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

   1 /*
   2  * Project:     libFIRM
   3  * File name:   ir/tv/strcalc.c
   4  * Purpose:
   5  * Author:      Mathias Heil
   6  * Modified by:
   7  * Created:
   8  * CVS-ID:      $Id$
   9  * Copyright:   (c) 2003 Universität Karlsruhe
  10  * Licence:     This file protected by GPL -  GNU GENERAL PUBLIC LICENSE.
  11  */
  12
  13
  14 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  15 # include "config.h"
  16 #endif
  17
  18
  19 #include "strcalc.h"
  20
  21 #include <stdlib.h>
  22 #ifdef HAVE_ALLOCA_H
  23 # include <alloca.h>
  24 #endif
  25 #ifdef HAVE_MALLOC_H
  26 # include <malloc.h>
  27 #endif
  28 #include <assert.h>   /* assertions */
  29 #include <string.h>   /* memset/memcmp */
  30 #include <stdio.h>    /* output for error messages */
  31 #include <limits.h>   /* definition of LONG_MIN, used in sc_get_val_from_long */
  32
  33 /*
  34  * local definitions and macros
  35  */
  36 #define CLEAR_BUFFER(b) assert(b); memset(b, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE)
  37 #define _val(a) ((a)-SC_0)
  38 #define _digit(a) ((a)+SC_0)
  39 #define _bitisset(digit, pos) (and_table[_val(digit)][_val(shift_table[pos])] != SC_0)
  40
  41 #define fail_char(a, b, c, d) _fail_char((a), (b), (c), (d), __FILE__,  __LINE__)
  42
  43 /* shortcut output for debugging */
  44 #  define sc_print_hex(a) sc_print((a), 0, SC_HEX)
  45 #  define sc_print_dec(a) sc_print((a), 0, SC_DEC)
  46 #  define sc_print_oct(a) sc_print((a), 0, SC_OCT)
  47 #  define sc_print_bin(a) sc_print((a), 0, SC_BIN)
  48
  49 #ifdef STRCALC_DEBUG_PRINTCOMP
  50 #  define DEBUGPRINTF_COMPUTATION(x) printf x
  51 #else
  52 #  define DEBUGPRINTF_COMPUTATION(x) ((void)0)
  53 #endif
  54 #ifdef STRCALC_DEBUG
  55 #  define DEBUGPRINTF(x) printf x
  56 #else
  57 #  define DEBUGPRINTF(x) ((void)0)
  58 #endif
  59
  60
  61 /*
  62  * private variables
  63  */
  64
  65 static char *calc_buffer = NULL;    /* buffer holding all results */
  66 static char *output_buffer = NULL;  /* buffer for output */
  67 static int BIT_PATTERN_SIZE;        /* maximum number of bits */
  68 static int CALC_BUFFER_SIZE;        /* size of internally stored values */
  69 static int MAX_VALUE_SIZE;          /* maximum size of values */
  70
  71 static int carry_flag;              /* some computation set carry_flag: */
  72                                     /* rightshift if bits were lost due to shifting */
  73                                     /* division if there was a remainder */
  74
  75 static const char max_digit[4] = { SC_0, SC_1, SC_3, SC_7 };
  76 static const char min_digit[4] = { SC_F, SC_E, SC_C, SC_8 };
  77
  78 static const char not_table[16] = { SC_F, SC_E, SC_D, SC_C, SC_B, SC_A, SC_9, SC_8,
  79                               SC_7, SC_6, SC_5, SC_4, SC_3, SC_2, SC_1, SC_0 };
  80
  81 static const char shift_table[4] = { SC_1, SC_2, SC_4, SC_8 };
  82
  83 static const char and_table[16][16] = {
  84                             { SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0,
  85                               SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0 },
  86
  87                             { SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1,
  88                               SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1 },
  89
  90                             { SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_0, SC_0, SC_2, SC_2,
  91                               SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_0, SC_0, SC_2, SC_2 },
  92
  93                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3,
  94                               SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3 },
  95
  96                             { SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_4, SC_4, SC_4, SC_4,
  97                               SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_4, SC_4, SC_4, SC_4 },
  98
  99                             { SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_4, SC_5, SC_4, SC_5,
 100                               SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_4, SC_5, SC_4, SC_5 },
 101
 102                             { SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_4, SC_4, SC_6, SC_6,
 103                               SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_4, SC_4, SC_6, SC_6 },
 104
 105                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
 106                               SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7 },
 107
 108                             { SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_0,
 109                               SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_8 },
 110
 111                             { SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_0, SC_1,
 112                               SC_8, SC_9, SC_8, SC_9, SC_8, SC_9, SC_8, SC_9 },
 113
 114                             { SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_0, SC_0, SC_2, SC_2,
 115                               SC_8, SC_8, SC_A, SC_A, SC_8, SC_8, SC_A, SC_A },
 116
 117                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3,
 118                               SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_8, SC_9, SC_A, SC_B },
 119
 120                             { SC_0, SC_0, SC_0, SC_0, SC_4, SC_4, SC_4, SC_4,
 121                               SC_8, SC_8, SC_8, SC_8, SC_C, SC_C, SC_C, SC_C },
 122
 123                             { SC_0, SC_1, SC_0, SC_1, SC_4, SC_5, SC_4, SC_5,
 124                               SC_8, SC_9, SC_8, SC_9, SC_C, SC_D, SC_C, SC_D },
 125
 126                             { SC_0, SC_0, SC_2, SC_2, SC_4, SC_4, SC_6, SC_6,
 127                               SC_8, SC_8, SC_A, SC_A, SC_C, SC_C, SC_E, SC_E },
 128
 129                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
 130                               SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F } };
 131
 132 static const char or_table[16][16] = {
 133                             { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
 134                               SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 135
 136                             { SC_1, SC_1, SC_3, SC_3, SC_5, SC_5, SC_7, SC_7,
 137                               SC_9, SC_9, SC_B, SC_B, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F },
 138
 139                             { SC_2, SC_3, SC_2, SC_3, SC_6, SC_7, SC_6, SC_7,
 140                               SC_A, SC_B, SC_A, SC_B, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F },
 141
 142                             { SC_3, SC_3, SC_3, SC_3, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7,
 143                               SC_B, SC_B, SC_B, SC_B, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F },
 144
 145                             { SC_4, SC_5, SC_6, SC_7, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
 146                               SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 147
 148                             { SC_5, SC_5, SC_7, SC_7, SC_5, SC_5, SC_7, SC_7,
 149                               SC_D, SC_D, SC_F, SC_F, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F },
 150
 151                             { SC_6, SC_7, SC_6, SC_7, SC_6, SC_7, SC_6, SC_7,
 152                               SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F },
 153
 154                             { SC_7, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7, SC_7,
