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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief    Provides basic mathematical operations on values represented as strings.
  23  * @date     2003
  24  * @author   Mathias Heil
  25  * @version  $Id$
  26  */
  27 #include "config.h"
  28
  29 #include <stdlib.h>
  30 #include <string.h>
  31 #include <assert.h>
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <limits.h>
  34
  35 #include "strcalc.h"
  36 #include "xmalloc.h"
  37 #include "error.h"
  38
  39 /*
  40  * local definitions and macros
  41  */
  42 #define CLEAR_BUFFER(b) assert(b); memset(b, SC_0, calc_buffer_size)
  43 #define SHIFT(count) (SC_1 << (count))
  44 #define _val(a) ((a)-SC_0)
  45 #define _digit(a) ((a)+SC_0)
  46 #define _bitisset(digit, pos) (((digit) & SHIFT(pos)) != SC_0)
  47
  48 /* shortcut output for debugging */
  49 #  define sc_print_hex(a) sc_print((a), 0, SC_HEX, 0)
  50 #  define sc_print_dec(a) sc_print((a), 0, SC_DEC, 1)
  51 #  define sc_print_oct(a) sc_print((a), 0, SC_OCT, 0)
  52 #  define sc_print_bin(a) sc_print((a), 0, SC_BIN, 0)
  53
  54 #ifdef STRCALC_DEBUG_PRINTCOMP
  55 #  define DEBUGPRINTF_COMPUTATION(x) printf x
  56 #else
  57 #  define DEBUGPRINTF_COMPUTATION(x) ((void)0)
  58 #endif
  59 #ifdef STRCALC_DEBUG
  60 #  define DEBUGPRINTF(x) printf x
  61 #else
  62 #  define DEBUGPRINTF(x) ((void)0)
  63 #endif
  64
  65
  66 /*
  67  * private variables
  68  */
  69 static char *calc_buffer = NULL;    /* buffer holding all results */
  70 static char *output_buffer = NULL;  /* buffer for output */
  71 static int bit_pattern_size;        /* maximum number of bits */
  72 static int calc_buffer_size;        /* size of internally stored values */
  73 static int max_value_size;          /* maximum size of values */
  74
  75 static int carry_flag;              /**< some computation set the carry_flag:
  76                                          - right shift if bits were lost due to shifting
  77                                          - division if there was a remainder
  78                                          However, the meaning of carry is machine dependent
  79                                          and often defined in other ways! */
  80
  81 static const char sex_digit[4] = { SC_E, SC_C, SC_8, SC_0 };
  82 static const char zex_digit[4] = { SC_1, SC_3, SC_7, SC_F };
  83 static const char max_digit[4] = { SC_0, SC_1, SC_3, SC_7 };
  84 static const char min_digit[4] = { SC_F, SC_E, SC_C, SC_8 };
  85
  86 static char const add_table[16][16][2] = {
  87                        { {SC_0, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0},
  88                          {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
  89                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
  90                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0} },
  91
  92                        { {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0},
  93                          {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0},
  94                          {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
  95                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1} },
  96
  97                        { {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0},
  98                          {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0},
  99                          {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 100                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1} },
 101
 102                        { {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0},
 103                          {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0},
 104                          {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 105                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1} },
 106
 107                        { {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 108                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 109                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 110                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1} },
 111
 112                        { {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0},
 113                          {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 114                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 115                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1} },
 116
 117                        { {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 118                          {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 119                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 120                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1} },
 121
 122                        { {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0},
 123                          {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 124                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 125                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1} },
 126
 127                        { {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 128                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 129                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1},
 130                          {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1} },
 131
 132                        { {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 133                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 134                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1},
 135                          {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1} },
 136
 137                        { {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 138                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 139                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 140                          {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1} },
 141
 142                        { {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 143                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 144                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 145                          {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1} },
 146
 147                        { {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 148                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1},
 149                          {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1},
 150                          {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1} },
 151
 152                        { {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 153                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1},
 154                          {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1},
 155                          {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1} },
 156
 157                        { {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 158                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 159                          {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1},
 160                          {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_D, SC_1} },
 161
 162                        { {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 163                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 164                          {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1},
 165                          {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_D, SC_1}, {SC_E, SC_1} }
 166                              };
 167
 168 static char const mul_table[16][16][2] = {
 169                        { {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 170                          {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 171                          {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 172                          {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0} },
 173
 174                        { {SC_0, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0},
 175                          {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 176                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 177                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0} },
 178
 179                        { {SC_0, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_6, SC_0},
 180                          {SC_8, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 181                          {SC_0, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 182                          {SC_8, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_E, SC_1} },
