arch/m68k/ifpsp060/fplsp.doc

   1 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   2 MOTOROLA MICROPROCESSOR & MEMORY TECHNOLOGY GROUP
   3 M68000 Hi-Performance Microprocessor Division
   4 M68060 Software Package
   5 Production Release P1.00 -- October 10, 1994
   6
   7 M68060 Software Package Copyright © 1993, 1994 Motorola Inc.  All rights reserved.
   8
   9 THE SOFTWARE is provided on an "AS IS" basis and without warranty.
  10 To the maximum extent permitted by applicable law,
  11 MOTOROLA DISCLAIMS ALL WARRANTIES WHETHER EXPRESS OR IMPLIED,
  12 INCLUDING IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  13 and any warranty against infringement with regard to the SOFTWARE
  14 (INCLUDING ANY MODIFIED VERSIONS THEREOF) and any accompanying written materials.
  15
  16 To the maximum extent permitted by applicable law,
  17 IN NO EVENT SHALL MOTOROLA BE LIABLE FOR ANY DAMAGES WHATSOEVER
  18 (INCLUDING WITHOUT LIMITATION, DAMAGES FOR LOSS OF BUSINESS PROFITS,
  19 BUSINESS INTERRUPTION, LOSS OF BUSINESS INFORMATION, OR OTHER PECUNIARY LOSS)
  20 ARISING OF THE USE OR INABILITY TO USE THE SOFTWARE.
  21 Motorola assumes no responsibility for the maintenance and support of the SOFTWARE.
  22
  23 You are hereby granted a copyright license to use, modify, and distribute the SOFTWARE
  24 so long as this entire notice is retained without alteration in any modified and/or
  25 redistributed versions, and that such modified versions are clearly identified as such.
  26 No licenses are granted by implication, estoppel or otherwise under any patents
  27 or trademarks of Motorola, Inc.
  28 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  29
  30 68060 FLOATING-POINT SOFTWARE PACKAGE (Library version)
  31 --------------------------------------------------------
  32
  33 The file fplsp.sa contains the "Library version" of the
  34 68060SP Floating-Point Software Package. The routines
  35 included in this module can be used to emulate the
  36 FP instructions not implemented in 68060 hardware. These
  37 instructions normally take exception vector #11
  38 "FP Unimplemented Instruction".
  39
  40 By re-compiling a program that uses these instructions, and
  41 making subroutine calls in place of the unimplemented
  42 instructions, a program can avoid the overhead associated
  43 with taking the exception.
  44
  45 Release file format:
  46 --------------------
  47 The file fplsp.sa is essentially a hexadecimal image of the
  48 release package. This is the ONLY format which will be supported.
  49 The hex image was created by assembling the source code and
  50 then converting the resulting binary output image into an
  51 ASCII text file. The hexadecimal numbers are listed
  52 using the Motorola Assembly Syntax assembler directive "dc.l"
  53 (define constant longword). The file can be converted to other
  54 assembly syntaxes by using any word processor with a global
  55 search and replace function.
  56
  57 To assist in assembling and linking this module with other modules,
  58 the installer should add a symbolic label to the top of the file.
  59 This will allow calling routines to access the entry points
  60 of this package.
  61
  62 The source code fplsp.s has also been included but only for
  63 documentation purposes.
  64
  65 Release file structure:
  66 -----------------------
  67 The file fplsp.sa contains an "Entry-Point" section and a
  68 code section. The FPLSP has no "Call-Out" section. The first section
  69 is the "Entry-Point" section. In order to access a function in the
  70 package, a program must "bsr" or "jsr" to the location listed
  71 below in "68060FPLSP entry points" that corresponds to the desired
  72 function. A branch instruction located at the selected entry point
  73 within the package will then enter the correct emulation code routine.
  74
  75 The entry point addresses at the beginning of the package will remain
  76 fixed so that a program calling the routines will not have to be
  77 re-compiled with every new 68060FPLSP release.
  78
  79 There are 3 entry-points for each instruction type: single precision,
  80 double precision, and extended precision.
  81
  82 As an example, the "fsin" library instruction can be passed an
  83 extended precision operand if program executes:
  84
  85 # fsin.x fp0
  86
  87         fmovm.x &0x01,-(%sp)    # pass operand on stack
  88         bsr.l   _060FPLSP_TOP+0x1a8 # branch to fsin routine
  89         add.l   &0xc,%sp        # clear operand from stack
  90
  91 Upon return, fp0 holds the correct result. The FPSR is
  92 set correctly. The FPCR is unchanged. The FPIAR is undefined.
  93
  94 Another example. This time, a dyadic operation:
  95
  96 # frem.s %fp1,%fp0
  97
  98         fmov.s  %fp1,-(%sp)     # pass src operand
  99         fmov.s  %fp0,-(%sp)     # pass dst operand
 100         bsr.l   _060FPLSP_TOP+0x168 # branch to frem routine
 101         addq.l  &0x8,%sp        # clear operands from stack
 102
 103 Again, the result is returned in fp0. Note that BOTH operands
 104 are passed in single precision format.
 105
 106 Exception reporting:
 107 --------------------
 108 The package takes exceptions according to the FPCR value upon subroutine
 109 entry. If an exception should be reported, then the package forces
 110 this exception using implemented floating-point instructions.
 111 For example, if the instruction being emulated should cause a
 112 floating-point Operand Error exception, then the library routine
 113 executes an FMUL of a zero and an infinity to force the OPERR
 114 exception. Although the FPIAR will be undefined for the enabled
 115 Operand Error exception handler, the user will at least be able
 116 to record that the event occurred.
 117
 118 Miscellaneous:
 119 --------------
 120 The package does not attempt to correctly emulate instructions
 121 with Signalling NAN inputs. Use of SNANs should be avoided with
 122 this package.