 155                               SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F },
 156
 157                             { SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F,
 158                               SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 159
 160                             { SC_9, SC_9, SC_B, SC_B, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F,
 161                               SC_9, SC_9, SC_B, SC_B, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F },
 162
 163                             { SC_A, SC_B, SC_A, SC_B, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F,
 164                               SC_A, SC_B, SC_A, SC_B, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F },
 165
 166                             { SC_B, SC_B, SC_B, SC_B, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F,
 167                               SC_B, SC_B, SC_B, SC_B, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F },
 168
 169                             { SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F,
 170                               SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 171
 172                             { SC_D, SC_D, SC_F, SC_F, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F,
 173                               SC_D, SC_D, SC_F, SC_F, SC_D, SC_D, SC_F, SC_F },
 174
 175                             { SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F,
 176                               SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F, SC_E, SC_F },
 177
 178                             { SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F,
 179                               SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F, SC_F } };
 180
 181 static char const xor_table[16][16] = {
 182                              { SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7,
 183                                SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F },
 184
 185                              { SC_1, SC_0, SC_3, SC_2, SC_5, SC_4, SC_7, SC_6,
 186                                SC_9, SC_8, SC_B, SC_A, SC_D, SC_C, SC_F, SC_E },
 187
 188                              { SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_6, SC_7, SC_4, SC_5,
 189                                SC_A, SC_B, SC_8, SC_9, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D },
 190
 191                              { SC_3, SC_2, SC_1, SC_0, SC_7, SC_6, SC_5, SC_4,
 192                                SC_B, SC_A, SC_9, SC_8, SC_F, SC_E, SC_D, SC_C },
 193
 194                              { SC_4, SC_5, SC_6, SC_7, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3,
 195                                SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_8, SC_9, SC_A, SC_B },
 196
 197                              { SC_5, SC_4, SC_7, SC_6, SC_1, SC_0, SC_3, SC_2,
 198                                SC_D, SC_C, SC_F, SC_E, SC_9, SC_8, SC_B, SC_A },
 199
 200                              { SC_6, SC_7, SC_4, SC_5, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1,
 201                                SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_A, SC_B, SC_8, SC_9 },
 202
 203                              { SC_7, SC_6, SC_5, SC_4, SC_3, SC_2, SC_1, SC_0,
 204                                SC_F, SC_E, SC_D, SC_C, SC_B, SC_A, SC_9, SC_8 },
 205
 206                              { SC_8, SC_9, SC_A, SC_B, SC_C, SC_D, SC_E, SC_F,
 207                                SC_0, SC_1, SC_2, SC_3, SC_4, SC_5, SC_6, SC_7 },
 208
 209                              { SC_9, SC_8, SC_B, SC_A, SC_D, SC_C, SC_F, SC_E,
 210                                SC_1, SC_0, SC_3, SC_2, SC_5, SC_4, SC_7, SC_6 },
 211
 212                              { SC_A, SC_B, SC_8, SC_9, SC_E, SC_F, SC_C, SC_D,
 213                                SC_2, SC_3, SC_0, SC_1, SC_6, SC_7, SC_4, SC_5 },
 214
 215                              { SC_B, SC_A, SC_9, SC_8, SC_F, SC_E, SC_D, SC_C,
 216                                SC_3, SC_2, SC_1, SC_0, SC_7, SC_6, SC_5, SC_4 },
 217
 218                              { SC_C, SC_D, SC_E, SC_F, SC_8, SC_9, SC_A, SC_B,
 219                                SC_4, SC_5, SC_6, SC_7, SC_0, SC_1, SC_2, SC_3 },
 220
 221                              { SC_D, SC_C, SC_F, SC_E, SC_9, SC_8, SC_B, SC_A,
 222                                SC_5, SC_4, SC_7, SC_6, SC_1, SC_0, SC_3, SC_2 },
 223
 224                              { SC_E, SC_F, SC_C, SC_D, SC_A, SC_B, SC_8, SC_9,
 225                                SC_6, SC_7, SC_4, SC_5, SC_2, SC_3, SC_0, SC_1 },
 226
 227                              { SC_F, SC_E, SC_D, SC_C, SC_B, SC_A, SC_9, SC_8,
 228                                SC_7, SC_6, SC_5, SC_4, SC_3, SC_2, SC_1, SC_0 }
 229                                 };
 230
 231 static char const add_table[16][16][2] = {
 232                        { {SC_0, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0},
 233                          {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 234                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 235                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0} },
 236
 237                        { {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0},
 238                          {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0},
 239                          {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 240                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1} },
 241
 242                        { {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0},
 243                          {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 244                          {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 245                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1} },
 246
 247                        { {SC_3, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0},
 248                          {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0},
 249                          {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 250                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1} },
 251
 252                        { {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 253                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 254                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 255                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1} },
 256
 257                        { {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0},
 258                          {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 259                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 260                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1} },
 261
 262                        { {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 263                          {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 264                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 265                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1} },
 266
 267                        { {SC_7, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0},
 268                          {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 269                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 270                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1} },
 271
 272                        { {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 273                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 274                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1},
