c369fc0aaaf0c205d06b4d786f1a8d8e243303ca
[kopensolaris-gnu/glibc.git] / math / test-fenv.c
1 /* Copyright (C) 1997, 1998, 2000 Free Software Foundation, Inc.
2    This file is part of the GNU C Library.
3    Contributed by Andreas Jaeger <aj@suse.de> and
4    Ulrich Drepper <drepper@cygnus.com>, 1997.
5
6    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
7    modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
8    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
9    License, or (at your option) any later version.
10
11    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
12    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14    Library General Public License for more details.
15
16    You should have received a copy of the GNU Library General Public
17    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If not,
18    write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
19    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
20
21 /* Tests for ISO C99 7.6: Floating-point environment  */
22
23 #ifndef _GNU_SOURCE
24 # define _GNU_SOURCE
25 #endif
26
27 #include <complex.h>
28 #include <math.h>
29 #include <float.h>
30 #include <fenv.h>
31
32 #include <errno.h>
33 #include <signal.h>
34 #include <stdlib.h>
35 #include <stdio.h>
36 #include <string.h>
37 #include <unistd.h>
38 #include <sys/wait.h>
39 #include <sys/resource.h>
40
41 /*
42   Since not all architectures might define all exceptions, we define
43   a private set and map accordingly.
44 */
45 #define NO_EXC 0
46 #define INEXACT_EXC 0x1
47 #define DIVBYZERO_EXC 0x2
48 #define UNDERFLOW_EXC 0x04
49 #define OVERFLOW_EXC 0x08
50 #define INVALID_EXC 0x10
51 #define ALL_EXC \
52         (INEXACT_EXC | DIVBYZERO_EXC | UNDERFLOW_EXC | OVERFLOW_EXC | \
53          INVALID_EXC)
54
55 static int count_errors;
56
57 /* Test whether a given exception was raised.  */
58 static void
59 test_single_exception (short int exception,
60                        short int exc_flag,
61                        fexcept_t fe_flag,
62                        const char *flag_name)
63 {
64   if (exception & exc_flag)
65     {
66       if (fetestexcept (fe_flag))
67         printf ("  Pass: Exception \"%s\" is set\n", flag_name);
68       else
69         {
70           printf ("  Fail: Exception \"%s\" is not set\n", flag_name);
71           ++count_errors;
72         }
73     }
74   else
75     {
76       if (fetestexcept (fe_flag))
77         {
78           printf ("  Fail: Exception \"%s\" is set\n", flag_name);
79           ++count_errors;
80         }
81       else
82         {
83           printf ("  Pass: Exception \"%s\" is not set\n", flag_name);
84         }
85     }
86 }
87
88 static void
89 test_exceptions (const char *test_name, short int exception,
90                  int ignore_inexact)
91 {
92   printf ("Test: %s\n", test_name);
93 #ifdef FE_DIVBYZERO
94   test_single_exception (exception, DIVBYZERO_EXC, FE_DIVBYZERO,
95                          "DIVBYZERO");
96 #endif
97 #ifdef FE_INVALID
98   test_single_exception (exception, INVALID_EXC, FE_INVALID,
99                          "INVALID");
100 #endif
101 #ifdef FE_INEXACT
102   if (!ignore_inexact)
103     test_single_exception (exception, INEXACT_EXC, FE_INEXACT,
104                            "INEXACT");
105 #endif
106 #ifdef FE_UNDERFLOW
107   test_single_exception (exception, UNDERFLOW_EXC, FE_UNDERFLOW,
108                          "UNDERFLOW");
109 #endif
110 #ifdef FE_OVERFLOW
111   test_single_exception (exception, OVERFLOW_EXC, FE_OVERFLOW,
112                          "OVERFLOW");
113 #endif
114 }
115
116 static void
117 print_rounding (int rounding)
118 {
119
120   switch (rounding)
121     {
122 #ifdef FE_TONEAREST
123     case FE_TONEAREST:
124       printf ("TONEAREST");
125       break;
126 #endif
127 #ifdef FE_UPWARD
128     case FE_UPWARD:
129       printf ("UPWARD");
