Почему pow() неправильно вычисляет при запуске Webkit?

У меня есть приложение Qt С++, где есть поток GUI, в котором происходит вычисление с плавающей точкой. Он также открывает QWebView, где есть флеш-плеер с некоторым видео.

Очевидно, что закрытие QWebView мешает новой операции с плавающей запятой. Поэтому pow(double, double) возвращает определенные, но неправильные значения.

В одном случае он возвращал значения 1000 раз больше, чем правильные. В другой раз он вернул 1. #inf при использовании с аргументами pow(10.0, 2.0).

Я должен упомянуть, что он протестирован на разных компьютерах и не относится к конкретному процессору.

Есть ли у вас какие-либо предложения о том, как найти место в Webkit, что-то не так с сопроцессором и как его предотвратить?

Пример (только для x64)

Окружающая среда: Qt 4.7.4, С++, HTML и flowplayer

cpp

wrongpow::wrongpow(QWidget *parent, Qt::WFlags flags)
: QMainWindow(parent, flags)
{
 QVBoxLayout* layout = new QVBoxLayout(0);  
 m_view = new QWebView(this);  
 m_view->setMinimumSize(400, 400);
 m_view->settings()->setAttribute(QWebSettings::PluginsEnabled, true);
 m_view->settings()->setAttribute(QWebSettings::LocalContentCanAccessRemoteUrls, true);
 layout->addWidget(m_view);
 QDir dir(QApplication::applicationDirPath());
 dir.cd("media");
 m_view->load(QUrl(QFileInfo(dir, "index.html").absoluteFilePath()));

 QPushButton* button = new QPushButton(QLatin1String("Click on video start"), this);
 layout->addWidget(button);
 Q_ASSERT(connect(button, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(closeView()))); 

 setLayout(layout);
 adjustSize();
}  
Q_SLOT void wrongpow::closeView()
{
 delete m_view;
 m_view = NULL;

 double wrongResult = pow(10.0, 2.0);
 Q_ASSERT(wrongResult == 100.0);
}

html

<div id='player' style='width:100%; height:100%;'>
    <object width='100%' height='100%' id='_494187117' name='_494187117' data='js/plugins/flowplayer-3.2.18.swf' type='application/x-shockwave-flash'>                      
        <param name='wmode' value='opaque'>         
        <param name='flashvars' value='config={&quot;clip&quot;:{&quot;url&quot;:&quot;mp4:vod/demo.flowplayer/buffalo_soldiers.mp4&quot;,&quot;scaling&quot;:&quot;fit&quot;,&quot;provider&quot;:&quot;hddn&quot;,&quot;live&quot;:true},&quot;plugins&quot;:{&quot;hddn&quot;:{&quot;url&quot;:&quot;js/plugins/flowplayer.rtmp-3.2.13.swf&quot;,&quot;netConnectionUrl&quot;:&quot;rtmp://r.demo.flowplayer.netdna-cdn.com/play&quot;}},&quot;canvas&quot;:{&quot;backgroundGradient&quot;:&quot;none&quot;}}'>
    </object>
</div>  

Вот полностью работающая программа с источниками: Загрузить 15MB

Ответ 1

Причина неверного результата pow состоит в том, что x87 регистры ST0-ST3 стали 1#SNAN, и поэтому TAGS = 0xFF. Это происходит при уничтожении QWebView, содержащего объект флеш-видео. Контрольные слова x87 и SSE содержат правильные значения. Протестированная библиотека Adove Flash: NPSWF64_14_0_0_125.dll

Это происходит, когда метод WebCore::PluginView::stop вызывает деструктор объекта плагина Adobe Flash.