 275                          {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1} },
 276
 277                        { {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 278                          {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 279                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1},
 280                          {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1} },
 281
 282                        { {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0},
 283                          {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 284                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 285                          {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1} },
 286
 287                        { {SC_B, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 288                          {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 289                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 290                          {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1} },
 291
 292                        { {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 293                          {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1},
 294                          {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1},
 295                          {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1} },
 296
 297                        { {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1},
 298                          {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1},
 299                          {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1},
 300                          {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1} },
 301
 302                        { {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1},
 303                          {SC_2, SC_1}, {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 304                          {SC_6, SC_1}, {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1},
 305                          {SC_A, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_D, SC_1} },
 306
 307                        { {SC_F, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_1, SC_1}, {SC_2, SC_1},
 308                          {SC_3, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_5, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 309                          {SC_7, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_A, SC_1},
 310                          {SC_B, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_D, SC_1}, {SC_E, SC_1} }
 311                              };
 312
 313 static char const mul_table[16][16][2] = {
 314                        { {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 315                          {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 316                          {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0},
 317                          {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0} },
 318
 319                        { {SC_0, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_3, SC_0},
 320                          {SC_4, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_7, SC_0},
 321                          {SC_8, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_B, SC_0},
 322                          {SC_C, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_F, SC_0} },
 323
 324                        { {SC_0, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_6, SC_0},
 325                          {SC_8, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_E, SC_0},
 326                          {SC_0, SC_1}, {SC_2, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_6, SC_1},
 327                          {SC_8, SC_1}, {SC_A, SC_1}, {SC_C, SC_1}, {SC_E, SC_1} },
 328
 329                        { {SC_0, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_9, SC_0},
 330                          {SC_C, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_2, SC_1}, {SC_5, SC_1},
 331                          {SC_8, SC_1}, {SC_B, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_1, SC_2},
 332                          {SC_4, SC_2}, {SC_7, SC_2}, {SC_A, SC_2}, {SC_D, SC_2} },
 333
 334                        { {SC_0, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_C, SC_0},
 335                          {SC_0, SC_1}, {SC_4, SC_1}, {SC_8, SC_1}, {SC_C, SC_1},
 336                          {SC_0, SC_2}, {SC_4, SC_2}, {SC_8, SC_2}, {SC_C, SC_2},
 337                          {SC_0, SC_3}, {SC_4, SC_3}, {SC_8, SC_3}, {SC_C, SC_3} },
 338
 339                        { {SC_0, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_F, SC_0},
 340                          {SC_4, SC_1}, {SC_9, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_3, SC_2},
 341                          {SC_8, SC_2}, {SC_D, SC_2}, {SC_2, SC_3}, {SC_7, SC_3},
 342                          {SC_C, SC_3}, {SC_1, SC_4}, {SC_6, SC_4}, {SC_B, SC_4} },
 343
 344                        { {SC_0, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_2, SC_1},
 345                          {SC_8, SC_1}, {SC_E, SC_1}, {SC_4, SC_2}, {SC_A, SC_2},
 346                          {SC_0, SC_3}, {SC_6, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_2, SC_4},
 347                          {SC_8, SC_4}, {SC_E, SC_4}, {SC_4, SC_5}, {SC_A, SC_5} },
 348
 349                        { {SC_0, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_5, SC_1},
 350                          {SC_C, SC_1}, {SC_3, SC_2}, {SC_A, SC_2}, {SC_1, SC_3},
 351                          {SC_8, SC_3}, {SC_F, SC_3}, {SC_6, SC_4}, {SC_D, SC_4},
 352                          {SC_4, SC_5}, {SC_B, SC_5}, {SC_2, SC_6}, {SC_9, SC_6} },
 353
 354                        { {SC_0, SC_0}, {SC_8, SC_0}, {SC_0, SC_1}, {SC_8, SC_1},
 355                          {SC_0, SC_2}, {SC_8, SC_2}, {SC_0, SC_3}, {SC_8, SC_3},
 356                          {SC_0, SC_4}, {SC_8, SC_4}, {SC_0, SC_5}, {SC_8, SC_5},
 357                          {SC_0, SC_6}, {SC_8, SC_6}, {SC_0, SC_7}, {SC_8, SC_7} },
 358
 359                        { {SC_0, SC_0}, {SC_9, SC_0}, {SC_2, SC_1}, {SC_B, SC_1},
 360                          {SC_4, SC_2}, {SC_D, SC_2}, {SC_6, SC_3}, {SC_F, SC_3},
 361                          {SC_8, SC_4}, {SC_1, SC_5}, {SC_A, SC_5}, {SC_3, SC_6},
 362                          {SC_C, SC_6}, {SC_5, SC_7}, {SC_E, SC_7}, {SC_7, SC_8} },
 363
 364                        { {SC_0, SC_0}, {SC_A, SC_0}, {SC_4, SC_1}, {SC_E, SC_1},
 365                          {SC_8, SC_2}, {SC_2, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_6, SC_4},
 366                          {SC_0, SC_5}, {SC_A, SC_5}, {SC_4, SC_6}, {SC_E, SC_6},
 367                          {SC_8, SC_7}, {SC_2, SC_8}, {SC_C, SC_8}, {SC_6, SC_9} },
 368
 369                        { {SC_0, SC_0}, {SC_B, SC_0}, {SC_6, SC_1}, {SC_1, SC_2},
 370                          {SC_C, SC_2}, {SC_7, SC_3}, {SC_2, SC_4}, {SC_D, SC_4},
 371                          {SC_8, SC_5}, {SC_3, SC_6}, {SC_E, SC_6}, {SC_9, SC_7},
 372                          {SC_4, SC_8}, {SC_F, SC_8}, {SC_A, SC_9}, {SC_5, SC_A} },
 373
 374                        { {SC_0, SC_0}, {SC_C, SC_0}, {SC_8, SC_1}, {SC_4, SC_2},
 375                          {SC_0, SC_3}, {SC_C, SC_3}, {SC_8, SC_4}, {SC_4, SC_5},
 376                          {SC_0, SC_6}, {SC_C, SC_6}, {SC_8, SC_7}, {SC_4, SC_8},
 377                          {SC_0, SC_9}, {SC_C, SC_9}, {SC_8, SC_A}, {SC_4, SC_B} },
 378
