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