nsz Git - libfirm/blob - ir/tv/fltcalc.c

   1 /*
   2  * This file is part of libFirm.
   3  * Copyright (C) 2012 University of Karlsruhe.
   4  */
   5
   6 /**
   7  * @file
   8  * @brief    tarval floating point calculations
   9  * @date     2003
  10  * @author   Mathias Heil
  11  */
  12 #include "config.h"
  13
  14 #include "fltcalc.h"
  15 #include "strcalc.h"
  16 #include "error.h"
  17
  18 #include <math.h>
  19 #include <inttypes.h>
  20 #include <string.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <stdio.h>
  23 #include <assert.h>
  24 #include <stdbool.h>
  25
  26 #include "xmalloc.h"
  27
  28 /*
  29  * portability stuff (why do we even care about the msvc people with their C89?)
  30  */
  31
  32
  33 static long double string_to_long_double(const char *str)
  34 {
  35 #if __STDC_VERSION__ >= 199901L || _POSIX_C_SOURCE >= 200112L
  36         return strtold(str, NULL);
  37 #else
  38         return strtod(str, NULL);
  39 #endif
  40 }
  41
  42 static bool my_isnan(long double val)
  43 {
  44 #if __STDC_VERSION__ >= 199901L
  45         return isnan(val);
  46 #else
  47         /* hopefully the compiler does not optimize aggressively (=incorrect) */
  48         return val != val;
  49 #endif
  50 }
  51
  52 static bool my_isinf(long double val)
  53 {
  54 #if __STDC_VERSION__ >= 199901L
  55         return isinf(val);
  56 #else
  57         /* hopefully the compiler does not optimize aggressively (=incorrect) */
  58         return my_isnan(val-val) && !my_isnan(val);
  59 #endif
  60 }
  61
  62 /** The number of extra precision rounding bits */
  63 #define ROUNDING_BITS 2
  64
  65 typedef union {
  66         struct {
  67 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  68                 uint32_t high;
  69 #else
  70                 uint32_t low;
  71 #endif
  72                 uint32_t mid;
  73 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  74                 uint32_t low;
  75 #else
  76                 uint32_t high;
  77 #endif
  78         } val_ld12;
  79         struct {
  80 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  81                 uint32_t high;
  82 #else
  83                 uint32_t low;
  84 #endif
  85 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  86                 uint32_t low;
  87 #else
  88                 uint32_t high;
  89 #endif
  90         } val_ld8;
  91         volatile long double d;
  92 } value_t;
  93
  94 #define CLEAR_BUFFER(buffer) memset(buffer, 0, calc_buffer_size)
  95
  96 /* our floating point value */
  97 struct fp_value {
  98         float_descriptor_t desc;
  99         unsigned char clss;
 100         char sign;
 101         char value[1];        /* exp[value_size] + mant[value_size] */
 102 };
 103
 104 #define _exp(a)  &((a)->value[0])
 105 #define _mant(a) &((a)->value[value_size])
 106
 107 #define _save_result(x) memcpy((x), sc_get_buffer(), value_size)
 108 #define _shift_right(x, y, res) sc_shr((x), (y), value_size*4, 0, (res))
 109 #define _shift_left(x, y, res) sc_shl((x), (y), value_size*4, 0, (res))
 110
 111 /** A temporary buffer. */
 112 static fp_value *calc_buffer = NULL;
 113
 114 /** Current rounding mode.*/
 115 static fc_rounding_mode_t rounding_mode;
 116
 117 static int calc_buffer_size;
 118 static int value_size;
 119 static int max_precision;
 120
 121 /** Exact flag. */
 122 static int fc_exact = 1;
 123
 124 /** pack machine-like */
 125 static void *pack(const fp_value *int_float, void *packed)
 126 {
 127         char     *shift_val;
 128         char     *temp;
 129         fp_value *val_buffer;
 130         int      pos;
 131
 132         temp      = (char*) alloca(value_size);
 133         shift_val = (char*) alloca(value_size);
 134
 135         switch ((value_class_t)int_float->clss) {
 136         case FC_NAN:
 137                 val_buffer = (fp_value*) alloca(calc_buffer_size);
 138                 fc_get_qnan(&int_float->desc, val_buffer);
 139                 int_float = val_buffer;
 140                 break;
 141
 142         case FC_INF:
 143                 val_buffer = (fp_value*) alloca(calc_buffer_size);
 144                 fc_get_plusinf(&int_float->desc, val_buffer);
 145                 val_buffer->sign = int_float->sign;
 146                 int_float = val_buffer;
 147                 break;
 148
 149         default:
 150                 break;
 151         }
 152         assert(int_float->desc.explicit_one <= 1);
 153
 154         /* pack sign: move it to the left after exponent AND mantissa */
 155         sc_val_from_ulong(int_float->sign, temp);
 156
 157         pos = int_float->desc.exponent_size + int_float->desc.mantissa_size + int_float->desc.explicit_one;
 158         sc_val_from_ulong(pos, NULL);
 159         _shift_left(temp, sc_get_buffer(), packed);
 160
 161         /* pack exponent: move it to the left after mantissa */
 162         pos = int_float->desc.mantissa_size + int_float->desc.explicit_one;
 163         sc_val_from_ulong(pos, shift_val);
 164         _shift_left(_exp(int_float), shift_val, temp);
 165
 166         /* combine sign|exponent */
 167         sc_or(temp, packed, packed);
 168
 169         /* extract mantissa */
 170         /* remove rounding bits */
 171         sc_val_from_ulong(ROUNDING_BITS, shift_val);
 172         _shift_right(_mant(int_float), shift_val, temp);
 173
 174         /* remove leading 1 (or 0 if denormalized) */
 175         sc_max_from_bits(pos, 0, shift_val); /* all mantissa bits are 1's */
 176         sc_and(temp, shift_val, temp);
 177
 178         /* combine sign|exponent|mantissa */
 179         sc_or(temp, packed, packed);
 180
 181         return packed;
 182 }
 183
 184 /**
 185  * Normalize a fp_value.