130       break;
131 #endif
132 #ifdef FE_DOWNWARD
133     case FE_DOWNWARD:
134       printf ("DOWNWARD");
135       break;
136 #endif
137 #ifdef FE_TOWARDZERO
138     case FE_TOWARDZERO:
139       printf ("TOWARDZERO");
140       break;
141 #endif
142     }
143   printf (".\n");
144 }
145
146
147 static void
148 test_rounding (const char *test_name, int rounding_mode)
149 {
150   int curr_rounding = fegetround ();
151
152   printf ("Test: %s\n", test_name);
153   if (curr_rounding == rounding_mode)
154     {
155       printf ("  Pass: Rounding mode is ");
156       print_rounding (curr_rounding);
157     }
158   else
159     {
160       ++count_errors;
161       printf ("  Fail: Rounding mode is ");
162       print_rounding (curr_rounding);
163     }
164 }
165
166
167 static void
168 set_single_exc (const char *test_name, int fe_exc, fexcept_t exception)
169 {
170   char str[200];
171   /* The standard allows the inexact exception to be set together with the
172      underflow and overflow exceptions.  So ignore the inexact flag if the
173      others are raised.  */
174   int ignore_inexact = (fe_exc & (UNDERFLOW_EXC | OVERFLOW_EXC)) != 0;
175
176   strcpy (str, test_name);
177   strcat (str, ": set flag, with rest not set");
178   feclearexcept (FE_ALL_EXCEPT);
179   feraiseexcept (exception);
180   test_exceptions (str, fe_exc, ignore_inexact);
181
182   strcpy (str, test_name);
183   strcat (str, ": clear flag, rest also unset");
184   feclearexcept (exception);
185   test_exceptions (str, NO_EXC, ignore_inexact);
186
187   strcpy (str, test_name);
188   strcat (str, ": set flag, with rest set");
189   feraiseexcept (FE_ALL_EXCEPT ^ exception);
190   feraiseexcept (exception);
191   test_exceptions (str, ALL_EXC, 0);
192
193   strcpy (str, test_name);
194   strcat (str, ": clear flag, leave rest set");
195   feclearexcept (exception);
196   test_exceptions (str, ALL_EXC ^ fe_exc, 0);
197 }
198
199 static void
200 fe_tests (void)
201 {
202   /* clear all exceptions and test if all are cleared */
203   feclearexcept (FE_ALL_EXCEPT);
204   test_exceptions ("feclearexcept (FE_ALL_EXCEPT) clears all exceptions",
205                    NO_EXC, 0);
206
207   /* raise all exceptions and test if all are raised */
208   feraiseexcept (FE_ALL_EXCEPT);
209   test_exceptions ("feraiseexcept (FE_ALL_EXCEPT) raises all exceptions",
210                    ALL_EXC, 0);
211   feclearexcept (FE_ALL_EXCEPT);
212
213 #ifdef FE_DIVBYZERO
214   set_single_exc ("Set/Clear FE_DIVBYZERO", DIVBYZERO_EXC, FE_DIVBYZERO);
215 #endif
216 #ifdef FE_INVALID
217   set_single_exc ("Set/Clear FE_INVALID", INVALID_EXC, FE_INVALID);
218 #endif
219 #ifdef FE_INEXACT
220   set_single_exc ("Set/Clear FE_INEXACT", INEXACT_EXC, FE_INEXACT);
221 #endif
222 #ifdef FE_UNDERFLOW
223   set_single_exc ("Set/Clear FE_UNDERFLOW", UNDERFLOW_EXC, FE_UNDERFLOW);
224 #endif
225 #ifdef FE_OVERFLOW
226   set_single_exc ("Set/Clear FE_OVERFLOW", OVERFLOW_EXC, FE_OVERFLOW);
227 #endif
228 }
229
230 /* Test that program aborts with no masked interrupts */
231 static void
232 feenv_nomask_test (const char *flag_name, int fe_exc)
233 {
234 #if defined FE_NOMASK_ENV
235   int status;
236   pid_t pid;
237   fenv_t saved;
238
239   fegetenv (&saved);
240   errno = 0;
241   fesetenv (FE_NOMASK_ENV);
242   status = errno;
243   fesetenv (&saved);
244   if (status == ENOSYS)
245     {
246       printf ("Test: not testing FE_NOMASK_ENV, it isn't implemented.\n");
247       return;
248     }
249
250   printf ("Test: after fesetenv (FE_NOMASK_ENV) processes will abort\n");
251   printf ("      when feraiseexcept (%s) is called.\n", flag_name);
252   pid = fork ();
253   if (pid == 0)
254     {
255 #ifdef RLIMIT_CORE
256       /* Try to avoid dumping core.  */
257       struct rlimit core_limit;
258       core_limit.rlim_cur = 0;
259       core_limit.rlim_max = 0;