NPError npErr = m_plugin->pluginFuncs()->destroy(m_instance, &savedData);

Вот процедура (NPSWF64.dll), которая портит регистры (фактически она использует регистры MMX, связанные с регистрами x87):

mov         qword ptr [rsp+8],rcx 
mov         qword ptr [rsp+10h],rdx 
mov         qword ptr [rsp+18h],r8 
push        rsi  
push        rdi  
push        rbx  
mov         rdi,qword ptr [rsp+20h] 
mov         rsi,qword ptr [rsp+28h] 
mov         rcx,qword ptr [rsp+30h] 
cmp         rcx,20h 
jle         000000002F9D8A2D 
sub         rcx,20h 

// writes wrong values to the registers:
movq        mm0,mmword ptr [rsi] 
movq        mm1,mmword ptr [rsi+8] 
movq        mm2,mmword ptr [rsi+10h] 
movq        mm3,mmword ptr [rsi+18h] 

add         rsi,20h 
movq        mmword ptr [rdi],mm0
movq        mmword ptr [rdi+8],mm1 
movq        mmword ptr [rdi+10h],mm2 
movq        mmword ptr [rdi+18h],mm3 
add         rdi,20h 
sub         rcx,20h 
jge         000000002F9D89F1 
add         rcx,20h 
rep movs    byte ptr [rdi],byte ptr [rsi] 
pop         rbx  
pop         rdi  
pop         rsi  
ret         

Чтобы предотвратить неправильное вычисление pow, вызванное этой ошибкой, необходимо восстановить значения регистра. Я использую самый простой способ сделать это. Когда плагин уничтожен, я вызываю pow с некоторыми аргументами, и он восстанавливает регистры. Следующий звонок будет правильным.
Существует более сложный (но, вероятно, правильный) способ сделать то же самое, записав новые значения в регистры, используя методы из библиотеки float.h.

Ответ 2

Просто, чтобы добавить к этому немного, я думаю, что я столкнулся с одной и той же проблемой (в 64-битном приложении С#, которое вызывает Math.Cos, а также появляется, чтобы показать Flash-видео в элементе управления Windows Windows Forms WebBrowser).

Аналогично, в моем случае кажется, что следующий код в 64-разрядном Flash OCX (16.0.0.305) оставляет недопустимые значения в регистрах MM0, MM1, MM2, MM3 (этот код выглядит как бы быстрый копия памяти):

C:\Windows\System32\Macromed\Flash\Flash64_16_0_0_305.ocx
00000000`2f9833c0 48894c2408      mov     qword ptr [rsp+8],rcx
00000000`2f9833c5 4889542410      mov     qword ptr [rsp+10h],rdx
00000000`2f9833ca 4c89442418      mov     qword ptr [rsp+18h],r8
00000000`2f9833cf 56              push    rsi
00000000`2f9833d0 57              push    rdi
00000000`2f9833d1 53              push    rbx
00000000`2f9833d2 488b7c2420      mov     rdi,qword ptr [rsp+20h]
00000000`2f9833d7 488b742428      mov     rsi,qword ptr [rsp+28h]
00000000`2f9833dc 488b4c2430      mov     rcx,qword ptr [rsp+30h]
00000000`2f9833e1 4881f920000000  cmp     rcx,20h
00000000`2f9833e8 7e43            jle     Flash64_16_0_0_305!DllUnregisterServer+0x3c2a2d (00000000`2f98342d)
00000000`2f9833ea 4881e920000000  sub     rcx,20h
00000000`2f9833f1 0f6f06          movq    mm0,mmword ptr [rsi]
00000000`2f9833f4 0f6f4e08        movq    mm1,mmword ptr [rsi+8]
00000000`2f9833f8 0f6f5610        movq    mm2,mmword ptr [rsi+10h]
00000000`2f9833fc 0f6f5e18        movq    mm3,mmword ptr [rsi+18h]
00000000`2f983400 4881c620000000  add     rsi,20h
00000000`2f983407 0f7f07          movq    mmword ptr [rdi],mm0
00000000`2f98340a 0f7f4f08        movq    mmword ptr [rdi+8],mm1
00000000`2f98340e 0f7f5710        movq    mmword ptr [rdi+10h],mm2
00000000`2f983412 0f7f5f18        movq    mmword ptr [rdi+18h],mm3
00000000`2f983416 4881c720000000  add     rdi,20h
00000000`2f98341d 4881e920000000  sub     rcx,20h
00000000`2f983424 7dcb            jge     Flash64_16_0_0_305!DllUnregisterServer+0x3c29f1 (00000000`2f9833f1)
00000000`2f983426 4881c120000000  add     rcx,20h
00000000`2f98342d f3a4            rep movs byte ptr [rdi],byte ptr [rsi]
00000000`2f98342f 5b              pop     rbx
00000000`2f983430 5f              pop     rdi
00000000`2f983431 5e              pop     rsi
00000000`2f983432 c3              ret

Вышеприведенный код в Flash OCX выполняется, поскольку веб-браузер перемещается в сторону от страницы, на которой отображается Flash-видео.