 379                        { {SC_0, SC_0}, {SC_D, SC_0}, {SC_A, SC_1}, {SC_7, SC_2},
 380                          {SC_4, SC_3}, {SC_1, SC_4}, {SC_E, SC_4}, {SC_B, SC_5},
 381                          {SC_8, SC_6}, {SC_5, SC_7}, {SC_2, SC_8}, {SC_F, SC_8},
 382                          {SC_C, SC_9}, {SC_9, SC_A}, {SC_6, SC_B}, {SC_3, SC_C} },
 383
 384                        { {SC_0, SC_0}, {SC_E, SC_0}, {SC_C, SC_1}, {SC_A, SC_2},
 385                          {SC_8, SC_3}, {SC_6, SC_4}, {SC_4, SC_5}, {SC_2, SC_6},
 386                          {SC_0, SC_7}, {SC_E, SC_7}, {SC_C, SC_8}, {SC_A, SC_9},
 387                          {SC_8, SC_A}, {SC_6, SC_B}, {SC_4, SC_C}, {SC_2, SC_D} },
 388
 389                        { {SC_0, SC_0}, {SC_F, SC_0}, {SC_E, SC_1}, {SC_D, SC_2},
 390                          {SC_C, SC_3}, {SC_B, SC_4}, {SC_A, SC_5}, {SC_9, SC_6},
 391                          {SC_8, SC_7}, {SC_7, SC_8}, {SC_6, SC_9}, {SC_5, SC_A},
 392                          {SC_4, SC_B}, {SC_3, SC_C}, {SC_2, SC_D}, {SC_1, SC_E} }
 393                              };
 394
 395 static char const shrs_table[16][4][2] = {
 396                        { {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0}, {SC_0, SC_0} },
 397                        { {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8}, {SC_0, SC_4}, {SC_0, SC_2} },
 398                        { {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8}, {SC_0, SC_4} },
 399                        { {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8}, {SC_0, SC_C}, {SC_0, SC_6} },
 400                        { {SC_4, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0}, {SC_0, SC_8} },
 401                        { {SC_5, SC_0}, {SC_2, SC_8}, {SC_1, SC_4}, {SC_0, SC_A} },
 402                        { {SC_6, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8}, {SC_0, SC_C} },
 403                        { {SC_7, SC_0}, {SC_3, SC_8}, {SC_1, SC_C}, {SC_0, SC_E} },
 404                        { {SC_8, SC_0}, {SC_4, SC_0}, {SC_2, SC_0}, {SC_1, SC_0} },
 405                        { {SC_9, SC_0}, {SC_4, SC_8}, {SC_2, SC_4}, {SC_1, SC_2} },
 406                        { {SC_A, SC_0}, {SC_5, SC_0}, {SC_2, SC_8}, {SC_1, SC_4} },
 407                        { {SC_B, SC_0}, {SC_5, SC_8}, {SC_2, SC_C}, {SC_1, SC_6} },
 408                        { {SC_C, SC_0}, {SC_6, SC_0}, {SC_3, SC_0}, {SC_1, SC_8} },
 409                        { {SC_D, SC_0}, {SC_6, SC_8}, {SC_3, SC_4}, {SC_1, SC_A} },
 410                        { {SC_E, SC_0}, {SC_7, SC_0}, {SC_3, SC_8}, {SC_1, SC_C} },
 411                        { {SC_F, SC_0}, {SC_7, SC_8}, {SC_3, SC_C}, {SC_1, SC_E} }
 412                                    };
 413
 414 /* for converting to binary string */
 415 static const char *binary_table[16] = {
 416   "0000", "0001", "0010", "0011", "0100", "0101", "0110", "0111",
 417   "1000", "1001", "1010", "1011", "1100", "1101", "1110", "1111"
 418 };
 419
 420 /*****************************************************************************
 421  * private functions
 422  *****************************************************************************/
 423 static void _fail_char(const char *str, size_t len, const char fchar, int pos,
 424                        const char *file, int line)
 425 {
 426   printf("ERROR:\n");
 427   printf("Unexpected character '%c' in %s:%d\n", fchar, file, line);
 428   while (len-- && *str) printf("%c", *str++); printf("\n");
 429   while (--pos) printf(" "); printf("^\n");
 430   exit(-1);
 431 }
 432
 433 static void _bitnot(const char *val, char *buffer)
 434 {
 435   int counter;
 436
 437   for (counter = 0; counter<CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 438     buffer[counter] = not_table[_val(val[counter])];
 439 }
 440
 441 static void _bitor(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 442 {
 443   int counter;
 444
 445   for (counter = 0; counter<CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 446     buffer[counter] = or_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 447 }
 448
 449 static void _bitxor(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 450 {
 451   int counter;
 452
 453   for (counter = 0; counter<CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 454     buffer[counter] = xor_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 455 }
 456
 457 static void _bitand(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 458 {
 459   int counter;
 460
 461   for (counter = 0; counter<CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 462     buffer[counter] = and_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 463 }
 464
 465 static int _sign(const char *val)
 466 {
 467   return (val[CALC_BUFFER_SIZE-1] <= SC_7) ? (1) : (-1);
 468 }
 469
 470 /*
 471  * returns non-zero if bit at position pos is set
 472  */
 473 static int _bit(const char *val, int pos)
 474 {
 475   int bit    = pos & 3;
 476   int nibble = pos >> 2;
 477
 478   return _bitisset(val[nibble], bit);
 479 }
 480
 481 static void _inc(char *val, char *buffer)
 482 {
 483   int counter = 0;
 484
 485   while (counter++ < CALC_BUFFER_SIZE)
 486   {
 487     if (*val == SC_F)
 488     {
 489       *buffer++ = SC_0;
 490       val++;
 491     }
 492     else
 493     {
 494       /* No carry here, *val != SC_F */
 495       *buffer = add_table[_val(*val)][SC_1][0];
 496       return;
 497     }
 498   }
 499   /* here a carry could be lost, this is intended because this should
 500    * happen only when a value changes sign. */
 501 }
 502
 503 static void _negate(const char *val, char *buffer)
 504 {
 505   _bitnot(val, buffer);
 506   _inc(buffer, buffer);
 507 }
 508
 509 static void _add(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 510 {
 511   int counter;
 512   const char *add1, *add2;
 513   char carry = SC_0;
 514
 515   for (counter = 0; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 516   {
 517     add1 = add_table[_val(val1[counter])][_val(val2[counter])];
 518     add2 = add_table[_val(add1[0])][_val(carry)];
 519     /* carry might be zero */
 520     buffer[counter] = add2[0];
 521     carry = add_table[_val(add1[1])][_val(add2[1])][0];
 522   }
 523 }
 524
 525 static void _mul(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 526 {
 527   char* temp_buffer; /* result buffer */
 528   char* neg_val1;    /* abs of val1 */
 529   char* neg_val2;    /* abs of val2 */
 530
 531   const char *mul, *add1, *add2;      /* intermediate result containers */
 532   char carry = SC_0;                  /* container for carries */
 533   char sign = 0;                      /* marks result sign */
 534   int c_inner, c_outer;               /* loop counters */
 535
 536   temp_buffer = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 537   neg_val1 = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 538   neg_val2 = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 539
 540   /* init result buffer to zeroes */
 541   memset(temp_buffer, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 542
 543   /* the multiplication works only for positive values, for negative values *
 544    * it is necessary to negate them and adjust the result accordingly       */
 545   if (_sign(val1) == -1) {
 546     _negate(val1, neg_val1);
 547     val1 = neg_val1;
 548     sign ^= 1;
 549   }
 550   if (_sign(val2) == -1) {
 551     _negate(val2, neg_val2);
 552     val2 = neg_val2;
 553     sign ^= 1;
 554   }
 555
 556   for (c_outer = 0; c_outer < MAX_VALUE_SIZE; c_outer++)
 557   {
 558     if (val2[c_outer] != SC_0)
 559     {
 560       for (c_inner = 0; c_inner < MAX_VALUE_SIZE; c_inner++)
 561       {
 562         /* do the following calculation:                                    *
