Quelle  errors.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*---------------------------------------------------------------------------+
 |  errors.c                                                                 |
 |                                                                           |
 |  The error handling functions for wm-FPU-emu                              |
 |                                                                           |
 | Copyright (C) 1992,1993,1994,1996                                         |
 |                  W. Metzenthen, 22 Parker St, Ormond, Vic 3163, Australia |
 |                  E-mail   billm@jacobi.maths.monash.edu.au                |
 |                                                                           |
 |                                                                           |
 +---------------------------------------------------------------------------*/

/*---------------------------------------------------------------------------+
 | Note:                                                                     |
 |    The file contains code which accesses user memory.                     |
 |    Emulator static data may change when user memory is accessed, due to   |
 |    other processes using the emulator while swapping is in progress.      |
 +---------------------------------------------------------------------------*/

#include <linux/signal.h>

#include <linux/uaccess.h>

#include "fpu_emu.h"
#include "fpu_system.h"
#include "exception.h"
#include "status_w.h"
#include "control_w.h"
#include "reg_constant.h"
#include "version.h"

/* */
#undef PRINT_MESSAGES
/* */

#if 0
void Un_impl(void)
{
 u_char byte1, FPU_modrm;
 unsigned long address = FPU_ORIG_EIP;

 RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 /* No need to check access_ok(), we have previously fetched these bytes. */
 printk("Unimplemented FPU Opcode at eip=%p : ", (void __user *)address);
 if (FPU_CS == __USER_CS) {
  while (1) {
   FPU_get_user(byte1, (u_char __user *) address);
   if ((byte1 & 0xf8) == 0xd8)
    break;
   printk("[%02x]", byte1);
   address++;
  }
  printk("%02x ", byte1);
  FPU_get_user(FPU_modrm, 1 + (u_char __user *) address);

  if (FPU_modrm >= 0300)
   printk("%02x (%02x+%d)\n", FPU_modrm, FPU_modrm & 0xf8,
          FPU_modrm & 7);
  else
   printk("/%d\n", (FPU_modrm >> 3) & 7);
 } else {
  printk("cs selector = %04x\n", FPU_CS);
 }

 RE_ENTRANT_CHECK_ON;

 EXCEPTION(EX_Invalid);

}
#endif /*  0  */

/*
   Called for opcodes which are illegal and which are known to result in a
   SIGILL with a real 80486.
   */
void FPU_illegal(void)
{
 math_abort(FPU_info, SIGILL);
}

void FPU_printall(void)
{
 int i;
 static const char *tag_desc[] = { "Valid", "Zero", "ERROR", "Empty",
  "DeNorm", "Inf", "NaN"
 };
 u_char byte1, FPU_modrm;
 unsigned long address = FPU_ORIG_EIP;

 RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 /* No need to check access_ok(), we have previously fetched these bytes. */
 printk("At %p:", (void *)address);
 if (FPU_CS == __USER_CS) {
#define MAX_PRINTED_BYTES 20
  for (i = 0; i < MAX_PRINTED_BYTES; i++) {
   FPU_get_user(byte1, (u_char __user *) address);
   if ((byte1 & 0xf8) == 0xd8) {
    printk(" %02x", byte1);
    break;
   }
   printk(" [%02x]", byte1);
   address++;
  }
  if (i == MAX_PRINTED_BYTES)
   printk(" [more..]\n");
  else {
   FPU_get_user(FPU_modrm, 1 + (u_char __user *) address);

   if (FPU_modrm >= 0300)
    printk(" %02x (%02x+%d)\n", FPU_modrm,
           FPU_modrm & 0xf8, FPU_modrm & 7);
   else
    printk(" /%d, mod=%d rm=%d\n",
           (FPU_modrm >> 3) & 7,
           (FPU_modrm >> 6) & 3, FPU_modrm & 7);
  }
 } else {
  printk("%04x\n", FPU_CS);
 }

 partial_status = status_word();

