Quelle  test_FCOMI.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
#undef _GNU_SOURCE
#define _GNU_SOURCE 1
#undef __USE_GNU
#define __USE_GNU 1
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/wait.h>
#include <fenv.h>

enum {
 CF = 1 << 0,
 PF = 1 << 2,
 ZF = 1 << 6,
 ARITH = CF | PF | ZF,
};

long res_fcomi_pi_1;
long res_fcomi_1_pi;
long res_fcomi_1_1;
long res_fcomi_nan_1;
/* sNaN is s|111 1111 1|1xx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx */
/* qNaN is s|111 1111 1|0xx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx (some x must be nonzero) */
int snan = 0x7fc11111;
int qnan = 0x7f811111;
unsigned short snan1[5];
/* sNaN80 is s|111 1111 1111 1111 |10xx xx...xx (some x must be nonzero) */
unsigned short snan80[5] = { 0x1111, 0x1111, 0x1111, 0x8111, 0x7fff };

int test(long flags)
{
 feclearexcept(FE_DIVBYZERO|FE_INEXACT|FE_INVALID|FE_OVERFLOW|FE_UNDERFLOW);

 asm ("\n"

 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " fld1""\n"
 " fldpi""\n"
 " fcomi %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " ffree %%st(1)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_1_pi""\n"

 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " fldpi""\n"
 " fld1""\n"
 " fcomi %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " ffree %%st(1)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_pi_1""\n"

 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " fld1""\n"
 " fld1""\n"
 " fcomi %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " ffree %%st(1)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_1_1""\n"
 :
 : "r" (flags)
 );
 if ((res_fcomi_1_pi & ARITH) != (0)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_1_pi with flags:%lx\n", flags);
  return 1;
 }
 if ((res_fcomi_pi_1 & ARITH) != (CF)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_pi_1 with flags:%lx->%lx\n", flags, res_fcomi_pi_1 & ARITH);
  return 1;
 }
 if ((res_fcomi_1_1 & ARITH) != (ZF)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_1_1 with flags:%lx\n", flags);
  return 1;
 }
 if (fetestexcept(FE_INVALID) != 0) {
  printf("[BAD]\tFE_INVALID is set in %s\n", __func__);
  return 1;
 }
 return 0;
}

int test_qnan(long flags)
{
 feclearexcept(FE_DIVBYZERO|FE_INEXACT|FE_INVALID|FE_OVERFLOW|FE_UNDERFLOW);

 asm ("\n"
 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " flds qnan""\n"
 " fld1""\n"
 " fnclex""\n"  // fld of a qnan raised FE_INVALID, clear it
 " fcomi %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " ffree %%st(1)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_nan_1""\n"
 :
 : "r" (flags)
 );
 if ((res_fcomi_nan_1 & ARITH) != (ZF|CF|PF)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_qnan_1 with flags:%lx\n", flags);
  return 1;
 }
 if (fetestexcept(FE_INVALID) != FE_INVALID) {
  printf("[BAD]\tFE_INVALID is not set in %s\n", __func__);
  return 1;
 }
 return 0;
}

int testu_qnan(long flags)
{
 feclearexcept(FE_DIVBYZERO|FE_INEXACT|FE_INVALID|FE_OVERFLOW|FE_UNDERFLOW);

 asm ("\n"
 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " flds qnan""\n"
 " fld1""\n"
 " fnclex""\n"  // fld of a qnan raised FE_INVALID, clear it
 " fucomi %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " ffree %%st(1)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_nan_1""\n"
 :
 : "r" (flags)
 );
 if ((res_fcomi_nan_1 & ARITH) != (ZF|CF|PF)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_qnan_1 with flags:%lx\n", flags);
  return 1;
 }
 if (fetestexcept(FE_INVALID) != 0) {
  printf("[BAD]\tFE_INVALID is set in %s\n", __func__);
  return 1;
 }
 return 0;
}

int testu_snan(long flags)
{
 feclearexcept(FE_DIVBYZERO|FE_INEXACT|FE_INVALID|FE_OVERFLOW|FE_UNDERFLOW);

 asm ("\n"
 " push %0""\n"
 " popf""\n"
// " flds snan""\n" // WRONG, this will convert 32-bit fp snan to a *qnan* in 80-bit fp register!
// " fstpt snan1""\n" // if uncommented, it prints "snan1:7fff c111 1100 0000 0000" - c111, not 8111!
// " fnclex""\n" // flds of a snan raised FE_INVALID, clear it
 " fldt snan80""\n" // fldt never raise FE_INVALID
 " fld1""\n"
 " fucomi %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " ffree %%st(1)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_nan_1""\n"
 :
 : "r" (flags)
 );
 if ((res_fcomi_nan_1 & ARITH) != (ZF|CF|PF)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_qnan_1 with flags:%lx\n", flags);
  return 1;
 }
// printf("snan:%x snan1:%04x %04x %04x %04x %04x\n", snan, snan1[4], snan1[3], snan1[2], snan1[1], snan1[0]);
 if (fetestexcept(FE_INVALID) != FE_INVALID) {
  printf("[BAD]\tFE_INVALID is not set in %s\n", __func__);
  return 1;
 }
 return 0;
}

int testp(long flags)
{
 feclearexcept(FE_DIVBYZERO|FE_INEXACT|FE_INVALID|FE_OVERFLOW|FE_UNDERFLOW);

 asm ("\n"

