Documentation/arm/nwfpe/netwinder-fpe.rst

   1 =============
   2 Current State
   3 =============
   4
   5 The following describes the current state of the NetWinder's floating point
   6 emulator.
   7
   8 In the following nomenclature is used to describe the floating point
   9 instructions.  It follows the conventions in the ARM manual.
  10
  11 ::
  12
  13   <S|D|E> = <single|double|extended>, no default
  14   {P|M|Z} = {round to +infinity,round to -infinity,round to zero},
  15             default = round to nearest
  16
  17 Note: items enclosed in {} are optional.
  18
  19 Floating Point Coprocessor Data Transfer Instructions (CPDT)
  20 ------------------------------------------------------------
  21
  22 LDF/STF - load and store floating
  23
  24 <LDF|STF>{cond}<S|D|E> Fd, Rn
  25 <LDF|STF>{cond}<S|D|E> Fd, [Rn, #<expression>]{!}
  26 <LDF|STF>{cond}<S|D|E> Fd, [Rn], #<expression>
  27
  28 These instructions are fully implemented.
  29
  30 LFM/SFM - load and store multiple floating
  31
  32 Form 1 syntax:
  33 <LFM|SFM>{cond}<S|D|E> Fd, <count>, [Rn]
  34 <LFM|SFM>{cond}<S|D|E> Fd, <count>, [Rn, #<expression>]{!}
  35 <LFM|SFM>{cond}<S|D|E> Fd, <count>, [Rn], #<expression>
  36
  37 Form 2 syntax:
  38 <LFM|SFM>{cond}<FD,EA> Fd, <count>, [Rn]{!}
  39
  40 These instructions are fully implemented.  They store/load three words
  41 for each floating point register into the memory location given in the
  42 instruction.  The format in memory is unlikely to be compatible with
  43 other implementations, in particular the actual hardware.  Specific
  44 mention of this is made in the ARM manuals.
  45
  46 Floating Point Coprocessor Register Transfer Instructions (CPRT)
  47 ----------------------------------------------------------------
  48
  49 Conversions, read/write status/control register instructions
  50
  51 FLT{cond}<S,D,E>{P,M,Z} Fn, Rd          Convert integer to floating point
  52 FIX{cond}{P,M,Z} Rd, Fn                 Convert floating point to integer
  53 WFS{cond} Rd                            Write floating point status register
  54 RFS{cond} Rd                            Read floating point status register
  55 WFC{cond} Rd                            Write floating point control register
  56 RFC{cond} Rd                            Read floating point control register
  57
  58 FLT/FIX are fully implemented.
  59
  60 RFS/WFS are fully implemented.
  61
  62 RFC/WFC are fully implemented.  RFC/WFC are supervisor only instructions, and
  63 presently check the CPU mode, and do an invalid instruction trap if not called
  64 from supervisor mode.
  65
  66 Compare instructions
  67
  68 CMF{cond} Fn, Fm        Compare floating
  69 CMFE{cond} Fn, Fm       Compare floating with exception
  70 CNF{cond} Fn, Fm        Compare negated floating
  71 CNFE{cond} Fn, Fm       Compare negated floating with exception
  72
  73 These are fully implemented.
  74
  75 Floating Point Coprocessor Data Instructions (CPDT)
  76 ---------------------------------------------------
  77
  78 Dyadic operations:
  79
  80 ADF{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - add
  81 SUF{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - subtract
  82 RSF{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - reverse subtract
  83 MUF{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - multiply
  84 DVF{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - divide
  85 RDV{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - reverse divide
  86
  87 These are fully implemented.
  88
  89 FML{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - fast multiply
  90 FDV{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - fast divide
  91 FRD{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - fast reverse divide
  92
  93 These are fully implemented as well.  They use the same algorithm as the
  94 non-fast versions.  Hence, in this implementation their performance is
  95 equivalent to the MUF/DVF/RDV instructions.  This is acceptable according
  96 to the ARM manual.  The manual notes these are defined only for single
  97 operands, on the actual FPA11 hardware they do not work for double or
  98 extended precision operands.  The emulator currently does not check
  99 the requested permissions conditions, and performs the requested operation.
 100
 101 RMF{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - IEEE remainder
 102
 103 This is fully implemented.
 104
 105 Monadic operations:
 106
 107 MVF{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - move
 108 MNF{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - move negated
 109
 110 These are fully implemented.
 111
 112 ABS{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - absolute value
 113 SQT{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - square root
 114 RND{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - round
 115
 116 These are fully implemented.
 117
 118 URD{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - unnormalized round
 119 NRM{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - normalize
 120
 121 These are implemented.  URD is implemented using the same code as the RND
 122 instruction.  Since URD cannot return a unnormalized number, NRM becomes
 123 a NOP.
 124
 125 Library calls:
 126
 127 POW{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - power
 128 RPW{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - reverse power
 129 POL{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, Fn, <Fm,#value> - polar angle (arctan2)
 130
 131 LOG{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - logarithm to base 10
 132 LGN{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - logarithm to base e
 133 EXP{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - exponent
 134 SIN{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - sine
 135 COS{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - cosine
 136 TAN{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - tangent
 137 ASN{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - arcsine
 138 ACS{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - arccosine
 139 ATN{cond}<S|D|E>{P,M,Z} Fd, <Fm,#value> - arctangent
 140
 141 These are not implemented.  They are not currently issued by the compiler,
 142 and are handled by routines in libc.  These are not implemented by the FPA11
 143 hardware, but are handled by the floating point support code.  They should
 144 be implemented in future versions.
 145
 146 Signalling:
 147
 148 Signals are implemented.  However current ELF kernels produced by Rebel.com
 149 have a bug in them that prevents the module from generating a SIGFPE.  This
 150 is caused by a failure to alias fp_current to the kernel variable
 151 current_set[0] correctly.
 152
 153 The kernel provided with this distribution (vmlinux-nwfpe-0.93) contains
 154 a fix for this problem and also incorporates the current version of the
 155 emulator directly.  It is possible to run with no floating point module
 156 loaded with this kernel.  It is provided as a demonstration of the
 157 technology and for those who want to do floating point work that depends
 158 on signals.  It is not strictly necessary to use the module.
 159
 160 A module (either the one provided by Russell King, or the one in this
 161 distribution) can be loaded to replace the functionality of the emulator
 162 built into the kernel.