#ifdef DEBUGGING
 if (partial_status & SW_Backward)
  printk("SW: backward compatibility\n");
 if (partial_status & SW_C3)
  printk("SW: condition bit 3\n");
 if (partial_status & SW_C2)
  printk("SW: condition bit 2\n");
 if (partial_status & SW_C1)
  printk("SW: condition bit 1\n");
 if (partial_status & SW_C0)
  printk("SW: condition bit 0\n");
 if (partial_status & SW_Summary)
  printk("SW: exception summary\n");
 if (partial_status & SW_Stack_Fault)
  printk("SW: stack fault\n");
 if (partial_status & SW_Precision)
  printk("SW: loss of precision\n");
 if (partial_status & SW_Underflow)
  printk("SW: underflow\n");
 if (partial_status & SW_Overflow)
  printk("SW: overflow\n");
 if (partial_status & SW_Zero_Div)
  printk("SW: divide by zero\n");
 if (partial_status & SW_Denorm_Op)
  printk("SW: denormalized operand\n");
 if (partial_status & SW_Invalid)
  printk("SW: invalid operation\n");
#endif /* DEBUGGING */

 printk(" SW: b=%d st=%d es=%d sf=%d cc=%d%d%d%d ef=%d%d%d%d%d%d\n", partial_status & 0x8000 ? 1 : 0, /* busy */
        (partial_status & 0x3800) >> 11, /* stack top pointer */
        partial_status & 0x80 ? 1 : 0, /* Error summary status */
        partial_status & 0x40 ? 1 : 0, /* Stack flag */
        partial_status & SW_C3 ? 1 : 0, partial_status & SW_C2 ? 1 : 0, /* cc */
        partial_status & SW_C1 ? 1 : 0, partial_status & SW_C0 ? 1 : 0, /* cc */
        partial_status & SW_Precision ? 1 : 0,
        partial_status & SW_Underflow ? 1 : 0,
        partial_status & SW_Overflow ? 1 : 0,
        partial_status & SW_Zero_Div ? 1 : 0,
        partial_status & SW_Denorm_Op ? 1 : 0,
        partial_status & SW_Invalid ? 1 : 0);

 printk(" CW: ic=%d rc=%d%d pc=%d%d iem=%d     ef=%d%d%d%d%d%d\n",
        control_word & 0x1000 ? 1 : 0,
        (control_word & 0x800) >> 11, (control_word & 0x400) >> 10,
        (control_word & 0x200) >> 9, (control_word & 0x100) >> 8,
        control_word & 0x80 ? 1 : 0,
        control_word & SW_Precision ? 1 : 0,
        control_word & SW_Underflow ? 1 : 0,
        control_word & SW_Overflow ? 1 : 0,
        control_word & SW_Zero_Div ? 1 : 0,
        control_word & SW_Denorm_Op ? 1 : 0,
        control_word & SW_Invalid ? 1 : 0);

 for (i = 0; i < 8; i++) {
  FPU_REG *r = &st(i);
  u_char tagi = FPU_gettagi(i);

  switch (tagi) {
  case TAG_Empty:
   continue;
  case TAG_Zero:
  case TAG_Special:
   /* Update tagi for the printk below */
   tagi = FPU_Special(r);
   fallthrough;
  case TAG_Valid:
   printk("st(%d)  %c .%04lx %04lx %04lx %04lx e%+-6d ", i,
          getsign(r) ? '-' : '+',
          (long)(r->sigh >> 16),
          (long)(r->sigh & 0xFFFF),
          (long)(r->sigl >> 16),
          (long)(r->sigl & 0xFFFF),
          exponent(r) - EXP_BIAS + 1);
   break;
  default:
   printk("Whoops! Error in errors.c: tag%d is %d ", i,
          tagi);
   continue;
  }
  printk("%s\n", tag_desc[(int)(unsigned)tagi]);
 }

 RE_ENTRANT_CHECK_ON;

}

static struct {
 int type;
 const char *name;
} exception_names[] = {
 {
 EX_StackOver, "stack overflow"}, {
 EX_StackUnder, "stack underflow"}, {
 EX_Precision, "loss of precision"}, {
 EX_Underflow, "underflow"}, {
 EX_Overflow, "overflow"}, {
 EX_ZeroDiv, "divide by zero"}, {
 EX_Denormal, "denormalized operand"}, {
 EX_Invalid, "invalid operation"}, {
 EX_INTERNAL, "INTERNAL BUG in " FPU_VERSION}, {
 0, NULL}
};

/*
 EX_INTERNAL is always given with a code which indicates where the
 error was detected.