260       setrlimit (RLIMIT_CORE, &core_limit);
261 #endif
262
263       fesetenv (FE_NOMASK_ENV);
264       feraiseexcept (fe_exc);
265       exit (2);
266     }
267   else if (pid < 0)
268     {
269       if (errno != ENOSYS)
270         {
271           printf ("  Fail: Could not fork.\n");
272           ++count_errors;
273         }
274       else
275         printf ("  `fork' not implemented, test ignored.\n");
276     }
277   else {
278     if (waitpid (pid, &status, 0) != pid)
279       {
280         printf ("  Fail: waitpid call failed.\n");
281         ++count_errors;
282       }
283     else if (WIFSIGNALED (status) && WTERMSIG (status) == SIGFPE)
284       printf ("  Pass: Process received SIGFPE.\n");
285     else
286       {
287         printf ("  Fail: Process didn't receive signal and exited with status %d.\n",
288                 status);
289         ++count_errors;
290       }
291   }
292 #endif
293 }
294
295 /* Test that program doesn't abort with default environment */
296 static void
297 feenv_mask_test (const char *flag_name, int fe_exc)
298 {
299   int status;
300   pid_t pid;
301
302   printf ("Test: after fesetenv (FE_DFL_ENV) processes will not abort\n");
303   printf ("      when feraiseexcept (%s) is called.\n", flag_name);
304   pid = fork ();
305   if (pid == 0)
306     {
307 #ifdef RLIMIT_CORE
308       /* Try to avoid dumping core.  */
309       struct rlimit core_limit;
310       core_limit.rlim_cur = 0;
311       core_limit.rlim_max = 0;
312       setrlimit (RLIMIT_CORE, &core_limit);
313 #endif
314
315       fesetenv (FE_DFL_ENV);
316       feraiseexcept (fe_exc);
317       exit (2);
318     }
319   else if (pid < 0)
320     {
321       if (errno != ENOSYS)
322         {
323           printf ("  Fail: Could not fork.\n");
324           ++count_errors;
325         }
326       else
327         printf ("  `fork' not implemented, test ignored.\n");
328     }
329   else {
330     if (waitpid (pid, &status, 0) != pid)
331       {
332         printf ("  Fail: waitpid call failed.\n");
333         ++count_errors;
334       }
335     else if (WIFEXITED (status) && WEXITSTATUS (status) == 2)
336       printf ("  Pass: Process exited normally.\n");
337     else
338       {
339         printf ("  Fail: Process exited abnormally with status %d.\n",
340                 status);
341         ++count_errors;
342       }
343   }
344 }
345
346 /* Test that program aborts with no masked interrupts */
347 static void
348 feexcp_nomask_test (const char *flag_name, int fe_exc)
349 {
350   int status;
351   pid_t pid;
352
353   printf ("Test: after fedisable (%s) processes will abort\n", flag_name);
354   printf ("      when feraiseexcept (%s) is called.\n", flag_name);
355   pid = fork ();
356   if (pid == 0)
357     {
358 #ifdef RLIMIT_CORE
359       /* Try to avoid dumping core.  */
360       struct rlimit core_limit;
361       core_limit.rlim_cur = 0;
362       core_limit.rlim_max = 0;
363       setrlimit (RLIMIT_CORE, &core_limit);
364 #endif
365
366       fedisableexcept (FE_ALL_EXCEPT);
367       feenableexcept (fe_exc);
368       feraiseexcept (fe_exc);
369       exit (2);
370     }
371   else if (pid < 0)
372     {
373       if (errno != ENOSYS)
374         {
375           printf ("  Fail: Could not fork.\n");
376           ++count_errors;
377         }
378       else
379         printf ("  `fork' not implemented, test ignored.\n");
380     }
381   else {
382     if (waitpid (pid, &status, 0) != pid)
383       {
384         printf ("  Fail: waitpid call failed.\n");
385         ++count_errors;
386       }
387     else if (WIFSIGNALED (status) && WTERMSIG (status) == SIGFPE)
388       printf ("  Pass: Process received SIGFPE.\n");
389     else
390       {
391         printf ("  Fail: Process didn't receive signal and exited with status %d.\n",
392                 status);
393         ++count_errors;