 183
 184                        { {SC_0, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 185                          {SC_C, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_2, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 186                          {SC_8, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_1, SC_2},
 187                          {SC_4, SC_2}, {SC_7, SC_2}, {SC_A, SC_2}, {SC_D, SC_2} },
 188
 189                        { {SC_0, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 190                          {SC_0, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_C, SC_1},
 191                          {SC_0, SC_2}, {SC_4, SC_2}, {SC_8, SC_2}, {SC_C, SC_2},
 192                          {SC_0, SC_3}, {SC_4, SC_3}, {SC_8, SC_3}, {SC_C, SC_3} },
 193
 194                        { {SC_0, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 195                          {SC_4, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_3, SC_2},
 196                          {SC_8, SC_2}, {SC_D, SC_2}, {SC_2, SC_3}, {SC_7, SC_3},
 197                          {SC_C, SC_3}, {SC_1, SC_4}, {SC_6, SC_4}, {SC_B, SC_4} },
 198
 199                        { {SC_0, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_2, SC_1},
 200                          {SC_8, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_4, SC_2}, {SC_A, SC_2},
 201                          {SC_0, SC_3}, {SC_6, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_2, SC_4},
 202                          {SC_8, SC_4}, {SC_E, SC_4}, {SC_4, SC_5}, {SC_A, SC_5} },
 203
 204                        { {SC_0, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_5, SC_1},
 205                          {SC_C, SC_1}, {SC_3, SC_2}, {SC_A, SC_2}, {SC_1, SC_3},
 206                          {SC_8, SC_3}, {SC_F, SC_3}, {SC_6, SC_4}, {SC_D, SC_4},
 207                          {SC_4, SC_5}, {SC_B, SC_5}, {SC_2, SC_6}, {SC_9, SC_6} },
 208
 209                        { {SC_0, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_8, SC_1},
 210                          {SC_0, SC_2}, {SC_8, SC_2}, {SC_0, SC_3}, {SC_8, SC_3},
 211                          {SC_0, SC_4}, {SC_8, SC_4}, {SC_0, SC_5}, {SC_8, SC_5},
 212                          {SC_0, SC_6}, {SC_8, SC_6}, {SC_0, SC_7}, {SC_8, SC_7} },
 213
 214                        { {SC_0, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_2, SC_1}, {SC_B, SC_1},
 215                          {SC_4, SC_2}, {SC_D, SC_2}, {SC_6, SC_3}, {SC_F, SC_3},
 216                          {SC_8, SC_4}, {SC_1, SC_5}, {SC_A, SC_5}, {SC_3, SC_6},
 217                          {SC_C, SC_6}, {SC_5, SC_7}, {SC_E, SC_7}, {SC_7, SC_8} },
 218
 219                        { {SC_0, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_4, SC_1}, {SC_E, SC_1},
 220                          {SC_8, SC_2}, {SC_2, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_6, SC_4},
 221                          {SC_0, SC_5}, {SC_A, SC_5}, {SC_4, SC_6}, {SC_E, SC_6},
 222                          {SC_8, SC_7}, {SC_2, SC_8}, {SC_C, SC_8}, {SC_6, SC_9} },
 223
 224                        { {SC_0, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_6, SC_1}, {SC_1, SC_2},
 225                          {SC_C, SC_2}, {SC_7, SC_3}, {SC_2, SC_4}, {SC_D, SC_4},
 226                          {SC_8, SC_5}, {SC_3, SC_6}, {SC_E, SC_6}, {SC_9, SC_7},
 227                          {SC_4, SC_8}, {SC_F, SC_8}, {SC_A, SC_9}, {SC_5, SC_A} },
 228
 229                        { {SC_0, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_8, SC_1}, {SC_4, SC_2},
 230                          {SC_0, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_8, SC_4}, {SC_4, SC_5},
 231                          {SC_0, SC_6}, {SC_C, SC_6}, {SC_8, SC_7}, {SC_4, SC_8},
 232                          {SC_0, SC_9}, {SC_C, SC_9}, {SC_8, SC_A}, {SC_4, SC_B} },
 233
 234                        { {SC_0, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_A, SC_1}, {SC_7, SC_2},
 235                          {SC_4, SC_3}, {SC_1, SC_4}, {SC_E, SC_4}, {SC_B, SC_5},
 236                          {SC_8, SC_6}, {SC_5, SC_7}, {SC_2, SC_8}, {SC_F, SC_8},
 237                          {SC_C, SC_9}, {SC_9, SC_A}, {SC_6, SC_B}, {SC_3, SC_C} },
 238
 239                        { {SC_0, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_C, SC_1}, {SC_A, SC_2},
 240                          {SC_8, SC_3}, {SC_6, SC_4}, {SC_4, SC_5}, {SC_2, SC_6},
 241                          {SC_0, SC_7}, {SC_E, SC_7}, {SC_C, SC_8}, {SC_A, SC_9},
 242                          {SC_8, SC_A}, {SC_6, SC_B}, {SC_4, SC_C}, {SC_2, SC_D} },
 243
 244                        { {SC_0, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_E, SC_1}, {SC_D, SC_2},
 245                          {SC_C, SC_3}, {SC_B, SC_4}, {SC_A, SC_5}, {SC_9, SC_6},
 246                          {SC_8, SC_7}, {SC_7, SC_8}, {SC_6, SC_9}, {SC_5, SC_A},
 247                          {SC_4, SC_B}, {SC_3, SC_C}, {SC_2, SC_D}, {SC_1, SC_E} }
 248                              };
 249
 250 static char const shrs_table[16][4][2] = {
 251                        { {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0} },
 252                        { {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8}, {SC_0, SC_4}, {SC_0, SC_2} },
 253                        { {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8}, {SC_0, SC_4} },
 254                        { {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8}, {SC_0, SC_C}, {SC_0, SC_6} },
 255                        { {SC_4, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8} },
 256                        { {SC_5, SC_0}, {SC_2, SC_8}, {SC_1, SC_4}, {SC_0, SC_A} },
 257                        { {SC_6, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8}, {SC_0, SC_C} },
 258                        { {SC_7, SC_0}, {SC_3, SC_8}, {SC_1, SC_C}, {SC_0, SC_E} },
 259                        { {SC_8, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0} },
 260                        { {SC_9, SC_0}, {SC_4, SC_8}, {SC_2, SC_4}, {SC_1, SC_2} },
 261                        { {SC_A, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_2, SC_8}, {SC_1, SC_4} },
 262                        { {SC_B, SC_0}, {SC_5, SC_8}, {SC_2, SC_C}, {SC_1, SC_6} },
 263                        { {SC_C, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8} },
 264                        { {SC_D, SC_0}, {SC_6, SC_8}, {SC_3, SC_4}, {SC_1, SC_A} },
 265                        { {SC_E, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_3, SC_8}, {SC_1, SC_C} },
 266                        { {SC_F, SC_0}, {SC_7, SC_8}, {SC_3, SC_C}, {SC_1, SC_E} }
 267                                    };
 268
 269 /** converting a digit to a binary string */
 270 static const char *binary_table[16] = {
 271         "0000", "0001", "0010", "0011", "0100", "0101", "0110", "0111",
 272         "1000", "1001", "1010", "1011", "1100", "1101", "1110", "1111"
 273 };
 274
 275 /*****************************************************************************
 276  * private functions
 277  *****************************************************************************/
 278
 279 /**
 280  * implements the bitwise NOT operation
 281  */
 282 static void do_bitnot(const char *val, char *buffer)
 283 {
 284         int counter;
 285
 286         for (counter = 0; counter<calc_buffer_size; counter++)
 287                 buffer[counter] = val[counter] ^ SC_F;
 288 }
 289
 290 /**
 291  * implements the bitwise OR operation
 292  */
 293 static void do_bitor(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 294 {
 295         int counter;
 296
 297         for (counter = 0; counter<calc_buffer_size; counter++)
 298                 buffer[counter] = val1[counter] | val2[counter];
 299 }
 300
 301 /**
 302  * implements the bitwise eXclusive OR operation
 303  */
 304 static void do_bitxor(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 305 {
 306         int counter;
 307
 308         for (counter = 0; counter<calc_buffer_size; counter++)
 309                 buffer[counter] = val1[counter] ^ val2[counter];
 310 }
 311
 312 /**
 313  * implements the bitwise AND operation
 314  */
 315 static void do_bitand(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 316 {
 317         int counter;
 318
 319         for (counter = 0; counter<calc_buffer_size; counter++)
 320                 buffer[counter] = val1[counter] & val2[counter];
 321 }
 322
 323 /**
 324  * implements the bitwise AND not operation
 325  */
 326 static void do_bitandnot(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 327 {
 328         int counter;
 329
 330         for (counter = 0; counter < calc_buffer_size; ++counter)
 331                 buffer[counter] = val1[counter] & (SC_F ^ val2[counter]);
 332 }
 333
 334 /**
 335  * returns the sign bit.