Перед выполнением этого кода регистры с плавающей запятой были следующими (с использованием WinDbg.exe):

fpcw=027f fpsw=3820 fptw=0080
st0= 6.00000000000000000000000...0e+0001 (0:4004:f000000000000000)
st1= 0.00000000000000000000000...0e+0000 (0:0000:0000000000000000)
st2= 0.00000000000000000000000...0e+0000 (0:0000:0000000000000000)
st3= 0.00000000000000000000000...0e+0000 (0:0000:0000000000000000)
st4= 0.00000000000000000000000...0e+0000 (0:0000:0000000000000000)
st5= 1.00000000000000000000000...0e+0000 (0:3fff:8000000000000000)
st6= 8.94231504669236176852000...0e-0001 (0:3ffe:e4ec5b1b9b742000)
st7= 0.00000000000000000000000...0e+0000 (0:0000:0000000000000000)
mxcsr=00001fa4

После выполнения вышеописанного кода регистры с плавающей запятой были следующими:

fpcw=027f fpsw=0020 fptw=00ff
st0=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st1=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st2=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st3=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st4= 1.00000000000000000000000...0e+0000 (0:3fff:8000000000000000)
st5= 8.94231504669236176852000...0e-0001 (0:3ffe:e4ec5b1b9b742000)
st6= 0.00000000000000000000000...0e+0000 (0:0000:0000000000000000)
st7= 6.00000000000000000000000...0e+0001 (0:4004:f000000000000000)
mxcsr=00001fa4

В этот момент регистры с плавающей запятой оказываются в "поврежденном" состоянии.

Так что, позже, в программе С#, при выполнении Math.Cos fld opcode терпит неудачу, поскольку он пытается вывести значение 2.0 в стек с плавающей запятой (т.е. при попытке подготовить для вычисления косинуса 2.0):

COMDouble::Cos:
000007FE`E1D01570  movsd   mmword ptr [rsp+8],xmm0
000007FE`E1D01576  fld     qword ptr [rsp+8]
000007FE`E1D0157A  fcos
000007FE`E1D0157C  fstp    qword ptr [rsp+8]
000007FE`E1D01580  movsd   xmm0,mmword ptr [rsp+8]
000007FE`E1D01586  ret

Непосредственно перед выполнением кода операции fld регистры с плавающей запятой были точно такими же, как они были оставлены Flash OCX (то есть, как указано выше):

fpcw=027f fpsw=0020 fptw=00ff
st0=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st1=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st2=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st3=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st4= 1.00000000000000000000000...0e+0000 (0:3fff:8000000000000000)
st5= 8.94231504669236176852000...0e-0001 (0:3ffe:e4ec5b1b9b742000)
st6= 0.00000000000000000000000...0e+0000 (0:0000:0000000000000000)
st7= 6.00000000000000000000000...0e+0001 (0:4004:f000000000000000)
mxcsr=00001fa4

Сразу после выполнения кода fld регистры с плавающей запятой были следующими (обратите внимание, что st0 - #IND, а не ожидаемое значение 2.00000000000000000000000... 0e + 0000):

fpcw=027f fpsw=3a61 fptw=00ff
st0=-1.#IND0000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:c000000000000000)
st1=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st2=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st3=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st4=-1.#SNAN000000000000000000...0e+0000 (1:7fff:0000000000000000)
st5= 1.00000000000000000000000...0e+0000 (0:3fff:8000000000000000)
st6= 8.94231504669236176852000...0e-0001 (0:3ffe:e4ec5b1b9b742000)
st7= 0.00000000000000000000000...0e+0000 (0:0000:0000000000000000)
mxcsr=00001fa4

Это значит, что код fcos пытается вычислить косинуС#IND. И это заканчивается тем, что возвращаемое значение Math.Cos в С# равно Double.NaN вместо ожидаемого -0.416146836547142.