 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " fld1""\n"
 " fldpi""\n"
 " fcomip %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_1_pi""\n"

 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " fldpi""\n"
 " fld1""\n"
 " fcomip %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_pi_1""\n"

 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " fld1""\n"
 " fld1""\n"
 " fcomip %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_1_1""\n"
 :
 : "r" (flags)
 );
 if ((res_fcomi_1_pi & ARITH) != (0)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_1_pi with flags:%lx\n", flags);
  return 1;
 }
 if ((res_fcomi_pi_1 & ARITH) != (CF)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_pi_1 with flags:%lx->%lx\n", flags, res_fcomi_pi_1 & ARITH);
  return 1;
 }
 if ((res_fcomi_1_1 & ARITH) != (ZF)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_1_1 with flags:%lx\n", flags);
  return 1;
 }
 if (fetestexcept(FE_INVALID) != 0) {
  printf("[BAD]\tFE_INVALID is set in %s\n", __func__);
  return 1;
 }
 return 0;
}

int testp_qnan(long flags)
{
 feclearexcept(FE_DIVBYZERO|FE_INEXACT|FE_INVALID|FE_OVERFLOW|FE_UNDERFLOW);

 asm ("\n"
 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " flds qnan""\n"
 " fld1""\n"
 " fnclex""\n"  // fld of a qnan raised FE_INVALID, clear it
 " fcomip %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_nan_1""\n"
 :
 : "r" (flags)
 );
 if ((res_fcomi_nan_1 & ARITH) != (ZF|CF|PF)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_qnan_1 with flags:%lx\n", flags);
  return 1;
 }
 if (fetestexcept(FE_INVALID) != FE_INVALID) {
  printf("[BAD]\tFE_INVALID is not set in %s\n", __func__);
  return 1;
 }
 return 0;
}

int testup_qnan(long flags)
{
 feclearexcept(FE_DIVBYZERO|FE_INEXACT|FE_INVALID|FE_OVERFLOW|FE_UNDERFLOW);

 asm ("\n"
 " push %0""\n"
 " popf""\n"
 " flds qnan""\n"
 " fld1""\n"
 " fnclex""\n"  // fld of a qnan raised FE_INVALID, clear it
 " fucomip %%st(1), %%st" "\n"
 " ffree %%st(0)" "\n"
 " pushf""\n"
 " pop res_fcomi_nan_1""\n"
 :
 : "r" (flags)
 );
 if ((res_fcomi_nan_1 & ARITH) != (ZF|CF|PF)) {
  printf("[BAD]\tfcomi_qnan_1 with flags:%lx\n", flags);
  return 1;
 }
 if (fetestexcept(FE_INVALID) != 0) {
  printf("[BAD]\tFE_INVALID is set in %s\n", __func__);
  return 1;
 }
 return 0;
}

void sighandler(int sig)
{
 printf("[FAIL]\tGot signal %d, exiting\n", sig);
 exit(1);
}

int main(int argc, char **argv, char **envp)
{
 int err = 0;

 /* SIGILL triggers on 32-bit kernels w/o fcomi emulation
 * when run with "no387 nofxsr". Other signals are caught
 * just in case.
 */
 signal(SIGILL, sighandler);
 signal(SIGFPE, sighandler);
 signal(SIGSEGV, sighandler);

 printf("[RUN]\tTesting f[u]comi[p] instructions\n");
 err |= test(0);
 err |= test_qnan(0);
 err |= testu_qnan(0);
 err |= testu_snan(0);
 err |= test(CF|ZF|PF);
 err |= test_qnan(CF|ZF|PF);
 err |= testu_qnan(CF|ZF|PF);
 err |= testu_snan(CF|ZF|PF);
 err |= testp(0);
 err |= testp_qnan(0);
 err |= testup_qnan(0);
 err |= testp(CF|ZF|PF);
 err |= testp_qnan(CF|ZF|PF);
 err |= testup_qnan(CF|ZF|PF);
 if (!err)
  printf("[OK]\tf[u]comi[p]\n");
 else
  printf("[FAIL]\tf[u]comi[p] errors: %d\n", err);

 return err;
}