 186  *
 187  * @return non-zero if result is exact
 188  */
 189 static int normalize(const fp_value *in_val, fp_value *out_val, int sticky)
 190 {
 191         int exact = 1;
 192         int hsb;
 193         char lsb, guard, round, round_dir = 0;
 194         char *temp = (char*) alloca(value_size);
 195
 196         /* save rounding bits at the end */
 197         hsb = ROUNDING_BITS + in_val->desc.mantissa_size - sc_get_highest_set_bit(_mant(in_val)) - 1;
 198
 199         if (in_val != out_val)   {
 200                 out_val->sign = in_val->sign;
 201                 out_val->desc = in_val->desc;
 202         }
 203
 204         out_val->clss = FC_NORMAL;
 205
 206         /* mantissa all zeros, so zero exponent (because of explicit one) */
 207         if (hsb == ROUNDING_BITS + in_val->desc.mantissa_size)   {
 208                 sc_val_from_ulong(0, _exp(out_val));
 209                 hsb = -1;
 210         }
 211
 212         /* shift the first 1 into the left of the radix point (i.e. hsb == -1) */
 213         if (hsb < -1)   {
 214                 /* shift right */
 215                 sc_val_from_ulong(-hsb-1, temp);
 216
 217                 _shift_right(_mant(in_val), temp, _mant(out_val));
 218
 219                 /* remember if some bits were shifted away */
 220                 if (sc_had_carry()) {
 221                         exact = 0;
 222                         sticky = 1;
 223                 }
 224                 sc_add(_exp(in_val), temp, _exp(out_val));
 225         } else if (hsb > -1) {
 226                 /* shift left */
 227                 sc_val_from_ulong(hsb+1, temp);
 228
 229                 _shift_left(_mant(in_val), temp, _mant(out_val));
 230
 231                 sc_sub(_exp(in_val), temp, _exp(out_val));
 232         }
 233
 234         /* check for exponent underflow */
 235         if (sc_is_negative(_exp(out_val)) || sc_is_zero(_exp(out_val))) {
 236                 /* exponent underflow */
 237                 /* shift the mantissa right to have a zero exponent */
 238                 sc_val_from_ulong(1, temp);
 239                 sc_sub(temp, _exp(out_val), NULL);
 240
 241                 _shift_right(_mant(out_val), sc_get_buffer(), _mant(out_val));
 242                 if (sc_had_carry()) {
 243                         exact  = 0;
 244                         sticky = 1;
 245                 }
 246                 /* denormalized means exponent of zero */
 247                 sc_val_from_ulong(0, _exp(out_val));
 248
 249                 out_val->clss = FC_SUBNORMAL;
 250         }
 251
 252         /* perform rounding by adding a value that clears the guard bit and the round bit
 253          * and either causes a carry to round up or not */
 254         /* get the last 3 bits of the value */
 255         lsb = sc_sub_bits(_mant(out_val), out_val->desc.mantissa_size + ROUNDING_BITS, 0) & 0x7;
 256         guard = (lsb&0x2)>>1;
 257         round = lsb&0x1;
 258
 259         switch (rounding_mode) {
 260         case FC_TONEAREST:
 261                 /* round to nearest representable value, if in doubt choose the version
 262                  * with lsb == 0 */
 263                 round_dir = guard && (sticky || round || lsb>>2);
 264                 break;
 265         case FC_TOPOSITIVE:
 266                 /* if positive: round to one if the exact value is bigger, else to zero */
 267                 round_dir = (!out_val->sign && (guard || round || sticky));
 268                 break;
 269         case FC_TONEGATIVE:
 270                 /* if negative: round to one if the exact value is bigger, else to zero */
 271                 round_dir = (out_val->sign && (guard || round || sticky));
 272                 break;
 273         case FC_TOZERO:
 274                 /* always round to 0 (chopping mode) */
 275                 round_dir = 0;
 276                 break;
 277         }
 278
 279         if (round_dir == 1) {
 280                 guard = (round^guard)<<1;
 281                 lsb = !(round || guard)<<2 | guard | round;
 282         } else {
 283                 lsb = -((guard<<1) | round);
 284         }
 285
 286         /* add the rounded value */
 287         if (lsb != 0) {
 288                 sc_val_from_long(lsb, temp);
 289                 sc_add(_mant(out_val), temp, _mant(out_val));
 290                 exact = 0;
 291         }
 292
 293         /* could have rounded down to zero */
 294         if (sc_is_zero(_mant(out_val)) && (out_val->clss == FC_SUBNORMAL))
 295                 out_val->clss = FC_ZERO;
 296
 297         /* check for rounding overflow */
 298         hsb = ROUNDING_BITS + out_val->desc.mantissa_size - sc_get_highest_set_bit(_mant(out_val)) - 1;
 299         if ((out_val->clss != FC_SUBNORMAL) && (hsb < -1)) {
 300                 sc_val_from_ulong(1, temp);
 301                 _shift_right(_mant(out_val), temp, _mant(out_val));
 302                 if (exact && sc_had_carry())
 303                         exact = 0;
 304                 sc_add(_exp(out_val), temp, _exp(out_val));
 305         } else if ((out_val->clss == FC_SUBNORMAL) && (hsb == -1)) {
 306                 /* overflow caused the mantissa to be normal again,
 307                  * so adapt the exponent accordingly */
 308                 sc_val_from_ulong(1, temp);
 309                 sc_add(_exp(out_val), temp, _exp(out_val));
 310
 311                 out_val->clss = FC_NORMAL;
 312         }
 313         /* no further rounding is needed, because rounding overflow means
 314          * the carry of the original rounding was propagated all the way
 315          * up to the bit left of the radix point. This implies the bits
 316          * to the right are all zeros (rounding is +1) */
 317
 318         /* check for exponent overflow */
 319         sc_val_from_ulong((1 << out_val->desc.exponent_size) - 1, temp);
 320         if (sc_comp(_exp(out_val), temp) != ir_relation_less) {
 321                 /* exponent overflow, reaction depends on rounding method:
 322                  *
 323                  * mode        | sign of value |  result
 324                  *--------------------------------------------------------------
 325                  * TO_NEAREST  |      +        |   +inf
 326                  *             |      -        |   -inf
 327                  *--------------------------------------------------------------
 328                  * TO_POSITIVE |      +        |   +inf
 329                  *             |      -        |   smallest representable value
 330                  *--------------------------------------------------------------
 331                  * TO_NEAGTIVE |      +        |   largest representable value
 332                  *             |      -        |   -inf
 333                  *--------------------------------------------------------------
 334                  * TO_ZERO     |      +        |   largest representable value
 335                  *             |      -        |   smallest representable value
 336                  *--------------------------------------------------------------*/
 337                 if (out_val->sign == 0) {
 338                         /* value is positive */
 339                         switch (rounding_mode) {
 340                         case FC_TONEAREST:
 341                         case FC_TOPOSITIVE:
 342                                 out_val->clss = FC_INF;
 343                                 break;
 344
 345                         case FC_TONEGATIVE:
 346                         case FC_TOZERO:
 347                                 fc_get_max(&out_val->desc, out_val);
 348                         }
 349                 } else {
 350                         /* value is negative */
 351                         switch (rounding_mode) {
 352                         case FC_TONEAREST:
 353                         case FC_TONEGATIVE:
 354                                 out_val->clss = FC_INF;
 355                                 break;
 356
 357                         case FC_TOPOSITIVE:
 358                         case FC_TOZERO:
 359                                 fc_get_min(&out_val->desc, out_val);
 360                         }
 361                 }
 362         }
 363         return exact;
 364 }
 365
 366 /**
 367  * Operations involving NaN's must return NaN.
