Various fixes
[libfirm] / ir / tv / fltcalc.h
index 6e6da53..1f58916 100644 (file)
-#ifndef _FLTCALC_H_
-#define _FLTCALC_H_
+/*
+ * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
+ *
+ * This file is part of libFirm.
+ *
+ * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
+ * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
+ * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
+ * packaging of this file.
+ *
+ * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
+ * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
+ * Agreement provided with the Software.
+ *
+ * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
+ * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+ * PURPOSE.
+ */
 
-#ifdef USE_LONG_DOUBLE
+/**
+ * @file
+ * @brief    tarval floating point calculations
+ * @date     2003
+ * @author   Mathias Heil
+ * @version  $Id$
+ */
+#ifndef FIRM_TV_FLTCALC_H
+#define FIRM_TV_FLTCALC_H
+
+#include "firm_config.h"
+
+#ifdef HAVE_LONG_DOUBLE
+/* XXX Set this via autoconf */
+#define HAVE_EXPLICIT_ONE
 typedef long double LLDBL;
 #else
 typedef double LLDBL;
 #endif
 
+typedef enum {
+  FC_add,   /**< addition */
+  FC_sub,   /**< subtraction */
+  FC_mul,   /**< multiplication */
+  FC_div,   /**< divide */
+  FC_neg,   /**< negate */
+  FC_int,   /**< truncate to integer */
+  FC_rnd    /**< round to integer */
+} fc_op_t;
+
 enum {
-  FC_ADD,
-  FC_SUB,
-  FC_MUL,
-  FC_DIV,
-  FC_NEG
+  FC_DEC,
+  FC_HEX,
+  FC_BIN,
+  FC_PACKED
 };
 
-#define fc_add(a, b) fc_calc((a), (b), FC_ADD)
-#define fc_sub(a, b) fc_calc((a), (b), FC_SUB)
-#define fc_mul(a, b) fc_calc((a), (b), FC_MUL)
-#define fc_div(a, b) fc_calc((a), (b), FC_DIV)
-#define fc_neg(a) fc_calc((a), NULL, FC_NEG)
+/** IEEE-754 Rounding modes. */
+typedef enum {
+  FC_TONEAREST,   /**< if unsure, to the nearest even */
+  FC_TOPOSITIVE,  /**< to +oo */
+  FC_TONEGATIVE,  /**< to -oo */
+  FC_TOZERO       /**< to 0 */
+} fc_rounding_mode_t;
+
+#define FC_DEFAULT_PRECISION 64
 
+/*@{*/
+/** internal buffer access
+ * All functions that accept NULL as return buffer put their result into an
+ * internal buffer.
+ * @return fc_get_buffer() returns the pointer to the buffer, fc_get_buffer_length()
+ * returns the size of this buffer
+ */
 const void *fc_get_buffer(void);
-const int fc_get_buffer_length(void);
+int fc_get_buffer_length(void);
+/*}@*/
 
-void fc_val_from_str(const char *str, unsigned int len);
-void fc_val_from_float(LLDBL l);
+char *fc_val_from_str(const char *str, unsigned int len, char exp_size, char mant_size, char *result);
+
+/** get the representation of a floating point value
+ * This function tries to builds a representation having the same value as the
+ * float number passed.
+ * If the wished precision is less than the precision of LLDBL the value built
+ * will be rounded. Therefore only an approximation of the passed float can be
+ * expected in this case.
+ *
+ * @param l The floating point number to build a representation for
+ * @param exp_size The number of bits of the new exponent
+ * @param mant_size The number of bits of the new mantissa
+ * @param result A buffer to hold the value built. If this is NULL, the internal
+ *               accumulator buffer is used. Note that the buffer must be big
+ *               enough to hold the value. Use fc_get_buffer_length() to find out
+ *               the size needed
+ * @return The result pointer passed to the function. If this was NULL this returns
+ *               a pointer to the internal accumulator buffer
+ */
+char *fc_val_from_float(LLDBL l, char exp_size, char mant_size, char *result);
+
+/** retrieve the float value of an internal value
+ * This function casts the internal value to LLDBL and returns a LLDBL with
+ * that value.
+ * This implies that values of higher precision than LLDBL are subject to
+ * rounding, so the returned value might not the same than the actually
+ * represented value.
+ *
+ * @param val The representation of a float value
+ * @return a float value approximating the represented value
+ */
 LLDBL fc_val_to_float(const void *val);
 
