kernel/arch/m68k/ifpsp060/ilsp.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 68060 INTEGER SOFTWARE PACKAGE (Library version)
  30 -------------------------------------------------
  31
  32 The file ilsp.s contains the "Library version" of the
  33 68060 Integer Software Package. Routines included in this
  34 module can be used to emulate 64-bit divide and multiply,
  35 and the "cmp2" instruction. These instructions are not
  36 implemented in hardware on the 68060 and normally take
  37 exception vector #61 "Unimplemented Integer Instruction".
  38
  39 By re-compiling a program that uses these instructions, and
  40 making subroutine calls in place of the unimplemented
  41 instructions, a program can avoid the overhead associated with
  42 taking the exception.
  43
  44 Release file format:
  45 --------------------
  46 The file ilsp.sa is essentially a hexadecimal image of the
  47 release package. This is the ONLY format which will be supported.
  48 The hex image was created by assembling the source code and
  49 then converting the resulting binary output image into an
  50 ASCII text file. The hexadecimal numbers are listed
  51 using the Motorola Assembly Syntax assembler directive "dc.l"
  52 (define constant longword). The file can be converted to other
  53 assembly syntaxes by using any word processor with a global
  54 search and replace function.
  55
  56 To assist in assembling and linking this module with other modules,
  57 the installer should add a symbolic label to the top of the file.
  58 This will allow calling routines to access the entry points
  59 of this package.
  60
  61 The source code ilsp.s has also been included but only for
  62 documentation purposes.
  63
  64 Release file structure:
  65 -----------------------
  66 The file ilsp.sa contains an "Entry-Point" section and a
  67 code section. The ILSP has no "Call-Out" section. The first section
  68 is the "Entry-Point" section. In order to access a function in the
  69 package, a program must "bsr" or "jsr" to the location listed
  70 below in "68060ILSP Entry Points" that corresponds to the desired
  71 function. A branch instruction located at the selected entry point
  72 within the package will then enter the correct emulation code routine.
  73
  74 The entry point addresses at the beginning of the package will remain
  75 fixed so that a program calling the routines will not have to be
  76 re-compiled with every new 68060ILSP release.
  77
  78 For example, to use a 64-bit multiply instruction,
  79 do a "bsr" or "jsr" to the entry point defined by
  80 the 060ILSP entry table. A compiler generated code sequence
  81 for unsigned multiply could look like:
  82
  83 # mulu.l <ea>,Dh:Dl
  84 # mulu.l _multiplier,%d1:%d0
  85
  86         subq.l  &0x8,%sp        # make room for result on stack
  87         pea     (%sp)           # pass: result addr on stack
  88         mov.l   %d0,-(%sp)      # pass: multiplicand on stack
  89         mov.l   _multiplier,-(%sp) # pass: multiplier on stack
  90         bsr.l   _060LISP_TOP+0x18 # branch to multiply routine
  91         add.l   &0xc,%sp        # clear arguments from stack
  92         mov.l   (%sp)+,%d1      # load result[63:32]
  93         mov.l   (%sp)+,%d0      # load result[31:0]
  94
  95 For a divide:
  96
  97 # divu.l <ea>,Dr:Dq
  98 # divu.l _divisor,%d1:%d0
  99
 100         subq.l  &0x8,%sp        # make room for result on stack
 101         pea     (%sp)           # pass: result addr on stack
 102         mov.l   %d0,-(%sp)      # pass: dividend hi on stack
 103         mov.l   %d1,-(%sp)      # pass: dividend hi on stack
 104         mov.l   _divisor,-(%sp) # pass: divisor on stack
 105         bsr.l   _060LISP_TOP+0x08 # branch to divide routine
 106         add.l   &0xc,%sp        # clear arguments from stack
 107         mov.l   (%sp)+,%d1      # load remainder
 108         mov.l   (%sp)+,%d0      # load quotient
 109
 110 The library routines also return the correct condition code
 111 register value. If this is important, then the caller of the library
 112 routine must make sure that the value isn't lost while popping
 113 other items off of the stack.
 114
 115 An example of using the "cmp2" instruction is as follows:
 116
 117 # cmp2.l <ea>,Rn
 118 # cmp2.l _bounds,%d0
 119
 120         pea     _bounds         # pass ptr to bounds
 121         mov.l   %d0,-(%sp)      # pass Rn
 122         bsr.l   _060LSP_TOP_+0x48 # branch to "cmp2" routine
 123         mov.w   %cc,_tmp        # save off condition codes
 124         addq.l  &0x8,%sp        # clear arguments from stack
 125
 126 Exception reporting:
 127 --------------------
 128 If the instruction being emulated is a divide and the source
 129 operand is a zero, then the library routine, as its last
 130 instruction, executes an implemented divide using a zero
 131 source operand so that an "Integer Divide-by-Zero" exception
 132 will be taken. Although the exception stack frame will not
 133 point to the correct instruction, the user will at least be able
 134 to record that such an event occurred if desired.
 135
 136 68060ILSP entry points:
 137 -----------------------
 138 _060ILSP_TOP:
 139 0x000:  _060LSP__idivs64_
 140 0x008:  _060LSP__idivu64_
 141
 142 0x010:  _060LSP__imuls64_
 143 0x018:  _060LSP__imulu64_
 144
 145 0x020:  _060LSP__cmp2_Ab_
 146 0x028:  _060LSP__cmp2_Aw_
 147 0x030:  _060LSP__cmp2_Al_
 148 0x038:  _060LSP__cmp2_Db_
 149 0x040:  _060LSP__cmp2_Dw_
 150 0x048:  _060LSP__cmp2_Dl_