 368  * They are NOT exact.
 369  */
 370 #define handle_NAN(a, b, result) \
 371 do {                                                      \
 372   if (a->clss == FC_NAN) {                                \
 373     if (a != result) memcpy(result, a, calc_buffer_size); \
 374     fc_exact = 0;                                         \
 375     return;                                               \
 376   }                                                       \
 377   if (b->clss == FC_NAN) {                                \
 378     if (b != result) memcpy(result, b, calc_buffer_size); \
 379     fc_exact = 0;                                         \
 380     return;                                               \
 381   }                                                       \
 382 }while (0)
 383
 384
 385 /**
 386  * calculate a + b, where a is the value with the bigger exponent
 387  */
 388 static void _fadd(const fp_value *a, const fp_value *b, fp_value *result)
 389 {
 390         char *temp;
 391         char *exp_diff;
 392
 393         char sign, res_sign;
 394         char sticky;
 395
 396         fc_exact = 1;
 397
 398         handle_NAN(a, b, result);
 399
 400         /* make sure result has a descriptor */
 401         if (result != a && result != b)
 402                 result->desc = a->desc;
 403
 404         /* determine if this is an addition or subtraction */
 405         sign = a->sign ^ b->sign;
 406
 407         /* produce NaN on inf - inf */
 408         if (sign && (a->clss == FC_INF) && (b->clss == FC_INF)) {
 409                 fc_exact = 0;
 410                 fc_get_qnan(&a->desc, result);
 411                 return;
 412         }
 413
 414         temp     = (char*) alloca(value_size);
 415         exp_diff = (char*) alloca(value_size);
 416
 417         /* get exponent difference */
 418         sc_sub(_exp(a), _exp(b), exp_diff);
 419
 420         /* initially set sign to be the sign of a, special treatment of subtraction
 421          * when exponents are equal is required though.
 422          * Also special care about the sign is needed when the mantissas are equal
 423          * (+/- 0 ?) */
 424         if (sign && sc_val_to_long(exp_diff) == 0) {
 425                 switch (sc_comp(_mant(a), _mant(b))) {
 426                 case ir_relation_greater:  /* a > b */
 427                         res_sign = a->sign;  /* abs(a) is bigger and a is negative */
 428                         break;
 429                 case ir_relation_equal:  /* a == b */
 430                         res_sign = (rounding_mode == FC_TONEGATIVE);
 431                         break;
 432                 case ir_relation_less: /* a < b */
 433                         res_sign = b->sign; /* abs(b) is bigger and b is negative */
 434                         break;
 435                 default:
 436                         panic("invalid comparison result");
 437                 }
 438         }
 439         else
 440                 res_sign = a->sign;
 441         result->sign = res_sign;
 442
 443         /* sign has been taken care of, check for special cases */
 444         if (a->clss == FC_ZERO || b->clss == FC_INF) {
 445                 if (b != result)
 446                         memcpy(result, b, calc_buffer_size);
 447                 fc_exact = b->clss == FC_NORMAL;
 448                 result->sign = res_sign;
 449                 return;
 450         }
 451         if (b->clss == FC_ZERO || a->clss == FC_INF) {
 452                 if (a != result)
 453                         memcpy(result, a, calc_buffer_size);
 454                 fc_exact = a->clss == FC_NORMAL;
 455                 result->sign = res_sign;
 456                 return;
 457         }
 458
 459         /* shift the smaller value to the right to align the radix point */
 460         /* subnormals have their radix point shifted to the right,
 461          * take care of this first */
 462         if ((b->clss == FC_SUBNORMAL) && (a->clss != FC_SUBNORMAL)) {
 463                 sc_val_from_ulong(1, temp);
 464                 sc_sub(exp_diff, temp, exp_diff);
 465         }
 466
 467         _shift_right(_mant(b), exp_diff, temp);
 468         sticky = sc_had_carry();
 469         fc_exact &= !sticky;
 470
 471         if (sticky && sign) {
 472                 /* if subtracting a little more than the represented value or adding a little
 473                  * more than the represented value to a negative value this, in addition to the
 474                  * still set sticky bit, takes account of the 'little more' */
 475                 char *temp1 = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 476                 sc_val_from_ulong(1, temp1);
 477                 sc_add(temp, temp1, temp);
 478         }
 479
 480         if (sign) {
 481                 if (sc_comp(_mant(a), temp) == ir_relation_less)
 482                         sc_sub(temp, _mant(a), _mant(result));
 483                 else
 484                         sc_sub(_mant(a), temp, _mant(result));
 485         } else {
 486                 sc_add(_mant(a), temp, _mant(result));
 487         }
 488
 489         /* _normalize expects a 'normal' radix point, adding two subnormals
 490          * results in a subnormal radix point -> shifting before normalizing */
 491         if ((a->clss == FC_SUBNORMAL) && (b->clss == FC_SUBNORMAL)) {
 492                 sc_val_from_ulong(1, NULL);
 493                 _shift_left(_mant(result), sc_get_buffer(), _mant(result));
 494         }
 495
 496         /* resulting exponent is the bigger one */
 497         memmove(_exp(result), _exp(a), value_size);
 498
 499         fc_exact &= normalize(result, result, sticky);
 500 }
 501
 502 /**
 503  * calculate a * b
 504  */
 505 static void _fmul(const fp_value *a, const fp_value *b, fp_value *result)
 506 {
 507         int sticky;
 508         char *temp;
 509         char res_sign;
 510
 511         fc_exact = 1;
 512
 513         handle_NAN(a, b, result);
 514
 515         temp = (char*) alloca(value_size);
 516
 517         if (result != a && result != b)
 518                 result->desc = a->desc;
 519
 520         result->sign = res_sign = a->sign ^ b->sign;
 521
 522         /* produce NaN on 0 * inf */
 523         if (a->clss == FC_ZERO) {
 524                 if (b->clss == FC_INF) {
 525                         fc_get_qnan(&a->desc, result);
 526                         fc_exact = 0;
 527                 } else {
 528                         if (a != result)
 529                                 memcpy(result, a, calc_buffer_size);
 530                         result->sign = res_sign;
 531                 }
 532                 return;
 533         }
 534         if (b->clss == FC_ZERO) {
 535                 if (a->clss == FC_INF) {
 536                         fc_get_qnan(&a->desc, result);