Распространение значения слова состояния плавающей запятой (FPSW) 0x3a61 выше указывает на то, что проблема заключается в "попытке загрузить значение в регистр, который не является бесплатным":

3a61: 0011 1010 0110 0001

    TOP (13,12,11):          111
    C3,C2,C1,C0 (14,10,9,8): 0 010  (ie. C1 is 1)  <-- loading a value into a register which is not free
    IR (7):                  0  Interrupt Request
    SF (6):                  1  Stack Fault  <-- loading a value into a register which is not free
    P (5):                   1  Precision
    U (4):                   0  Underflow
    O (3):                   0  Overflow
    Z (2):                   0  Zero Divide
    D (1):                   0  Denormalised
    I (0):                   1  Invalid Operation

Обратите внимание, что проблема возникает только в первый раз, когда Math.Cos(2) пытается (то есть вскоре после перехода от страницы видео Flash). Вторая и последующая попытка вычисления Math.Cos(2) преуспевают.

Проблема также возникает, если элемент управления WebBrowser расположен во время воспроизведения Flash-видео (или приостановлено).

Таким образом, некоторые возможные обходные пути:

  • Выполните одно фиктивное математическое вычисление и проигнорируйте результат.

  • Напишите 64-битную DLL, которая экспортирует функцию, которая выполняет коды операций finit или emms (до reset состояния регистров с плавающей запятой). Вызовите эту функцию из С#.

  • Запуск в виде 32-битного процесса.

Примечание: бросание фиктивного исключения в С#, а затем обнаружение этого исключения не помогло (это рекомендуется для других проблем с коррупцией с плавающей запятой).

Вот код С#, который воспроизводит проблему (убедитесь, что это компилируется и выполняется как 64 бит, нажмите кнопку "Рассчитать" после начала воспроизведения видео).

using System;
using System.IO;
using System.Windows.Forms;

namespace FlashTest
{
    public partial class TestForm : Form
    {
        public TestForm()
        {
            // Windows 7 SP1 64 bit
            // Internet Explorer 11 (11.0.9600.17633)
            // Flash Player 16.0.0.305
            // Visual Studio 2013 (12.0.31101.00)
            // .NET 4.5 (4.0.30319.34209)

            InitializeComponent();
            addressTextBox.Text = "http://www.youtube.com/v/JVGdyC9CvFQ?autoplay=1";
            GoButtonClickHandler(this, EventArgs.Empty);
        }

        private void GoButtonClickHandler(object sender, EventArgs e)
        {
            string path = Path.Combine(Path.GetTempPath(), Path.GetRandomFileName() + ".html");
            File.WriteAllText(path, string.Format(@"<html><body>
                <object classid=""clsid:D27CDB6E-AE6D-11CF-96B8-444553540000"" width=""100%"" height=""100%"" id=""youtubeviewer"">
                    <param name=""movie"" value=""{0}"">
                </object></body></html>", addressTextBox.Text));
            webBrowser.Navigate(path);
        }

        private void CalculateButtonClickHandler(object sender, EventArgs e)
        {
            webBrowser.DocumentCompleted += DocumentCompletedHandler;
            webBrowser.Navigate("about:blank");
        }

        private void DocumentCompletedHandler(object sender, WebBrowserDocumentCompletedEventArgs e)
        {
            webBrowser.DocumentCompleted -= DocumentCompletedHandler;
            MessageBox.Show("Math.Cos(2) returned " + Math.Cos(2));
        }
    }
}

namespace FlashTest
{
    partial class TestForm
    {
        /// <summary>
        /// Required designer variable.
        /// </summary>
        private System.ComponentModel.IContainer components = null;

        /// <summary>
        /// Clean up any resources being used.
        /// </summary>
        /// <param name="disposing">true if managed resources should be disposed; otherwise, false.</param>
        protected override void Dispose(bool disposing)
        {
            if (disposing && (components != null))
            {
                components.Dispose();
            }
            base.Dispose(disposing);
        }