 Internal error types:
       0x14   in fpu_etc.c
       0x1nn  in a *.c file:
              0x101  in reg_add_sub.c
              0x102  in reg_mul.c
              0x104  in poly_atan.c
              0x105  in reg_mul.c
              0x107  in fpu_trig.c
       0x108  in reg_compare.c
       0x109  in reg_compare.c
       0x110  in reg_add_sub.c
       0x111  in fpe_entry.c
       0x112  in fpu_trig.c
       0x113  in errors.c
       0x115  in fpu_trig.c
       0x116  in fpu_trig.c
       0x117  in fpu_trig.c
       0x118  in fpu_trig.c
       0x119  in fpu_trig.c
       0x120  in poly_atan.c
       0x121  in reg_compare.c
       0x122  in reg_compare.c
       0x123  in reg_compare.c
       0x125  in fpu_trig.c
       0x126  in fpu_entry.c
       0x127  in poly_2xm1.c
       0x128  in fpu_entry.c
       0x129  in fpu_entry.c
       0x130  in get_address.c
       0x131  in get_address.c
       0x132  in get_address.c
       0x133  in get_address.c
       0x140  in load_store.c
       0x141  in load_store.c
              0x150  in poly_sin.c
              0x151  in poly_sin.c
       0x160  in reg_ld_str.c
       0x161  in reg_ld_str.c
       0x162  in reg_ld_str.c
       0x163  in reg_ld_str.c
       0x164  in reg_ld_str.c
       0x170  in fpu_tags.c
       0x171  in fpu_tags.c
       0x172  in fpu_tags.c
       0x180  in reg_convert.c
       0x2nn  in an *.S file:
              0x201  in reg_u_add.S
              0x202  in reg_u_div.S
              0x203  in reg_u_div.S
              0x204  in reg_u_div.S
              0x205  in reg_u_mul.S
              0x206  in reg_u_sub.S
              0x207  in wm_sqrt.S
       0x208  in reg_div.S
              0x209  in reg_u_sub.S
              0x210  in reg_u_sub.S
              0x211  in reg_u_sub.S
              0x212  in reg_u_sub.S
       0x213  in wm_sqrt.S
       0x214  in wm_sqrt.S
       0x215  in wm_sqrt.S
       0x220  in reg_norm.S
       0x221  in reg_norm.S
       0x230  in reg_round.S
       0x231  in reg_round.S
       0x232  in reg_round.S
       0x233  in reg_round.S
       0x234  in reg_round.S
       0x235  in reg_round.S
       0x236  in reg_round.S
       0x240  in div_Xsig.S
       0x241  in div_Xsig.S
       0x242  in div_Xsig.S
 */

asmlinkage __visible void FPU_exception(int n)
{
 int i, int_type;

 int_type = 0;  /* Needed only to stop compiler warnings */
 if (n & EX_INTERNAL) {
  int_type = n - EX_INTERNAL;
  n = EX_INTERNAL;
  /* Set lots of exception bits! */
  partial_status |= (SW_Exc_Mask | SW_Summary | SW_Backward);
 } else {
  /* Extract only the bits which we use to set the status word */
  n &= (SW_Exc_Mask);
  /* Set the corresponding exception bit */
  partial_status |= n;
  /* Set summary bits iff exception isn't masked */
  if (partial_status & ~control_word & CW_Exceptions)
   partial_status |= (SW_Summary | SW_Backward);
  if (n & (SW_Stack_Fault | EX_Precision)) {
   if (!(n & SW_C1))
    /* This bit distinguishes over- from underflow for a stack fault,
   and roundup from round-down for precision loss. */
    partial_status &= ~SW_C1;
  }
 }

 RE_ENTRANT_CHECK_OFF;
 if ((~control_word & n & CW_Exceptions) || (n == EX_INTERNAL)) {
  /* Get a name string for error reporting */
  for (i = 0; exception_names[i].type; i++)
   if ((exception_names[i].type & n) ==
       exception_names[i].type)
    break;

  if (exception_names[i].type) {
#ifdef PRINT_MESSAGES
   printk("FP Exception: %s!\n", exception_names[i].name);
#endif /* PRINT_MESSAGES */
  } else
   printk("FPU emulator: Unknown Exception: 0x%04x!\n", n);

  if (n == EX_INTERNAL) {
   printk("FPU emulator: Internal error type 0x%04x\n",
          int_type);
   FPU_printall();
  }
#ifdef PRINT_MESSAGES
  else
   FPU_printall();
#endif /* PRINT_MESSAGES */

  /*
   * The 80486 generates an interrupt on the next non-control FPU
   * instruction. So we need some means of flagging it.
   * We use the ES (Error Summary) bit for this.
 */
 }
 RE_ENTRANT_CHECK_ON;

