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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2011 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  */
  26 #include "config.h"
  27
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <string.h>
  30 #include <assert.h>
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <limits.h>
  33
  34 #include "strcalc.h"
  35 #include "xmalloc.h"
  36 #include "error.h"
  37
  38 /*
  39  * local definitions and macros
  40  */
  41 #define CLEAR_BUFFER(b) assert(b); memset(b, SC_0, calc_buffer_size)
  42 #define SHIFT(count) (SC_1 << (count))
  43 #define _val(a) ((a)-SC_0)
  44 #define _digit(a) ((a)+SC_0)
  45 #define _bitisset(digit, pos) (((digit) & SHIFT(pos)) != SC_0)
  46
  47 /* shortcut output for debugging */
  48 #  define sc_print_hex(a) sc_print((a), 0, SC_HEX, 0)
  49 #  define sc_print_dec(a) sc_print((a), 0, SC_DEC, 1)
  50 #  define sc_print_oct(a) sc_print((a), 0, SC_OCT, 0)
  51 #  define sc_print_bin(a) sc_print((a), 0, SC_BIN, 0)
  52
  53 #ifdef STRCALC_DEBUG_PRINTCOMP
  54 #  define DEBUGPRINTF_COMPUTATION(x) printf x
  55 #else
  56 #  define DEBUGPRINTF_COMPUTATION(x) ((void)0)
  57 #endif
  58 #ifdef STRCALC_DEBUG
  59 #  define DEBUGPRINTF(x) printf x
  60 #else
  61 #  define DEBUGPRINTF(x) ((void)0)
  62 #endif
  63
  64
  65 /*
  66  * private variables
  67  */
  68 static char *calc_buffer = NULL;    /* buffer holding all results */
  69 static char *output_buffer = NULL;  /* buffer for output */
  70 static int bit_pattern_size;        /* maximum number of bits */
  71 static int calc_buffer_size;        /* size of internally stored values */
  72 static int max_value_size;          /* maximum size of values */
  73
  74 static int carry_flag;              /**< some computation set the carry_flag:
  75                                          - right shift if bits were lost due to shifting
  76                                          - division if there was a remainder
  77                                          However, the meaning of carry is machine dependent
  78                                          and often defined in other ways! */
  79
  80 static const char sex_digit[4] = { SC_E, SC_C, SC_8, SC_0 };
  81 static const char zex_digit[4] = { SC_1, SC_3, SC_7, SC_F };
  82 static const char max_digit[4] = { SC_0, SC_1, SC_3, SC_7 };
  83 static const char min_digit[4] = { SC_F, SC_E, SC_C, SC_8 };
  84
  85 static char const add_table[16][16][2] = {
  86                        { {SC_0, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0},
  87                          {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
  88                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
  89                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0} },
  90
  91                        { {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0},
  92                          {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0},
  93                          {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
  94                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1} },
  95
  96                        { {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0},
  97                          {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0},
  98                          {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
  99                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1} },
 100
 101                        { {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0},
 102                          {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0},
 103                          {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 104                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1} },
 105
 106                        { {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 107                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 108                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 109                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1} },
 110
 111                        { {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0},
 112                          {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 113                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 114                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1} },
 115
 116                        { {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 117                          {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 118                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 119                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1} },
 120
 121                        { {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0},
 122                          {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 123                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 124                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1} },
 125
 126                        { {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 127                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 128                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1},
 129                          {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1} },
 130
 131                        { {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 132                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 133                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1},
 134                          {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1} },
 135
 136                        { {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 137                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 138                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 139                          {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1} },
 140
 141                        { {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 142                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 143                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 144                          {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1} },
 145
 146                        { {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 147                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1},
 148                          {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1},
 149                          {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1} },
 150
 151                        { {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 152                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1},
 153                          {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1},
 154                          {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1} },
 155
 156                        { {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 157                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 158                          {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1},
 159                          {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_D, SC_1} },
 160
 161                        { {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 162                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 163                          {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1},
 164                          {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_D, SC_1}, {SC_E, SC_1} }
 165                              };
 166
 167 static char const mul_table[16][16][2] = {
 168                        { {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 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
 173                        { {SC_0, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0},
 174                          {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 175                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 176                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0} },
 177
 178                        { {SC_0, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_6, SC_0},
 179                          {SC_8, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 180                          {SC_0, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 181                          {SC_8, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_E, SC_1} },
 182
 183                        { {SC_0, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 184                          {SC_C, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_2, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 185                          {SC_8, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_1, SC_2},
 186                          {SC_4, SC_2}, {SC_7, SC_2}, {SC_A, SC_2}, {SC_D, SC_2} },
 187
 188                        { {SC_0, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 189                          {SC_0, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_C, SC_1},
 190                          {SC_0, SC_2}, {SC_4, SC_2}, {SC_8, SC_2}, {SC_C, SC_2},
 191                          {SC_0, SC_3}, {SC_4, SC_3}, {SC_8, SC_3}, {SC_C, SC_3} },
 192
 193                        { {SC_0, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 194                          {SC_4, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_3, SC_2},
 195                          {SC_8, SC_2}, {SC_D, SC_2}, {SC_2, SC_3}, {SC_7, SC_3},
 196                          {SC_C, SC_3}, {SC_1, SC_4}, {SC_6, SC_4}, {SC_B, SC_4} },
 197
 198                        { {SC_0, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_2, SC_1},
 199                          {SC_8, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_4, SC_2}, {SC_A, SC_2},
 200                          {SC_0, SC_3}, {SC_6, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_2, SC_4},
 201                          {SC_8, SC_4}, {SC_E, SC_4}, {SC_4, SC_5}, {SC_A, SC_5} },
 202
 203                        { {SC_0, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_5, SC_1},
 204                          {SC_C, SC_1}, {SC_3, SC_2}, {SC_A, SC_2}, {SC_1, SC_3},
 205                          {SC_8, SC_3}, {SC_F, SC_3}, {SC_6, SC_4}, {SC_D, SC_4},
 206                          {SC_4, SC_5}, {SC_B, SC_5}, {SC_2, SC_6}, {SC_9, SC_6} },
 207
 208                        { {SC_0, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_8, SC_1},
 209                          {SC_0, SC_2}, {SC_8, SC_2}, {SC_0, SC_3}, {SC_8, SC_3},
 210                          {SC_0, SC_4}, {SC_8, SC_4}, {SC_0, SC_5}, {SC_8, SC_5},
 211                          {SC_0, SC_6}, {SC_8, SC_6}, {SC_0, SC_7}, {SC_8, SC_7} },
 212
 213                        { {SC_0, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_2, SC_1}, {SC_B, SC_1},
 214                          {SC_4, SC_2}, {SC_D, SC_2}, {SC_6, SC_3}, {SC_F, SC_3},
 215                          {SC_8, SC_4}, {SC_1, SC_5}, {SC_A, SC_5}, {SC_3, SC_6},
 216                          {SC_C, SC_6}, {SC_5, SC_7}, {SC_E, SC_7}, {SC_7, SC_8} },
 217
 218                        { {SC_0, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_4, SC_1}, {SC_E, SC_1},
 219                          {SC_8, SC_2}, {SC_2, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_6, SC_4},
 220                          {SC_0, SC_5}, {SC_A, SC_5}, {SC_4, SC_6}, {SC_E, SC_6},
 221                          {SC_8, SC_7}, {SC_2, SC_8}, {SC_C, SC_8}, {SC_6, SC_9} },
 222
 223                        { {SC_0, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_6, SC_1}, {SC_1, SC_2},
 224                          {SC_C, SC_2}, {SC_7, SC_3}, {SC_2, SC_4}, {SC_D, SC_4},
 225                          {SC_8, SC_5}, {SC_3, SC_6}, {SC_E, SC_6}, {SC_9, SC_7},
 226                          {SC_4, SC_8}, {SC_F, SC_8}, {SC_A, SC_9}, {SC_5, SC_A} },
 227
 228                        { {SC_0, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_8, SC_1}, {SC_4, SC_2},
 229                          {SC_0, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_8, SC_4}, {SC_4, SC_5},
 230                          {SC_0, SC_6}, {SC_C, SC_6}, {SC_8, SC_7}, {SC_4, SC_8},
 231                          {SC_0, SC_9}, {SC_C, SC_9}, {SC_8, SC_A}, {SC_4, SC_B} },
 232
 233                        { {SC_0, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_A, SC_1}, {SC_7, SC_2},
 234                          {SC_4, SC_3}, {SC_1, SC_4}, {SC_E, SC_4}, {SC_B, SC_5},
 235                          {SC_8, SC_6}, {SC_5, SC_7}, {SC_2, SC_8}, {SC_F, SC_8},
 236                          {SC_C, SC_9}, {SC_9, SC_A}, {SC_6, SC_B}, {SC_3, SC_C} },
 237
 238                        { {SC_0, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_C, SC_1}, {SC_A, SC_2},
 239                          {SC_8, SC_3}, {SC_6, SC_4}, {SC_4, SC_5}, {SC_2, SC_6},
 240                          {SC_0, SC_7}, {SC_E, SC_7}, {SC_C, SC_8}, {SC_A, SC_9},
 241                          {SC_8, SC_A}, {SC_6, SC_B}, {SC_4, SC_C}, {SC_2, SC_D} },
 242
 243                        { {SC_0, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_E, SC_1}, {SC_D, SC_2},
 244                          {SC_C, SC_3}, {SC_B, SC_4}, {SC_A, SC_5}, {SC_9, SC_6},
 245                          {SC_8, SC_7}, {SC_7, SC_8}, {SC_6, SC_9}, {SC_5, SC_A},
 246                          {SC_4, SC_B}, {SC_3, SC_C}, {SC_2, SC_D}, {SC_1, SC_E} }
 247                              };
 248
 249 static char const shrs_table[16][4][2] = {
 250                        { {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0} },
 251                        { {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8}, {SC_0, SC_4}, {SC_0, SC_2} },
 252                        { {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8}, {SC_0, SC_4} },
 253                        { {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8}, {SC_0, SC_C}, {SC_0, SC_6} },
 254                        { {SC_4, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8} },
 255                        { {SC_5, SC_0}, {SC_2, SC_8}, {SC_1, SC_4}, {SC_0, SC_A} },
 256                        { {SC_6, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8}, {SC_0, SC_C} },
 257                        { {SC_7, SC_0}, {SC_3, SC_8}, {SC_1, SC_C}, {SC_0, SC_E} },
 258                        { {SC_8, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0} },
 259                        { {SC_9, SC_0}, {SC_4, SC_8}, {SC_2, SC_4}, {SC_1, SC_2} },
 260                        { {SC_A, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_2, SC_8}, {SC_1, SC_4} },
 261                        { {SC_B, SC_0}, {SC_5, SC_8}, {SC_2, SC_C}, {SC_1, SC_6} },
 262                        { {SC_C, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8} },
 263                        { {SC_D, SC_0}, {SC_6, SC_8}, {SC_3, SC_4}, {SC_1, SC_A} },
 264                        { {SC_E, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_3, SC_8}, {SC_1, SC_C} },
 265                        { {SC_F, SC_0}, {SC_7, SC_8}, {SC_3, SC_C}, {SC_1, SC_E} }
 266                                    };
 267
 268 /** converting a digit to a binary string */
 269 static char const *const binary_table[] = {
 270         "0000", "0001", "0010", "0011", "0100", "0101", "0110", "0111",
 271         "1000", "1001", "1010", "1011", "1100", "1101", "1110", "1111"
 272 };
 273
 274 /*****************************************************************************
 275  * private functions
 276  *****************************************************************************/
 277
 278 /**
 279  * implements the bitwise NOT operation
 280  */
 281 static void do_bitnot(const char *val, char *buffer)
 282 {
 283         int counter;
 284
 285         for (counter = 0; counter<calc_buffer_size; counter++)
 286                 buffer[counter] = val[counter] ^ SC_F;
 287 }
 288
 289 /**
 290  * implements the bitwise OR operation
 291  */
 292 static void do_bitor(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 293 {
 294         int counter;
 295
 296         for (counter = 0; counter<calc_buffer_size; counter++)
 297                 buffer[counter] = val1[counter] | val2[counter];
 298 }
 299
 300 /**
 301  * implements the bitwise eXclusive OR operation
 302  */
 303 static void do_bitxor(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 304 {
 305         int counter;
 306
 307         for (counter = 0; counter<calc_buffer_size; counter++)
 308                 buffer[counter] = val1[counter] ^ val2[counter];
 309 }
 310
 311 /**
 312  * implements the bitwise AND operation
 313  */
 314 static void do_bitand(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 315 {
 316         int counter;
 317
 318         for (counter = 0; counter<calc_buffer_size; counter++)
 319                 buffer[counter] = val1[counter] & val2[counter];
 320 }
 321
 322 /**
 323  * implements the bitwise AND not operation
 324  */
 325 static void do_bitandnot(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 326 {
 327         int counter;
 328
 329         for (counter = 0; counter < calc_buffer_size; ++counter)
 330                 buffer[counter] = val1[counter] & (SC_F ^ val2[counter]);
 331 }
 332
 333 /**
 334  * returns the sign bit.
 335  *
 336  * @todo This implementation is wrong, as it returns the highest bit of the buffer
 337  *       NOT the highest bit depending on the real mode
 338  */
 339 static int do_sign(const char *val)
 340 {
 341         return (val[calc_buffer_size-1] <= SC_7) ? (1) : (-1);
 342 }
 343
 344 /**
 345  * returns non-zero if bit at position pos is set
 346  */
 347 static int do_bit(const char *val, int pos)
 348 {
 349         int bit    = pos & 3;
 350         int nibble = pos >> 2;
 351
 352         return _bitisset(val[nibble], bit);
 353 }
 354
 355 /**
 356  * Implements a fast ADD + 1
 357  */
 358 static void do_inc(const char *val, char *buffer)
 359 {
 360         int counter = 0;
 361
 362         while (counter++ < calc_buffer_size) {
 363                 if (*val == SC_F) {
 364                         *buffer++ = SC_0;
 365                         val++;
 366                 } else {
 367                         /* No carry here, *val != SC_F */
 368                         *buffer = add_table[_val(*val)][SC_1][0];
 369                         return;
 370                 }
 371         }
 372         /* here a carry could be lost, this is intended because this should
 373          * happen only when a value changes sign. */
 374 }
 375
 376 /**
 377  * Implements a unary MINUS
 378  */
 379 static void do_negate(const char *val, char *buffer)
 380 {
 381         do_bitnot(val, buffer);
 382         do_inc(buffer, buffer);
 383 }
 384
 385 /**
 386  * Implements a binary ADD
 387  *
 388  * @todo The implementation of carry is wrong, as it is the
 389  *       calc_buffer_size carry, not the mode depending
 390  */
 391 static void do_add(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 392 {
 393         int counter;
 394         const char *add1, *add2;
 395         char carry = SC_0;
 396
 397         for (counter = 0; counter < calc_buffer_size; counter++)   {
 398                 add1 = add_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 399                 add2 = add_table[_val(add1[0])][_val(carry)];
 400                 /* carry might be zero */
 401                 buffer[counter] = add2[0];
 402                 carry = add_table[_val(add1[1])][_val(add2[1])][0];
 403         }
 404         carry_flag = carry != SC_0;
 405 }
 406
 407 /**
 408  * Implements a binary SUB
 409  */
 410 static void do_sub(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 411 {
 412         char *temp_buffer = (char*) alloca(calc_buffer_size); /* intermediate buffer to hold -val2 */
 413
 414         do_negate(val2, temp_buffer);
 415         do_add(val1, temp_buffer, buffer);
 416 }
 417
 418 /**
 419  * Implements a binary MUL
 420  */
 421 static void do_mul(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 422 {
 423         char *temp_buffer; /* result buffer */
 424         char *neg_val1;    /* abs of val1 */
 425         char *neg_val2;    /* abs of val2 */
 426
 427         const char *mul, *add1, *add2;      /* intermediate result containers */
 428         char carry = SC_0;                  /* container for carries */
 429         char sign = 0;                      /* marks result sign */
 430         int c_inner, c_outer;               /* loop counters */
 431
 432         temp_buffer = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 433         neg_val1 = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 434         neg_val2 = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 435
 436         /* init result buffer to zeros */
 437         memset(temp_buffer, SC_0, calc_buffer_size);
 438
 439         /* the multiplication works only for positive values, for negative values *
 440          * it is necessary to negate them and adjust the result accordingly       */
 441         if (do_sign(val1) == -1) {
 442                 do_negate(val1, neg_val1);
 443                 val1 = neg_val1;
 444                 sign ^= 1;
 445         }
 446         if (do_sign(val2) == -1) {
 447                 do_negate(val2, neg_val2);
 448                 val2 = neg_val2;
 449                 sign ^= 1;
 450         }
 451
 452         for (c_outer = 0; c_outer < max_value_size; c_outer++) {
 453                 if (val2[c_outer] != SC_0) {
 454                         for (c_inner = 0; c_inner < max_value_size; c_inner++) {
 455                                 /* do the following calculation:                                    *
 456                                  * Add the current carry, the value at position c_outer+c_inner     *
 457                                  * and the result of the multiplication of val1[c_inner] and        *
 458                                  * val2[c_outer]. This is the usual pen-and-paper multiplication.   */
 459
 460                                 /* multiplicate the two digits */
 461                                 mul = mul_table[_val(val1[c_inner])][_val(val2[c_outer])];
 462                                 /* add old value to result of multiplication */
 463                                 add1 = add_table[_val(temp_buffer[c_inner + c_outer])][_val(mul[0])];
 464                                 /* add carry to the sum */
 465                                 add2 = add_table[_val(add1[0])][_val(carry)];
 466
 467                                 /* all carries together result in new carry. This is always smaller *
 468                                  * than the base b:                                                 *
 469                                  * Both multiplicands, the carry and the value already in the temp  *
 470                                  * buffer are single digits and their value is therefore at most    *
 471                                  * equal to (b-1).                                                  *
 472                                  * This leads to:                                                   *
 473                                  * (b-1)(b-1)+(b-1)+(b-1) = b*b-1                                   *
 474                                  * The tables list all operations rem b, so the carry is at most    *
 475                                  * (b*b-1)rem b = -1rem b = b-1                                     */
 476                                 carry = add_table[_val(mul[1])][_val(add1[1])][0];
 477                                 carry = add_table[_val(carry)][_val(add2[1])][0];
 478
 479                                 temp_buffer[c_inner + c_outer] = add2[0];
 480                         }
 481
 482                         /* A carry may hang over */
 483                         /* c_outer is always smaller than max_value_size! */
 484                         temp_buffer[max_value_size + c_outer] = carry;
 485                         carry = SC_0;
 486                 }
 487         }
 488
 489         if (sign)
 490                 do_negate(temp_buffer, buffer);
 491         else
 492                 memcpy(buffer, temp_buffer, calc_buffer_size);
 493 }
 494
 495 /**
 496  * Shift the buffer to left and add a 4 bit digit
 497  */
 498 static void do_push(const char digit, char *buffer)
 499 {
 500         int counter;
 501
 502         for (counter = calc_buffer_size - 2; counter >= 0; counter--) {
 503                 buffer[counter+1] = buffer[counter];
 504         }
 505         buffer[0] = digit;
 506 }
 507
 508 /**
 509  * Implements truncating integer division and remainder.
 510  *
 511  * Note: This is MOST slow
 512  */
 513 static void do_divmod(const char *rDividend, const char *divisor, char *quot, char *rem)
 514 {
 515         const char *dividend = rDividend;
 516         const char *minus_divisor;
 517         char *neg_val1;
 518         char *neg_val2;
 519
 520         char div_sign = 0;     /* remember division result sign */
 521         char rem_sign = 0;     /* remember remainder result sign */
 522
 523         int c_dividend;      /* loop counters */
 524
 525         neg_val1 = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 526         neg_val2 = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 527
 528         /* clear result buffer */
 529         memset(quot, SC_0, calc_buffer_size);
 530         memset(rem, SC_0, calc_buffer_size);
 531
 532         /* if the divisor is zero this won't work (quot is zero) */
 533         if (sc_comp(divisor, quot) == 0) assert(0 && "division by zero!");
 534
 535         /* if the dividend is zero result is zero (quot is zero) */
 536         if (sc_comp(dividend, quot) == 0)
 537                 return;
 538
 539         if (do_sign(dividend) == -1) {
 540                 do_negate(dividend, neg_val1);
 541                 div_sign ^= 1;
 542                 rem_sign ^= 1;
 543                 dividend = neg_val1;
 544         }
 545
 546         do_negate(divisor, neg_val2);
 547         if (do_sign(divisor) == -1) {
 548                 div_sign ^= 1;
 549                 minus_divisor = divisor;
 550                 divisor = neg_val2;
 551         } else
 552                 minus_divisor = neg_val2;
 553
 554         /* if divisor >= dividend division is easy
 555          * (remember these are absolute values) */
 556         switch (sc_comp(dividend, divisor)) {
 557         case 0: /* dividend == divisor */
 558                 quot[0] = SC_1;
 559                 goto end;
 560
 561         case -1: /* dividend < divisor */
 562                 memcpy(rem, dividend, calc_buffer_size);
 563                 goto end;
 564
 565         default: /* unluckily division is necessary :( */
 566                 break;
 567         }
 568
 569         for (c_dividend = calc_buffer_size - 1; c_dividend >= 0; c_dividend--) {
 570                 do_push(dividend[c_dividend], rem);
 571                 do_push(SC_0, quot);
 572
 573                 if (sc_comp(rem, divisor) != -1) {  /* remainder >= divisor */
 574                         /* subtract until the remainder becomes negative, this should
 575                          * be faster than comparing remainder with divisor  */
 576                         do_add(rem, minus_divisor, rem);
 577
 578                         while (do_sign(rem) == 1) {
 579                                 quot[0] = add_table[_val(quot[0])][SC_1][0];
 580                                 do_add(rem, minus_divisor, rem);
 581                         }
 582
 583                         /* subtracted one too much */
 584                         do_add(rem, divisor, rem);
 585                 }
 586         }
 587 end:
 588         /* sets carry if remainder is non-zero ??? */
 589         carry_flag = !sc_is_zero(rem);
 590
 591         if (div_sign)
 592                 do_negate(quot, quot);
 593
 594         if (rem_sign)
 595                 do_negate(rem, rem);
 596 }
 597
 598 /**
 599  * Implements a Shift Left, which can either preserve the sign bit
 600  * or not.
 601  *
 602  * @todo Assertions seems to be wrong
 603  */
 604 static void do_shl(const char *val1, char *buffer, long shift_cnt, int bitsize, unsigned is_signed)
 605 {
 606         const char *shl;
 607         char shift;
 608         char carry = SC_0;
 609
 610         int counter;
 611         int bitoffset = 0;
 612
 613         assert((shift_cnt >= 0) || (0 && "negative leftshift"));
 614         assert(((do_sign(val1) != -1) || is_signed) || (0 && "unsigned mode and negative value"));
 615         assert(((!_bitisset(val1[(bitsize-1)/4], (bitsize-1)%4)) || !is_signed || (do_sign(val1) == -1)) || (0 && "value is positive, should be negative"));
 616         assert(((_bitisset(val1[(bitsize-1)/4], (bitsize-1)%4)) || !is_signed || (do_sign(val1) == 1)) || (0 && "value is negative, should be positive"));
 617
 618         /* if shifting far enough the result is zero */
 619         if (shift_cnt >= bitsize) {
 620                 memset(buffer, SC_0, calc_buffer_size);
 621                 return;
 622         }
 623
 624         shift     = SHIFT(shift_cnt % 4); /* this is 2 ** (offset % 4) */
 625         shift_cnt = shift_cnt / 4;
 626
 627         /* shift the single digits some bytes (offset) and some bits (table)
 628          * to the left */
 629         for (counter = 0; counter < bitsize/4 - shift_cnt; counter++) {
 630                 shl = mul_table[_val(val1[counter])][_val(shift)];
 631                 buffer[counter + shift_cnt] = shl[0] | carry;
 632                 carry = shl[1];
 633         }
 634         if (bitsize%4 > 0) {
 635                 shl = mul_table[_val(val1[counter])][_val(shift)];
 636                 buffer[counter + shift_cnt] = shl[0] | carry;
 637                 bitoffset = counter;
 638         } else {
 639                 bitoffset = counter - 1;
 640         }
 641
 642         /* fill with zeroes */
 643         for (counter = 0; counter < shift_cnt; counter++)
 644                 buffer[counter] = SC_0;
 645
 646         /* if the mode was signed, change sign when the mode's msb is now 1 */
 647         shift_cnt = bitoffset + shift_cnt;
 648         bitoffset = (bitsize-1) % 4;
 649         if (is_signed && _bitisset(buffer[shift_cnt], bitoffset)) {
 650                 /* this sets the upper bits of the leftmost digit */
 651                 buffer[shift_cnt] |= min_digit[bitoffset];
 652                 for (counter = shift_cnt+1; counter < calc_buffer_size; counter++) {
 653                         buffer[counter] = SC_F;
 654                 }
 655         } else if (is_signed && !_bitisset(buffer[shift_cnt], bitoffset)) {
 656                 /* this clears the upper bits of the leftmost digit */
 657                 buffer[shift_cnt] &= max_digit[bitoffset];
 658                 for (counter = shift_cnt+1; counter < calc_buffer_size; counter++) {
 659                         buffer[counter] = SC_0;
 660                 }
 661         }
 662 }
 663
 664 /**
 665  * Implements a Shift Right, which can either preserve the sign bit
 666  * or not.
 667  *
 668  * @param bitsize   bitsize of the value to be shifted
 669  *
 670  * @todo Assertions seems to be wrong
 671  */
 672 static void do_shr(const char *val1, char *buffer, long shift_cnt, int bitsize, unsigned is_signed, int signed_shift)
 673 {
 674         const char *shrs;
 675         char sign;
 676         char msd;
 677
 678         int shift_mod, shift_nib;
 679
 680         int counter;
 681         int bitoffset = 0;
 682
 683         assert((shift_cnt >= 0) || (0 && "negative rightshift"));
 684         assert(((!_bitisset(val1[(bitsize-1)/4], (bitsize-1)%4)) || !is_signed || (do_sign(val1) == -1)) || (0 && "value is positive, should be negative"));
 685         assert(((_bitisset(val1[(bitsize-1)/4], (bitsize-1)%4)) || !is_signed || (do_sign(val1) == 1)) || (0 && "value is negative, should be positive"));
 686
 687         sign = signed_shift && do_bit(val1, bitsize - 1) ? SC_F : SC_0;
 688
 689         /* if shifting far enough the result is either 0 or -1 */
 690         if (shift_cnt >= bitsize) {
 691                 if (!sc_is_zero(val1)) {
 692                         carry_flag = 1;
 693                 }
 694                 memset(buffer, sign, calc_buffer_size);
 695                 return;
 696         }
 697
 698         shift_mod = shift_cnt &  3;
 699         shift_nib = shift_cnt >> 2;
 700
 701         /* check if any bits are lost, and set carry_flag if so */
 702         for (counter = 0; counter < shift_nib; ++counter) {
 703                 if (val1[counter] != 0) {
 704                         carry_flag = 1;
 705                         break;
 706                 }
 707         }
 708         if ((_val(val1[counter]) & ((1<<shift_mod)-1)) != 0)
 709                 carry_flag = 1;
 710
 711         /* shift digits to the right with offset, carry and all */
 712         buffer[0] = shrs_table[_val(val1[shift_nib])][shift_mod][0];
 713         for (counter = 1; counter < ((bitsize + 3) >> 2) - shift_nib; counter++) {
 714                 shrs = shrs_table[_val(val1[counter + shift_nib])][shift_mod];
 715                 buffer[counter]      = shrs[0];
 716                 buffer[counter - 1] |= shrs[1];
 717         }
 718
 719         /* the last digit is special in regard of signed/unsigned shift */
 720         bitoffset = bitsize & 3;
 721         msd = sign;  /* most significant digit */
 722
 723         /* remove sign bits if mode was signed and this is an unsigned shift */
 724         if (!signed_shift && is_signed) {
 725                 msd &= max_digit[bitoffset];
 726         }
 727
 728         shrs = shrs_table[_val(msd)][shift_mod];
 729
 730         /* signed shift and signed mode and negative value means all bits to the left are set */
 731         if (signed_shift && sign == SC_F) {
 732                 buffer[counter] = shrs[0] | min_digit[bitoffset];
 733         } else {
 734                 buffer[counter] = shrs[0];
 735         }
 736
 737         if (counter > 0)
 738                 buffer[counter - 1] |= shrs[1];
 739
 740         /* fill with SC_F or SC_0 depending on sign */
 741         for (counter++; counter < calc_buffer_size; counter++) {
 742                 buffer[counter] = sign;
 743         }
 744 }
 745
 746 /**
 747  * Implements a Rotate Left.
 748  * positive: low-order -> high order, negative other direction
 749  */
 750 static void do_rotl(const char *val1, char *buffer, long offset, int radius, unsigned is_signed)
 751 {
 752         char *temp1, *temp2;
 753         temp1 = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 754         temp2 = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 755
 756         offset = offset % radius;
 757
 758         /* rotation by multiples of the type length is identity */
 759         if (offset == 0) {
 760                 memmove(buffer, val1, calc_buffer_size);
 761                 return;
 762         }
 763
 764         do_shl(val1, temp1, offset, radius, is_signed);
 765         do_shr(val1, temp2, radius - offset, radius, is_signed, 0);
 766         do_bitor(temp1, temp2, buffer);
 767         carry_flag = 0; /* set by shr, but due to rot this is false */
 768 }
 769
 770 /*****************************************************************************
 771  * public functions, declared in strcalc.h
 772  *****************************************************************************/
 773 const void *sc_get_buffer(void)
 774 {
 775         return (void*)calc_buffer;
 776 }
 777
 778 int sc_get_buffer_length(void)
 779 {
 780         return calc_buffer_size;
 781 }
 782
 783 /**
 784  * Do sign extension if the mode is signed, otherwise to zero extension.
 785  */
 786 void sign_extend(void *buffer, ir_mode *mode)
 787 {
 788         char *calc_buffer = (char*) buffer;
 789         int bits          = get_mode_size_bits(mode) - 1;
 790         int nibble        = bits >> 2;
 791         int max           = max_digit[bits & 3];
 792         int i;
 793
 794         if (mode_is_signed(mode)) {
 795                 if (calc_buffer[nibble] > max) {
 796                         /* sign bit is set, we need sign expansion */
 797
 798                         for (i = nibble + 1; i < calc_buffer_size; ++i)
 799                                 calc_buffer[i] = SC_F;
 800                         calc_buffer[nibble] |= sex_digit[bits & 3];
 801                 } else {
 802                         /* set all bits to zero */
 803                         for (i = nibble + 1; i < calc_buffer_size; ++i)
 804                                 calc_buffer[i] = SC_0;
 805                         calc_buffer[nibble] &= zex_digit[bits & 3];
 806                 }
 807         } else {
 808                 /* do zero extension */
 809                 for (i = nibble + 1; i < calc_buffer_size; ++i)
 810                         calc_buffer[i] = SC_0;
 811                 calc_buffer[nibble] &= zex_digit[bits & 3];
 812         }
 813 }
 814
 815 /* we assume that '0'-'9', 'a'-'z' and 'A'-'Z' are a range.
 816  * The C-standard does theoretically allow otherwise. */
 817 static inline void check_ascii(void)
 818 {
 819         /* C standard guarantees that '0'-'9' is a range */
 820         assert('b'-'a' == 1
 821                 && 'c'-'a' == 2
 822                 && 'd'-'a' == 3
 823                 && 'e'-'a' == 4
 824                 && 'f'-'a' == 5);
 825         assert('B'-'A' == 1
 826                 && 'C'-'A' == 2
 827                 && 'D'-'A' == 3
 828                 && 'E'-'A' == 4
 829                 && 'F'-'A' == 5);
 830 }
 831
 832 int sc_val_from_str(char sign, unsigned base, const char *str,
 833                     size_t len, void *buffer)
 834 {
 835         char *sc_base, *val;
 836
 837         assert(sign == -1 || sign == 1);
 838         assert(str != NULL);
 839         assert(len > 0);
 840         check_ascii();
 841
 842         assert(base > 1 && base <= 16);
 843         sc_base = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 844         sc_val_from_ulong(base, sc_base);
 845
 846         val = (char*) alloca(calc_buffer_size);
 847         if (buffer == NULL)
 848                 buffer = calc_buffer;
 849
 850         CLEAR_BUFFER(buffer);
 851         CLEAR_BUFFER(val);
 852
 853         /* BEGIN string evaluation, from left to right */
 854         while (len > 0) {
 855                 char c = *str;
 856                 unsigned v;
 857                 if (c >= '0' && c <= '9')
 858                         v = c - '0';
 859                 else if (c >= 'A' && c <= 'F')
 860                         v = c - 'A' + 10;
 861                 else if (c >= 'a' && c <= 'f')
 862                         v = c - 'a' + 10;
 863                 else
 864                         return 0;
 865
 866                 if (v >= base)
 867                         return 0;
 868                 val[0] = v;
 869
 870                 /* Radix conversion from base b to base B:
 871                  *  (UnUn-1...U1U0)b == ((((Un*b + Un-1)*b + ...)*b + U1)*b + U0)B */
 872                 /* multiply current value with base */
 873                 do_mul(sc_base, (const char*) buffer, (char*) buffer);
 874                 /* add next digit to current value  */
 875                 do_add(val, (const char*) buffer, (char*) buffer);
 876
 877                 /* get ready for the next letter */
 878                 str++;
 879                 len--;
 880         }
 881
 882         if (sign < 0)
 883                 do_negate((const char*) buffer, (char*) buffer);
 884
 885         return 1;
 886 }
 887
 888 void sc_val_from_long(long value, void *buffer)
 889 {
 890         char *pos;
 891         char sign, is_minlong;
 892
 893         if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
 894         pos = (char*) buffer;
 895
 896         sign = (value < 0);
 897         is_minlong = value == LONG_MIN;
 898
 899         /* use absolute value, special treatment of MIN_LONG to avoid overflow */
 900         if (sign) {
 901                 if (is_minlong)
 902                         value = -(value+1);
 903                 else
 904                         value = -value;
 905         }
 906
 907         CLEAR_BUFFER(buffer);
 908
 909         while ((value != 0) && (pos < (char*)buffer + calc_buffer_size)) {
 910                 *pos++ = _digit(value & 0xf);
 911                 value >>= 4;
 912         }
 913
 914         if (sign) {
 915                 if (is_minlong)
 916                         do_inc((const char*) buffer, (char*) buffer);
 917
 918                 do_negate((const char*) buffer, (char*) buffer);
 919         }
 920 }
 921
 922 void sc_val_from_ulong(unsigned long value, void *buffer)
 923 {
 924         unsigned char *pos;
 925
 926         if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
 927         pos = (unsigned char*) buffer;
 928
 929         while (pos < (unsigned char *)buffer + calc_buffer_size) {
 930                 *pos++ = (unsigned char)_digit(value & 0xf);
 931                 value >>= 4;
 932         }
 933 }
 934
 935 long sc_val_to_long(const void *val)
 936 {
 937         int i;
 938         long l = 0;
 939
 940         for (i = calc_buffer_size - 1; i >= 0; i--) {
 941                 l = (l << 4) + _val(((char *)val)[i]);
 942         }
 943         return l;
 944 }
 945
 946 void sc_min_from_bits(unsigned int num_bits, unsigned int sign, void *buffer)
 947 {
 948         char *pos;
 949         int i, bits;
 950
 951         if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
 952         CLEAR_BUFFER(buffer);
 953
 954         if (!sign) return;  /* unsigned means minimum is 0(zero) */
 955
 956         pos = (char*) buffer;
 957
 958         bits = num_bits - 1;
 959         for (i = 0; i < bits/4; i++)
 960                 *pos++ = SC_0;
 961
 962         *pos++ = min_digit[bits%4];
 963
 964         for (i++; i <= calc_buffer_size - 1; i++)
 965                 *pos++ = SC_F;
 966 }
 967
 968 void sc_max_from_bits(unsigned int num_bits, unsigned int sign, void *buffer)
 969 {
 970         char* pos;
 971         int i, bits;
 972
 973         if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
 974         CLEAR_BUFFER(buffer);
 975         pos = (char*) buffer;
 976
 977         bits = num_bits - sign;
 978         for (i = 0; i < bits/4; i++)
 979                 *pos++ = SC_F;
 980
 981         *pos++ = max_digit[bits%4];
 982
 983         for (i++; i <= calc_buffer_size - 1; i++)
 984                 *pos++ = SC_0;
 985 }
 986
 987 void sc_truncate(unsigned int num_bits, void *buffer)
 988 {
 989         char *cbuffer = (char*) buffer;
 990         char *pos = cbuffer + (num_bits / 4);
 991         char *end = cbuffer + calc_buffer_size;
 992
 993         assert(pos < end);
 994
 995         switch (num_bits % 4) {
 996         case 0: /* nothing to do */ break;
 997         case 1: *pos++ &= SC_1; break;
 998         case 2: *pos++ &= SC_3; break;
 999         case 3: *pos++ &= SC_7; break;
1000         }
1001
1002         for ( ; pos < end; ++pos)
1003                 *pos = SC_0;
1004 }
1005
1006 int sc_comp(const void* value1, const void* value2)
1007 {
1008         int counter = calc_buffer_size - 1;
1009         const char *val1 = (const char *)value1;
1010         const char *val2 = (const char *)value2;
1011
1012         /* compare signs first:
1013          * the loop below can only compare values of the same sign! */
1014         if (do_sign(val1) != do_sign(val2))
1015                 return (do_sign(val1) == 1)?(1):(-1);
1016
1017         /* loop until two digits differ, the values are equal if there
1018          * are no such two digits */
1019         while (val1[counter] == val2[counter]) {
1020                 counter--;
1021                 if (counter < 0) return 0;
1022         }
1023
1024         /* the leftmost digit is the most significant, so this returns
1025          * the correct result.
1026          * This implies the digit enum is ordered */
1027         return (val1[counter] > val2[counter]) ? (1) : (-1);
1028 }
1029
1030 int sc_get_highest_set_bit(const void *value)
1031 {
1032         const char *val = (const char*)value;
1033         int high, counter;
1034
1035         high = calc_buffer_size * 4 - 1;
1036
1037         for (counter = calc_buffer_size-1; counter >= 0; counter--) {
1038                 if (val[counter] == SC_0)
1039                         high -= 4;
1040                 else {
1041                         if (val[counter] > SC_7) return high;
1042                         else if (val[counter] > SC_3) return high - 1;
1043                         else if (val[counter] > SC_1) return high - 2;
1044                         else return high - 3;
1045                 }
1046         }
1047         return high;
1048 }
1049
1050 int sc_get_lowest_set_bit(const void *value)
1051 {
1052         const char *val = (const char*)value;
1053         int low, counter;
1054
1055         low = 0;
1056         for (counter = 0; counter < calc_buffer_size; counter++) {
1057                 switch (val[counter]) {
1058                 case SC_1:
1059                 case SC_3:
1060                 case SC_5:
1061                 case SC_7:
1062                 case SC_9:
1063                 case SC_B:
1064                 case SC_D:
1065                 case SC_F:
1066                         return low;
1067                 case SC_2:
1068                 case SC_6:
1069                 case SC_A:
1070                 case SC_E:
1071                         return low + 1;
1072                 case SC_4:
1073                 case SC_C:
1074                         return low + 2;
1075                 case SC_8:
1076                         return low + 3;
1077                 default:
1078                         low += 4;
1079                 }
1080         }
1081         return -1;
1082 }
1083
1084 int sc_get_bit_at(const void *value, unsigned pos)
1085 {
1086         const char *val = (const char*) value;
1087         unsigned nibble = pos >> 2;
1088
1089         return (val[nibble] & SHIFT(pos & 3)) != SC_0;
1090 }
1091
1092 void sc_set_bit_at(void *value, unsigned pos)
1093 {
1094         char *val = (char*) value;
1095         unsigned nibble = pos >> 2;
1096
1097         val[nibble] |= SHIFT(pos & 3);
1098 }
1099
1100 int sc_is_zero(const void *value)
1101 {
1102         const char* val = (const char *)value;
1103         int counter;
1104
1105         for (counter = 0; counter < calc_buffer_size; ++counter) {
1106                 if (val[counter] != SC_0)
1107                         return 0;
1108         }
1109         return 1;
1110 }
1111
1112 int sc_is_negative(const void *value)
1113 {
1114         return do_sign((const char*) value) == -1;
1115 }
1116
1117 int sc_had_carry(void)
1118 {
1119         return carry_flag;
1120 }
1121
1122 unsigned char sc_sub_bits(const void *value, int len, unsigned byte_ofs)
1123 {
1124         const char *val = (const char *)value;
1125         int nibble_ofs  = 2 * byte_ofs;
1126         unsigned char res;
1127
1128         /* the current scheme uses one byte to store a nibble */
1129         if (4 * nibble_ofs >= len)
1130                 return 0;
1131
1132         res = _val(val[nibble_ofs]);
1133         if (len > 4 * (nibble_ofs + 1))
1134                 res |= _val(val[nibble_ofs + 1]) << 4;
1135
1136         /* kick bits outsize */
1137         if (len - 8 * byte_ofs < 8) {
1138                 res &= (1 << (len - 8 * byte_ofs)) - 1;
1139         }
1140         return res;
1141 }
1142
1143 /*
1144  * convert to a string
1145  * FIXME: Doesn't check buffer bounds
1146  */
1147 const char *sc_print(const void *value, unsigned bits, enum base_t base, int signed_mode)
1148 {
1149         static const char big_digits[]   = "0123456789ABCDEF";
1150         static const char small_digits[] = "0123456789abcdef";
1151
1152         char *base_val, *div1_res, *div2_res, *rem_res;
1153         int counter, nibbles, i, sign, mask;
1154         char x;
1155
1156         const char *val = (const char *)value;
1157         const char *p;
1158         char *m, *n, *t;
1159         char *pos;
1160         const char *digits = small_digits;
1161
1162         base_val = (char*) alloca(calc_buffer_size);
1163         div1_res = (char*) alloca(calc_buffer_size);
1164         div2_res = (char*) alloca(calc_buffer_size);
1165         rem_res  = (char*) alloca(calc_buffer_size);
1166
1167         pos = output_buffer + bit_pattern_size;
1168         *(--pos) = '\0';
1169
1170         /* special case */
1171         if (bits == 0) {
1172                 bits = bit_pattern_size;
1173 #ifdef STRCALC_DEBUG_FULLPRINT
1174                 bits <<= 1;
1175 #endif
1176         }
1177         nibbles = bits >> 2;
1178         switch (base) {
1179
1180         case SC_HEX:
1181                 digits = big_digits;
1182         case SC_hex:
1183                 for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter) {
1184                         *(--pos) = digits[_val(val[counter])];
1185 #ifdef STRCALC_DEBUG_GROUPPRINT
1186                         if ((counter+1)%8 == 0)
1187                                 *(--pos) = ' ';
1188 #endif
1189                 }
1190
1191                 /* last nibble must be masked */
1192                 if (bits & 3) {
1193                         mask = zex_digit[(bits & 3) - 1];
1194                         x    = val[counter++] & mask;
1195                         *(--pos) = digits[_val(x)];
1196                 }
1197
1198                 /* now kill zeros */
1199                 for (; counter > 1; --counter, ++pos) {
1200 #ifdef STRCALC_DEBUG_GROUPPRINT
1201                         if (pos[0] == ' ') ++pos;
1202 #endif
1203                         if (pos[0] != '0')
1204                                 break;
1205                 }
1206                 break;
1207
1208         case SC_BIN:
1209                 for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter) {
1210                         pos -= 4;
1211                         p = binary_table[_val(val[counter])];
1212                         pos[0] = p[0];
1213                         pos[1] = p[1];
1214                         pos[2] = p[2];
1215                         pos[3] = p[3];
1216                 }
1217
1218                 /* last nibble must be masked */
1219                 if (bits & 3) {
1220                         mask = zex_digit[(bits & 3) - 1];
1221                         x    = val[counter++] & mask;
1222
1223                         pos -= 4;
1224                         p = binary_table[_val(x)];
1225                         pos[0] = p[0];
1226                         pos[1] = p[1];
1227                         pos[2] = p[2];
1228                         pos[3] = p[3];
1229                 }
1230
1231                 /* now kill zeros */
1232                 for (counter <<= 2; counter > 1; --counter, ++pos)
1233                         if (pos[0] != '0')
1234                                 break;
1235                         break;
1236
1237         case SC_DEC:
1238         case SC_OCT:
1239                 memset(base_val, SC_0, calc_buffer_size);
1240                 base_val[0] = base == SC_DEC ? SC_A : SC_8;
1241
1242                 p    = val;
1243                 sign = 0;
1244                 if (signed_mode && base == SC_DEC) {
1245                         /* check for negative values */
1246                         if (do_bit(val, bits - 1)) {
1247                                 do_negate(val, div2_res);
1248                                 sign = 1;
1249                                 p = div2_res;
1250                         }
1251                 }
1252
1253                 /* transfer data into oscillating buffers */
1254                 memset(div1_res, SC_0, calc_buffer_size);
1255                 for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter)
1256                         div1_res[counter] = p[counter];
1257
1258                 /* last nibble must be masked */
1259                 if (bits & 3) {
1260                         mask = zex_digit[(bits & 3) - 1];
1261                         div1_res[counter] = p[counter] & mask;
1262                         ++counter;
1263                 }
1264
1265                 m = div1_res;
1266                 n = div2_res;
1267                 for (;;) {
1268                         do_divmod(m, base_val, n, rem_res);
1269                         t = m;
1270                         m = n;
1271                         n = t;
1272                         *(--pos) = digits[_val(rem_res[0])];
1273
1274                         x = 0;
1275                         for (i = 0; i < calc_buffer_size; ++i)
1276                                 x |= _val(m[i]);
1277
1278                         if (x == 0)
1279                                 break;
1280                 }
1281                 if (sign)
1282                         *(--pos) = '-';
1283                 break;
1284
1285         default:
1286                 panic("Unsupported base %d", base);
1287         }
1288         return pos;
1289 }
1290
1291 void init_strcalc(int precision)
1292 {
1293         if (calc_buffer == NULL) {
1294                 if (precision <= 0) precision = SC_DEFAULT_PRECISION;
1295
1296                 /* round up to multiple of 4 */
1297                 precision = (precision + 3) & ~3;
1298
1299                 bit_pattern_size = (precision);
1300                 calc_buffer_size = (precision / 2);
1301                 max_value_size   = (precision / 4);
1302
1303                 calc_buffer   = XMALLOCN(char, calc_buffer_size + 1);
1304                 output_buffer = XMALLOCN(char, bit_pattern_size + 1);
1305
1306                 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));
1307         }
1308 }
1309
1310
1311 void finish_strcalc(void)
1312 {
1313         free(calc_buffer);   calc_buffer   = NULL;
1314         free(output_buffer); output_buffer = NULL;
1315 }
1316
1317 int sc_get_precision(void)
1318 {
1319         return bit_pattern_size;
1320 }
1321
1322
1323 void sc_add(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1324 {
1325         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1326         carry_flag = 0;
1327
1328         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s + ", sc_print_hex(value1)));
1329         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1330
1331         do_add((const char*) value1, (const char*) value2, (char*) calc_buffer);
1332
1333         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1334
1335         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1336                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1337         }
1338 }
1339
1340 void sc_sub(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1341 {
1342         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1343         carry_flag = 0;
1344
1345         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s - ", sc_print_hex(value1)));
1346         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1347
1348         do_sub((const char*) value1, (const char*) value2, calc_buffer);
1349
1350         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1351
1352         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1353                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1354         }
1355 }
1356
1357 void sc_neg(const void *value1, void *buffer)
1358 {
1359         carry_flag = 0;
1360
1361         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("- %s ->", sc_print_hex(value1)));
1362
1363         do_negate((const char*) value1, calc_buffer);
1364
1365         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1366
1367         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1368                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1369         }
1370 }
1371
1372 void sc_and(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1373 {
1374         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1375         carry_flag = 0;
1376
1377         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s & ", sc_print_hex(value1)));
1378         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1379
1380         do_bitand((const char*) value1, (const char*) value2, calc_buffer);
1381
1382         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1383
1384         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1385                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1386         }
1387 }
1388
1389 void sc_andnot(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1390 {
1391         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1392         carry_flag = 0;
1393
1394         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s & ", sc_print_hex(value1)));
1395         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("~%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1396
1397         do_bitandnot((const char*) value1, (const char*) value2, calc_buffer);
1398
1399         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1400
1401         if (buffer != NULL && buffer != calc_buffer) {
1402                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1403         }
1404 }
1405
1406 void sc_or(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1407 {
1408         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1409         carry_flag = 0;
1410
1411         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s | ", sc_print_hex(value1)));
1412         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1413
1414         do_bitor((const char*) value1, (const char*) value2, calc_buffer);
1415
1416         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1417
1418         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1419                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1420         }
1421 }
1422
1423 void sc_xor(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1424 {
1425         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1426         carry_flag = 0;
1427
1428         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s ^ ", sc_print_hex(value1)));
1429         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1430
1431         do_bitxor((const char*) value1, (const char*) value2, calc_buffer);
1432
1433         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1434
1435         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1436                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1437         }
1438 }
1439
1440 void sc_not(const void *value1, void *buffer)
1441 {
1442         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1443         carry_flag = 0;
1444
1445         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("~ %s ->", sc_print_hex(value1)));
1446
1447         do_bitnot((const char*) value1, calc_buffer);
1448
1449         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1450
1451         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1452                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1453         }
1454 }
1455
1456 void sc_mul(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1457 {
1458         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1459         carry_flag = 0;
1460
1461         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s * ", sc_print_hex(value1)));
1462         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1463
1464         do_mul((const char*) value1, (const char*) value2, calc_buffer);
1465
1466         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1467
1468         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1469                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1470         }
1471 }
1472
1473 void sc_div(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1474 {
1475         /* temp buffer holding unused result of divmod */
1476         char *unused_res = (char*) alloca(calc_buffer_size);
1477
1478         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1479         carry_flag = 0;
1480
1481         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s / ", sc_print_hex(value1)));
1482         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1483
1484         do_divmod((const char*) value1, (const char*) value2, calc_buffer, unused_res);
1485
1486         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1487
1488         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1489                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1490         }
1491 }
1492
1493 void sc_mod(const void *value1, const void *value2, void *buffer)
1494 {
1495         /* temp buffer holding unused result of divmod */
1496         char *unused_res = (char*) alloca(calc_buffer_size);
1497
1498         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1499         carry_flag = 0;
1500
1501         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s %% ", sc_print_hex(value1)));
1502         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1503
1504         do_divmod((const char*) value1, (const char*) value2, unused_res, calc_buffer);
1505
1506         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1507
1508         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1509                 memcpy(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1510         }
1511 }
1512
1513 void sc_divmod(const void *value1, const void *value2, void *div_buffer, void *mod_buffer)
1514 {
1515         CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1516         carry_flag = 0;
1517
1518         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s %% ", sc_print_hex(value1)));
1519         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1520
1521         do_divmod((const char*) value1, (const char*) value2, (char*) div_buffer, (char*) mod_buffer);
1522
1523         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s:%s\n", sc_print_hex(div_buffer), sc_print_hex(mod_buffer)));
1524 }
1525
1526
1527 void sc_shlI(const void *val1, long shift_cnt, int bitsize, int sign, void *buffer)
1528 {
1529         carry_flag = 0;
1530
1531         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s << %ld ", sc_print_hex(value1), shift_cnt));
1532         do_shl((const char*) val1, calc_buffer, shift_cnt, bitsize, sign);
1533
1534         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1535
1536         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1537                 memmove(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1538         }
1539 }
1540
1541 void sc_shl(const void *val1, const void *val2, int bitsize, int sign, void *buffer)
1542 {
1543         long offset = sc_val_to_long(val2);
1544
1545         sc_shlI(val1, offset, bitsize, sign, buffer);
1546 }
1547
1548 void sc_shrI(const void *val1, long shift_cnt, int bitsize, int sign, void *buffer)
1549 {
1550         carry_flag = 0;
1551
1552         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s >>u %ld ", sc_print_hex(value1), shift_cnt));
1553         do_shr((const char*) val1, calc_buffer, shift_cnt, bitsize, sign, 0);
1554
1555         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1556
1557         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1558                 memmove(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1559         }
1560 }
1561
1562 void sc_shr(const void *val1, const void *val2, int bitsize, int sign, void *buffer)
1563 {
1564         long shift_cnt = sc_val_to_long(val2);
1565
1566         sc_shrI(val1, shift_cnt, bitsize, sign, buffer);
1567 }
1568
1569 void sc_shrsI(const void *val1, long shift_cnt, int bitsize, int sign, void *buffer)
1570 {
1571         carry_flag = 0;
1572
1573         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s >>s %ld ", sc_print_hex(value1), shift_cnt));
1574         do_shr((const char*) val1, calc_buffer, shift_cnt, bitsize, sign, 1);
1575
1576         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1577
1578         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1579                 memmove(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1580         }
1581 }
1582
1583 void sc_shrs(const void *val1, const void *val2, int bitsize, int sign, void *buffer)
1584 {
1585         long offset = sc_val_to_long(val2);
1586
1587         carry_flag = 0;
1588
1589         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s >>s %ld ", sc_print_hex(value1), offset));
1590         do_shr((const char*) val1, calc_buffer, offset, bitsize, sign, 1);
1591
1592         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1593
1594         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1595                 memmove(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1596         }
1597 }
1598
1599 void sc_rotl(const void *val1, const void *val2, int bitsize, int sign, void *buffer)
1600 {
1601         long offset = sc_val_to_long(val2);
1602
1603         carry_flag = 0;
1604
1605         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s <<>> %ld ", sc_print_hex(value1), offset));
1606         do_rotl((const char*) val1, calc_buffer, offset, bitsize, sign);
1607
1608         DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1609
1610         if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer)) {
1611                 memmove(buffer, calc_buffer, calc_buffer_size);
1612         }
1613 }
1614
1615 void sc_zero(void *buffer)
1616 {
1617         if (buffer == NULL)
1618                 buffer = calc_buffer;
1619         CLEAR_BUFFER(buffer);
1620         carry_flag = 0;
1621 }