 537                         fc_exact = 0;
 538                 } else {
 539                         if (b != result)
 540                                 memcpy(result, b, calc_buffer_size);
 541                         result->sign = res_sign;
 542                 }
 543                 return;
 544         }
 545
 546         if (a->clss == FC_INF) {
 547                 fc_exact = 0;
 548                 if (a != result)
 549                         memcpy(result, a, calc_buffer_size);
 550                 result->sign = res_sign;
 551                 return;
 552         }
 553         if (b->clss == FC_INF) {
 554                 fc_exact = 0;
 555                 if (b != result)
 556                         memcpy(result, b, calc_buffer_size);
 557                 result->sign = res_sign;
 558                 return;
 559         }
 560
 561         /* exp = exp(a) + exp(b) - excess */
 562         sc_add(_exp(a), _exp(b), _exp(result));
 563
 564         sc_val_from_ulong((1 << (a->desc.exponent_size - 1)) - 1, temp);
 565         sc_sub(_exp(result), temp, _exp(result));
 566
 567         /* mixed normal, subnormal values introduce an error of 1, correct it */
 568         if ((a->clss == FC_SUBNORMAL) ^ (b->clss == FC_SUBNORMAL)) {
 569                 sc_val_from_ulong(1, temp);
 570                 sc_add(_exp(result), temp, _exp(result));
 571         }
 572
 573         sc_mul(_mant(a), _mant(b), _mant(result));
 574
 575         /* realign result: after a multiplication the digits right of the radix
 576          * point are the sum of the factors' digits after the radix point. As all
 577          * values are normalized they both have the same amount of these digits,
 578          * which has to be restored by proper shifting
 579          * because of the rounding bits */
 580         sc_val_from_ulong(ROUNDING_BITS + result->desc.mantissa_size, temp);
 581
 582         _shift_right(_mant(result), temp, _mant(result));
 583         sticky = sc_had_carry();
 584         fc_exact &= !sticky;
 585
 586         fc_exact &= normalize(result, result, sticky);
 587 }
 588
 589 /**
 590  * calculate a / b
 591  */
 592 static void _fdiv(const fp_value *a, const fp_value *b, fp_value *result)
 593 {
 594         int sticky;
 595         char *temp, *dividend;
 596         char res_sign;
 597
 598         fc_exact = 1;
 599
 600         handle_NAN(a, b, result);
 601
 602         temp = (char*) alloca(value_size);
 603         dividend = (char*) alloca(value_size);
 604
 605         if (result != a && result != b)
 606                 result->desc = a->desc;
 607
 608         result->sign = res_sign = a->sign ^ b->sign;
 609
 610         /* produce FC_NAN on 0/0 and inf/inf */
 611         if (a->clss == FC_ZERO) {
 612                 if (b->clss == FC_ZERO) {
 613                         /* 0/0 -> NaN */
 614                         fc_get_qnan(&a->desc, result);
 615                         fc_exact = 0;
 616                 } else {
 617                         /* 0/x -> a */
 618                         if (a != result)
 619                                 memcpy(result, a, calc_buffer_size);
 620                         result->sign = res_sign;
 621                 }
 622                 return;
 623         }
 624
 625         if (b->clss == FC_INF) {
 626                 fc_exact = 0;
 627                 if (a->clss == FC_INF) {
 628                         /* inf/inf -> NaN */
 629                         fc_get_qnan(&a->desc, result);
 630                 } else {
 631                         /* x/inf -> 0 */
 632                         sc_val_from_ulong(0, NULL);
 633                         _save_result(_exp(result));
 634                         _save_result(_mant(result));
 635                         result->clss = FC_ZERO;
 636                 }
 637                 return;
 638         }
 639
 640         if (a->clss == FC_INF) {
 641                 fc_exact = 0;
 642                 /* inf/x -> inf */
 643                 if (a != result)
 644                         memcpy(result, a, calc_buffer_size);
 645                 result->sign = res_sign;
 646                 return;
 647         }
 648         if (b->clss == FC_ZERO) {
 649                 fc_exact = 0;
 650                 /* division by zero */
 651                 if (result->sign)
 652                         fc_get_minusinf(&a->desc, result);
 653                 else
 654                         fc_get_plusinf(&a->desc, result);
 655                 return;
 656         }
 657
 658         /* exp = exp(a) - exp(b) + excess - 1*/
 659         sc_sub(_exp(a), _exp(b), _exp(result));
 660         sc_val_from_ulong((1 << (a->desc.exponent_size - 1)) - 2, temp);
 661         sc_add(_exp(result), temp, _exp(result));
 662
 663         /* mixed normal, subnormal values introduce an error of 1, correct it */
 664         if ((a->clss == FC_SUBNORMAL) ^ (b->clss == FC_SUBNORMAL)) {
 665                 sc_val_from_ulong(1, temp);
 666                 sc_add(_exp(result), temp, _exp(result));
 667         }
 668
 669         /* mant(res) = mant(a) / 1/2mant(b) */
 670         /* to gain more bits of precision in the result the dividend could be
 671          * shifted left, as this operation does not loose bits. This would not
 672          * fit into the integer precision, but due to the rounding bits (which
 673          * are always zero because the values are all normalized) the divisor
 674          * can be shifted right instead to achieve the same result */
 675         sc_val_from_ulong(ROUNDING_BITS + result->desc.mantissa_size, temp);
 676
 677         _shift_left(_mant(a), temp, dividend);
 678
 679         {
 680                 char *divisor = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 681                 sc_val_from_ulong(1, divisor);
 682                 _shift_right(_mant(b), divisor, divisor);
 683                 sc_div(dividend, divisor, _mant(result));
 684                 sticky = sc_had_carry();
 685                 fc_exact &= !sticky;
 686         }
 687
 688         fc_exact &= normalize(result, result, sticky);
 689 }
 690
 691 /**
 692  * Truncate the fractional part away.
 693  *
 694  * This does not clip to any integer range.
 695  */
 696 static void _trunc(const fp_value *a, fp_value *result)
 697 {
 698         /*
 699          * When exponent == 0 all bits left of the radix point
 700          * are the integral part of the value. For 15bit exp_size
 701          * this would require a left shift of max. 16383 bits which
 702          * is too much.
 703          * But it is enough to ensure that no bit right of the radix
 704          * point remains set. This restricts the interesting
 705          * exponents to the interval [0, mant_size-1].
 706          * Outside this interval the truncated value is either 0 or
 707          * it does not have fractional parts.