 563          * Add the current carry, the value at position c_outer+c_inner     *
 564          * and the result of the multiplication of val1[c_inner] and        *
 565          * val2[c_outer]. This is the usual pen-and-paper multiplication.   */
 566
 567         /* multiplicate the two digits */
 568         mul = mul_table[_val(val1[c_inner])][_val(val2[c_outer])];
 569         /* add old value to result of multiplication */
 570         add1 = add_table[_val(temp_buffer[c_inner + c_outer])][_val(mul[0])];
 571         /* add carry to the sum */
 572         add2 = add_table[_val(add1[0])][_val(carry)];
 573
 574         /* all carries together result in new carry. This is always smaller *
 575          * than the base b:                                                 *
 576          * Both multiplicands, the carry and the value already in the temp  *
 577          * buffer are single digits and their value is therefore at most    *
 578          * equal to (b-1).                                                  *
 579          * This leads to:                                                   *
 580          * (b-1)(b-1)+(b-1)+(b-1) = b*b-1                                   *
 581          * The tables list all operations rem b, so the carry is at most    *
 582          * (b*b-1)rem b = -1rem b = b-1                                     */
 583         carry = add_table[_val(mul[1])][_val(add1[1])][0];
 584         carry = add_table[_val(carry)][_val(add2[1])][0];
 585
 586         temp_buffer[c_inner + c_outer] = add2[0];
 587       }
 588
 589       /* A carry may hang over */
 590       /* c_outer is always smaller than MAX_VALUE_SIZE! */
 591       temp_buffer[MAX_VALUE_SIZE + c_outer] = carry;
 592       carry = SC_0;
 593     }
 594   }
 595
 596   if (sign)
 597     _negate(temp_buffer, buffer);
 598   else
 599     memcpy(buffer, temp_buffer, CALC_BUFFER_SIZE);
 600 }
 601
 602 static void _sub(const char *val1, const char *val2, char *buffer)
 603 {
 604   char *temp_buffer;  /* intermediate buffer to hold -val2 */
 605   temp_buffer = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 606
 607   _negate(val2, temp_buffer);
 608   _add(val1, temp_buffer, buffer);
 609 }
 610
 611 static void _push(const char digit, char *buffer)
 612 {
 613   int counter;
 614
 615   for (counter = CALC_BUFFER_SIZE - 2; counter >= 0; counter--)
 616   {
 617     buffer[counter+1] = buffer[counter];
 618   }
 619   buffer[0] = digit;
 620 }
 621
 622 /* XXX: This is MOST slow */
 623 static void _divmod(const char *dividend, const char *divisor, char *quot, char *rem)
 624 {
 625   const char *minus_divisor;
 626   char *neg_val1;
 627   char *neg_val2;
 628
 629   char sign = 0;     /* remember result sign */
 630
 631   int c_dividend;      /* loop counters */
 632
 633   neg_val1 = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 634   neg_val2 = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 635
 636   /* clear result buffer */
 637   memset(quot, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 638   memset(rem, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 639
 640   /* if the divisor is zero this won't work (quot is zero) */
 641   if (sc_comp(divisor, quot) == 0) assert(0 && "division by zero!");
 642
 643   /* if the dividend is zero result is zero (quot is zero)*/
 644   if (sc_comp(dividend, quot) == 0)
 645     return;
 646
 647   if (_sign(dividend) == -1)
 648   {
 649     _negate(dividend, neg_val1);
 650     sign ^= 1;
 651     dividend = neg_val1;
 652   }
 653
 654   _negate(divisor, neg_val2);
 655   if (_sign(divisor) == -1)
 656   {
 657     sign ^= 1;
 658     minus_divisor = divisor;
 659     divisor = neg_val2;
 660   }
 661   else
 662   {
 663     minus_divisor = neg_val2;
 664   }
 665
 666   /* if divisor >= dividend division is easy
 667    * (remember these are absolute values) */
 668   switch (sc_comp(dividend, divisor))
 669   {
 670     case 0: /* dividend == divisor */
 671       quot[0] = SC_1;
 672       return;
 673
 674     case -1: /* dividend < divisor */
 675       memcpy(rem, dividend, CALC_BUFFER_SIZE);
 676       return;
 677
 678     default: /* unluckily division is necessary :( */
 679       break;
 680   }
 681
 682   for (c_dividend = CALC_BUFFER_SIZE - 1; c_dividend >= 0; c_dividend--)
 683   {
 684     _push(dividend[c_dividend], rem);
 685     _push(SC_0, quot);
 686
 687     if (sc_comp(rem, divisor) != -1)    /* remainder >= divisor */
 688     {
 689       /* subtract until the remainder becomes negative, this should
 690        * be faster than comparing remainder with divisor  */
 691       _add(rem, minus_divisor, rem);
 692
 693       while (_sign(rem) == 1)
 694       {
 695         quot[0] = add_table[_val(quot[0])][SC_1][0];
 696         _add(rem, minus_divisor, rem);
 697       }
 698
 699       /* subtracted one too much */
 700       _add(rem, divisor, rem);
 701     }
 702   }
 703
 704   carry_flag = !sc_is_zero(rem);
 705
 706   if (sign)
 707   {
 708     _negate(quot, quot);
 709     _negate(rem, rem);
 710   }
 711 }
 712
 713 static void _shl(const char *val1, char *buffer, long offset, int radius, unsigned is_signed)
 714 {
 715   const char *shl;
 716   char shift;
 717   char carry = SC_0;
 718
 719   int counter;
 720   int bitoffset = 0;
 721
 722   assert((offset >= 0) || (0 && "negative leftshift"));
 723   assert(((_sign(val1) != -1) || is_signed) || (0 && "unsigned mode and negative value"));
 724   assert(((!_bitisset(val1[(radius-1)/4], (radius-1)%4)) || !is_signed || (_sign(val1) == -1)) || (0 && "value is positive, should be negative"));
 725   assert(((_bitisset(val1[(radius-1)/4], (radius-1)%4)) || !is_signed || (_sign(val1) == 1)) || (0 && "value is negative, should be positive"));
 726
 727   /* if shifting far enough the result is zero */
 728   if (offset >= radius)
 729   {
 730     memset(buffer, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 731     return;
 732   }
 733
 734   shift = shift_table[_val(offset%4)];      /* this is 2 ** (offset % 4) */
 735   offset = offset / 4;
 736
 737   /* shift the single digits some bytes (offset) and some bits (table)
 738    * to the left */
 739   for (counter = 0; counter < radius/4 - offset; counter++)
 740   {
 741     shl = mul_table[_val(val1[counter])][_val(shift)];
 742     buffer[counter + offset] = or_table[_val(shl[0])][_val(carry)];
 743     carry = shl[1];
 744   }
 745   if (radius%4 > 0)
 746   {
 747     shl = mul_table[_val(val1[counter])][_val(shift)];
 748     buffer[counter + offset] = or_table[_val(shl[0])][_val(carry)];
 749     bitoffset = counter;
 750   } else {
 751     bitoffset = counter - 1;
 752   }
 753
 754   /* fill with zeroes */
 755   for (counter = 0; counter < offset; counter++) buffer[counter] = SC_0;
 756
 757   /* if the mode was signed, change sign when the mode's msb is now 1 */
 758   offset = bitoffset + offset;
 759   bitoffset = (radius-1) % 4;
 760   if (is_signed && _bitisset(buffer[offset], bitoffset))
 761   {
 762     /* this sets the upper bits of the leftmost digit */
 763     buffer[offset] = or_table[_val(buffer[offset])][_val(min_digit[bitoffset])];
 764     for (counter = offset+1; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 765     {
 766       buffer[counter] = SC_F;
 767     }
 768   }
 769   else if (is_signed && !_bitisset(buffer[offset], bitoffset))
 770   {
 771     /* this unsets the upper bits of the leftmost digit */
 772     buffer[offset] = and_table[_val(buffer[offset])][_val(max_digit[bitoffset])];
 773     for (counter = offset+1; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 774     {
 775       buffer[counter] = SC_0;
 776     }