 336  *
 337  * @todo This implementation is wrong, as it returns the highest bit of the buffer
 338  *       NOT the highest bit depending on the real mode
 339  */
 340 static int do_sign(const char *val)
 341 {
 342         return (val[calc_buffer_size-1] <= SC_7) ? (1) : (-1);
 343 }
 344
 345 /**
 346  * returns non-zero if bit at position pos is set
 347  */
 348 static int do_bit(const char *val, int pos)
 349 {
 350         int bit    = pos & 3;
 351         int nibble = pos >> 2;
 352
 353         return _bitisset(val[nibble], bit);
 354 }
 355
 356 /**
 357  * Implements a fast ADD + 1
 358  */
 359 static void do_inc(const char *val, char *buffer)
 360 {
 361         int counter = 0;
 362
 363         while (counter++ < calc_buffer_size) {
 364                 if (*val == SC_F) {
 365                         *buffer++ = SC_0;
 366                         val++;
 367                 } else {
 368                         /* No carry here, *val != SC_F */
 369                         *buffer = add_table[_val(*val)][SC_1][0];
 370                         return;
 371                 }
 372         }
 373         /* here a carry could be lost, this is intended because this should
 374          * happen only when a value changes sign. */
 375 }
 376
 377 /**
 378  * Implements a unary MINUS
 379  */
 380 static void do_negate(const char *val, char *buffer)
 381 {
 382         do_bitnot(val, buffer);
 383         do_inc(buffer, buffer);
 384 }
 385
 386 /**
 387  * Implements a binary ADD
 388  *
 389  * @todo The implementation of carry is wrong, as it is the
 390  *       calc_buffer_size carry, not the mode depending
 391  */
 392 static void do_add(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 393 {
 394         int counter;
 395         const char *add1, *add2;
 396         char carry = SC_0;
 397
 398         for (counter = 0; counter < calc_buffer_size; counter++)   {
 399                 add1 = add_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 400                 add2 = add_table[_val(add1[0])][_val(carry)];
 401                 /* carry might be zero */
 402                 buffer[counter] = add2[0];
 403                 carry = add_table[_val(add1[1])][_val(add2[1])][0];
 404         }
 405         carry_flag = carry != SC_0;
 406 }
 407
 408 /**
 409  * Implements a binary SUB
 410  */
 411 static void do_sub(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 412 {
 413         char *temp_buffer = alloca(calc_buffer_size); /* intermediate buffer to hold -val2 */
 414
 415         do_negate(val2, temp_buffer);
 416         do_add(val1, temp_buffer, buffer);
 417 }
 418
 419 /**
 420  * Implements a binary MUL
 421  */
 422 static void do_mul(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 423 {
 424         char *temp_buffer; /* result buffer */
 425         char *neg_val1;    /* abs of val1 */
 426         char *neg_val2;    /* abs of val2 */
 427
 428         const char *mul, *add1, *add2;      /* intermediate result containers */
 429         char carry = SC_0;                  /* container for carries */
 430         char sign = 0;                      /* marks result sign */
 431         int c_inner, c_outer;               /* loop counters */
 432
 433         temp_buffer = alloca(calc_buffer_size);
 434         neg_val1 = alloca(calc_buffer_size);
 435         neg_val2 = alloca(calc_buffer_size);
 436
 437         /* init result buffer to zeros */
 438         memset(temp_buffer, SC_0, calc_buffer_size);
 439
 440         /* the multiplication works only for positive values, for negative values *
 441          * it is necessary to negate them and adjust the result accordingly       */
 442         if (do_sign(val1) == -1) {
 443                 do_negate(val1, neg_val1);
 444                 val1 = neg_val1;
 445                 sign ^= 1;
 446         }
 447         if (do_sign(val2) == -1) {
 448                 do_negate(val2, neg_val2);
 449                 val2 = neg_val2;
 450                 sign ^= 1;
 451         }
 452
 453         for (c_outer = 0; c_outer < max_value_size; c_outer++) {
 454                 if (val2[c_outer] != SC_0) {
 455                         for (c_inner = 0; c_inner < max_value_size; c_inner++) {
 456                                 /* do the following calculation:                                    *
 457                                  * Add the current carry, the value at position c_outer+c_inner     *
 458                                  * and the result of the multiplication of val1[c_inner] and        *
 459                                  * val2[c_outer]. This is the usual pen-and-paper multiplication.   */
 460
 461                                 /* multiplicate the two digits */
 462                                 mul = mul_table[_val(val1[c_inner])][_val(val2[c_outer])];
 463                                 /* add old value to result of multiplication */
 464                                 add1 = add_table[_val(temp_buffer[c_inner + c_outer])][_val(mul[0])];
 465                                 /* add carry to the sum */
 466                                 add2 = add_table[_val(add1[0])][_val(carry)];
 467
 468                                 /* all carries together result in new carry. This is always smaller *
 469                                  * than the base b:                                                 *
 470                                  * Both multiplicands, the carry and the value already in the temp  *
 471                                  * buffer are single digits and their value is therefore at most    *
 472                                  * equal to (b-1).                                                  *
 473                                  * This leads to:                                                   *
 474                                  * (b-1)(b-1)+(b-1)+(b-1) = b*b-1                                   *
 475                                  * The tables list all operations rem b, so the carry is at most    *
 476                                  * (b*b-1)rem b = -1rem b = b-1                                     */
 477                                 carry = add_table[_val(mul[1])][_val(add1[1])][0];
 478                                 carry = add_table[_val(carry)][_val(add2[1])][0];
 479
 480                                 temp_buffer[c_inner + c_outer] = add2[0];
 481                         }
 482
 483                         /* A carry may hang over */
 484                         /* c_outer is always smaller than max_value_size! */
 485                         temp_buffer[max_value_size + c_outer] = carry;
 486                         carry = SC_0;
 487                 }
 488         }
 489
 490         if (sign)
 491                 do_negate(temp_buffer, buffer);
 492         else
 493                 memcpy(buffer, temp_buffer, calc_buffer_size);
 494 }
 495
 496 /**
 497  * Shift the buffer to left and add a 4 bit digit
 498  */
 499 static void do_push(const char digit, char *buffer)
 500 {
 501         int counter;
 502
 503         for (counter = calc_buffer_size - 2; counter >= 0; counter--) {
 504                 buffer[counter+1] = buffer[counter];
 505         }
 506         buffer[0] = digit;
 507 }
 508
 509 /**
 510  * Implements truncating integer division and remainder.
 511  *
 512  * Note: This is MOST slow
 513  */
 514 static void do_divmod(const char *rDividend, const char *divisor, char *quot, char *rem)
 515 {
 516         const char *dividend = rDividend;
 517         const char *minus_divisor;
 518         char *neg_val1;
 519         char *neg_val2;
 520
 521         char div_sign = 0;     /* remember division result sign */
 522         char rem_sign = 0;     /* remember remainder result sign */
 523
 524         int c_dividend;      /* loop counters */
 525
 526         neg_val1 = alloca(calc_buffer_size);
 527         neg_val2 = alloca(calc_buffer_size);
 528
 529         /* clear result buffer */
 530         memset(quot, SC_0, calc_buffer_size);
 531         memset(rem, SC_0, calc_buffer_size);
 532
 533         /* if the divisor is zero this won't work (quot is zero) */
 534         if (sc_comp(divisor, quot) == 0) assert(0 && "division by zero!");
 535
 536         /* if the dividend is zero result is zero (quot is zero) */
 537         if (sc_comp(dividend, quot) == 0)
 538                 return;
 539
 540         if (do_sign(dividend) == -1) {
 541                 do_negate(dividend, neg_val1);
 542                 div_sign ^= 1;
 543                 rem_sign ^= 1;
 544                 dividend = neg_val1;
 545         }
 546
 547         do_negate(divisor, neg_val2);
 548         if (do_sign(divisor) == -1) {
 549                 div_sign ^= 1;
 550                 minus_divisor = divisor;
 551                 divisor = neg_val2;
 552         } else
 553                 minus_divisor = neg_val2;
 554
 555         /* if divisor >= dividend division is easy
 556          * (remember these are absolute values) */
 557         switch (sc_comp(dividend, divisor)) {
 558         case 0: /* dividend == divisor */
 559                 quot[0] = SC_1;
 560                 goto end;
 561
 562         case -1: /* dividend < divisor */
 563                 memcpy(rem, dividend, calc_buffer_size);
 564                 goto end;
 565
 566         default: /* unluckily division is necessary :( */
 567                 break;
 568         }
 569
 570         for (c_dividend = calc_buffer_size - 1; c_dividend >= 0; c_dividend--) {
 571                 do_push(dividend[c_dividend], rem);
 572                 do_push(SC_0, quot);
 573
 574                 if (sc_comp(rem, divisor) != -1) {  /* remainder >= divisor */
 575                         /* subtract until the remainder becomes negative, this should
 576                          * be faster than comparing remainder with divisor  */
 577                         do_add(rem, minus_divisor, rem);
 578
 579                         while (do_sign(rem) == 1) {
 580                                 quot[0] = add_table[_val(quot[0])][SC_1][0];
 581                                 do_add(rem, minus_divisor, rem);
 582                         }
 583
 584                         /* subtracted one too much */
 585                         do_add(rem, divisor, rem);
 586                 }
 587         }
 588 end:
 589         /* sets carry if remainder is non-zero ??? */
 590         carry_flag = !sc_is_zero(rem);
 591
 592         if (div_sign)
 593                 do_negate(quot, quot);
 594
 595         if (rem_sign)
 596                 do_negate(rem, rem);
 597 }
 598
 599 /**
 600  * Implements a Shift Left, which can either preserve the sign bit
 601  * or not.
 602  *
 603  * @todo Assertions seems to be wrong
 604  */
 605 static void do_shl(const char *val1, char *buffer, long shift_cnt, int bitsize, unsigned is_signed)
 606 {
 607         const char *shl;
 608         char shift;
 609         char carry = SC_0;
 610
 611         int counter;
 612         int bitoffset = 0;
 613
 614         assert((shift_cnt >= 0) || (0 && "negative leftshift"));
 615         assert(((do_sign(val1) != -1) || is_signed) || (0 && "unsigned mode and negative value"));
 616         assert(((!_bitisset(val1[(bitsize-1)/4], (bitsize-1)%4)) || !is_signed || (do_sign(val1) == -1)) || (0 && "value is positive, should be negative"));
 617         assert(((_bitisset(val1[(bitsize-1)/4], (bitsize-1)%4)) || !is_signed || (do_sign(val1) == 1)) || (0 && "value is negative, should be positive"));
 618
 619         /* if shifting far enough the result is zero */
 620         if (shift_cnt >= bitsize) {
 621                 memset(buffer, SC_0, calc_buffer_size);
 622                 return;
 623         }
 624
 625         shift     = SHIFT(shift_cnt % 4); /* this is 2 ** (offset % 4) */
 626         shift_cnt = shift_cnt / 4;
 627
 628         /* shift the single digits some bytes (offset) and some bits (table)
 629          * to the left */
 630         for (counter = 0; counter < bitsize/4 - shift_cnt; counter++) {
 631                 shl = mul_table[_val(val1[counter])][_val(shift)];
 632                 buffer[counter + shift_cnt] = shl[0] | carry;
 633                 carry = shl[1];
 634         }
 635         if (bitsize%4 > 0) {
 636                 shl = mul_table[_val(val1[counter])][_val(shift)];
 637                 buffer[counter + shift_cnt] = shl[0] | carry;
 638                 bitoffset = counter;
 639         } else {
 640                 bitoffset = counter - 1;
 641         }
 642
 643         /* fill with zeroes */
 644         for (counter = 0; counter < shift_cnt; counter++)
 645                 buffer[counter] = SC_0;
 646
 647         /* if the mode was signed, change sign when the mode's msb is now 1 */
 648         shift_cnt = bitoffset + shift_cnt;
 649         bitoffset = (bitsize-1) % 4;
 650         if (is_signed && _bitisset(buffer[shift_cnt], bitoffset)) {
 651                 /* this sets the upper bits of the leftmost digit */
 652                 buffer[shift_cnt] |= min_digit[bitoffset];
 653                 for (counter = shift_cnt+1; counter < calc_buffer_size; counter++) {
 654                         buffer[counter] = SC_F;
 655                 }
 656         } else if (is_signed && !_bitisset(buffer[shift_cnt], bitoffset)) {
 657                 /* this clears the upper bits of the leftmost digit */
 658                 buffer[shift_cnt] &= max_digit[bitoffset];
 659                 for (counter = shift_cnt+1; counter < calc_buffer_size; counter++) {
 660                         buffer[counter] = SC_0;
 661                 }
 662         }
 663 }
 664
 665 /**
 666  * Implements a Shift Right, which can either preserve the sign bit
 667  * or not.