 708          */
 709
 710         int exp_bias, exp_val;
 711         char *temp;
 712
 713         /* fixme: can be exact */
 714         fc_exact = 0;
 715
 716         temp = (char*) alloca(value_size);
 717
 718         if (a != result) {
 719                 result->desc = a->desc;
 720                 result->clss = a->clss;
 721         }
 722
 723         exp_bias = (1 << (a->desc.exponent_size - 1)) - 1;
 724         exp_val  = sc_val_to_long(_exp(a)) - exp_bias;
 725
 726         if (exp_val < 0) {
 727                 sc_val_from_ulong(0, NULL);
 728                 _save_result(_exp(result));
 729                 _save_result(_mant(result));
 730                 result->clss = FC_ZERO;
 731
 732                 return;
 733         }
 734
 735         if (exp_val > (long)a->desc.mantissa_size) {
 736                 if (a != result)
 737                         memcpy(result, a, calc_buffer_size);
 738
 739                 return;
 740         }
 741
 742         /* set up a proper mask to delete all bits right of the
 743          * radix point if the mantissa had been shifted until exp == 0 */
 744         sc_max_from_bits(1 + exp_val, 0, temp);
 745         sc_val_from_long(a->desc.mantissa_size - exp_val + 2, NULL);
 746         _shift_left(temp, sc_get_buffer(), temp);
 747
 748         /* and the mask and return the result */
 749         sc_and(_mant(a), temp, _mant(result));
 750
 751         if (a != result) {
 752                 memcpy(_exp(result), _exp(a), value_size);
 753                 result->sign = a->sign;
 754         }
 755 }
 756
 757 /********
 758  * functions defined in fltcalc.h
 759  ********/
 760 const void *fc_get_buffer(void)
 761 {
 762         return calc_buffer;
 763 }
 764
 765 int fc_get_buffer_length(void)
 766 {
 767         return calc_buffer_size;
 768 }
 769
 770 void *fc_val_from_str(const char *str, size_t len,
 771                       const float_descriptor_t *desc, void *result)
 772 {
 773         char *buffer;
 774
 775         /* XXX excuse of an implementation to make things work */
 776         long double        val;
 777         fp_value          *tmp = (fp_value*) alloca(calc_buffer_size);
 778         float_descriptor_t tmp_desc;
 779
 780         buffer = (char*) alloca(len+1);
 781         memcpy(buffer, str, len);
 782         buffer[len] = '\0';
 783         val = string_to_long_double(buffer);
 784
 785         tmp_desc.exponent_size = 15;
 786         tmp_desc.mantissa_size = 63;
 787         tmp_desc.explicit_one  = 1;
 788         fc_val_from_ieee754(val, &tmp_desc, tmp);
 789
 790         return fc_cast(tmp, desc, (fp_value*) result);
 791 }
 792
 793 fp_value *fc_val_from_ieee754(long double l, const float_descriptor_t *desc,
 794                               fp_value *result)
 795 {
 796         char    *temp;
 797         int      bias_res, bias_val, mant_val;
 798         value_t  srcval;
 799         char     sign;
 800         uint32_t exponent, mantissa0, mantissa1;
 801         size_t   long_double_size = sizeof(long double);
 802
 803         srcval.d = l;
 804         bias_res = ((1 << (desc->exponent_size - 1)) - 1);
 805
 806         if (long_double_size == 8) {
 807                 mant_val  = 52;
 808                 bias_val  = 0x3ff;
 809                 sign      = (srcval.val_ld8.high & 0x80000000) != 0;
 810                 exponent  = (srcval.val_ld8.high & 0x7FF00000) >> 20;
 811                 mantissa0 = srcval.val_ld8.high & 0x000FFFFF;
 812                 mantissa1 = srcval.val_ld8.low;
 813         } else {
 814                 /* we assume an x86-like 80bit representation of the value... */
 815                 assert(sizeof(long double)==12 || sizeof(long double)==16);
 816                 mant_val  = 63;
 817                 bias_val  = 0x3fff;
 818                 sign      = (srcval.val_ld12.high & 0x00008000) != 0;
 819                 exponent  = (srcval.val_ld12.high & 0x00007FFF) ;
 820                 mantissa0 = srcval.val_ld12.mid;
 821                 mantissa1 = srcval.val_ld12.low;
 822         }
 823
 824         if (result == NULL)
 825                 result = calc_buffer;
 826         temp = (char*) alloca(value_size);
 827
 828         /* CLEAR the buffer, else some bits might be uninitialized */
 829         memset(result, 0, fc_get_buffer_length());
 830
 831         result->desc = *desc;
 832         result->clss = FC_NORMAL;
 833         result->sign = sign;
 834
 835         /* sign and flag suffice to identify NaN or inf, no exponent/mantissa
 836          * encoding is needed. the function can return immediately in these cases */
 837         if (my_isnan(l)) {
 838                 result->clss = FC_NAN;
 839                 return result;
 840         } else if (my_isinf(l)) {
 841                 result->clss = FC_INF;
 842                 return result;
 843         }
 844
 845         /* build exponent, because input and output exponent and mantissa sizes may differ
 846          * this looks more complicated than it is: unbiased input exponent + output bias,
 847          * minus the mantissa difference which is added again later when the output float
 848          * becomes normalized */
 849         sc_val_from_long((exponent - bias_val + bias_res) - (mant_val - desc->mantissa_size), _exp(result));
 850
 851         /* build mantissa representation */
 852         if (exponent != 0) {
 853                 /* insert the hidden bit */
 854                 sc_val_from_ulong(1, temp);
 855                 sc_val_from_ulong(mant_val + ROUNDING_BITS, NULL);
 856                 _shift_left(temp, sc_get_buffer(), NULL);
 857         }
 858         else {
 859                 sc_val_from_ulong(0, NULL);
 860         }
 861
 862         _save_result(_mant(result));
 863
 864         /* bits from the upper word */
 865         sc_val_from_ulong(mantissa0, temp);
 866         sc_val_from_ulong(34, NULL);
 867         _shift_left(temp, sc_get_buffer(), temp);
 868         sc_or(_mant(result), temp, _mant(result));
 869
 870         /* bits from the lower word */
 871         sc_val_from_ulong(mantissa1, temp);
 872         sc_val_from_ulong(ROUNDING_BITS, NULL);
 873         _shift_left(temp, sc_get_buffer(), temp);
 874         sc_or(_mant(result), temp, _mant(result));
 875
 876         /* _normalize expects the radix point to be normal, so shift mantissa of subnormal
 877          * origin one to the left */
 878         if (exponent == 0) {
 879                 sc_val_from_ulong(1, NULL);
 880                 _shift_left(_mant(result), sc_get_buffer(), _mant(result));
 881         }
 882
 883         normalize(result, result, 0);
 884
 885         return result;
 886 }
 887
 888 long double fc_val_to_ieee754(const fp_value *val)
 889 {
 890         fp_value *value;
 891         fp_value *temp = NULL;
 892
 893         unsigned byte_offset;
 894
 895         uint32_t sign;
 896         uint32_t exponent;