#ifdef __DEBUG__
 math_abort(FPU_info, SIGFPE);
#endif /* __DEBUG__ */

}

/* Real operation attempted on a NaN. */
/* Returns < 0 if the exception is unmasked */
int real_1op_NaN(FPU_REG *a)
{
 int signalling, isNaN;

 isNaN = (exponent(a) == EXP_OVER) && (a->sigh & 0x80000000);

 /* The default result for the case of two "equal" NaNs (signs may
   differ) is chosen to reproduce 80486 behaviour */
 signalling = isNaN && !(a->sigh & 0x40000000);

 if (!signalling) {
  if (!isNaN) { /* pseudo-NaN, or other unsupported? */
   if (control_word & CW_Invalid) {
    /* Masked response */
    reg_copy(&CONST_QNaN, a);
   }
   EXCEPTION(EX_Invalid);
   return (!(control_word & CW_Invalid) ? FPU_Exception :
    0) | TAG_Special;
  }
  return TAG_Special;
 }

 if (control_word & CW_Invalid) {
  /* The masked response */
  if (!(a->sigh & 0x80000000)) { /* pseudo-NaN ? */
   reg_copy(&CONST_QNaN, a);
  }
  /* ensure a Quiet NaN */
  a->sigh |= 0x40000000;
 }

 EXCEPTION(EX_Invalid);

 return (!(control_word & CW_Invalid) ? FPU_Exception : 0) | TAG_Special;
}

/* Real operation attempted on two operands, one a NaN. */
/* Returns < 0 if the exception is unmasked */
int real_2op_NaN(FPU_REG const *b, u_char tagb,
   int deststnr, FPU_REG const *defaultNaN)
{
 FPU_REG *dest = &st(deststnr);
 FPU_REG const *a = dest;
 u_char taga = FPU_gettagi(deststnr);
 FPU_REG const *x;
 int signalling, unsupported;

 if (taga == TAG_Special)
  taga = FPU_Special(a);
 if (tagb == TAG_Special)
  tagb = FPU_Special(b);

 /* TW_NaN is also used for unsupported data types. */
 unsupported = ((taga == TW_NaN)
         && !((exponent(a) == EXP_OVER)
       && (a->sigh & 0x80000000)))
     || ((tagb == TW_NaN)
  && !((exponent(b) == EXP_OVER) && (b->sigh & 0x80000000)));
 if (unsupported) {
  if (control_word & CW_Invalid) {
   /* Masked response */
   FPU_copy_to_regi(&CONST_QNaN, TAG_Special, deststnr);
  }
  EXCEPTION(EX_Invalid);
  return (!(control_word & CW_Invalid) ? FPU_Exception : 0) |
      TAG_Special;
 }

 if (taga == TW_NaN) {
  x = a;
  if (tagb == TW_NaN) {
   signalling = !(a->sigh & b->sigh & 0x40000000);
   if (significand(b) > significand(a))
    x = b;
   else if (significand(b) == significand(a)) {
    /* The default result for the case of two "equal" NaNs (signs may
   differ) is chosen to reproduce 80486 behaviour */
    x = defaultNaN;
   }
  } else {
   /* return the quiet version of the NaN in a */
   signalling = !(a->sigh & 0x40000000);
  }
 } else
#ifdef PARANOID
 if (tagb == TW_NaN)
#endif /* PARANOID */
 {
  signalling = !(b->sigh & 0x40000000);
  x = b;
 }
#ifdef PARANOID
 else {
  signalling = 0;
  EXCEPTION(EX_INTERNAL | 0x113);
  x = &CONST_QNaN;
 }
#endif /* PARANOID */

 if ((!signalling) || (control_word & CW_Invalid)) {
  if (!x)
   x = b;

  if (!(x->sigh & 0x80000000)) /* pseudo-NaN ? */
   x = &CONST_QNaN;

  FPU_copy_to_regi(x, TAG_Special, deststnr);

  if (!signalling)
   return TAG_Special;

  /* ensure a Quiet NaN */
  dest->sigh |= 0x40000000;
 }

 EXCEPTION(EX_Invalid);

 return (!(control_word & CW_Invalid) ? FPU_Exception : 0) | TAG_Special;
}

/* Invalid arith operation on Valid registers */
/* Returns < 0 if the exception is unmasked */
asmlinkage __visible int arith_invalid(int deststnr)
{

 EXCEPTION(EX_Invalid);

 if (control_word & CW_Invalid) {
  /* The masked response */
  FPU_copy_to_regi(&CONST_QNaN, TAG_Special, deststnr);
 }

 return (!(control_word & CW_Invalid) ? FPU_Exception : 0) | TAG_Valid;