394       }
395   }
396 }
397
398 /* Test that program doesn't abort with exception.  */
399 static void
400 feexcp_mask_test (const char *flag_name, int fe_exc)
401 {
402   int status;
403   int exception;
404   pid_t pid;
405
406   printf ("Test: after fedisable (%s) processes will not abort\n", flag_name);
407   printf ("      when feraiseexcept (%s) is called.\n", flag_name);
408   pid = fork ();
409   if (pid == 0)
410     {
411 #ifdef RLIMIT_CORE
412       /* Try to avoid dumping core.  */
413       struct rlimit core_limit;
414       core_limit.rlim_cur = 0;
415       core_limit.rlim_max = 0;
416       setrlimit (RLIMIT_CORE, &core_limit);
417 #endif
418       feenableexcept (FE_ALL_EXCEPT);
419       exception = fe_exc;
420 #ifdef FE_INEXACT
421       /* The standard allows the inexact exception to be set together with the
422          underflow and overflow exceptions.  So add FE_INEXACT to the set of
423          exceptions to be disabled if we will be raising underflow or
424          overflow.  */
425 # ifdef FE_OVERFLOW
426       if (fe_exc & FE_OVERFLOW)
427         exception |= FE_INEXACT;
428 # endif
429 # ifdef FE_UNDERFLOW
430       if (fe_exc & FE_UNDERFLOW)
431         exception |= FE_INEXACT;
432 # endif
433 #endif
434       fedisableexcept (exception);
435       feraiseexcept (fe_exc);
436       exit (2);
437     }
438   else if (pid < 0)
439     {
440       if (errno != ENOSYS)
441         {
442           printf ("  Fail: Could not fork.\n");
443           ++count_errors;
444         }
445       else
446         printf ("  `fork' not implemented, test ignored.\n");
447     }
448   else {
449     if (waitpid (pid, &status, 0) != pid)
450       {
451         printf ("  Fail: waitpid call failed.\n");
452         ++count_errors;
453       }
454     else if (WIFEXITED (status) && WEXITSTATUS (status) == 2)
455       printf ("  Pass: Process exited normally.\n");
456     else
457       {
458         printf ("  Fail: Process exited abnormally with status %d.\n",
459                 status);
460         ++count_errors;
461       }
462   }
463 }
464
465
466 /* Tests for feenableexcept/fedisableexcept/fegetexcept.  */
467 static void
468 feenable_test (const char *flag_name, int fe_exc)
469 {
470   int excepts;
471
472
473   printf ("Tests for feenableexcepts etc. with flag %s\n", flag_name);
474
475   /* First disable all exceptions.  */
476   if (fedisableexcept (FE_ALL_EXCEPT) == -1)
477     {
478       printf ("Test: fedisableexcept (FE_ALL_EXCEPT) failed\n");
479       ++count_errors;
480       /* If this fails, the other tests don't make sense.  */
481       return;
482     }
483   excepts = fegetexcept ();
484   if (excepts != 0)
485     {
486       printf ("Test: fegetexcept (%s) failed, return should be 0, is %d\n",
487               flag_name, excepts);
488       ++count_errors;
489     }
490
491   excepts = feenableexcept (fe_exc);
492   if (excepts == -1)
493     {
494       printf ("Test: feenableexcept (%s) failed\n", flag_name);
495       ++count_errors;
496       return;
497     }
498   if (excepts != 0)
499     {
500       printf ("Test: feenableexcept (%s) failed, return should be 0, is %x\n",
501               flag_name, excepts);
502       ++count_errors;
503     }
504
505   excepts = fegetexcept ();
506   if (excepts != fe_exc)
507     {
508       printf ("Test: fegetexcept (%s) failed, return should be 0x%x, is 0x%x\n",
509               flag_name, fe_exc, excepts);
510       ++count_errors;
511     }
512
513   /* And now disable the exception again.  */
514   excepts = fedisableexcept (fe_exc);
515   if (excepts == -1)
516     {
517       printf ("Test: fedisableexcept (%s) failed\n", flag_name);
518       ++count_errors;
519       return;
520     }
521   if (excepts != fe_exc)
522     {
523       printf ("Test: fedisableexcept (%s) failed, return should be 0x%x, is 0x%x\n",