 897         uint32_t mantissa0;
 898         uint32_t mantissa1;
 899
 900         value_t           buildval;
 901         float_descriptor_t desc;
 902         unsigned          mantissa_size;
 903
 904         size_t            long_double_size = sizeof(long double);
 905
 906         if (long_double_size == 8) {
 907                 desc.exponent_size = 11;
 908                 desc.mantissa_size = 52;
 909                 desc.explicit_one  = 0;
 910         } else {
 911                 desc.exponent_size = 15;
 912                 desc.mantissa_size = 63;
 913                 desc.explicit_one  = 1;
 914         }
 915         mantissa_size = desc.mantissa_size + desc.explicit_one;
 916
 917         temp = (fp_value*) alloca(calc_buffer_size);
 918         value = fc_cast(val, &desc, temp);
 919
 920         sign = value->sign;
 921
 922         /* @@@ long double exponent is 15bit, so the use of sc_val_to_long should not
 923          * lead to wrong results */
 924         exponent = sc_val_to_long(_exp(value)) ;
 925
 926         sc_val_from_ulong(ROUNDING_BITS, NULL);
 927         _shift_right(_mant(value), sc_get_buffer(), _mant(value));
 928
 929         mantissa0 = 0;
 930         mantissa1 = 0;
 931
 932         for (byte_offset = 0; byte_offset < 4; byte_offset++)
 933                 mantissa1 |= sc_sub_bits(_mant(value), mantissa_size, byte_offset) << (byte_offset << 3);
 934
 935         for (; (byte_offset<<3) < desc.mantissa_size; byte_offset++)
 936                 mantissa0 |= sc_sub_bits(_mant(value), mantissa_size, byte_offset) << ((byte_offset - 4) << 3);
 937
 938         if (long_double_size == 8) {
 939                 mantissa0 &= 0x000FFFFF;  /* get rid of garbage */
 940                 buildval.val_ld8.high = sign << 31;
 941                 buildval.val_ld8.high |= exponent << 20;
 942                 buildval.val_ld8.high |= mantissa0;
 943                 buildval.val_ld8.low = mantissa1;
 944         } else {
 945                 buildval.val_ld12.high = sign << 15;
 946                 buildval.val_ld12.high |= exponent;
 947                 buildval.val_ld12.mid = mantissa0;
 948                 buildval.val_ld12.low = mantissa1;
 949         }
 950
 951         return buildval.d;
 952 }
 953
 954 fp_value *fc_cast(const fp_value *value, const float_descriptor_t *desc,
 955                   fp_value *result)
 956 {
 957         char *temp;
 958         int exp_offset, val_bias, res_bias;
 959
 960         if (result == NULL) result = calc_buffer;
 961         temp = (char*) alloca(value_size);
 962
 963         if (value->desc.exponent_size == desc->exponent_size &&
 964                 value->desc.mantissa_size == desc->mantissa_size &&
 965                 value->desc.explicit_one  == desc->explicit_one) {
 966                 if (value != result)
 967                         memcpy(result, value, calc_buffer_size);
 968                 return result;
 969         }
 970
 971         if (value->clss == FC_NAN) {
 972                 if (sc_get_highest_set_bit(_mant(value)) == value->desc.mantissa_size + 1)
 973                         return fc_get_qnan(desc, result);
 974                 else
 975                         return fc_get_snan(desc, result);
 976         }
 977         else if (value->clss == FC_INF) {
 978                 if (value->sign == 0)
 979                         return fc_get_plusinf(desc, result);
 980                 else
 981                         return fc_get_minusinf(desc, result);
 982         }
 983
 984         /* set the descriptor of the new value */
 985         result->desc = *desc;
 986         result->clss = value->clss;
 987         result->sign = value->sign;
 988
 989         /* when the mantissa sizes differ normalizing has to shift to align it.
 990          * this would change the exponent, which is unwanted. So calculate this
 991          * offset and add it */
 992         val_bias = (1 << (value->desc.exponent_size - 1)) - 1;
 993         res_bias = (1 << (desc->exponent_size - 1)) - 1;
 994
 995         exp_offset = (res_bias - val_bias) - (value->desc.mantissa_size - desc->mantissa_size);
 996         sc_val_from_long(exp_offset, temp);
 997         sc_add(_exp(value), temp, _exp(result));
 998
 999         /* _normalize expects normalized radix point */
1000         if (value->clss == FC_SUBNORMAL) {
1001                 sc_val_from_ulong(1, NULL);
1002                 _shift_left(_mant(value), sc_get_buffer(), _mant(result));
1003         } else if (value != result) {
1004                 memcpy(_mant(result), _mant(value), value_size);
1005         } else {
1006                 memmove(_mant(result), _mant(value), value_size);
1007         }
1008
1009         normalize(result, result, 0);
1010         return result;
1011 }
1012
1013 fp_value *fc_get_max(const float_descriptor_t *desc, fp_value *result)
1014 {
1015         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1016
1017         result->desc = *desc;
1018         result->clss = FC_NORMAL;
1019         result->sign = 0;
1020
1021         sc_val_from_ulong((1 << desc->exponent_size) - 2, _exp(result));
1022
1023         sc_max_from_bits(desc->mantissa_size + 1, 0, _mant(result));
1024         sc_val_from_ulong(ROUNDING_BITS, NULL);
1025         _shift_left(_mant(result), sc_get_buffer(), _mant(result));
1026
1027         return result;
1028 }
1029
1030 fp_value *fc_get_min(const float_descriptor_t *desc, fp_value *result)
1031 {
1032         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1033
1034         fc_get_max(desc, result);
1035         result->sign = 1;
1036
1037         return result;
1038 }
1039
1040 fp_value *fc_get_snan(const float_descriptor_t *desc, fp_value *result)
1041 {
1042         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1043
1044         result->desc = *desc;
1045         result->clss = FC_NAN;
1046         result->sign = 0;
1047
1048         sc_val_from_ulong((1 << desc->exponent_size) - 1, _exp(result));
1049
1050         /* signaling NaN has non-zero mantissa with msb not set */
1051         sc_val_from_ulong(1, _mant(result));
1052
1053         return result;
1054 }
1055
1056 fp_value *fc_get_qnan(const float_descriptor_t *desc, fp_value *result)
1057 {
1058         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1059
1060         result->desc = *desc;
1061         result->clss = FC_NAN;
1062         result->sign = 0;
1063
1064         sc_val_from_ulong((1 << desc->exponent_size) - 1, _exp(result));
1065
1066         /* quiet NaN has the msb of the mantissa set, so shift one there */
1067         sc_val_from_ulong(1, _mant(result));
1068         /* mantissa_size >+< 1 because of two extra rounding bits */
1069         sc_val_from_ulong(desc->mantissa_size + 1, NULL);
1070         _shift_left(_mant(result), sc_get_buffer(), _mant(result));
1071
1072         return result;
1073 }
1074