 668  *
 669  * @param bitsize   bitsize of the value to be shifted
 670  *
 671  * @todo Assertions seems to be wrong
 672  */
 673 static void do_shr(const char *val1, char *buffer, long shift_cnt, int bitsize, unsigned is_signed, int signed_shift)
 674 {
 675         const char *shrs;
 676         char sign;
 677         char msd;
 678
 679         int shift_mod, shift_nib;
 680
 681         int counter;
 682         int bitoffset = 0;
 683
 684         assert((shift_cnt >= 0) || (0 && "negative rightshift"));
 685         assert(((!_bitisset(val1[(bitsize-1)/4], (bitsize-1)%4)) || !is_signed || (do_sign(val1) == -1)) || (0 && "value is positive, should be negative"));
 686         assert(((_bitisset(val1[(bitsize-1)/4], (bitsize-1)%4)) || !is_signed || (do_sign(val1) == 1)) || (0 && "value is negative, should be positive"));
 687
 688         sign = signed_shift && do_bit(val1, bitsize - 1) ? SC_F : SC_0;
 689
 690         /* if shifting far enough the result is either 0 or -1 */
 691         if (shift_cnt >= bitsize) {
 692                 if (!sc_is_zero(val1)) {
 693                         carry_flag = 1;
 694                 }
 695                 memset(buffer, sign, calc_buffer_size);
 696                 return;
 697         }
 698
 699         shift_mod = shift_cnt &  3;
 700         shift_nib = shift_cnt >> 2;
 701
 702         /* check if any bits are lost, and set carry_flag if so */
 703         for (counter = 0; counter < shift_nib; ++counter) {
 704                 if (val1[counter] != 0) {
 705                         carry_flag = 1;
 706                         break;
 707                 }
 708         }
 709         if ((_val(val1[counter]) & ((1<<shift_mod)-1)) != 0)
 710                 carry_flag = 1;
 711
 712         /* shift digits to the right with offset, carry and all */
 713         buffer[0] = shrs_table[_val(val1[shift_nib])][shift_mod][0];
 714         for (counter = 1; counter < ((bitsize + 3) >> 2) - shift_nib; counter++) {
 715                 shrs = shrs_table[_val(val1[counter + shift_nib])][shift_mod];
 716                 buffer[counter]      = shrs[0];
 717                 buffer[counter - 1] |= shrs[1];
 718         }
 719
 720         /* the last digit is special in regard of signed/unsigned shift */
 721         bitoffset = bitsize & 3;
 722         msd = sign;  /* most significant digit */
 723
 724         /* remove sign bits if mode was signed and this is an unsigned shift */
 725         if (!signed_shift && is_signed) {
 726                 msd &= max_digit[bitoffset];
 727         }
 728
 729         shrs = shrs_table[_val(msd)][shift_mod];
 730
 731         /* signed shift and signed mode and negative value means all bits to the left are set */
 732         if (signed_shift && sign == SC_F) {
 733                 buffer[counter] = shrs[0] | min_digit[bitoffset];
 734         } else {
 735                 buffer[counter] = shrs[0];
 736         }
 737
 738         if (counter > 0)
 739                 buffer[counter - 1] |= shrs[1];
 740
 741         /* fill with SC_F or SC_0 depending on sign */
 742         for (counter++; counter < calc_buffer_size; counter++) {
 743                 buffer[counter] = sign;
 744         }
 745 }
 746
 747 /**
 748  * Implements a Rotate Left.
 749  * positive: low-order -> high order, negative other direction
 750  */
 751 static void do_rotl(const char *val1, char *buffer, long offset, int radius, unsigned is_signed)
 752 {
 753         char *temp1, *temp2;
 754         temp1 = alloca(calc_buffer_size);
 755         temp2 = alloca(calc_buffer_size);
 756
 757         offset = offset % radius;
 758
 759         /* rotation by multiples of the type length is identity */
 760         if (offset == 0) {
 761                 memmove(buffer, val1, calc_buffer_size);
 762                 return;
 763         }
 764
 765         do_shl(val1, temp1, offset, radius, is_signed);
 766         do_shr(val1, temp2, radius - offset, radius, is_signed, 0);
 767         do_bitor(temp1, temp2, buffer);
 768         carry_flag = 0; /* set by shr, but due to rot this is false */
 769 }
 770
 771 /*****************************************************************************
 772  * public functions, declared in strcalc.h
 773  *****************************************************************************/
 774 const void *sc_get_buffer(void)
 775 {
 776         return (void*)calc_buffer;
 777 }
 778
 779 int sc_get_buffer_length(void)
 780 {
 781         return calc_buffer_size;
 782 }
 783
 784 /**
 785  * Do sign extension if the mode is signed, otherwise to zero extension.
 786  */
 787 void sign_extend(void *buffer, ir_mode *mode)
 788 {
 789         char *calc_buffer = buffer;
 790         int bits          = get_mode_size_bits(mode) - 1;
 791         int nibble        = bits >> 2;
 792         int max           = max_digit[bits & 3];
 793         int i;
 794
 795         if (mode_is_signed(mode)) {
 796                 if (calc_buffer[nibble] > max) {
 797                         /* sign bit is set, we need sign expansion */
 798
 799                         for (i = nibble + 1; i < calc_buffer_size; ++i)
 800                                 calc_buffer[i] = SC_F;
 801                         calc_buffer[nibble] |= sex_digit[bits & 3];
 802                 } else {
 803                         /* set all bits to zero */
 804                         for (i = nibble + 1; i < calc_buffer_size; ++i)
 805                                 calc_buffer[i] = SC_0;
 806                         calc_buffer[nibble] &= zex_digit[bits & 3];
 807                 }
 808         } else {
 809                 /* do zero extension */
 810                 for (i = nibble + 1; i < calc_buffer_size; ++i)
 811                         calc_buffer[i] = SC_0;
 812                 calc_buffer[nibble] &= zex_digit[bits & 3];
 813         }
 814 }
 815
 816 /* we assume that '0'-'9', 'a'-'z' and 'A'-'Z' are a range.
 817  * The C-standard does theoretically allow otherwise. */
 818 static inline void check_ascii(void)
 819 {
 820         /* C standard guarantees that '0'-'9' is a range */
 821         assert('b'-'a' == 1
 822                 && 'c'-'a' == 2
 823                 && 'd'-'a' == 3
 824                 && 'e'-'a' == 4
 825                 && 'f'-'a' == 5);
 826         assert('B'-'A' == 1
 827                 && 'C'-'A' == 2
 828                 && 'D'-'A' == 3
 829                 && 'E'-'A' == 4
 830                 && 'F'-'A' == 5);
 831 }
 832
 833 int sc_val_from_str(char sign, unsigned base, const char *str,
 834                     unsigned int len, void *buffer)
 835 {
 836         char *sc_base, *val;
 837
 838         assert(sign == -1 || sign == 1);
 839         assert(str != NULL);
 840         assert(len > 0);
 841         check_ascii();
 842
 843         assert(base > 1 && base <= 16);
 844         sc_base = alloca(calc_buffer_size);
 845         sc_val_from_ulong(base, sc_base);
 846
 847         val = alloca(calc_buffer_size);
 848         if (buffer == NULL)
 849                 buffer = calc_buffer;
 850
 851         CLEAR_BUFFER(buffer);
 852         CLEAR_BUFFER(val);
 853
 854         /* BEGIN string evaluation, from left to right */
 855         while (len > 0) {
 856                 char c = *str;
 857                 unsigned v;
 858                 if (c >= '0' && c <= '9')
 859                         v = c - '0';
 860                 else if (c >= 'A' && c <= 'F')
 861                         v = c - 'A' + 10;
 862                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
 863                         v = c - 'a' + 10;
 864                 else
 865                         return 0;
 866
 867                 if (v >= base)
 868                         return 0;
 869                 val[0] = v;
 870
 871                 /* Radix conversion from base b to base B:
 872                  *  (UnUn-1...U1U0)b == ((((Un*b + Un-1)*b + ...)*b + U1)*b + U0)B */
 873                 /* multiply current value with base */
 874                 do_mul(sc_base, buffer, buffer);
 875                 /* add next digit to current value  */
 876                 do_add(val, buffer, buffer);
 877
 878                 /* get ready for the next letter */
 879                 str++;
 880                 len--;
 881         } /* while (len > 0 ) */
 882
 883         if (sign < 0)
 884                 do_negate(buffer, buffer);
 885
 886         return 1;
 887 }
 888
 889 void sc_val_from_long(long value, void *buffer)
 890 {
 891         char *pos;
 892         char sign, is_minlong;
 893
 894         if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
 895         pos = buffer;
 896
 897         sign = (value < 0);
 898         is_minlong = value == LONG_MIN;
 899
 900         /* use absolute value, special treatment of MIN_LONG to avoid overflow */
 901         if (sign) {
 902                 if (is_minlong)
 903                         value = -(value+1);
 904                 else
 905                         value = -value;
 906         }
 907
 908         CLEAR_BUFFER(buffer);
 909
 910         while ((value != 0) && (pos < (char*)buffer + calc_buffer_size)) {
 911                 *pos++ = _digit(value & 0xf);
 912                 value >>= 4;
 913         }
 914
 915         if (sign) {
 916                 if (is_minlong)
 917                         do_inc(buffer, buffer);
 918
 919                 do_negate(buffer, buffer);
 920         }
 921 }
 922
 923 void sc_val_from_ulong(unsigned long value, void *buffer)
 924 {
 925         unsigned char *pos;
 926
 927         if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
 928         pos = buffer;
 929
 930         while (pos < (unsigned char *)buffer + calc_buffer_size) {
 931                 *pos++ = (unsigned char)_digit(value & 0xf);
 932                 value >>= 4;
 933         }
 934 }
 935
 936 long sc_val_to_long(const void *val)
 937 {
 938         int i;
 939         long l = 0;
 940
 941         for (i = calc_buffer_size - 1; i >= 0; i--) {
 942                 l = (l << 4) + _val(((char *)val)[i]);
 943         }
 944         return l;
 945 }
 946
 947 void sc_min_from_bits(unsigned int num_bits, unsigned int sign, void *buffer)
 948 {
 949         char *pos;
 950         int i, bits;
 951
 952         if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
 953         CLEAR_BUFFER(buffer);
 954
 955         if (!sign) return;  /* unsigned means minimum is 0(zero) */
 956
 957         pos = buffer;
 958
 959         bits = num_bits - 1;
 960         for (i = 0; i < bits/4; i++)
 961                 *pos++ = SC_0;
 962
 963         *pos++ = min_digit[bits%4];
 964
 965         for (i++; i <= calc_buffer_size - 1; i++)
 966                 *pos++ = SC_F;
 967 }
 968
 969 void sc_max_from_bits(unsigned int num_bits, unsigned int sign, void *buffer)
 970 {
 971         char* pos;
 972         int i, bits;
 973
 974         if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
 975         CLEAR_BUFFER(buffer);
 976         pos = buffer;
 977
 978         bits = num_bits - sign;
 979         for (i = 0; i < bits/4; i++)
 980                 *pos++ = SC_F;
 981
 982         *pos++ = max_digit[bits%4];
 983
 984         for (i++; i <= calc_buffer_size - 1; i++)
 985                 *pos++ = SC_0;
 986 }
 987
 988 void sc_truncate(unsigned int num_bits, void *buffer)
 989 {
 990         char *cbuffer = buffer;
 991         char *pos = cbuffer + (num_bits / 4);
 992         char *end = cbuffer + calc_buffer_size;
 993
 994         assert(pos < end);
 995
 996         switch (num_bits % 4) {
 997         case 0: /* nothing to do */ break;
 998         case 1: *pos++ &= SC_1; break;
 999         case 2: *pos++ &= SC_3; break;
1000         case 3: *pos++ &= SC_7; break;
1001         }
1002
1003         for ( ; pos < end; ++pos)
1004                 *pos = SC_0;
1005 }
1006
1007 int sc_comp(const void* value1, const void* value2)
1008 {
1009         int counter = calc_buffer_size - 1;
1010         const char *val1 = (const char *)value1;
1011         const char *val2 = (const char *)value2;
1012
1013         /* compare signs first:
1014          * the loop below can only compare values of the same sign! */
1015         if (do_sign(val1) != do_sign(val2))
1016                 return (do_sign(val1) == 1)?(1):(-1);
1017
1018         /* loop until two digits differ, the values are equal if there
1019          * are no such two digits */
1020         while (val1[counter] == val2[counter]) {
1021                 counter--;
1022                 if (counter < 0) return 0;
1023         }
1024
1025         /* the leftmost digit is the most significant, so this returns
1026          * the correct result.
1027          * This implies the digit enum is ordered */
1028         return (val1[counter] > val2[counter]) ? (1) : (-1);
1029 }
1030
1031 int sc_get_highest_set_bit(const void *value)
1032 {
1033         const char *val = (const char*)value;
1034         int high, counter;
1035
1036         high = calc_buffer_size * 4 - 1;
1037
1038         for (counter = calc_buffer_size-1; counter >= 0; counter--) {
1039                 if (val[counter] == SC_0)
1040                         high -= 4;
1041                 else {
1042                         if (val[counter] > SC_7) return high;
1043                         else if (val[counter] > SC_3) return high - 1;
1044                         else if (val[counter] > SC_1) return high - 2;
1045                         else return high - 3;
1046                 }
1047         }
1048         return high;
1049 }
1050
1051 int sc_get_lowest_set_bit(const void *value)
1052 {
1053         const char *val = (const char*)value;
1054         int low, counter;
1055
1056         low = 0;
1057         for (counter = 0; counter < calc_buffer_size; counter++) {
1058                 switch (val[counter]) {
1059                 case SC_1:
1060                 case SC_3:
1061                 case SC_5:
1062                 case SC_7:
1063                 case SC_9:
1064                 case SC_B:
1065                 case SC_D:
1066                 case SC_F:
1067                         return low;
1068                 case SC_2:
1069                 case SC_6:
1070                 case SC_A:
1071                 case SC_E:
1072                         return low + 1;
1073                 case SC_4:
1074                 case SC_C:
1075                         return low + 2;
1076                 case SC_8:
1077                         return low + 3;
1078                 default:
1079                         low += 4;
1080                 }
1081         }
1082         return -1;
1083 }
1084
1085 int sc_get_bit_at(const void *value, unsigned pos)
1086 {
1087         const char *val = value;
1088         unsigned nibble = pos >> 2;
1089
1090         return (val[nibble] & SHIFT(pos & 3)) != SC_0;
1091 }
1092
1093 void sc_set_bit_at(void *value, unsigned pos)
1094 {
1095         char *val = value;
1096         unsigned nibble = pos >> 2;
1097
1098         val[nibble] |= SHIFT(pos & 3);
1099 }
1100
1101 int sc_is_zero(const void *value)
1102 {
1103         const char* val = (const char *)value;
1104         int counter;
1105
1106         for (counter = 0; counter < calc_buffer_size; ++counter) {
1107                 if (val[counter] != SC_0)
1108                         return 0;
1109         }
1110         return 1;
1111 }
1112
1113 int sc_is_negative(const void *value)
1114 {
1115         return do_sign(value) == -1;
1116 }
1117
1118 int sc_had_carry(void)
1119 {
1120         return carry_flag;
1121 }
1122
1123 unsigned char sc_sub_bits(const void *value, int len, unsigned byte_ofs)
1124 {
1125         const char *val = (const char *)value;
1126         int nibble_ofs  = 2 * byte_ofs;
1127         unsigned char res;
1128
1129         /* the current scheme uses one byte to store a nibble */
1130         if (4 * nibble_ofs >= len)
1131                 return 0;
1132
1133         res = _val(val[nibble_ofs]);
1134         if (len > 4 * (nibble_ofs + 1))
1135                 res |= _val(val[nibble_ofs + 1]) << 4;
1136
1137         /* kick bits outsize */
1138         if (len - 8 * byte_ofs < 8) {
1139                 res &= (1 << (len - 8 * byte_ofs)) - 1;
1140         }
1141         return res;
1142 }
1143
1144 /*
1145  * convert to a string
1146  * FIXME: Doesn't check buffer bounds
1147  */
1148 const char *sc_print(const void *value, unsigned bits, enum base_t base, int signed_mode)
1149 {
1150         static const char big_digits[]   = "0123456789ABCDEF";
1151         static const char small_digits[] = "0123456789abcdef";
1152
1153         char *base_val, *div1_res, *div2_res, *rem_res;
1154         int counter, nibbles, i, sign, mask;
1155         char x;
1156
1157         const char *val = (const char *)value;
1158         const char *p;
1159         char *m, *n, *t;
1160         char *pos;
1161         const char *digits = small_digits;
1162
1163         base_val = alloca(calc_buffer_size);
1164         div1_res = alloca(calc_buffer_size);
1165         div2_res = alloca(calc_buffer_size);
1166         rem_res  = alloca(calc_buffer_size);
1167
1168         pos = output_buffer + bit_pattern_size;
1169         *(--pos) = '\0';
1170
1171         /* special case */
1172         if (bits == 0) {
1173                 bits = bit_pattern_size;
1174 #ifdef STRCALC_DEBUG_FULLPRINT
1175                 bits <<= 1;
1176 #endif
1177         }
1178         nibbles = bits >> 2;
1179         switch (base) {
1180
1181         case SC_HEX:
1182                 digits = big_digits;
1183         case SC_hex:
1184                 for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter) {
1185                         *(--pos) = digits[_val(val[counter])];
1186 #ifdef STRCALC_DEBUG_GROUPPRINT
1187                         if ((counter+1)%8 == 0)
1188                                 *(--pos) = ' ';
1189 #endif
1190                 }
1191
1192                 /* last nibble must be masked */
1193                 if (bits & 3) {
1194                         mask = zex_digit[(bits & 3) - 1];
1195                         x    = val[counter++] & mask;
1196                         *(--pos) = digits[_val(x)];
1197                 }
1198
1199                 /* now kill zeros */
1200                 for (; counter > 1; --counter, ++pos) {
1201 #ifdef STRCALC_DEBUG_GROUPPRINT
1202                         if (pos[0] == ' ') ++pos;
1203 #endif
1204                         if (pos[0] != '0')
1205                                 break;
1206                 }
1207                 break;
1208
1209         case SC_BIN:
1210                 for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter) {
1211                         pos -= 4;
1212                         p = binary_table[_val(val[counter])];
1213                         pos[0] = p[0];
1214                         pos[1] = p[1];
1215                         pos[2] = p[2];
1216                         pos[3] = p[3];
1217                 }
1218
1219                 /* last nibble must be masked */
1220                 if (bits & 3) {
1221                         mask = zex_digit[(bits & 3) - 1];
1222                         x    = val[counter++] & mask;
1223
1224                         pos -= 4;
1225                         p = binary_table[_val(x)];
1226                         pos[0] = p[0];
1227                         pos[1] = p[1];
1228                         pos[2] = p[2];
1229                         pos[3] = p[3];
1230                 }
1231
1232                 /* now kill zeros */
1233                 for (counter <<= 2; counter > 1; --counter, ++pos)
1234                         if (pos[0] != '0')
1235                                 break;
1236                         break;
1237
1238         case SC_DEC:
1239         case SC_OCT:
1240                 memset(base_val, SC_0, calc_buffer_size);
1241                 base_val[0] = base == SC_DEC ? SC_A : SC_8;
1242
1243                 p    = val;
1244                 sign = 0;
1245                 if (signed_mode && base == SC_DEC) {
1246                         /* check for negative values */
1247                         if (do_bit(val, bits - 1)) {
1248                                 do_negate(val, div2_res);
1249                                 sign = 1;
1250                                 p = div2_res;
1251                         }
1252                 }
1253
1254                 /* transfer data into oscillating buffers */
1255                 memset(div1_res, SC_0, calc_buffer_size);
1256                 for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter)
1257                         div1_res[counter] = p[counter];
1258
1259                 /* last nibble must be masked */
1260                 if (bits & 3) {
1261                         mask = zex_digit[(bits & 3) - 1];
1262                         div1_res[counter] = p[counter] & mask;
1263                         ++counter;
1264                 }
1265
1266                 m = div1_res;
1267                 n = div2_res;
1268                 for (;;) {
1269                         do_divmod(m, base_val, n, rem_res);
1270                         t = m;
1271                         m = n;
1272                         n = t;
1273                         *(--pos) = digits[_val(rem_res[0])];
1274
1275                         x = 0;
1276                         for (i = 0; i < calc_buffer_size; ++i)
1277                                 x |= _val(m[i]);
1278
1279                         if (x == 0)
1280                                 break;
1281                 }
1282                 if (sign)
1283                         *(--pos) = '-';
1284                 break;
1285
1286         default:
1287                 panic("Unsupported base %d", base);
1288         }
1289         return pos;
1290 }
1291
1292 void init_strcalc(int precision)
1293 {
1294         if (calc_buffer == NULL) {
1295                 if (precision <= 0) precision = SC_DEFAULT_PRECISION;
1296
1297                 /* round up to multiple of 4 */
1298                 precision = (precision + 3) & ~3;
1299
1300                 bit_pattern_size = (precision);
1301                 calc_buffer_size = (precision / 2);
1302                 max_value_size   = (precision / 4);
1303
1304                 calc_buffer   = XMALLOCN(char, calc_buffer_size + 1);
1305                 output_buffer = XMALLOCN(char, bit_pattern_size + 1);
1306
1307                 DEBUGPRINTF(("init strcalc: \n\tPRECISION: %d\n\tCALC_BUFFER_SIZE = %d\n\tMAX_VALUE_SIZE = %d\n\tbuffer pointer: %p\n", precision, calc_buffer_size, max_value_size, calc_buffer));
1308         }
1309 }
1310
1311
1312 void finish_strcalc(void)
1313 {
1314         free(calc_buffer);   calc_buffer   = NULL;
1315         free(output_buffer); output_buffer = NULL;
1316 }
1317
1318 int sc_get_precision(void)
1319 {
1320         return bit_pattern_size;
1321 }
1322
1323
1324 void sc_add(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1325 {
1326         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1327         carry_flag = 0;
1328
1329         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s + ", sc_print_hex(value1)));
1330         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1331
1332         do_add(value1, value2, calc_buffer);
1333
1334         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1335
1336         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1337                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1338         }
1339 }
1340
1341 void sc_sub(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1342 {
1343         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1344         carry_flag = 0;
1345
1346         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s - ", sc_print_hex(value1)));
1347         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1348
1349         do_sub(value1, value2, calc_buffer);
1350
1351         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1352
1353         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1354                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1355         }
1356 }
1357
1358 void sc_neg(const void *value1, void *buffer)
1359 {
1360         carry_flag = 0;
1361
1362         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("- %s ->", sc_print_hex(value1)));
1363
1364         do_negate(value1, calc_buffer);
1365
1366         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1367
1368         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1369                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1370         }
1371 }
1372
1373 void sc_and(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1374 {
1375         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1376         carry_flag = 0;
1377
1378         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s & ", sc_print_hex(value1)));
1379         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1380
1381         do_bitand(value1, value2, calc_buffer);
1382
1383         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1384
1385         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1386                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1387         }
1388 }
1389
1390 void sc_andnot(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1391 {
1392         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1393         carry_flag = 0;
1394
1395         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s & ", sc_print_hex(value1)));
1396         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("~%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1397
1398         do_bitandnot(value1, value2, calc_buffer);
1399
1400         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1401
1402         if (buffer != NULL && buffer != calc_buffer) {
1403                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1404         }
1405 }
1406
1407 void sc_or(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1408 {
1409         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1410         carry_flag = 0;
1411
1412         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s | ", sc_print_hex(value1)));
1413         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1414
1415         do_bitor(value1, value2, calc_buffer);
1416
1417         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1418
1419         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1420                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1421         }
1422 }
1423
1424 void sc_xor(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1425 {
1426         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1427         carry_flag = 0;
1428
1429         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s ^ ", sc_print_hex(value1)));
1430         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1431
1432         do_bitxor(value1, value2, calc_buffer);
1433
1434         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1435
1436         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1437                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1438         }
1439 }
1440
1441 void sc_not(const void *value1, void *buffer)
1442 {
1443         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1444         carry_flag = 0;
1445
1446         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("~ %s ->", sc_print_hex(value1)));
1447
1448         do_bitnot(value1, calc_buffer);
1449
1450         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1451
1452         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1453                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1454         }
1455 }
1456
1457 void sc_mul(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1458 {
1459         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1460         carry_flag = 0;
1461
1462         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s * ", sc_print_hex(value1)));
1463         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1464
1465         do_mul(value1, value2, calc_buffer);
1466
1467         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1468
1469         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1470                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1471         }
1472 }
1473
1474 void sc_div(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1475 {
1476         /* temp buffer holding unused result of divmod */
1477         char *unused_res = alloca(calc_buffer_size);
1478
1479         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1480         carry_flag = 0;
1481
1482         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s / ", sc_print_hex(value1)));
1483         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1484
1485         do_divmod(value1, value2, calc_buffer, unused_res);
1486
1487         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1488
1489         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1490                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1491         }
1492 }
1493
1494 void sc_mod(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1495 {
1496         /* temp buffer holding unused result of divmod */
1497         char *unused_res = alloca(calc_buffer_size);
1498
1499         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1500         carry_flag = 0;
1501
1502         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s %% ", sc_print_hex(value1)));
1503         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1504
1505         do_divmod(value1, value2, unused_res, calc_buffer);
1506
1507         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1508
1509         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1510                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1511         }
1512 }
1513
1514 void sc_divmod(const void *value1, const void *value2, void *div_buffer, void *mod_buffer)
1515 {
1516         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1517         carry_flag = 0;
1518
1519         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s %% ", sc_print_hex(value1)));
1520         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1521
1522         do_divmod(value1, value2, div_buffer, mod_buffer);
1523
1524         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s:%s\n", sc_print_hex(div_buffer), sc_print_hex(mod_buffer)));
1525 }
1526
1527
1528 void sc_shlI(const void *val1, long shift_cnt, int bitsize, int sign, void *buffer)
1529 {
1530         carry_flag = 0;
1531
1532         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s << %ld ", sc_print_hex(value1), shift_cnt));
1533         do_shl(val1, calc_buffer, shift_cnt, bitsize, sign);
1534
1535         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1536
1537         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1538                 memmove(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1539         }
1540 }
1541
1542 void sc_shl(const void *val1, const void *val2, int bitsize, int sign, void *buffer)
1543 {
1544         long offset = sc_val_to_long(val2);
1545
1546         sc_shlI(val1, offset, bitsize, sign, buffer);
1547 }
1548
1549 void sc_shrI(const void *val1, long shift_cnt, int bitsize, int sign, void *buffer)
1550 {
1551         carry_flag = 0;
1552
1553         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s >>u %ld ", sc_print_hex(value1), shift_cnt));
1554         do_shr(val1, calc_buffer, shift_cnt, bitsize, sign, 0);
1555
1556         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1557
1558         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1559                 memmove(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1560         }
1561 }
1562
1563 void sc_shr(const void *val1, const void *val2, int bitsize, int sign, void *buffer)
1564 {
1565         long shift_cnt = sc_val_to_long(val2);
1566
1567         sc_shrI(val1, shift_cnt, bitsize, sign, buffer);
1568 }
1569
1570 void sc_shrs(const void *val1, const void *val2, int bitsize, int sign, void *buffer)
1571 {
1572         long offset = sc_val_to_long(val2);
1573
1574         carry_flag = 0;
1575
1576         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s >>s %ld ", sc_print_hex(value1), offset));
1577         do_shr(val1, calc_buffer, offset, bitsize, sign, 1);
1578
1579         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1580
1581         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1582                 memmove(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1583         }
1584 }
1585
1586 void sc_rotl(const void *val1, const void *val2, int bitsize, int sign, void *buffer)
1587 {
1588         long offset = sc_val_to_long(val2);
1589
1590         carry_flag = 0;
1591
1592         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s <<>> %ld ", sc_print_hex(value1), offset));
1593         do_rotl(val1, calc_buffer, offset, bitsize, sign);
1594
1595         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1596
1597         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1598                 memmove(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1599         }
1600 }
1601
1602 void sc_zero(void *buffer)
1603 {
1604         if (buffer == NULL)
1605                 buffer = calc_buffer;
1606         CLEAR_BUFFER(buffer);
1607         carry_flag = 0;
1608 }