524               flag_name, fe_exc, excepts);
525       ++count_errors;
526     }
527
528   excepts = fegetexcept ();
529   if (excepts != 0)
530     {
531       printf ("Test: fegetexcept (%s) failed, return should be 0, is 0x%x\n",
532               flag_name, excepts);
533       ++count_errors;
534     }
535
536   /* Now the other way round: Enable all exceptions and disable just this one.  */
537   if (feenableexcept (FE_ALL_EXCEPT) == -1)
538     {
539       printf ("Test: feenableexcept (FE_ALL_EXCEPT) failed\n");
540       ++count_errors;
541       /* If this fails, the other tests don't make sense.  */
542       return;
543     }
544
545   excepts = fegetexcept ();
546   if (excepts != FE_ALL_EXCEPT)
547     {
548       printf ("Test: fegetexcept (%s) failed, return should be 0x%x, is 0x%x\n",
549               flag_name, FE_ALL_EXCEPT, excepts);
550       ++count_errors;
551     }
552
553   excepts = fedisableexcept (fe_exc);
554   if (excepts == -1)
555     {
556       printf ("Test: fedisableexcept (%s) failed\n", flag_name);
557       ++count_errors;
558       return;
559     }
560   if (excepts != FE_ALL_EXCEPT)
561     {
562       printf ("Test: fedisableexcept (%s) failed, return should be 0, is 0x%x\n",
563               flag_name, excepts);
564       ++count_errors;
565     }
566
567   excepts = fegetexcept ();
568   if (excepts != (FE_ALL_EXCEPT & ~fe_exc))
569     {
570       printf ("Test: fegetexcept (%s) failed, return should be 0x%x, is 0x%x\n",
571               flag_name, (FE_ALL_EXCEPT & ~fe_exc), excepts);
572       ++count_errors;
573     }
574
575   /* And now enable the exception again.  */
576   excepts = feenableexcept (fe_exc);
577   if (excepts == -1)
578     {
579       printf ("Test: feenableexcept (%s) failed\n", flag_name);
580       ++count_errors;
581       return;
582     }
583   if (excepts != (FE_ALL_EXCEPT & ~fe_exc))
584     {
585       printf ("Test: feenableexcept (%s) failed, return should be 0, is 0x%x\n",
586               flag_name, excepts);
587       ++count_errors;
588     }
589
590   excepts = fegetexcept ();
591   if (excepts != FE_ALL_EXCEPT)
592     {
593       printf ("Test: fegetexcept (%s) failed, return should be 0x%x, is 0x%x\n",
594               flag_name, FE_ALL_EXCEPT, excepts);
595       ++count_errors;
596     }
597   feexcp_nomask_test (flag_name, fe_exc);
598   feexcp_mask_test (flag_name, fe_exc);
599
600 }
601
602
603 static void
604 fe_single_test (const char *flag_name, int fe_exc)
605 {
606   feenv_nomask_test (flag_name, fe_exc);
607   feenv_mask_test (flag_name, fe_exc);
608   feenable_test (flag_name, fe_exc);
609 }
610
611
612 static void
613 feenv_tests (void)
614 {
615   /* We might have some exceptions still set.  */
616   feclearexcept (FE_ALL_EXCEPT);
617
618 #ifdef FE_DIVBYZERO
619   fe_single_test ("FE_DIVBYZERO", FE_DIVBYZERO);
620 #endif
621 #ifdef FE_INVALID
622   fe_single_test ("FE_INVALID", FE_INVALID);
623 #endif
624 #ifdef FE_INEXACT
625   fe_single_test ("FE_INEXACT", FE_INEXACT);
626 #endif
627 #ifdef FE_UNDERFLOW
628   fe_single_test ("FE_UNDERFLOW", FE_UNDERFLOW);
629 #endif
630 #ifdef FE_OVERFLOW
631   fe_single_test ("FE_OVERFLOW", FE_OVERFLOW);
632 #endif
633   fesetenv (FE_DFL_ENV);
634 }
635
636
637 /* IEC 559 and ISO C99 define a default startup environment */
638 static void
639 initial_tests (void)
640 {
641   test_exceptions ("Initially all exceptions should be cleared",
642                    NO_EXC, 0);
643   test_rounding ("Rounding direction should be initalized to nearest",
644                  FE_TONEAREST);
645 }
646
647 int
648 main (void)
649 {
650   initial_tests ();
651   fe_tests ();
652   feenv_tests ();
653
654   if (count_errors)
655     {
656       printf ("\n%d errors occurred.\n", count_errors);
657       exit (1);
658     }
659   printf ("\n All tests passed successfully.\n");
660   exit (0);
661 }