 123
 124 The fabs/fadd/fdiv/fint/fintrz/fmul/fneg/fsqrt/fsub entry points
 125 are provided for the convenience of older compilers that make
 126 subroutine calls for all fp instructions. The code does NOT emulate
 127 the instruction but rather simply executes it.
 128
 129 68060FPLSP entry points:
 130 ------------------------
 131 _060FPLSP_TOP:
 132 0x000:  _060LSP__facoss_
 133 0x008:  _060LSP__facosd_
 134 0x010:  _060LSP__facosx_
 135 0x018:  _060LSP__fasins_
 136 0x020:  _060LSP__fasind_
 137 0x028:  _060LSP__fasinx_
 138 0x030:  _060LSP__fatans_
 139 0x038:  _060LSP__fatand_
 140 0x040:  _060LSP__fatanx_
 141 0x048:  _060LSP__fatanhs_
 142 0x050:  _060LSP__fatanhd_
 143 0x058:  _060LSP__fatanhx_
 144 0x060:  _060LSP__fcoss_
 145 0x068:  _060LSP__fcosd_
 146 0x070:  _060LSP__fcosx_
 147 0x078:  _060LSP__fcoshs_
 148 0x080:  _060LSP__fcoshd_
 149 0x088:  _060LSP__fcoshx_
 150 0x090:  _060LSP__fetoxs_
 151 0x098:  _060LSP__fetoxd_
 152 0x0a0:  _060LSP__fetoxx_
 153 0x0a8:  _060LSP__fetoxm1s_
 154 0x0b0:  _060LSP__fetoxm1d_
 155 0x0b8:  _060LSP__fetoxm1x_
 156 0x0c0:  _060LSP__fgetexps_
 157 0x0c8:  _060LSP__fgetexpd_
 158 0x0d0:  _060LSP__fgetexpx_
 159 0x0d8:  _060LSP__fgetmans_
 160 0x0e0:  _060LSP__fgetmand_
 161 0x0e8:  _060LSP__fgetmanx_
 162 0x0f0:  _060LSP__flog10s_
 163 0x0f8:  _060LSP__flog10d_
 164 0x100:  _060LSP__flog10x_
 165 0x108:  _060LSP__flog2s_
 166 0x110:  _060LSP__flog2d_
 167 0x118:  _060LSP__flog2x_
 168 0x120:  _060LSP__flogns_
 169 0x128:  _060LSP__flognd_
 170 0x130:  _060LSP__flognx_
 171 0x138:  _060LSP__flognp1s_
 172 0x140:  _060LSP__flognp1d_
 173 0x148:  _060LSP__flognp1x_
 174 0x150:  _060LSP__fmods_
 175 0x158:  _060LSP__fmodd_
 176 0x160:  _060LSP__fmodx_
 177 0x168:  _060LSP__frems_
 178 0x170:  _060LSP__fremd_
 179 0x178:  _060LSP__fremx_
 180 0x180:  _060LSP__fscales_
 181 0x188:  _060LSP__fscaled_
 182 0x190:  _060LSP__fscalex_
 183 0x198:  _060LSP__fsins_
 184 0x1a0:  _060LSP__fsind_
 185 0x1a8:  _060LSP__fsinx_
 186 0x1b0:  _060LSP__fsincoss_
 187 0x1b8:  _060LSP__fsincosd_
 188 0x1c0:  _060LSP__fsincosx_
 189 0x1c8:  _060LSP__fsinhs_
 190 0x1d0:  _060LSP__fsinhd_
 191 0x1d8:  _060LSP__fsinhx_
 192 0x1e0:  _060LSP__ftans_
 193 0x1e8:  _060LSP__ftand_
 194 0x1f0:  _060LSP__ftanx_
 195 0x1f8:  _060LSP__ftanhs_
 196 0x200:  _060LSP__ftanhd_
 197 0x208:  _060LSP__ftanhx_
 198 0x210:  _060LSP__ftentoxs_
 199 0x218:  _060LSP__ftentoxd_
 200 0x220:  _060LSP__ftentoxx_
 201 0x228:  _060LSP__ftwotoxs_
 202 0x230:  _060LSP__ftwotoxd_
 203 0x238:  _060LSP__ftwotoxx_
 204
 205 0x240:  _060LSP__fabss_
 206 0x248:  _060LSP__fabsd_
 207 0x250:  _060LSP__fabsx_
 208 0x258:  _060LSP__fadds_
 209 0x260:  _060LSP__faddd_
 210 0x268:  _060LSP__faddx_
 211 0x270:  _060LSP__fdivs_
 212 0x278:  _060LSP__fdivd_
 213 0x280:  _060LSP__fdivx_
 214 0x288:  _060LSP__fints_
 215 0x290:  _060LSP__fintd_
 216 0x298:  _060LSP__fintx_
 217 0x2a0:  _060LSP__fintrzs_
 218 0x2a8:  _060LSP__fintrzd_
 219 0x2b0:  _060LSP__fintrzx_
 220 0x2b8:  _060LSP__fmuls_
 221 0x2c0:  _060LSP__fmuld_
 222 0x2c8:  _060LSP__fmulx_
 223 0x2d0:  _060LSP__fnegs_
 224 0x2d8:  _060LSP__fnegd_
 225 0x2e0:  _060LSP__fnegx_
 226 0x2e8:  _060LSP__fsqrts_
 227 0x2f0:  _060LSP__fsqrtd_
 228 0x2f8:  _060LSP__fsqrtx_
 229 0x300:  _060LSP__fsubs_
 230 0x308:  _060LSP__fsubd_
 231 0x310:  _060LSP__fsubx_