1075 fp_value *fc_get_plusinf(const float_descriptor_t *desc, fp_value *result)
1076 {
1077         char *mant;
1078
1079         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1080
1081         result->desc = *desc;
1082         result->clss = FC_INF;
1083         result->sign = 0;
1084
1085         sc_val_from_ulong((1 << desc->exponent_size) - 1, _exp(result));
1086
1087         mant = _mant(result);
1088         sc_val_from_ulong(0, mant);
1089         if (desc->explicit_one) {
1090                 sc_set_bit_at(mant, result->desc.mantissa_size + ROUNDING_BITS);
1091         }
1092
1093         return result;
1094 }
1095
1096 fp_value *fc_get_minusinf(const float_descriptor_t *desc, fp_value *result)
1097 {
1098         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1099
1100         fc_get_plusinf(desc, result);
1101         result->sign = 1;
1102
1103         return result;
1104 }
1105
1106 ir_relation fc_comp(fp_value const *const val_a, fp_value const *const val_b)
1107 {
1108         /*
1109          * shortcut: if both values are identical, they are either
1110          * Unordered if NaN or equal
1111          */
1112         if (val_a == val_b)
1113                 return val_a->clss == FC_NAN ? ir_relation_unordered : ir_relation_equal;
1114
1115         /* unordered if one is a NaN */
1116         if (val_a->clss == FC_NAN || val_b->clss == FC_NAN)
1117                 return ir_relation_unordered;
1118
1119         /* zero is equal independent of sign */
1120         if ((val_a->clss == FC_ZERO) && (val_b->clss == FC_ZERO))
1121                 return ir_relation_equal;
1122
1123         /* different signs make compare easy */
1124         if (val_a->sign != val_b->sign)
1125                 return val_a->sign == 0 ? ir_relation_greater : ir_relation_less;
1126
1127         ir_relation const mul = val_a->sign ? ir_relation_less_greater : ir_relation_false;
1128
1129         /* both infinity means equality */
1130         if ((val_a->clss == FC_INF) && (val_b->clss == FC_INF))
1131                 return ir_relation_equal;
1132
1133         /* infinity is bigger than the rest */
1134         if (val_a->clss == FC_INF)
1135                 return ir_relation_greater ^ mul;
1136         if (val_b->clss == FC_INF)
1137                 return ir_relation_less ^ mul;
1138
1139         /* check first exponent, that mantissa if equal */
1140         ir_relation rel = sc_comp(_exp(val_a), _exp(val_b));
1141         if (rel == ir_relation_equal)
1142                 rel = sc_comp(_mant(val_a), _mant(val_b));
1143         if (rel != ir_relation_equal)
1144                 rel ^= mul;
1145         return rel;
1146 }
1147
1148 int fc_is_zero(const fp_value *a)
1149 {
1150         return a->clss == FC_ZERO;
1151 }
1152
1153 int fc_is_negative(const fp_value *a)
1154 {
1155         return a->sign;
1156 }
1157
1158 int fc_is_inf(const fp_value *a)
1159 {
1160         return a->clss == FC_INF;
1161 }
1162
1163 int fc_is_nan(const fp_value *a)
1164 {
1165         return a->clss == FC_NAN;
1166 }
1167
1168 int fc_is_subnormal(const fp_value *a)
1169 {
1170         return a->clss == FC_SUBNORMAL;
1171 }
1172
1173 char *fc_print(const fp_value *val, char *buf, int buflen, unsigned base)
1174 {
1175         char *mul_1;
1176         long double flt_val;
1177
1178         mul_1 = (char*) alloca(calc_buffer_size);
1179
1180         switch (base) {
1181         case FC_DEC:
1182                 switch ((value_class_t)val->clss) {
1183                 case FC_INF:
1184                         snprintf(buf, buflen, "%cINF", val->sign ? '-' : '+');
1185                         break;
1186                 case FC_NAN:
1187                         snprintf(buf, buflen, "NaN");
1188                         break;
1189                 case FC_ZERO:
1190                         snprintf(buf, buflen, "0.0");
1191                         break;
1192                 default:
1193                         flt_val = fc_val_to_ieee754(val);
1194                         /* XXX 30 is arbitrary */
1195                         snprintf(buf, buflen, "%.30LE", flt_val);
1196                 }
1197                 break;
1198
1199         case FC_HEX:
1200                 switch ((value_class_t)val->clss) {
1201                 case FC_INF:
1202                         snprintf(buf, buflen, "%cINF", val->sign ? '-' : '+');
1203                         break;
1204                 case FC_NAN:
1205                         snprintf(buf, buflen, "NaN");
1206                         break;
1207                 case FC_ZERO:
1208                         snprintf(buf, buflen, "0.0");
1209                         break;
1210                 default:
1211                         flt_val = fc_val_to_ieee754(val);
1212                         snprintf(buf, buflen, "%LA", flt_val);
1213                 }
1214                 break;
1215
1216         case FC_PACKED:
1217         default:
1218                 snprintf(buf, buflen, "%s", sc_print(pack(val, mul_1), value_size*4, SC_HEX, 0));
1219                 buf[buflen - 1] = '\0';
1220                 break;
1221         }
1222         return buf;
1223 }
1224
1225 unsigned char fc_sub_bits(const fp_value *value, unsigned num_bits, unsigned byte_ofs)
1226 {
1227         /* this is used to cache the packed version of the value */
1228         static char *packed_value = NULL;
1229
1230         if (packed_value == NULL) packed_value = XMALLOCN(char, value_size);
1231
1232         if (value != NULL)
1233                 pack(value, packed_value);
1234
1235         return sc_sub_bits(packed_value, num_bits, byte_ofs);
1236 }
1237
1238 /* Returns non-zero if the mantissa is zero, i.e. 1.0Exxx */
1239 int fc_zero_mantissa(const fp_value *value)
1240 {
1241         return sc_get_lowest_set_bit(_mant(value)) == ROUNDING_BITS + value->desc.mantissa_size;
1242 }
1243
1244 /* Returns the exponent of a value. */
1245 int fc_get_exponent(const fp_value *value)
1246 {
1247         int exp_bias = (1 << (value->desc.exponent_size - 1)) - 1;
1248         return sc_val_to_long(_exp(value)) - exp_bias;
1249 }
1250
1251 /* Return non-zero if a given value can be converted lossless into another precision */
1252 int fc_can_lossless_conv_to(const fp_value *value, const float_descriptor_t *desc)
1253 {
1254         int v;
1255         int exp_bias;
1256
1257         /* handle some special cases first */
1258         switch (value->clss) {
1259         case FC_ZERO:
1260         case FC_INF:
1261         case FC_NAN:
1262                 return 1;
1263         default:
1264                 break;
1265         }
1266
1267         /* check if the exponent can be encoded: note, 0 and all ones are reserved for the exponent */
1268         exp_bias = (1 << (desc->exponent_size - 1)) - 1;
1269         v = fc_get_exponent(value) + exp_bias;
1270         if (0 < v && v < (1 << desc->exponent_size) - 1) {
1271                 /* exponent can be encoded, now check the mantissa */