 777   }
 778 }
 779
 780 static void _shr(const char *val1, char *buffer, long offset, int radius, unsigned is_signed, int signed_shift)
 781 {
 782   const char *shrs;
 783   char sign;
 784   char msd;
 785
 786   int shift;
 787
 788   int counter;
 789   int bitoffset = 0;
 790
 791   assert((offset >= 0) || (0 && "negative rightshift"));
 792   assert(((_sign(val1) != -1) || is_signed) || (0 && "unsigned mode and negative value"));
 793   assert(((!_bitisset(val1[(radius-1)/4], (radius-1)%4)) || !is_signed || (_sign(val1) == -1)) || (0 && "value is positive, should be negative"));
 794   assert(((_bitisset(val1[(radius-1)/4], (radius-1)%4)) || !is_signed || (_sign(val1) == 1)) || (0 && "value is negative, should be positive"));
 795
 796   sign = ((signed_shift) && (_sign(val1) == -1))?(SC_F):(SC_0);
 797
 798   /* if shifting far enough the result is either 0 or -1 */
 799   if (offset >= radius)
 800   {
 801     if (!sc_is_zero(val1)) {
 802       carry_flag = 1;
 803     }
 804     memset(buffer, sign, CALC_BUFFER_SIZE);
 805     return;
 806   }
 807
 808   shift = offset % 4;
 809   offset = offset / 4;
 810
 811   /* check if any bits are lost, and set carry_flag if so */
 812   for (counter = 0; counter < offset; counter++)
 813   {
 814     if (val1[counter] != 0)
 815     {
 816       carry_flag = 1;
 817       break;
 818     }
 819   }
 820   if ((_val(val1[counter]) & ((1<<shift)-1)) != 0)
 821   {
 822     carry_flag = 1;
 823   }
 824   /* shift digits to the right with offset, carry and all */
 825   counter = 0;
 826   if (radius/4 - offset > 0) {
 827     buffer[counter] = shrs_table[_val(val1[offset])][shift][0];
 828     counter = 1;
 829   }
 830   for (; counter < radius/4 - offset; counter++)
 831   {
 832     shrs = shrs_table[_val(val1[counter + offset])][shift];
 833     buffer[counter] = shrs[0];
 834     buffer[counter-1] = or_table[_val(buffer[counter-1])][_val(shrs[1])];
 835   }
 836
 837   /* the last digit is special in regard of signed/unsigned shift */
 838   bitoffset = radius%4;
 839   msd = (radius/4<CALC_BUFFER_SIZE)?(val1[radius/4]):(sign);  /* most significant digit */
 840
 841   /* remove sign bits if mode was signed and this is an unsigned shift */
 842   if (!signed_shift && is_signed) {
 843     msd = and_table[_val(msd)][_val(max_digit[bitoffset])];
 844   }
 845
 846   shrs = shrs_table[_val(msd)][shift];
 847
 848   /* signed shift and signed mode and negative value means all bits to the left are set */
 849   if (signed_shift && is_signed && (_sign(val1) == -1)) {
 850     buffer[counter] = or_table[_val(shrs[0])][_val(min_digit[bitoffset])];
 851   } else {
 852     buffer[counter] = shrs[0];
 853   }
 854
 855   if (counter > 0) buffer[counter - 1] = or_table[_val(buffer[counter-1])][_val(shrs[1])];
 856
 857   /* fill with SC_F or SC_0 depending on sign */
 858   for (counter++; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++)
 859   {
 860     buffer[counter] = sign;
 861   }
 862 }
 863
 864 /* positive: low-order -> high order, negative other direction */
 865 static void _rot(const char *val1, char *buffer, long offset, int radius, unsigned is_signed)
 866 {
 867   char *temp1, *temp2;
 868   temp1 = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 869   temp2 = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 870
 871   offset = offset % radius;
 872
 873   /* rotation by multiples of the typelength is identity */
 874   if (offset == 0) {
 875     memmove(buffer, val1, CALC_BUFFER_SIZE);
 876     return;
 877   }
 878
 879   _shl(val1, temp1, offset, radius, is_signed);
 880   _shr(val1, temp2, radius - offset, radius, is_signed, 0);
 881   _bitor(temp1, temp2, buffer);
 882   carry_flag = 0; /* set by shr, but due to rot this is false */
 883 }
 884
 885 /*****************************************************************************
 886  * public functions, declared in strcalc.h
 887  *****************************************************************************/
 888 const void *sc_get_buffer(void)
 889 {
 890   return (void*)calc_buffer;
 891 }
 892
 893 const int sc_get_buffer_length(void)
 894 {
 895   return CALC_BUFFER_SIZE;
 896 }
 897
 898 /* XXX doesn't check for overflows */
 899 void sc_val_from_str(const char *str, unsigned int len, void *buffer)
 900 {
 901   const char *orig_str = str;
 902   unsigned int orig_len = len;
 903
 904   char sign = 0;
 905   char *base, *val;
 906
 907   base = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 908   val = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
 909
 910   /* verify valid pointers (not null) */
 911   assert(str);
 912   /* a string no characters long is an error */
 913   assert(len);
 914
 915   if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
 916
 917   CLEAR_BUFFER(buffer);
 918   memset(base, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 919   memset(val, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
 920
 921   /* strip leading spaces */
 922   while ((len > 0) && (*str == ' ')) { len--; str++; }
 923
 924   /* if the first two characters are 0x or 0X -> hex
 925    * if the first is a 0 -> oct
 926    * else dec, strip leading -/+ and remember sign
 927    *
 928    * only a + or - sign is no number resulting in an error */
 929   if (len >= 2)
 930     switch (str[0])
 931     {
 932       case '0':
 933         if (str[1] == 'x' || str[1] == 'X') /* hex */
 934         {
 935           str += 2;
 936           len -= 2;
 937           base[1] = SC_1; base[0] = SC_0;
 938         }
 939         else /* oct */
 940         {
 941           str += 1;
 942           len -= 1;
 943           base[1] = SC_0; base[0] = SC_8;
 944         }
 945         break;
 946
 947       case '+':
 948         {
 949           str += 1;
 950           len -= 1;
 951           base[1] = SC_0; base[0] = SC_A;
 952         }
 953         break;
 954
 955       case '-':
 956         {
 957           str += 1;
 958           len -= 1;
 959           sign = 1;
 960           base[1] = SC_0; base[0] = SC_A;
 961         }
 962         break;
 963
 964       default: /* dec, else would have begun with 0x or 0 */
 965         base[1] = SC_0; base[0] = SC_A;
 966     }
 967
 968   else /* dec, else would have begun with 0x or 0 */
 969   {
 970     base[1] = SC_0; base[0] = SC_A;
 971   }
 972
 973   /* BEGIN string evaluation, from left to right */
 974   while (len > 0)
 975   {
 976     switch (*str)
 977     {
 978       case 'f':
 979       case 'e':
 980       case 'd':
 981       case 'c':
 982       case 'b':
 983       case 'a':
 984         if (base[0] > SC_9 || base[1] > SC_0) /* (base > 10) */
 985         {
 986           val[0] = _digit((*str)-'a'+10);
 987         }
 988         else fail_char(orig_str, orig_len, *str, str-orig_str+1);
 989         break;
 990
 991       case 'F':
 992       case 'E':
 993       case 'D':
 994       case 'C':
 995       case 'B':
 996       case 'A':
 997         if (base[0] > SC_9 || base[1] > SC_0) /* (base > 10) */
 998         {
 999           val[0] = _digit((*str)-'A'+10);
1000         }
1001         else fail_char(orig_str, orig_len, *str, str-orig_str+1);
1002         break;
1003
1004       case '9':
1005       case '8':
1006         if (base[0] > SC_7 || base[1] > SC_0) /* (base > 8) */
1007         {
1008           val[0] = _digit((*str)-'0');
1009         }
1010         else fail_char(orig_str, orig_len, *str, str-orig_str+1);
1011         break;
1012
1013       case '7':
1014       case '6':
1015       case '5':
1016       case '4':
1017       case '3':
1018       case '2':
1019       case '1':
1020       case '0':
1021         {
1022           val[0] = _digit((*str)-'0');
