}

/*
 * sd = sn / sm
 */
static u32 vfp_single_fdiv(int sd, int sn, s32 m, u32 fpscr)
{
 struct vfp_single vsd, vsn, vsm;
 u32 exceptions = 0;
 s32 n = vfp_get_float(sn);
 int tm, tn;

 pr_debug("VFP: s%u = %08x\n", sn, n);

 vfp_single_unpack(&vsn, n);
 vfp_single_unpack(&vsm, m);

 vsd.sign = vsn.sign ^ vsm.sign;

 tn = vfp_single_type(&vsn);
 tm = vfp_single_type(&vsm);

 /*
  * Is n a NAN?
 */
 if (tn & VFP_NAN)
  goto vsn_nan;

 /*
  * Is m a NAN?
 */
 if (tm & VFP_NAN)
  goto vsm_nan;

 /*
  * If n and m are infinity, the result is invalid
  * If n and m are zero, the result is invalid
 */
 if (tm & tn & (VFP_INFINITY|VFP_ZERO))
  goto invalid;

 /*
  * If n is infinity, the result is infinity
 */
 if (tn & VFP_INFINITY)
  goto infinity;

 /*
  * If m is zero, raise div0 exception
 */
 if (tm & VFP_ZERO)
  goto divzero;

 /*
  * If m is infinity, or n is zero, the result is zero
 */
 if (tm & VFP_INFINITY || tn & VFP_ZERO)
  goto zero;

 if (tn & VFP_DENORMAL)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsn);
 if (tm & VFP_DENORMAL)
  vfp_single_normalise_denormal(&vsm);

 /*
  * Ok, we have two numbers, we can perform division.
 */
 vsd.exponent = vsn.exponent - vsm.exponent + 127 - 1;
 vsm.significand <<= 1;
 if (vsm.significand <= (2 * vsn.significand)) {
  vsn.significand >>= 1;
  vsd.exponent++;
 }
 {
  u64 significand = (u64)vsn.significand << 32;
  do_div(significand, vsm.significand);
  vsd.significand = significand;
 }
 if ((vsd.significand & 0x3f) == 0)
  vsd.significand |= ((u64)vsm.significand * vsd.significand != (u64)vsn.significand << 32);

 return vfp_single_normaliseround(sd, &vsd, fpscr, 0, "fdiv");

 vsn_nan:
 exceptions = vfp_propagate_nan(&vsd, &vsn, &vsm, fpscr);
 pack:
 vfp_put_float(vfp_single_pack(&vsd), sd);
 return exceptions;

 vsm_nan:
 exceptions = vfp_propagate_nan(&vsd, &vsm, &vsn, fpscr);
 goto pack;

 zero:
 vsd.exponent = 0;
 vsd.significand = 0;
 goto pack;

 divzero:
 exceptions = FPSCR_DZC;
 infinity:
 vsd.exponent = 255;
 vsd.significand = 0;
 goto pack;

 invalid:
 vfp_put_float(vfp_single_pack(&vfp_single_default_qnan), sd);
 return FPSCR_IOC;
}

static struct op fops[16] = {
 [FOP_TO_IDX(FOP_FMAC)] = { vfp_single_fmac,  0 },
 [FOP_TO_IDX(FOP_FNMAC)] = { vfp_single_fnmac, 0 },
 [FOP_TO_IDX(FOP_FMSC)] = { vfp_single_fmsc,  0 },
 [FOP_TO_IDX(FOP_FNMSC)] = { vfp_single_fnmsc, 0 },
 [FOP_TO_IDX(FOP_FMUL)] = { vfp_single_fmul,  0 },
 [FOP_TO_IDX(FOP_FNMUL)] = { vfp_single_fnmul, 0 },
 [FOP_TO_IDX(FOP_FADD)] = { vfp_single_fadd,  0 },
 [FOP_TO_IDX(FOP_FSUB)] = { vfp_single_fsub,  0 },
 [FOP_TO_IDX(FOP_FDIV)] = { vfp_single_fdiv,  0 },
};

#define FREG_BANK(x) ((x) & 0x18)
#define FREG_IDX(x) ((x) & 7)

u32 vfp_single_cpdo(u32 inst, u32 fpscr)
{
 u32 op = inst & FOP_MASK;
 u32 exceptions = 0;
 unsigned int dest;
 unsigned int sn = vfp_get_sn(inst);
 unsigned int sm = vfp_get_sm(inst);
 unsigned int vecitr, veclen, vecstride;
 struct op *fop;

 vecstride = 1 + ((fpscr & FPSCR_STRIDE_MASK) == FPSCR_STRIDE_MASK);

 fop = (op == FOP_EXT) ? &fops_ext[FEXT_TO_IDX(inst)] : &fops[FOP_TO_IDX(op)];

 /*
  * fcvtsd takes a dN register number as destination, not sN.
  * Technically, if bit 0 of dd is set, this is an invalid
  * instruction.  However, we ignore this for efficiency.
  * It also only operates on scalars.
 */
 if (fop->flags & OP_DD)
  dest = vfp_get_dd(inst);
 else
  dest = vfp_get_sd(inst);

 /*
  * If destination bank is zero, vector length is always '1'.
  * ARM DDI0100F C5.1.3, C5.3.2.
 */
 if ((fop->flags & OP_SCALAR) || FREG_BANK(dest) == 0)
  veclen = 0;
 else
  veclen = fpscr & FPSCR_LENGTH_MASK;

 pr_debug("VFP: vecstride=%u veclen=%u\n", vecstride,
   (veclen >> FPSCR_LENGTH_BIT) + 1);

 if (!fop->fn)
  goto invalid;

 for (vecitr = 0; vecitr <= veclen; vecitr += 1 << FPSCR_LENGTH_BIT) {
  s32 m = vfp_get_float(sm);
  u32 except;
  char type;

  type = fop->flags & OP_DD ? 'd' : 's';
  if (op == FOP_EXT)
   pr_debug("VFP: itr%d (%c%u) = op[%u] (s%u=%08x)\n",
     vecitr >> FPSCR_LENGTH_BIT, type, dest, sn,
     sm, m);
  else
   pr_debug("VFP: itr%d (%c%u) = (s%u) op[%u] (s%u=%08x)\n",
     vecitr >> FPSCR_LENGTH_BIT, type, dest, sn,
     FOP_TO_IDX(op), sm, m);

  except = fop->fn(dest, sn, m, fpscr);
  pr_debug("VFP: itr%d: exceptions=%08x\n",
    vecitr >> FPSCR_LENGTH_BIT, except);

  exceptions |= except;

  /*
   * CHECK: It appears to be undefined whether we stop when
   * we encounter an exception.  We continue.
 */
  dest = FREG_BANK(dest) + ((FREG_IDX(dest) + vecstride) & 7);
  sn = FREG_BANK(sn) + ((FREG_IDX(sn) + vecstride) & 7);
  if (FREG_BANK(sm) != 0)
   sm = FREG_BANK(sm) + ((FREG_IDX(sm) + vecstride) & 7);
 }
 return exceptions;

 invalid:
 return (u32)-1;
}