1272                 v = value->desc.mantissa_size + ROUNDING_BITS - sc_get_lowest_set_bit(_mant(value));
1273                 return v <= (int)desc->mantissa_size;
1274         }
1275         return 0;
1276 }
1277
1278
1279 fc_rounding_mode_t fc_set_rounding_mode(fc_rounding_mode_t mode)
1280 {
1281         if (mode == FC_TONEAREST || mode == FC_TOPOSITIVE || mode == FC_TONEGATIVE || mode == FC_TOZERO)
1282                 rounding_mode = mode;
1283
1284         return rounding_mode;
1285 }
1286
1287 fc_rounding_mode_t fc_get_rounding_mode(void)
1288 {
1289         return rounding_mode;
1290 }
1291
1292 void init_fltcalc(int precision)
1293 {
1294         if (calc_buffer == NULL) {
1295                 /* does nothing if already init */
1296                 if (precision == 0) precision = FC_DEFAULT_PRECISION;
1297
1298                 init_strcalc(precision + 2 + ROUNDING_BITS);
1299
1300                 /* needs additionally rounding bits, one bit as explicit 1., and one for
1301                  * addition overflow */
1302                 max_precision = sc_get_precision() - (2 + ROUNDING_BITS);
1303                 if (max_precision < precision)
1304                         printf("WARNING: not enough precision available, using %d\n", max_precision);
1305
1306                 rounding_mode    = FC_TONEAREST;
1307                 value_size       = sc_get_buffer_length();
1308                 calc_buffer_size = sizeof(fp_value) + 2*value_size - 1;
1309
1310                 calc_buffer = (fp_value*) xmalloc(calc_buffer_size);
1311                 memset(calc_buffer, 0, calc_buffer_size);
1312         }
1313 }
1314
1315 void finish_fltcalc (void)
1316 {
1317         free(calc_buffer); calc_buffer = NULL;
1318 }
1319
1320 /* definition of interface functions */
1321 fp_value *fc_add(const fp_value *a, const fp_value *b, fp_value *result)
1322 {
1323         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1324
1325         /* make the value with the bigger exponent the first one */
1326         if (sc_comp(_exp(a), _exp(b)) == ir_relation_less)
1327                 _fadd(b, a, result);
1328         else
1329                 _fadd(a, b, result);
1330
1331         return result;
1332 }
1333
1334 fp_value *fc_sub(const fp_value *a, const fp_value *b, fp_value *result)
1335 {
1336         fp_value *temp;
1337
1338         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1339
1340         temp = (fp_value*) alloca(calc_buffer_size);
1341         memcpy(temp, b, calc_buffer_size);
1342         temp->sign = !b->sign;
1343         if (sc_comp(_exp(a), _exp(temp)) == ir_relation_less)
1344                 _fadd(temp, a, result);
1345         else
1346                 _fadd(a, temp, result);
1347
1348         return result;
1349 }
1350
1351 fp_value *fc_mul(const fp_value *a, const fp_value *b, fp_value *result)
1352 {
1353         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1354
1355         _fmul(a, b, result);
1356
1357         return result;
1358 }
1359
1360 fp_value *fc_div(const fp_value *a, const fp_value *b, fp_value *result)
1361 {
1362         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1363
1364         _fdiv(a, b, result);
1365
1366         return result;
1367 }
1368
1369 fp_value *fc_neg(const fp_value *a, fp_value *result)
1370 {
1371         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1372
1373         if (a != result)
1374                 memcpy(result, a, calc_buffer_size);
1375         result->sign = !a->sign;
1376
1377         return result;
1378 }
1379
1380 fp_value *fc_int(const fp_value *a, fp_value *result)
1381 {
1382         if (result == NULL) result = calc_buffer;
1383
1384         _trunc(a, result);
1385
1386         return result;
1387 }
1388
1389 fp_value *fc_rnd(const fp_value *a, fp_value *result)
1390 {
1391         (void)a;
1392         (void)result;
1393
1394         panic("not yet implemented");
1395 }
1396
1397 /*
1398  * convert a floating point value into an sc value ...
1399  */
1400 int fc_flt2int(const fp_value *a, void *result, ir_mode *dst_mode)
1401 {
1402         if (a->clss == FC_NORMAL) {
1403                 int exp_bias = (1 << (a->desc.exponent_size - 1)) - 1;
1404                 int exp_val  = sc_val_to_long(_exp(a)) - exp_bias;
1405                 int shift, highest;
1406                 int mantissa_size;
1407                 int tgt_bits;
1408
1409                 if (a->sign && !mode_is_signed(dst_mode)) {
1410                         /* FIXME: for now we cannot convert this */
1411                         return 0;
1412                 }
1413
1414                 tgt_bits = get_mode_size_bits(dst_mode);
1415                 if (mode_is_signed(dst_mode))
1416                         --tgt_bits;
1417
1418                 assert(exp_val >= 0 && "floating point value not integral before fc_flt2int() call");
1419                 mantissa_size = a->desc.mantissa_size + ROUNDING_BITS;
1420                 shift         = exp_val - mantissa_size;
1421
1422                 if (tgt_bits < mantissa_size + 1)
1423                         tgt_bits = mantissa_size + 1;
1424                 if (shift > 0) {
1425                         sc_shlI(_mant(a),  shift, tgt_bits, 0, result);
1426                 } else {
1427                         sc_shrI(_mant(a), -shift, tgt_bits, 0, result);
1428                 }
1429
1430                 /* check for overflow */
1431                 highest = sc_get_highest_set_bit(result);
1432
1433                 if (mode_is_signed(dst_mode)) {
1434                         if (highest == sc_get_lowest_set_bit(result)) {
1435                                 /* need extra test for MIN_INT */
1436                                 if (highest >= (int) get_mode_size_bits(dst_mode)) {
1437                                         /* FIXME: handle overflow */
1438                                         return 0;
1439                                 }
1440                         } else {
1441                                 if (highest >= (int) get_mode_size_bits(dst_mode) - 1) {
1442                                         /* FIXME: handle overflow */
1443                                         return 0;
1444                                 }
1445                         }
1446                 } else {
1447                         if (highest >= (int) get_mode_size_bits(dst_mode)) {
1448                                 /* FIXME: handle overflow */
1449                                 return 0;
1450                         }
1451                 }
1452
1453                 if (a->sign)
1454                         sc_neg(result, result);
1455
1456                 return 1;
1457         } else if (a->clss == FC_ZERO) {
1458                 sc_zero(result);
1459                 return 1;
1460         }
1461         return 0;
1462 }
1463
1464 int fc_is_exact(void)
1465 {
1466         return fc_exact;
1467 }