}

/* Divide a finite number by zero */
asmlinkage __visible int FPU_divide_by_zero(int deststnr, u_char sign)
{
 FPU_REG *dest = &st(deststnr);
 int tag = TAG_Valid;

 if (control_word & CW_ZeroDiv) {
  /* The masked response */
  FPU_copy_to_regi(&CONST_INF, TAG_Special, deststnr);
  setsign(dest, sign);
  tag = TAG_Special;
 }

 EXCEPTION(EX_ZeroDiv);

 return (!(control_word & CW_ZeroDiv) ? FPU_Exception : 0) | tag;

}

/* This may be called often, so keep it lean */
int set_precision_flag(int flags)
{
 if (control_word & CW_Precision) {
  partial_status &= ~(SW_C1 & flags);
  partial_status |= flags; /* The masked response */
  return 0;
 } else {
  EXCEPTION(flags);
  return 1;
 }
}

/* This may be called often, so keep it lean */
asmlinkage __visible void set_precision_flag_up(void)
{
 if (control_word & CW_Precision)
  partial_status |= (SW_Precision | SW_C1); /* The masked response */
 else
  EXCEPTION(EX_Precision | SW_C1);
}

/* This may be called often, so keep it lean */
asmlinkage __visible void set_precision_flag_down(void)
{
 if (control_word & CW_Precision) { /* The masked response */
  partial_status &= ~SW_C1;
  partial_status |= SW_Precision;
 } else
  EXCEPTION(EX_Precision);
}

asmlinkage __visible int denormal_operand(void)
{
 if (control_word & CW_Denormal) { /* The masked response */
  partial_status |= SW_Denorm_Op;
  return TAG_Special;
 } else {
  EXCEPTION(EX_Denormal);
  return TAG_Special | FPU_Exception;
 }
}

asmlinkage __visible int arith_overflow(FPU_REG *dest)
{
 int tag = TAG_Valid;

 if (control_word & CW_Overflow) {
  /* The masked response */
/* ###### The response here depends upon the rounding mode */
  reg_copy(&CONST_INF, dest);
  tag = TAG_Special;
 } else {
  /* Subtract the magic number from the exponent */
  addexponent(dest, (-3 * (1 << 13)));
 }

 EXCEPTION(EX_Overflow);
 if (control_word & CW_Overflow) {
  /* The overflow exception is masked. */
  /* By definition, precision is lost.
     The roundup bit (C1) is also set because we have
   "rounded" upwards to Infinity. */
  EXCEPTION(EX_Precision | SW_C1);
  return tag;
 }

 return tag;

}

asmlinkage __visible int arith_underflow(FPU_REG *dest)
{
 int tag = TAG_Valid;

 if (control_word & CW_Underflow) {
  /* The masked response */
  if (exponent16(dest) <= EXP_UNDER - 63) {
   reg_copy(&CONST_Z, dest);
   partial_status &= ~SW_C1; /* Round down. */
   tag = TAG_Zero;
  } else {
   stdexp(dest);
  }
 } else {
  /* Add the magic number to the exponent. */
  addexponent(dest, (3 * (1 << 13)) + EXTENDED_Ebias);
 }

 EXCEPTION(EX_Underflow);
 if (control_word & CW_Underflow) {
  /* The underflow exception is masked. */
  EXCEPTION(EX_Precision);
  return tag;
 }

 return tag;

}

void FPU_stack_overflow(void)
{

 if (control_word & CW_Invalid) {
  /* The masked response */
  top--;
  FPU_copy_to_reg0(&CONST_QNaN, TAG_Special);
 }

 EXCEPTION(EX_StackOver);

 return;

}

void FPU_stack_underflow(void)
{

 if (control_word & CW_Invalid) {
  /* The masked response */
  FPU_copy_to_reg0(&CONST_QNaN, TAG_Special);
 }

 EXCEPTION(EX_StackUnder);

 return;

}

void FPU_stack_underflow_i(int i)
{

 if (control_word & CW_Invalid) {
  /* The masked response */
  FPU_copy_to_regi(&CONST_QNaN, TAG_Special, i);
 }

 EXCEPTION(EX_StackUnder);

 return;

}

void FPU_stack_underflow_pop(int i)
{

 if (control_word & CW_Invalid) {
  /* The masked response */
  FPU_copy_to_regi(&CONST_QNaN, TAG_Special, i);
  FPU_pop();
 }

 EXCEPTION(EX_StackUnder);

 return;

}