1023         }
1024         break;
1025
1026       default:
1027         fail_char(orig_str, orig_len, *str, str-orig_str+1);
1028     } /* switch(*str) */
1029
1030     /* Radix conversion from base b to base B:
1031      *  (UnUn-1...U1U0)b == ((((Un*b + Un-1)*b + ...)*b + U1)*b + U0)B */
1032     _mul(base, calc_buffer, calc_buffer); /* multiply current value with base */
1033     _add(val, calc_buffer, calc_buffer);  /* add next digit to current value  */
1034
1035     /* get ready for the next letter */
1036     str++;
1037     len--;
1038
1039   } /* while (len > 0 ) */
1040
1041   if (sign)
1042   {
1043     _negate(calc_buffer, calc_buffer);
1044   }
1045 }
1046
1047 void sc_val_from_long(long value, void *buffer)
1048 {
1049   char *pos;
1050   char sign, is_minlong;
1051
1052   if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
1053   pos = buffer;
1054
1055   sign = (value < 0);
1056   is_minlong = value == LONG_MIN;
1057
1058   /* use absolute value, special treatment of MIN_LONG */
1059   if (sign) {
1060     if (is_minlong)
1061       value = -(value+1);
1062     else
1063       value = -value;
1064   }
1065
1066   CLEAR_BUFFER(buffer);
1067
1068   while ((value != 0) && (pos < (char*)buffer + CALC_BUFFER_SIZE))
1069   {
1070     *pos++ = _digit(value & 0xf);
1071     value >>= 4;
1072   }
1073
1074
1075   if (sign) {
1076     if (is_minlong)
1077       _inc(buffer, buffer);
1078
1079     _negate(buffer, buffer);
1080   }
1081 }
1082
1083 void sc_val_from_ulong(unsigned long value, void *buffer)
1084 {
1085   char *pos;
1086
1087   if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
1088   pos = buffer;
1089
1090   while (pos < (char*)buffer + CALC_BUFFER_SIZE)
1091   {
1092     *pos++ = _digit(value & 0xf);
1093     value >>= 4;
1094   }
1095 }
1096
1097 long sc_val_to_long(const void *val)
1098 {
1099   int i;
1100   long l = 0;
1101
1102   for (i = CALC_BUFFER_SIZE - 1; i >= 0; i--)
1103   {
1104     l = (l << 4) + _val(((char *)val)[i]);
1105   }
1106   return l;
1107 }
1108
1109 void sc_min_from_bits(unsigned int num_bits, unsigned int sign, void *buffer)
1110 {
1111   char* pos;
1112   int i, bits;
1113
1114   if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
1115   CLEAR_BUFFER(buffer);
1116
1117   if (!sign) return;  /* unsigned means minimum is 0(zero) */
1118
1119   pos = buffer;
1120
1121   bits = num_bits - 1;
1122   for (i = 0; i < bits/4; i++)
1123     *pos++ = SC_0;
1124
1125   *pos++ = min_digit[bits%4];
1126
1127   for (i++; i <= CALC_BUFFER_SIZE - 1; i++)
1128     *pos++ = SC_F;
1129 }
1130
1131 void sc_max_from_bits(unsigned int num_bits, unsigned int sign, void *buffer)
1132 {
1133   char* pos;
1134   int i, bits;
1135
1136   if (buffer == NULL) buffer = calc_buffer;
1137   CLEAR_BUFFER(buffer);
1138   pos = buffer;
1139
1140   bits = num_bits - sign;
1141   for (i = 0; i < bits/4; i++)
1142     *pos++ = SC_F;
1143
1144   *pos++ = max_digit[bits%4];
1145
1146   for (i++; i <= CALC_BUFFER_SIZE - 1; i++)
1147     *pos++ = SC_0;
1148 }
1149
1150 void sc_calc(const void* value1, const void* value2, unsigned op, void *buffer)
1151 {
1152   char *unused_res; /* temp buffer holding unused result of divmod */
1153
1154   const char *val1 = (const char *)value1;
1155   const char *val2 = (const char *)value2;
1156
1157   unused_res = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
1158   CLEAR_BUFFER(calc_buffer);
1159   carry_flag = 0;
1160
1161   DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s ", sc_print_hex(value1)));
1162
1163   switch (op)
1164   {
1165     case SC_NEG:
1166       _negate(val1, calc_buffer);
1167       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("negated: %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1168       break;
1169     case SC_OR:
1170       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("| "));
1171       _bitor(val1, val2, calc_buffer);
1172       break;
1173     case SC_AND:
1174       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("& "));
1175       _bitand(val1, val2, calc_buffer);
1176       break;
1177     case SC_XOR:
1178       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("^ "));
1179       _bitxor(val1, val2, calc_buffer);
1180       break;
1181     case SC_NOT:
1182       _bitnot(val1, calc_buffer);
1183       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("bit-negated: %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1184       break;
1185     case SC_ADD:
1186       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("+ "));
1187       _add(val1, val2, calc_buffer);
1188       break;
1189     case SC_SUB:
1190       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("- "));
1191       _sub(val1, val2, calc_buffer);
1192       break;
1193     case SC_MUL:
1194       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("* "));
1195       _mul(val1, val2, calc_buffer);
1196       break;
1197     case SC_DIV:
1198       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("/ "));
1199       _divmod(val1, val2, calc_buffer, unused_res);
1200       break;
1201     case SC_MOD:
1202       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%% "));
1203       _divmod(val1, val2, unused_res, calc_buffer);
1204       break;
1205     default:
1206       assert(0);
1207   }
1208   DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s -> ", sc_print_hex(value2)));
1209   DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1210
1211   if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer))
1212   {
1213     memcpy(buffer, calc_buffer, CALC_BUFFER_SIZE);
1214   }
1215 }
1216
1217 void sc_bitcalc(const void* value1, const void* value2, int radius, int sign, unsigned op, void* buffer)
1218 {
1219   const char *val1 = (const char *)value1;
1220   const char *val2 = (const char *)value2;
1221   long offset;
1222
1223   carry_flag = 0;
1224   offset = sc_val_to_long(val2);
1225
1226   DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("%s ", sc_print_hex(value1)));
1227   switch (op)
1228   {
1229     case SC_SHL:
1230       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("<< %ld ", offset));
1231       _shl(val1, calc_buffer, offset, radius, sign);
1232       break;
1233     case SC_SHR:
1234       DEBUGPRINTF_COMPUTATION((">> %ld ", offset));
1235       _shr(val1, calc_buffer, offset, radius, sign, 0);
1236       break;
1237     case SC_SHRS:
1238       DEBUGPRINTF_COMPUTATION((">>> %ld ", offset));
1239       _shr(val1, calc_buffer, offset, radius, sign, 1);
1240       break;
1241     case SC_ROT:
1242       DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("<<>> %ld ", offset));
1243       _rot(val1, calc_buffer, offset, radius, sign);
1244       break;
1245     default:
1246       assert(0);
1247   }
1248   DEBUGPRINTF_COMPUTATION(("-> %s\n", sc_print_hex(calc_buffer)));
1249
1250   if ((buffer != NULL) && (buffer != calc_buffer))
1251   {
1252     memmove(buffer, calc_buffer, CALC_BUFFER_SIZE);
1253   }
1254 }
1255
1256 int sc_comp(const void* value1, const void* value2)
1257 {
1258   int counter = CALC_BUFFER_SIZE - 1;
1259   const char *val1 = (const char *)value1;
1260   const char *val2 = (const char *)value2;
1261
1262   /* compare signs first:
1263    * the loop below can only compare values of the same sign! */
1264   if (_sign(val1) != _sign(val2)) return (_sign(val1) == 1)?(1):(-1);
1265
1266   /* loop until two digits differ, the values are equal if there
1267    * are no such two digits */
1268   while (val1[counter] == val2[counter])
1269   {
1270     counter--;
1271     if (counter < 0) return 0;
1272   }
1273
1274   /* the leftmost digit is the most significant, so this returns
1275    * the correct result.