        #region Windows Form Designer generated code

        /// <summary>
        /// Required method for Designer support - do not modify
        /// the contents of this method with the code editor.
        /// </summary>
        private void InitializeComponent()
        {
            this.webBrowser = new System.Windows.Forms.WebBrowser();
            this.addressTextBox = new System.Windows.Forms.TextBox();
            this.goButton = new System.Windows.Forms.Button();
            this.calculateButton = new System.Windows.Forms.Button();
            this.SuspendLayout();
            // 
            // webBrowser
            // 
            this.webBrowser.Anchor = ((System.Windows.Forms.AnchorStyles)((((System.Windows.Forms.AnchorStyles.Top | System.Windows.Forms.AnchorStyles.Bottom) 
            | System.Windows.Forms.AnchorStyles.Left) 
            | System.Windows.Forms.AnchorStyles.Right)));
            this.webBrowser.Location = new System.Drawing.Point(12, 41);
            this.webBrowser.MinimumSize = new System.Drawing.Size(20, 20);
            this.webBrowser.Name = "webBrowser";
            this.webBrowser.Size = new System.Drawing.Size(560, 309);
            this.webBrowser.TabIndex = 3;
            // 
            // addressTextBox
            // 
            this.addressTextBox.Anchor = ((System.Windows.Forms.AnchorStyles)(((System.Windows.Forms.AnchorStyles.Top | System.Windows.Forms.AnchorStyles.Left) 
            | System.Windows.Forms.AnchorStyles.Right)));
            this.addressTextBox.Location = new System.Drawing.Point(12, 14);
            this.addressTextBox.Name = "addressTextBox";
            this.addressTextBox.Size = new System.Drawing.Size(398, 20);
            this.addressTextBox.TabIndex = 0;
            // 
            // goButton
            // 
            this.goButton.Anchor = ((System.Windows.Forms.AnchorStyles)((System.Windows.Forms.AnchorStyles.Top | System.Windows.Forms.AnchorStyles.Right)));
            this.goButton.Location = new System.Drawing.Point(416, 12);
            this.goButton.Name = "goButton";
            this.goButton.Size = new System.Drawing.Size(75, 23);
            this.goButton.TabIndex = 1;
            this.goButton.Text = "&Go";
            this.goButton.UseVisualStyleBackColor = true;
            this.goButton.Click += new System.EventHandler(this.GoButtonClickHandler);
            // 
            // calculateButton
            // 
            this.calculateButton.Anchor = ((System.Windows.Forms.AnchorStyles)((System.Windows.Forms.AnchorStyles.Top | System.Windows.Forms.AnchorStyles.Right)));
            this.calculateButton.Location = new System.Drawing.Point(497, 12);
            this.calculateButton.Name = "calculateButton";
            this.calculateButton.Size = new System.Drawing.Size(75, 23);
            this.calculateButton.TabIndex = 2;
            this.calculateButton.Text = "&Calculate";
            this.calculateButton.UseVisualStyleBackColor = true;
            this.calculateButton.Click += new System.EventHandler(this.CalculateButtonClickHandler);
            // 
            // TestForm
            // 
            this.AutoScaleDimensions = new System.Drawing.SizeF(6F, 13F);
            this.AutoScaleMode = System.Windows.Forms.AutoScaleMode.Font;
            this.ClientSize = new System.Drawing.Size(584, 362);
            this.Controls.Add(this.webBrowser);
            this.Controls.Add(this.goButton);
            this.Controls.Add(this.addressTextBox);
            this.Controls.Add(this.calculateButton);
            this.Name = "TestForm";
            this.Text = "Adobe Flash Test";
            this.ResumeLayout(false);
            this.PerformLayout();

        }

        #endregion

        private System.Windows.Forms.WebBrowser webBrowser;
        private System.Windows.Forms.TextBox addressTextBox;
        private System.Windows.Forms.Button goButton;
        private System.Windows.Forms.Button calculateButton;
    }
}

Ответ 3

По-видимому, вы попали в ошибку в версии вашего Qt-webkit. Я не могу воспроизвести в QT 5.3 с сборками QtCreator с использованием MSVC 13 x64 в выпуске и отладке.

В QtWebKit уже есть некоторые ошибки с плавающей запятой: