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

   1 /****i* strcalc/implementation
   2  *
   3  * AUTHORS
   4  *    Matthias Heil
   5  *
   6  * NOTES
   7  ******/
   8
   9 #include <assert.h>   /* assertions */
  10 #include <string.h>   /* memset/memcmp */
  11
  12 #include "strcalc.h"
  13
  14 #include <stdio.h>    /* output for error messages */
  15 #include <stdlib.h>
  16
  17 /*
  18  * local definitions and macros
  19  */
  20 #define CLEAR_CALC_BUFFER() assert(calc_buffer); memset(calc_buffer, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE)
  21 #define _val(a) ((a)-SC_0)
  22 #define _digit(a) ((a)+SC_0)
  23 #define _bitisset(digit, pos) (and_table[_val(digit)][_val(shift_table[pos])] != SC_0)
  24
  25 #define fail_char(a, b, c, d) _fail_char((a), (b), (c), (d), __FILE__,  __LINE__)
  26
  27 #ifdef STRCALC_DEBUG
  28   /* shortcut output for debugging only, gices always full precisition */
  29 #  define sc_print_hex(a) sc_print((a), 0, SC_HEX)
  30 #  define sc_print_dec(a) sc_print((a), 0, SC_DEC)
  31 #  define sc_print_oct(a) sc_print((a), 0, SC_OCT)
  32 #  define sc_print_bin(a) sc_print((a), 0, SC_BIN)
  33 #  define DEBUGPRINTF(x) printf x
  34 #else
  35 #  define DEBUGPRINTF(x) ((void)0)
  36 #endif
  37
  38 /*
  39  * private variables
  40  */
  41
  42 static char *calc_buffer = NULL;    /* buffer holding all results */
  43 static char *output_buffer = NULL;  /* buffer for output */
  44 static int BIT_PATTERN_SIZE;
  45 static int CALC_BUFFER_SIZE;
  46 static int MAX_VALUE_SIZE;
  47
  48 static const char max_digit[4] = { SC_0, SC_1, SC_3, SC_7 };
  49 static const char min_digit[4] = { SC_F, SC_E, SC_C, SC_8 };
  50
  51 static const char not_table[16] = { SC_F, SC_E, SC_D, SC_C, SC_B, SC_A, SC_9, SC_8,
  52                               SC_7, SC_6, SC_5, SC_4, SC_3, SC_2, SC_1, SC_0 };
  53
  54 static const char shift_table[4] = { SC_1, SC_2, SC_4, SC_8 };
  55
  56 static const char and_table[16][16] = {
  57                             { SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0,
  58                               SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0 },
  59
  60                             { SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1,
  61                               SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1 },
  62
  63                             { SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_0, SC_0, SC_2, SC_2,
  64                               SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_0, SC_0, SC_2, SC_2 },
  65
  66                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3,
  67                               SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3 },
  68
  69                             { SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_4, SC_4, SC_4, SC_4,
  70                               SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_4, SC_4, SC_4, SC_4 },
  71
  72                             { SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_4, SC_5, SC_4, SC_5,
  73                               SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_4, SC_5, SC_4, SC_5 },
  74
  75                             { SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_4, SC_4, SC_6, SC_6,
  76                               SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_4, SC_4, SC_6, SC_6 },
  77
  78                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
  79                               SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7 },
  80
  81                             { SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0,
  82                               SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_8 },
  83
  84                             { SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1,
  85                               SC_8, SC_9, SC_8, SC_9, SC_8, SC_9, SC_8, SC_9 },
  86
  87                             { SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_0, SC_0, SC_2, SC_2,
  88                               SC_8, SC_8, SC_A, SC_A, SC_8, SC_8, SC_A, SC_A },
  89
  90                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3,
  91                               SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_8, SC_9, SC_A, SC_B },
  92
  93                             { SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_4, SC_4, SC_4, SC_4,
  94                               SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_C, SC_C, SC_C, SC_C },
  95
  96                             { SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_4, SC_5, SC_4, SC_5,
  97                               SC_8, SC_9, SC_8, SC_9, SC_D, SC_E, SC_D, SC_E },
  98
  99                             { SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_4, SC_4, SC_6, SC_6,
 100                               SC_8, SC_8, SC_A, SC_A, SC_C, SC_C, SC_E, SC_E },
 101
 102                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
 103                               SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F } };
 104
 105 static const char or_table[16][16] = {
 106                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
 107                               SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 108
 109                             { SC_1, SC_1, SC_3, SC_3, SC_5, SC_5, SC_7, SC_7,
 110                               SC_9, SC_9, SC_B, SC_B, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F },
 111
 112                             { SC_2, SC_3, SC_2, SC_3, SC_6, SC_7, SC_6, SC_7,
 113                               SC_A, SC_B, SC_A, SC_B, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F },
 114
 115                             { SC_3, SC_3, SC_3, SC_3, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7,
 116                               SC_B, SC_B, SC_B, SC_B, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F },
 117
 118                             { SC_4, SC_5, SC_6, SC_7, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
 119                               SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 120
 121                             { SC_5, SC_5, SC_7, SC_7, SC_5, SC_5, SC_7, SC_7,
 122                               SC_D, SC_D, SC_F, SC_F, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F },
 123
 124                             { SC_6, SC_7, SC_6, SC_7, SC_6, SC_7, SC_6, SC_7,
 125                               SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F },
 126
 127                             { SC_7, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7,
 128                               SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F },
 129
 130                             { SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F,
 131                               SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 132
 133                             { SC_9, SC_9, SC_B, SC_B, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F,
 134                               SC_9, SC_9, SC_B, SC_B, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F },
 135
 136                             { SC_A, SC_B, SC_A, SC_B, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F,
 137                               SC_A, SC_B, SC_A, SC_B, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F },
 138
 139                             { SC_B, SC_B, SC_B, SC_B, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F,
 140                               SC_B, SC_B, SC_B, SC_B, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F },
 141
 142                             { SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F,
 143                               SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 144
 145                             { SC_D, SC_D, SC_F, SC_F, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F,
 146                               SC_D, SC_D, SC_F, SC_F, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F },
 147
 148                             { SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F,
 149                               SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F },
 150
 151                             { SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F,
 152                               SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F } };
 153
 154 static char const xor_table[16][16] = {
 155                              { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
 156                                SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 157
 158                              { SC_1, SC_0, SC_3, SC_2, SC_5, SC_4, SC_7, SC_6,
 159                                SC_9, SC_8, SC_B, SC_A, SC_D, SC_C, SC_F, SC_E },
 160
 161                              { SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_6, SC_7, SC_4, SC_5,
 162                                SC_A, SC_B, SC_8, SC_9, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D },
 163
 164                              { SC_3, SC_2, SC_1, SC_0, SC_7, SC_6, SC_5, SC_4,
 165                                SC_B, SC_A, SC_9, SC_8, SC_F, SC_E, SC_D, SC_C },
 166
 167                              { SC_4, SC_5, SC_6, SC_7, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3,
 168                                SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_8, SC_9, SC_A, SC_B },
 169
 170                              { SC_5, SC_4, SC_7, SC_6, SC_1, SC_0, SC_3, SC_2,
 171                                SC_D, SC_C, SC_F, SC_E, SC_9, SC_8, SC_B, SC_A },
 172
 173                              { SC_6, SC_7, SC_4, SC_5, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1,
 174                                SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_A, SC_B, SC_8, SC_9 },
 175
 176                              { SC_7, SC_6, SC_5, SC_4, SC_3, SC_2, SC_1, SC_0,
 177                                SC_F, SC_E, SC_D, SC_C, SC_B, SC_A, SC_9, SC_8 },
 178
 179                              { SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F,
 180                                SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7 },
 181
 182                              { SC_9, SC_8, SC_B, SC_A, SC_D, SC_C, SC_F, SC_E,
 183                                SC_1, SC_0, SC_3, SC_2, SC_5, SC_4, SC_7, SC_6 },
 184
 185                              { SC_A, SC_B, SC_8, SC_9, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D,
 186                                SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_6, SC_7, SC_4, SC_5 },
 187
 188                              { SC_B, SC_A, SC_9, SC_8, SC_F, SC_E, SC_D, SC_C,
 189                                SC_3, SC_2, SC_1, SC_0, SC_7, SC_6, SC_5, SC_4 },
 190
 191                              { SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_8, SC_9, SC_A, SC_B,
 192                                SC_4, SC_5, SC_6, SC_7, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3 },
 193
 194                              { SC_D, SC_C, SC_F, SC_E, SC_9, SC_8, SC_B, SC_A,
 195                                SC_5, SC_4, SC_7, SC_6, SC_1, SC_0, SC_3, SC_2 },
 196
 197                              { SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_A, SC_B, SC_8, SC_9,
 198                                SC_6, SC_7, SC_4, SC_5, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1 },
 199
 200                              { SC_F, SC_E, SC_D, SC_C, SC_B, SC_A, SC_9, SC_8,
 201                                SC_7, SC_6, SC_5, SC_4, SC_3, SC_2, SC_1, SC_0 }
 202                                 };
 203
 204 static char const add_table[16][16][2] = {
 205                        { {SC_0, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0},
 206                          {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 207                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 208                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0} },
 209
 210                        { {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0},
 211                          {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0},
 212                          {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 213                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1} },
 214
 215                        { {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0},
 216                          {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 217                          {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 218                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1} },
 219
 220                        { {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0},
 221                          {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0},
 222                          {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 223                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1} },
 224
 225                        { {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 226                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 227                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 228                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1} },
 229
 230                        { {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0},
 231                          {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 232                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 233                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1} },
 234
 235                        { {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 236                          {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 237                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 238                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1} },
 239
 240                        { {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0},
 241                          {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 242                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 243                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1} },
 244
 245                        { {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 246                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 247                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1},
 248                          {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1} },
 249
 250                        { {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 251                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 252                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1},
 253                          {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1} },
 254
 255                        { {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 256                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 257                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 258                          {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1} },
 259
 260                        { {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 261                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 262                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 263                          {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1} },
 264
 265                        { {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 266                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1},
 267                          {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1},
 268                          {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1} },
 269
 270                        { {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 271                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1},
 272                          {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1},
 273                          {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1} },
 274
 275                        { {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 276                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 277                          {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1},
 278                          {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_D, SC_1} },
 279
 280                        { {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 281                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 282                          {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1},
 283                          {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_D, SC_1}, {SC_E, SC_1} }
 284                              };
 285
 286 static char const mul_table[16][16][2] = {
 287                        { {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 288                          {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 289                          {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 290                          {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0} },
 291
 292                        { {SC_0, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0},
 293                          {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 294                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 295                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0} },
 296
 297                        { {SC_0, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_6, SC_0},
 298                          {SC_8, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 299                          {SC_0, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 300                          {SC_8, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_E, SC_1} },
 301
 302                        { {SC_0, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 303                          {SC_C, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_2, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 304                          {SC_8, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_1, SC_2},
 305                          {SC_4, SC_2}, {SC_7, SC_2}, {SC_A, SC_2}, {SC_D, SC_2} },
 306
 307                        { {SC_0, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 308                          {SC_0, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_C, SC_1},
 309                          {SC_0, SC_2}, {SC_4, SC_2}, {SC_8, SC_2}, {SC_C, SC_2},
 310                          {SC_0, SC_3}, {SC_4, SC_3}, {SC_8, SC_3}, {SC_C, SC_3} },
 311
 312                        { {SC_0, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 313                          {SC_4, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_3, SC_2},
 314                          {SC_8, SC_2}, {SC_D, SC_2}, {SC_2, SC_3}, {SC_7, SC_3},
 315                          {SC_C, SC_3}, {SC_1, SC_4}, {SC_6, SC_4}, {SC_B, SC_4} },
 316
 317                        { {SC_0, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_2, SC_1},
 318                          {SC_8, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_4, SC_2}, {SC_A, SC_2},
 319                          {SC_0, SC_3}, {SC_6, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_2, SC_4},
 320                          {SC_8, SC_4}, {SC_E, SC_4}, {SC_4, SC_5}, {SC_A, SC_5} },
 321
 322                        { {SC_0, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_5, SC_1},
 323                          {SC_C, SC_1}, {SC_3, SC_2}, {SC_A, SC_2}, {SC_1, SC_3},
 324                          {SC_8, SC_3}, {SC_F, SC_3}, {SC_6, SC_4}, {SC_D, SC_4},
 325                          {SC_4, SC_5}, {SC_B, SC_5}, {SC_2, SC_6}, {SC_9, SC_6} },
 326
 327                        { {SC_0, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_8, SC_1},
 328                          {SC_0, SC_2}, {SC_8, SC_2}, {SC_0, SC_3}, {SC_8, SC_3},
 329                          {SC_0, SC_4}, {SC_8, SC_4}, {SC_0, SC_5}, {SC_8, SC_5},
 330                          {SC_0, SC_6}, {SC_8, SC_6}, {SC_0, SC_7}, {SC_8, SC_7} },
 331
 332                        { {SC_0, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_2, SC_1}, {SC_B, SC_1},
 333                          {SC_4, SC_2}, {SC_D, SC_2}, {SC_6, SC_3}, {SC_F, SC_3},
 334                          {SC_8, SC_4}, {SC_1, SC_5}, {SC_A, SC_5}, {SC_3, SC_6},
 335                          {SC_C, SC_6}, {SC_5, SC_7}, {SC_E, SC_7}, {SC_7, SC_8} },
 336
 337                        { {SC_0, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_4, SC_1}, {SC_E, SC_1},
 338                          {SC_8, SC_2}, {SC_2, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_6, SC_4},
 339                          {SC_0, SC_5}, {SC_A, SC_5}, {SC_4, SC_6}, {SC_E, SC_6},
 340                          {SC_8, SC_7}, {SC_2, SC_8}, {SC_C, SC_8}, {SC_6, SC_9} },
 341
 342                        { {SC_0, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_6, SC_1}, {SC_1, SC_2},
 343                          {SC_C, SC_2}, {SC_7, SC_3}, {SC_2, SC_4}, {SC_D, SC_4},
 344                          {SC_8, SC_5}, {SC_3, SC_6}, {SC_E, SC_6}, {SC_9, SC_7},
 345                          {SC_4, SC_8}, {SC_F, SC_8}, {SC_A, SC_9}, {SC_5, SC_A} },
 346
 347                        { {SC_0, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_8, SC_1}, {SC_4, SC_2},
 348                          {SC_0, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_8, SC_4}, {SC_4, SC_5},
 349                          {SC_0, SC_6}, {SC_C, SC_6}, {SC_8, SC_7}, {SC_4, SC_8},
 350                          {SC_0, SC_9}, {SC_C, SC_9}, {SC_8, SC_A}, {SC_4, SC_B} },
 351
 352                        { {SC_0, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_A, SC_1}, {SC_7, SC_2},
 353                          {SC_4, SC_3}, {SC_1, SC_4}, {SC_E, SC_4}, {SC_B, SC_5},
 354                          {SC_8, SC_6}, {SC_5, SC_7}, {SC_2, SC_8}, {SC_F, SC_8},
 355                          {SC_C, SC_9}, {SC_9, SC_A}, {SC_6, SC_B}, {SC_3, SC_C} },
 356
 357                        { {SC_0, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_C, SC_1}, {SC_A, SC_2},
 358                          {SC_8, SC_3}, {SC_6, SC_4}, {SC_4, SC_5}, {SC_2, SC_6},
 359                          {SC_0, SC_7}, {SC_E, SC_7}, {SC_C, SC_8}, {SC_A, SC_9},
 360                          {SC_8, SC_A}, {SC_6, SC_B}, {SC_4, SC_C}, {SC_2, SC_D} },
 361
 362                        { {SC_0, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_E, SC_1}, {SC_D, SC_2},
 363                          {SC_C, SC_3}, {SC_B, SC_4}, {SC_A, SC_5}, {SC_9, SC_6},
 364                          {SC_8, SC_7}, {SC_7, SC_8}, {SC_6, SC_9}, {SC_5, SC_A},
 365                          {SC_4, SC_B}, {SC_3, SC_C}, {SC_2, SC_D}, {SC_1, SC_E} }
 366                              };
 367
 368 static char const shrs_table[16][4][2] = {
 369                        { {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0} },
 370                        { {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8}, {SC_0, SC_4}, {SC_0, SC_2} },
 371                        { {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8}, {SC_0, SC_4} },
 372                        { {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8}, {SC_0, SC_C}, {SC_0, SC_6} },
 373                        { {SC_4, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8} },
 374                        { {SC_5, SC_0}, {SC_2, SC_8}, {SC_1, SC_4}, {SC_0, SC_A} },
 375                        { {SC_6, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8}, {SC_0, SC_C} },
 376                        { {SC_7, SC_0}, {SC_3, SC_8}, {SC_1, SC_C}, {SC_0, SC_E} },
 377                        { {SC_8, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0} },
 378                        { {SC_9, SC_0}, {SC_4, SC_8}, {SC_2, SC_4}, {SC_1, SC_2} },
 379                        { {SC_A, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_2, SC_8}, {SC_1, SC_4} },
 380                        { {SC_B, SC_0}, {SC_5, SC_8}, {SC_2, SC_C}, {SC_1, SC_6} },
 381                        { {SC_C, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8} },
 382                        { {SC_D, SC_0}, {SC_6, SC_8}, {SC_3, SC_4}, {SC_1, SC_A} },
 383                        { {SC_E, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_3, SC_8}, {SC_1, SC_C} },
 384                        { {SC_F, SC_0}, {SC_7, SC_8}, {SC_3, SC_C}, {SC_1, SC_E} }
 385                                    };
 386
 387 /* for converting to binary string */
 388 static const char *binary_table[16] = {
 389   "0000", "0001", "0010", "0011", "0100", "0101", "0110", "0111",
 390   "1000", "1001", "1010", "1011", "1100", "1101", "1110", "1111"
 391 };
 392
 393 /*****************************************************************************
 394  * private functions
 395  *****************************************************************************/
 396 static void _fail_char(const char *str, size_t len, const char fchar, int pos,
 397                        const char *file, int line)
 398 {
 399   printf("ERROR:\n");
 400   printf("Unexpected character '%c' in %s:%d\n", fchar, file, line);
 401   while (len-- && *str) printf("%c", *str++); printf("\n");
 402   while (--pos) printf(" "); printf("^\n");
 403   exit(-1);
 404 }
 405
 406 static void _bitnot(const char *val, char *buffer)
 407 {
 408   int counter;
 409
 410   for (counter = 0; counter<CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 411     buffer[counter] = not_table[_val(val[counter])];
 412 }
 413
 414 static void _bitor(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 415 {
 416   int counter;
 417
 418   for (counter = 0; counter<CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 419     buffer[counter] = or_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 420 }
 421
 422 static void _bitxor(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 423 {
 424   int counter;
 425
 426   for (counter = 0; counter<CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 427     buffer[counter] = xor_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 428 }
 429
 430 static void _bitand(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 431 {
 432   int counter;
 433
 434   for (counter = 0; counter<CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 435     buffer[counter] = and_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 436 }
 437
 438 static int _sign(const char *val)
 439 {
 440   return (val[CALC_BUFFER_SIZE-1] <= SC_7) ? (1) : (-1);
 441 }
 442
 443 static void _inc(char *val, char *buffer)
 444 {
 445   int counter = 0;
 446
 447   while (counter++ < CALC_BUFFER_SIZE)
 448   {
 449     if (*val == SC_F)
 450     {
 451       *buffer++ = SC_0;
 452       val++;
 453     }
 454     else
 455     {
 456       /* No carry here, *val != SC_F */
 457       *buffer = add_table[_val(*val)][SC_1][0];
 458       return;
 459     }
 460   }
 461   /* here a carry could be lost, this is intended because this will only
 462    * happen when a value changes sign. */
 463 }
 464
 465 static void _negate(const char *val, char *buffer)
 466 {
 467   _bitnot(val, buffer);
 468   _inc(buffer, buffer);
 469 }
 470
 471 static void _add(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 472 {
 473   int counter;
 474   const char *add1, *add2;
 475   char carry = SC_0;
 476
 477   for (counter = 0; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 478   {
 479     add1 = add_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 480     add2 = add_table[_val(add1[0])][_val(carry)];
 481     /* carry might be zero */
 482     buffer[counter] = add2[0];
 483     carry = add_table[_val(add1[1])][_val(add2[1])][0];
 484   }
 485   /* loose last carry, which will occur only when changing sign */
 486 }
 487
 488 static void _mul(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 489 {
 490   char temp_buffer[CALC_BUFFER_SIZE]; /* result buffer */
 491   char neg_val1[CALC_BUFFER_SIZE];    /* abs of val1 */
 492   char neg_val2[CALC_BUFFER_SIZE];    /* abs of val2 */
 493
 494   const char *mul, *add1, *add2;      /* intermediate result containers */
 495   char carry = SC_0;                  /* container for carries */
 496   char sign = 0;                      /* marks result sign */
 497   int c_inner, c_outer;               /* loop counters */
 498
 499   /* init result buffer to zeroes */
 500   memset(temp_buffer, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 501
 502   /* the multiplication works only for positive values, for negative values *
 503    * it is necessary to negate them and adjust the result accordingly       */
 504   if (_sign(val1) == -1) {
 505     _negate(val1, neg_val1);
 506     val1 = neg_val1;
 507     sign ^= 1;
 508   }
 509   if (_sign(val2) == -1) {
 510     _negate(val2, neg_val2);
 511     val2 = neg_val2;
 512     sign ^= 1;
 513   }
 514
 515   for (c_outer = 0; c_outer < MAX_VALUE_SIZE; c_outer++)
 516   {
 517     if (val2[c_outer] != SC_0)
 518     {
 519       for (c_inner = 0; c_inner < MAX_VALUE_SIZE; c_inner++)
 520       {
 521         /* do the following calculation:                                    *
 522          * Add the current carry, the value at position c_outer+c_inner     *
 523          * and the result of the multiplication of val1[c_inner] and        *
 524          * val2[c_outer]. This is the usual pen-and-paper multiplication.   */
 525
 526         /* multiplicate the two digits */
 527         mul = mul_table[_val(val1[c_inner])][_val(val2[c_outer])];
 528         /* add old value to result of multiplication */
 529         add1 = add_table[_val(temp_buffer[c_inner + c_outer])][_val(mul[0])];
 530         /* add carry to the sum */
 531         add2 = add_table[_val(add1[0])][_val(carry)];
 532
 533         /* all carries together result in new carry. This is always smaller *
 534          * than the base b:                                                 *
 535          * Both multiplicands, the carry and the value already in the temp  *
 536          * buffer are single digits and their value is therefore at most    *
 537          * equal to (b-1).                                                  *
 538          * This leads to:                                                   *
 539          * (b-1)(b-1)+(b-1)+(b-1) = b*b-1                                   *
 540          * The tables list all operations rem b, so the carry is at most    *
 541          * (b*b-1)rem b = -1rem b = b-1                                     */
 542         carry = add_table[_val(mul[1])][_val(add1[1])][0];
 543         carry = add_table[_val(carry)][_val(add2[1])][0];
 544
 545         temp_buffer[c_inner + c_outer] = add2[0];
 546       }
 547
 548       /* A carry may hang over */
 549       /* c_outer is always smaller than MAX_VALUE_SIZE! */
 550       temp_buffer[MAX_VALUE_SIZE + c_outer] = carry;
 551     }
 552   }
 553
 554   if (sign)
 555     _negate(temp_buffer, buffer);
 556   else
 557     memcpy(buffer, temp_buffer, CALC_BUFFER_SIZE);
 558 }
 559
 560 static void _sub(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 561 {
 562   char temp_buffer[CALC_BUFFER_SIZE];  /* intermediate buffer to hold -val2 */
 563
 564   _negate(val2, temp_buffer);
 565   _add(val1, temp_buffer, buffer);
 566 }
 567
 568 static void _push(const char digit, char *buffer)
 569 {
 570   int counter;
 571
 572   for (counter = CALC_BUFFER_SIZE - 2; counter >= 0; counter--)
 573   {
 574     buffer[counter+1] = buffer[counter];
 575   }
 576   buffer[0] = digit;
 577 }
 578
 579 /* XXX: This is MOST slow */
 580 static void _divmod(const char *dividend, const char *divisor, char *quot, char *rem)
 581 {
 582   const char *minus_divisor;
 583   char neg_val1[CALC_BUFFER_SIZE];
 584   char neg_val2[CALC_BUFFER_SIZE];
 585
 586   char sign = 0;     /* remember result sign */
 587
 588   int c_dividend;      /* loop counters */
 589
 590   /* clear result buffer */
 591   memset(quot, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 592   memset(rem, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 593
 594   /* if the dividend is zero result is zero (quot is zero)*/
 595   if (sc_comp(dividend, quot) == 0)
 596     return;
 597   /* if the divisor is zero this won't work (quot is zero) */
 598   if (sc_comp(divisor, quot) == 0) assert(0 && "division by zero!");
 599
 600   if (_sign(dividend) == -1)
 601   {
 602     _negate(dividend, neg_val1);
 603     sign ^= 1;
 604     dividend = neg_val1;
 605   }
 606
 607   _negate(divisor, neg_val2);
 608   if (_sign(divisor) == -1)
 609   {
 610     sign ^= 1;
 611     minus_divisor = divisor;
 612     divisor = neg_val2;
 613   }
 614   else
 615   {
 616     minus_divisor = neg_val2;
 617   }
 618
 619   /* if divisor >= dividend quotision is easy
 620    * (remember these are absolute values) */
 621   switch (sc_comp(dividend, divisor))
 622   {
 623     case 0: /* dividend == divisor */
 624       quot[0] = SC_1;
 625       return;
 626
 627     case -1: /* dividend < divisor */
 628       memcpy(rem, dividend, CALC_BUFFER_SIZE);
 629       return;
 630
 631     default: /* unluckily quotision is necessary :( */
 632       break;
 633   }
 634
 635   for (c_dividend = MAX_VALUE_SIZE - 1; c_dividend >= 0; c_dividend--)
 636   {
 637     _push(dividend[c_dividend], rem);
 638     _push(SC_0, quot);
 639
 640     if (sc_comp(rem, divisor) != -1)    /* remainder >= divisor */
 641     {
 642       /* subtract until the remainder becomes negative, this should
 643        * be faster than comparing remainder with divisor  */
 644       _add(rem, minus_divisor, rem);
 645
 646       while (_sign(rem) == 1)
 647       {
 648         quot[0] = add_table[_val(quot[0])][SC_1][0];
 649         _add(rem, minus_divisor, rem);
 650       }
 651
 652       /* subtracted one too much */
 653       _add(rem, divisor, rem);
 654     }
 655   }
 656
 657   if (sign)
 658   {
 659     _negate(quot, quot);
 660     _negate(rem, rem);
 661   }
 662 }
 663
 664 static void _shl(const char *val1, char *buffer, long offset, int radius, unsigned is_signed)
 665 {
 666   const char *shl;
 667   char shift;
 668   char carry = SC_0;
 669
 670   int counter;
 671   int bitoffset = 0;
 672
 673   assert((offset >= 0) || (0 && "negative leftshift"));
 674   assert(((_sign(val1) != -1) || is_signed) || (0 && "unsigned mode and negative value"));
 675   assert(((!_bitisset(val1[(radius-1)/4], (radius-1)%4)) || !is_signed || (_sign(val1) == -1)) || (0 && "value is positive, should be negative"));
 676   assert(((_bitisset(val1[(radius-1)/4], (radius-1)%4)) || !is_signed || (_sign(val1) == 1)) || (0 && "value is negative, should be positive"));
 677
 678   /* if shifting far enough the result is zero */
 679   if (offset >= radius)
 680   {
 681     memset(buffer, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 682     return;
 683   }
 684
 685   shift = shift_table[_val(offset%4)];      /* this is 2 ** (offset % 4) */
 686   offset = offset / 4;
 687
 688   /* shift the single digits some bytes (offset) and some bits (table)
 689    * to the left */
 690   for (counter = 0; counter < radius/4 - offset; counter++)
 691   {
 692     shl = mul_table[_val(val1[counter])][_val(shift)];
 693     buffer[counter + offset] = or_table[_val(shl[0])][_val(carry)];
 694     carry = shl[1];
 695   }
 696   if (radius%4 > 0)
 697   {
 698     shl = mul_table[_val(val1[counter])][_val(shift)];
 699     buffer[counter + offset] = or_table[_val(shl[0])][_val(carry)];
 700     bitoffset = counter;
 701   } else {
 702     bitoffset = counter - 1;
 703   }
 704
 705   /* fill with zeroes */
 706   for (counter = 0; counter < offset; counter++) buffer[counter] = SC_0;
 707
 708   /* if the mode was signed, change sign when the mode's msb is now 1 */
 709   offset = bitoffset + offset;
 710   bitoffset = (radius-1) % 4;
 711   if (is_signed && _bitisset(buffer[offset], bitoffset))
 712   {
 713     /* this sets the upper bits of the leftmost digit */
 714     buffer[offset] = or_table[_val(buffer[offset])][_val(min_digit[bitoffset])];
 715     for (counter = offset+1; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 716     {
 717       buffer[counter] = SC_F;
 718     }
 719   }
 720   else if (is_signed && !_bitisset(buffer[offset], bitoffset))
 721   {
 722     /* this unsets the upper bits of the leftmost digit */
 723     buffer[offset] = and_table[_val(buffer[offset])][_val(max_digit[bitoffset])];
 724     for (counter = offset+1; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 725     {
 726       buffer[counter] = SC_0;
 727     }
 728   }
 729 }
 730
 731 static void _shr(const char *val1, char *buffer, long offset, int radius, unsigned is_signed, int signed_shift)
 732 {
 733   const char *shrs;
 734   char sign;
 735   char msd;
 736
 737   int shift;
 738
 739   int counter;
 740   int bitoffset = 0;
 741
 742   assert((offset >= 0) || (0 && "negative rightshift"));
 743   assert(((_sign(val1) != -1) || is_signed) || (0 && "unsigned mode and negative value"));
 744   assert(((!_bitisset(val1[(radius-1)/4], (radius-1)%4)) || !is_signed || (_sign(val1) == -1)) || (0 && "value is positive, should be negative"));
 745   assert(((_bitisset(val1[(radius-1)/4], (radius-1)%4)) || !is_signed || (_sign(val1) == 1)) || (0 && "value is negative, should be positive"));
 746
 747   sign = ((signed_shift) && (_sign(val1) == -1))?(SC_F):(SC_0);
 748
 749   /* if shifting far enough the result is either 0 or -1 */
 750   if (offset >= radius)
 751   {
 752     memset(buffer, sign, CALC_BUFFER_SIZE);
 753     return;
 754   }
 755
 756   shift = offset % 4;
 757   offset = offset / 4;
 758
 759   counter = 0;
 760   if (radius/4 - offset > 0) {
 761     buffer[counter] = shrs_table[_val(val1[offset])][shift][0];
 762     counter = 1;
 763   }
 764
 765   /* shift digits to the right with offset, carry and all */
 766   for (; counter < radius/4 - offset; counter++)
 767   {
 768
 769     shrs = shrs_table[_val(val1[counter + offset])][shift];
 770     buffer[counter] = shrs[0];
 771     buffer[counter-1] = or_table[_val(buffer[counter-1])][_val(shrs[1])];
 772   }
 773
 774   /* the last digit is special in regard of signed/unsigned shift */
 775   bitoffset = radius%4;
 776   msd = val1[radius/4];  /* most significant digit */
 777
 778   /* remove sign bits if mode was signed and this is an unsigned shift */
 779   if (!signed_shift && is_signed) {
 780     msd = and_table[_val(msd)][_val(max_digit[bitoffset])];
 781   }
 782
 783   shrs = shrs_table[_val(msd)][shift];
 784
 785   /* signed shift and signed mode and negative value means all bits to the left are set */
 786   if (signed_shift && is_signed && (_sign(val1) == -1)) {
 787     buffer[counter] = or_table[_val(shrs[0])][_val(min_digit[bitoffset])];
 788   } else {
 789     buffer[counter] = shrs[0];
 790   }
 791   if (counter > 0) buffer[counter - 1] = or_table[_val(buffer[counter-1])][_val(shrs[1])];
 792
 793   /* fill with SC_F or SC_0 depending on sign */
 794   for (counter++; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 795   {
 796     buffer[counter] = sign;
 797   }
 798 }
 799
 800 /* positive: low-order -> high order, negative other direction */
 801 static void _rot(const char *val1, char *buffer, long offset, int radius, unsigned is_signed)
 802 {
 803   char temp1[CALC_BUFFER_SIZE];
 804   char temp2[CALC_BUFFER_SIZE];
 805
 806   const char *shl;
 807   char carry = SC_0;
 808
 809   int counter, old_counter;
 810   int shift;
 811   int bitoffset;
 812
 813   offset = offset % radius;
 814
 815   /* rotation by multiples of the typelength is identity */
 816   if (offset == 0) {
 817     memmove(buffer, val1, CALC_BUFFER_SIZE);
 818     return;
 819   }
 820
 821   _shl(val1, temp1, offset, radius, is_signed);
 822   _shr(val1, temp2, radius - offset, radius, is_signed, 0);
 823   _bitor(temp1, temp2, buffer);
 824 }
 825
 826 /*****************************************************************************
 827  * public functions, declared in strcalc.h
 828  *****************************************************************************/
 829 const void *sc_get_buffer(void)
 830 {
 831   return (void*)calc_buffer;
 832 }
 833
 834 const int sc_get_buffer_length(void)
 835 {
 836   return CALC_BUFFER_SIZE;
 837 }
 838
 839 /* XXX doesn't check for overflows */
 840 void sc_val_from_str(const char *str, unsigned int len)
 841 {
 842   const char *orig_str = str;
 843   unsigned int orig_len = len;
 844
 845   char sign = 0;
 846   char base[CALC_BUFFER_SIZE];
 847   char val[CALC_BUFFER_SIZE];
 848
 849   /* verify valid pointers (not null) */
 850   assert(str);
 851   /* a string no characters long is an error */
 852   assert(len);
 853
 854   CLEAR_CALC_BUFFER();
 855   memset(base, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 856   memset(val, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 857
 858   /* strip leading spaces */
 859   while ((len > 0) && (*str == ' ')) { len--; str++; }
 860
 861   /* if the first two characters are 0x or 0X -> hex
 862    * if the first is a 0 -> oct
 863    * else dec, strip leading -/+ and remember sign
 864    *
 865    * only a + or - sign is no number resulting in an error */
 866   if (len >= 2)
 867     switch (str[0])
 868     {
 869       case '0':
 870         if (str[1] == 'x' || str[1] == 'X') /* hex */
 871         {
 872           str += 2;
 873           len -= 2;
 874           base[1] = SC_1; base[0] = SC_0;
 875         }
 876         else /* oct */
 877         {
 878           str += 1;
 879           len -= 1;
 880           base[1] = SC_0; base[0] = SC_8;
 881         }
 882         break;
 883
 884       case '+':
 885         {
 886           str += 1;
 887           len -= 1;
 888           base[1] = SC_0; base[0] = SC_A;
 889         }
 890         break;
 891
 892       case '-':
 893         {
 894           str += 1;
 895           len -= 1;
 896           sign = 1;
 897           base[1] = SC_0; base[0] = SC_A;
 898         }
 899         break;
 900
 901       default: /* dec, else would have begun with 0x or 0 */
 902         base[1] = SC_0; base[0] = SC_A;
 903     }
 904
 905   else /* dec, else would have begun with 0x or 0 */
 906   {
 907     base[1] = SC_0; base[0] = SC_A;
 908   }
 909
 910   /* begin string evaluation, from left to right */
 911   while (len > 0)
 912   {
 913     switch (*str)
 914     {
 915       case 'f':
 916       case 'e':
 917       case 'd':
 918       case 'c':
 919       case 'b':
 920       case 'a':
 921         if (base[0] > SC_9 || base[1] > SC_0) /* (base > 10) */
 922         {
 923           val[0] = _digit((*str)-'a'+10);
 924         }
 925         else fail_char(orig_str, orig_len, *str, str-orig_str+1);
 926         break;
 927
 928       case 'F':
 929       case 'E':
 930       case 'D':
 931       case 'C':
 932       case 'B':
 933       case 'A':
 934         if (base[0] > SC_9 || base[1] > SC_0) /* (base > 10) */
 935         {
 936           val[0] = _digit((*str)-'A'+10);
 937         }
 938         else fail_char(orig_str, orig_len, *str, str-orig_str+1);
 939         break;
 940
 941       case '9':
 942       case '8':
 943         if (base[0] > SC_7 || base[1] > SC_0) /* (base > 8) */
 944         {
 945           val[0] = _digit((*str)-'0');
 946         }
 947         else fail_char(orig_str, orig_len, *str, str-orig_str+1);
 948         break;
 949
 950       case '7':
 951       case '6':
 952       case '5':
 953       case '4':
 954       case '3':
 955       case '2':
 956       case '1':
 957       case '0':
 958         {
 959           val[0] = _digit((*str)-'0');
 960         }
 961         break;
 962
 963       default:
 964         fail_char(orig_str, orig_len, *str, str-orig_str+1);
 965     } /* switch(*str) */
 966
 967     /* Radix conversion from base b to base B:
 968      *  (UnUn-1...U1U0)b == ((((Un*b + Un-1)*b + ...)*b + U1)*b + U0)B */
 969     _mul(base, calc_buffer, calc_buffer); /* multiply current value with base */
 970     _add(val, calc_buffer, calc_buffer);  /* add next digit to current value  */
 971
 972     /* get ready for the next letter */
 973     str++;
 974     len--;
 975
 976   } /* while (len > 0 ) */
 977
 978   if (sign)
 979   {
 980     _negate(calc_buffer, calc_buffer);
 981   }
 982 }
 983
 984 void sc_val_from_long(long value)
 985 {
 986   char *pos;
 987   int sign;
 988
 989   pos = calc_buffer;
 990   sign = (value < 0);
 991
 992   /* FIXME MININT won't work */
 993   if (sign) value = -value;
 994
 995   CLEAR_CALC_BUFFER();
 996
 997   while ((value != 0) && (pos < calc_buffer + CALC_BUFFER_SIZE))
 998   {
 999     *pos++ = _digit(value % 16);
1000     value /= 16;
1001   }
1002
1003   if (sign) _negate(calc_buffer, calc_buffer);
1004 }
1005
1006 long sc_val_to_long(const void *val)
1007 {
1008   int i;
1009   long l = 0;
1010
1011   for (i = CALC_BUFFER_SIZE - 1; i >= 0; i--)
1012   {
1013     l = (l << 4) + _val(((char *)val)[i]);
1014   }
1015   return l;
1016 }
1017
1018 void sc_min_from_bits(unsigned int num_bits, unsigned int sign)
1019 {
1020   char* pos;
1021   int i, bits;
1022
1023   CLEAR_CALC_BUFFER();
1024   if (!sign) return;  /* unsigned means minimum is 0(zero) */
1025
1026   pos = calc_buffer;
1027
1028   bits = num_bits - 1;
1029   for (i = 0; i < bits/4; i++)
1030     *pos++ = SC_0;
1031
1032   *pos++ = min_digit[bits%4];
1033
1034   for (i++; i <= CALC_BUFFER_SIZE - 1; i++)
1035     *pos++ = SC_F;
1036 }
1037
1038 void sc_max_from_bits(unsigned int num_bits, unsigned int sign)
1039 {
1040   char* pos;
1041   int i, bits;
1042
1043   CLEAR_CALC_BUFFER();
1044   pos = calc_buffer;
1045
1046   bits = num_bits - sign;
1047   for (i = 0; i < bits/4; i++)
1048     *pos++ = SC_F;
1049
1050   *pos++ = max_digit[bits%4];
1051
1052   for (i++; i <= CALC_BUFFER_SIZE - 1; i++)
1053     *pos++ = SC_0;
1054 }
1055
1056 void sc_calc(const void* value1, const void* value2, unsigned op)
1057 {
1058   char unused_res[CALC_BUFFER_SIZE]; /* temp buffer holding unused result of divmod */
1059
1060   const char *val1 = (const char *)value1;
1061   const char *val2 = (const char *)value2;
1062   CLEAR_CALC_BUFFER();
1063
1064   DEBUGPRINTF(("%s ", sc_print(value1, SC_HEX)));
1065
1066   switch (op)
1067   {
1068     case SC_NEG:
1069       _negate(val1, calc_buffer);
1070       DEBUGPRINTF(("negated: %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1071       return;
1072     case SC_OR:
1073       DEBUGPRINTF(("| "));
1074       _bitor(val1, val2, calc_buffer);
1075       break;
1076     case SC_AND:
1077       DEBUGPRINTF(("& "));
1078       _bitand(val1, val2, calc_buffer);
1079       break;
1080     case SC_XOR:
1081       DEBUGPRINTF(("^ "));
1082       _bitxor(val1, val2, calc_buffer);
1083       break;
1084     case SC_NOT:
1085       _bitnot(val1, calc_buffer);
1086       DEBUGPRINTF(("bit-negated: %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1087       return;
1088     case SC_ADD:
1089       DEBUGPRINTF(("+ "));
1090       _add(val1, val2, calc_buffer);
1091       break;
1092     case SC_SUB:
1093       DEBUGPRINTF(("- "));
1094       _sub(val1, val2, calc_buffer);
1095       break;
1096     case SC_MUL:
1097       DEBUGPRINTF(("* "));
1098       _mul(val1, val2, calc_buffer);
1099       break;
1100     case SC_DIV:
1101       DEBUGPRINTF(("/ "));
1102       _divmod(val1, val2, calc_buffer, unused_res);
1103       break;
1104     case SC_MOD:
1105       DEBUGPRINTF(("%% "));
1106       _divmod(val1, val2, unused_res, calc_buffer);
1107       break;
1108     default:
1109       assert(0);
1110   }
1111   DEBUGPRINTF(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1112   DEBUGPRINTF(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1113 }
1114
1115 void sc_bitcalc(const void* value1, const void* value2, int radius, int sign, unsigned op)
1116 {
1117   const char *val1 = (const char *)value1;
1118   const char *val2 = (const char *)value2;
1119   long offset;
1120
1121   offset = sc_val_to_long(val2);
1122
1123   DEBUGPRINTF(("%s ", sc_print_hex(value1)));
1124   switch (op)
1125   {
1126     case SC_SHL:
1127       DEBUGPRINTF(("<< %d ", offset));
1128       _shl(val1, calc_buffer, offset, radius, sign);
1129       break;
1130     case SC_SHR:
1131       DEBUGPRINTF((">> %d ", offset));
1132       _shr(val1, calc_buffer, offset, radius, sign, 0);
1133       break;
1134     case SC_SHRS:
1135       DEBUGPRINTF((">>> %d ", offset));
1136       _shr(val1, calc_buffer, offset, radius, sign, 1);
1137       break;
1138     case SC_ROT:
1139       DEBUGPRINTF(("<<>> %d ", offset));
1140       _rot(val1, calc_buffer, offset, radius, sign);
1141       break;
1142     default:
1143       assert(0);
1144   }
1145   DEBUGPRINTF(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1146 }
1147
1148 int sc_comp(const void* value1, const void* value2)
1149 {
1150   int counter = CALC_BUFFER_SIZE - 1;
1151   const char *val1 = (const char *)value1;
1152   const char *val2 = (const char *)value2;
1153
1154   /* compare signs first:
1155    * the loop below can only compare values of the same sign! */
1156   if (_sign(val1) != _sign(val2)) return (_sign(val1) == 1)?(1):(-1);
1157
1158   /* loop until two digits differ, the values are equal if there
1159    * are no such two digits */
1160   while (val1[counter] == val2[counter])
1161   {
1162     counter--;
1163     if (counter < 0) return 0;
1164   }
1165
1166   /* the leftmost digit is the most significant, so this returns
1167    * the correct result.
1168    * This implies the digit enum is ordered */
1169   return (val1[counter] > val2[counter]) ? (1) : (-1);
1170 }
1171
1172 int sc_get_highest_set_bit(const void *value)
1173 {
1174   const char *val = (const char*)value;
1175   int high, counter;
1176   char sign;
1177
1178   high = CALC_BUFFER_SIZE * 4;
1179
1180   for (counter = CALC_BUFFER_SIZE-1; counter >= 0; counter--) {
1181     if (val[counter] == SC_0) high -= 4;
1182     else {
1183       if (val[counter] > SC_7) return high;
1184       else if (val[counter] > SC_3) return high - 1;
1185       else if (val[counter] > SC_1) return high - 2;
1186       else return high - 3;
1187     }
1188   }
1189   return high;
1190 }
1191
1192 int sc_get_lowest_set_bit(const void *value)
1193 {
1194   const char *val = (const char*)value;
1195   int low, counter;
1196   char sign;
1197
1198   sign = (_sign(val)==1)?(SC_0):(SC_F);
1199   low = 0;
1200
1201   for (counter = 0; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++) {
1202     if (val[counter] == SC_0) low += 4;
1203     else {
1204       if (val[counter] < SC_2) return low;
1205       else if (val[counter] < SC_4) return low + 1;
1206       else if (val[counter] < SC_8) return low + 2;
1207       else return low + 3;
1208     }
1209   }
1210   return low;
1211 }
1212
1213 unsigned char sc_sub_bits(const void *value, int len, unsigned byte_ofs)
1214 {
1215   const char *val     = (const char *)value;
1216   unsigned nibble_ofs = 2 * byte_ofs;
1217   unsigned char res;
1218
1219   /* the current scheme uses one byte to store a nibble */
1220   if (nibble_ofs >= len)
1221     return 0;
1222
1223   res = _val(val[nibble_ofs]);
1224   if (len > nibble_ofs + 1)
1225     res |= _val(val[nibble_ofs + 1]) << 4;
1226
1227   return res;
1228 }
1229
1230 /*
1231  * convert to a string
1232  */
1233 const char *sc_print(const void *value, unsigned bits, enum base_t base)
1234 {
1235   char base_val[CALC_BUFFER_SIZE];
1236   char div1_res[CALC_BUFFER_SIZE];
1237   char div2_res[CALC_BUFFER_SIZE];
1238   char rem_res[CALC_BUFFER_SIZE];
1239   int counter, nibbles, i, sign;
1240   char x;
1241
1242   const char *val = (const char *)value;
1243   const char *p;
1244   char *m, *n, *t;
1245   char *pos;
1246
1247   pos = output_buffer + BIT_PATTERN_SIZE;
1248   *pos = '\0';
1249
1250   /* special case */
1251   if (bits == 0)
1252     bits = BIT_PATTERN_SIZE;
1253
1254   nibbles = bits >> 2;
1255   switch (base) {
1256
1257   case SC_HEX:
1258     for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter)
1259       *(--pos) = "0123456789abcdef"[_val(val[counter])];
1260
1261     /* last nibble must be masked */
1262     if (bits & 3) {
1263       x = and_table[_val(val[++counter])][bits & 3];
1264       *(--pos) = "0123456789abcdef"[_val(x)];
1265     }
1266
1267     /* now kill zeros */
1268     for (; counter > 1; --counter, ++pos)
1269       if (pos[0] != '0')
1270         break;
1271     break;
1272
1273   case SC_BIN:
1274     for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter) {
1275       pos -= 4;
1276       p = binary_table[_val(val[counter])];
1277       pos[0] = p[0];
1278       pos[1] = p[1];
1279       pos[2] = p[2];
1280       pos[3] = p[3];
1281     }
1282
1283     /* last nibble must be masked */
1284     if (bits & 3) {
1285       x = and_table[_val(val[++counter])][bits & 3];
1286
1287       pos -= 4;
1288       p = binary_table[_val(x)];
1289       pos[0] = p[0];
1290       pos[1] = p[1];
1291       pos[2] = p[2];
1292       pos[3] = p[3];
1293     }
1294
1295     /* now kill zeros */
1296     for (counter <<= 2; counter > 1; --counter, ++pos)
1297       if (pos[0] != '0')
1298         break;
1299     break;
1300
1301   case SC_DEC:
1302   case SC_OCT:
1303     memset(base_val, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
1304     base_val[0] = base == SC_DEC ? SC_A : SC_8;
1305
1306     m    = val;
1307     sign = 0;
1308     if (base == SC_DEC) {
1309       /* check for negative values */
1310       if (_sign(val) == -1) {
1311         _negate(val, div2_res);
1312         sign = 1;
1313         m = div2_res;
1314       }
1315     }
1316
1317     /* transfer data into oscilating buffers */
1318     memset(div1_res, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
1319     for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter)
1320       div1_res[counter] = m[counter];
1321
1322      /* last nibble must be masked */
1323     if (bits & 3) {
1324       ++counter;
1325
1326       div1_res[counter] = and_table[_val(m[counter])][bits & 3];
1327     }
1328
1329     m = div1_res;
1330     n = div2_res;
1331     for (;;) {
1332       _divmod(m, base_val, n, rem_res);
1333       t = m;
1334       m = n;
1335       n = t;
1336       *(--pos) = "0123456789abcdef"[_val(rem_res[0])];
1337
1338       x = 0;
1339       for (i = 0; i < sizeof(div1_res); ++i)
1340         x |= _val(m[i]);
1341
1342       if (x == 0)
1343         break;
1344     }
1345     if (sign)
1346        *(--pos) = '-';
1347     break;
1348
1349   default:
1350     assert(0);
1351     return NULL;
1352 }
1353   return pos;
1354 }
1355
1356 void init_strcalc(int precision_in_bytes)
1357 {
1358   if (calc_buffer == NULL) {
1359     if (precision_in_bytes <= 0) precision_in_bytes = DEFAULT_PRECISION_IN_BYTES;
1360
1361     BIT_PATTERN_SIZE = (8 * precision_in_bytes);
1362     CALC_BUFFER_SIZE = (4 * precision_in_bytes);
1363     MAX_VALUE_SIZE   = (2 * precision_in_bytes);
1364
1365     calc_buffer = malloc(CALC_BUFFER_SIZE * sizeof(char));
1366     output_buffer = malloc(BIT_PATTERN_SIZE * sizeof(char));
1367
1368     if (calc_buffer == NULL || output_buffer == NULL)
1369     {
1370       assert(0 && "malloc failed");
1371       exit(-1);
1372     }
1373
1374     DEBUGPRINTF(("init strcalc: \n\tPRECISION: %d\n\tCALC_BUFFER_SIZE = %d\n\tMAX_VALUE_SIZE = %d\n\tbuffer pointer: %p\n", precision_in_bytes, CALC_BUFFER_SIZE, MAX_VALUE_SIZE, calc_buffer));
1375   }
1376 }
1377 int get_precision()
1378 {
1379   return CALC_BUFFER_SIZE/4;
1380 }