1276    * This implies the digit enum is ordered */
1277   return (val1[counter] > val2[counter]) ? (1) : (-1);
1278 }
1279
1280 int sc_get_highest_set_bit(const void *value)
1281 {
1282   const char *val = (const char*)value;
1283   int high, counter;
1284
1285   high = CALC_BUFFER_SIZE * 4 - 1;
1286
1287   for (counter = CALC_BUFFER_SIZE-1; counter >= 0; counter--) {
1288     if (val[counter] == SC_0) high -= 4;
1289     else {
1290       if (val[counter] > SC_7) return high;
1291       else if (val[counter] > SC_3) return high - 1;
1292       else if (val[counter] > SC_1) return high - 2;
1293       else return high - 3;
1294     }
1295   }
1296   return high;
1297 }
1298
1299 int sc_get_lowest_set_bit(const void *value)
1300 {
1301   const char *val = (const char*)value;
1302   int low, counter;
1303   char sign;
1304
1305   sign = (_sign(val)==1)?(SC_0):(SC_F);
1306   low = 0;
1307
1308   for (counter = 0; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++) {
1309     if (val[counter] == SC_0) low += 4;
1310     else {
1311       if (val[counter] < SC_2) return low;
1312       else if (val[counter] < SC_4) return low + 1;
1313       else if (val[counter] < SC_8) return low + 2;
1314       else return low + 3;
1315     }
1316   }
1317   return -1;
1318 }
1319
1320 int sc_is_zero(const void *value)
1321 {
1322   const char* val = (const char *)value;
1323   int counter;
1324
1325   for (counter = 0; counter < CALC_BUFFER_SIZE; counter++) {
1326     if (val[counter] != SC_0) return 0;
1327   }
1328   return 1;
1329 }
1330
1331 int sc_is_negative(const void *value)
1332 {
1333   return _sign(value) == -1;
1334 }
1335
1336 int sc_had_carry(void)
1337 {
1338   return carry_flag;
1339 }
1340
1341 unsigned char sc_sub_bits(const void *value, int len, unsigned byte_ofs)
1342 {
1343   const char *val     = (const char *)value;
1344   unsigned nibble_ofs = 2 * byte_ofs;
1345   unsigned char res;
1346
1347   /* the current scheme uses one byte to store a nibble */
1348   if (nibble_ofs >= len)
1349     return 0;
1350
1351   res = _val(val[nibble_ofs]);
1352   if (len > nibble_ofs + 1)
1353     res |= _val(val[nibble_ofs + 1]) << 4;
1354
1355   return res;
1356 }
1357
1358 /*
1359  * convert to a string
1360  * XXX Doesn't check buffer bounds
1361  */
1362 const char *sc_print(const void *value, unsigned bits, enum base_t base)
1363 {
1364   static const char big_digits[]   = "0123456789ABCDEF";
1365   static const char small_digits[] = "0123456789abcdef";
1366
1367   char *base_val, *div1_res, *div2_res, *rem_res;
1368   int counter, nibbles, i, sign;
1369   char x;
1370
1371   const char *val = (const char *)value;
1372   const char *p;
1373   char *m, *n, *t;
1374   char *pos;
1375   const char *digits = small_digits;
1376
1377   base_val = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
1378   div1_res = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
1379   div2_res = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
1380   rem_res = alloca(CALC_BUFFER_SIZE);
1381
1382   pos = output_buffer + BIT_PATTERN_SIZE;
1383   *(--pos) = '\0';
1384
1385   /* special case */
1386   if (bits == 0) {
1387     bits = BIT_PATTERN_SIZE;
1388 #ifdef STRCALC_DEBUG_FULLPRINT
1389     bits <<= 1;
1390 #endif
1391   }
1392   nibbles = bits >> 2;
1393   switch (base) {
1394
1395   case SC_HEX:
1396     digits = big_digits;
1397   case SC_hex:
1398     for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter) {
1399       *(--pos) = digits[_val(val[counter])];
1400 #ifdef STRCALC_DEBUG_GROUPPRINT
1401       if ((counter+1)%8 == 0)
1402         *(--pos) = ' ';
1403 #endif
1404     }
1405
1406     /* last nibble must be masked */
1407     if (bits & 3) {
1408       x = and_table[_val(val[++counter])][bits & 3];
1409       *(--pos) = digits[_val(x)];
1410     }
1411
1412     /* now kill zeros */
1413     for (; counter > 1; --counter, ++pos) {
1414 #ifdef STRCALC_DEBUG_GROUPPRINT
1415       if (pos[0] == ' ') ++pos;
1416 #endif
1417       if (pos[0] != '0')
1418         break;
1419     }
1420     break;
1421
1422   case SC_BIN:
1423     for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter) {
1424       pos -= 4;
1425       p = binary_table[_val(val[counter])];
1426       pos[0] = p[0];
1427       pos[1] = p[1];
1428       pos[2] = p[2];
1429       pos[3] = p[3];
1430     }
1431
1432     /* last nibble must be masked */
1433     if (bits & 3) {
1434       x = and_table[_val(val[++counter])][bits & 3];
1435
1436       pos -= 4;
1437       p = binary_table[_val(x)];
1438       pos[0] = p[0];
1439       pos[1] = p[1];
1440       pos[2] = p[2];
1441       pos[3] = p[3];
1442     }
1443
1444     /* now kill zeros */
1445     for (counter <<= 2; counter > 1; --counter, ++pos)
1446       if (pos[0] != '0')
1447         break;
1448     break;
1449
1450   case SC_DEC:
1451   case SC_OCT:
1452     memset(base_val, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
1453     base_val[0] = base == SC_DEC ? SC_A : SC_8;
1454
1455     p    = val;
1456     sign = 0;
1457     if (base == SC_DEC) {
1458       /* check for negative values */
1459       if (_bit(val, bits - 1)) {
1460         _negate(val, div2_res);
1461         sign = 1;
1462         p = div2_res;
1463       }
1464     }
1465
1466     /* transfer data into oscilating buffers */
1467     memset(div1_res, SC_0, CALC_BUFFER_SIZE);
1468     for (counter = 0; counter < nibbles; ++counter)
1469       div1_res[counter] = p[counter];
1470
1471      /* last nibble must be masked */
1472     if (bits & 3) {
1473       ++counter;
1474
1475       div1_res[counter] = and_table[_val(p[counter])][bits & 3];
1476     }
1477
1478     m = div1_res;
1479     n = div2_res;
1480     for (;;) {
1481       _divmod(m, base_val, n, rem_res);
1482       t = m;
1483       m = n;
1484       n = t;
1485       *(--pos) = digits[_val(rem_res[0])];
1486
1487       x = 0;
1488       for (i = 0; i < sizeof(div1_res); ++i)
1489         x |= _val(m[i]);
1490
1491       if (x == 0)
1492         break;
1493     }
1494     if (sign)
1495        *(--pos) = '-';
1496     break;
1497
1498   default:
1499     printf("%i\n", base);
1500     assert(0);
1501     return NULL;
1502 }
1503   return pos;
1504 }
1505
1506 void init_strcalc(int precision)
1507 {
1508   if (calc_buffer == NULL) {
1509     if (precision <= 0) precision = SC_DEFAULT_PRECISION;
1510
1511     /* round up to multiple of 4 */
1512     if (precision & 0x3) precision += 4 - (precision&0x3);
1513
1514     BIT_PATTERN_SIZE = (precision);
1515     CALC_BUFFER_SIZE = (precision / 2);
1516     MAX_VALUE_SIZE   = (precision / 4);
1517
1518     calc_buffer   = malloc(CALC_BUFFER_SIZE+1 * sizeof(char));
1519     output_buffer = malloc(BIT_PATTERN_SIZE+1 * sizeof(char));
1520
1521     if (calc_buffer == NULL || output_buffer == NULL)
1522     {
1523       assert(0 && "malloc failed");
1524       exit(-1);
1525     }
1526
1527     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));
1528   }
1529 }
1530
1531
1532 void finish_strcalc() {
1533   free(calc_buffer);   calc_buffer   = NULL;
1534   free(output_buffer); output_buffer = NULL;
1535 }
1536 int sc_get_precision(void)
1537 {
1538   return BIT_PATTERN_SIZE;
1539 }