-void fc_get_min(unsigned int num_bits);
-void fc_get_max(unsigned int num_bits);
-void fc_get_nan(void);
-void fc_get_inf(void);
+/** cast a value to another precision
+ * This function changes the precision of a float representation.
+ * If the new precision is less than the original precision the returned
+ * value might not be the same as the original value.
+ *
+ * @param val The value to be casted
+ * @param exp_size The number of bits of the new exponent
+ * @param mant_size The number of bits of the new mantissa
+ * @param result A buffer to hold the value built. If this is NULL, the internal
+ *               accumulator buffer is used. Note that the buffer must be big
+ *               enough to hold the value. Use fc_get_buffer_length() to find out
+ *               the size needed
+ * @return The result pointer passed to the function. If this was NULL this returns
+ *               a pointer to the internal accumulator buffer
+ */
+char *fc_cast(const void *val, char exp_size, char mant_size, char *result);
+
+/*@{*/
+/** build a special float value
+ * This function builds a representation for a special float value, as indicated by the
+ * function's suffix.
+ *
+ * @param exponent_size The number of bits of exponent of the float type the value
+ *               is created for
+ * @param mantissa_size The number of bits of mantissa of the float type the value
+ *               is created for
+ * @param result A buffer to hold the value built. If this is NULL, the internal
+ *               accumulator buffer is used. Note that the buffer must be big
+ *               enough to hold the value. Use fc_get_buffer_length() to find out
+ *               the size needed
+ * @return The result pointer passed to the function. If this was NULL this returns
+ *               a pointer to the internal accumulator buffer
+ */
+char *fc_get_min(unsigned int exponent_size, unsigned int mantissa_size, char* result);
+char *fc_get_max(unsigned int exponent_size, unsigned int mantissa_size, char* result);
+char *fc_get_snan(unsigned int exponent_size, unsigned int mantissa_size, char* result);
+char *fc_get_qnan(unsigned int exponent_size, unsigned int mantissa_size, char* result);
+char *fc_get_plusinf(unsigned int exponent_size, unsigned int mantissa_size, char* result);
+char *fc_get_minusinf(unsigned int exponent_size, unsigned int mantissa_size, char* result);
+/*@}*/
 
-void fc_calc(const void *a, const void *b, int opcode);
-char *fc_print_dec(const void *a, char *buf, int buflen);
+int fc_is_zero(const void *a);
+int fc_is_negative(const void *a);
+int fc_is_inf(const void *a);
+int fc_is_nan(const void *a);
+int fc_is_subnormal(const void *a);
+
+char *fc_add(const void *a, const void *b, void *result);
+char *fc_sub(const void *a, const void *b, void *result);
+char *fc_mul(const void *a, const void *b, void *result);
+char *fc_div(const void *a, const void *b, void *result);
+char *fc_neg(const void *a, void *result);
+char *fc_int(const void *a, void *result);
+char *fc_rnd(const void *a, void *result);
+
+char *fc_print(const void *a, char *buf, int buflen, unsigned base);
+
+/** Compare two values
+ * This function compares two values
+ *
+ * @param a Value No. 1
+ * @param b Value No. 2
+ * @result The returned value will be one of
+ *          -1  if a < b
+ *           0  if a == b
+ *           1  if a > b
+ *           2  if either value is NaN
+ */
 int fc_comp(const void *a, const void *b);
 
+/** Set new rounding mode
+ * This function sets the rounding mode to one of the following, returning
+ * the previously set rounding mode.
+ * FC_TONEAREST (default):
+ *    Any unrepresentable value is rounded to the nearest representable
+ *    value. If it lies in the middle the value with the least significant
+ *    bit of zero is chosen (the even one).
+ *    Values too big to represent will round to +/-infinity.
+ * FC_TONEGATIVE
+ *    Any unrepresentable value is rounded towards negative infinity.
+ *    Positive values too big to represent will round to the biggest
+ *    representable value, negative values too small to represent will
+ *    round to -infinity.
+ * FC_TOPOSITIVE
+ *    Any unrepresentable value is rounded towards positive infinity
+ *    Negative values too small to represent will round to the biggest
+ *    representable value, positive values too big to represent will
+ *    round to +infinity.
+ * FC_TOZERO
+ *    Any unrepresentable value is rounded towards zero, effectively
+ *    chopping off any bits beyond the mantissa size.
+ *    Values too big to represent will round to the biggest/smallest
+ *    representable value.
+ *
+ * These modes correspond to the modes required by the IEEE-754 standard.
+ *
+ * @param mode The new rounding mode. Any value other than the four
+ *        defined values will have no effect.
+ * @return The previous rounding mode.
+ *
+ * @see fc_get_rounding_mode()
+ * @see IEEE754, IEEE854 Floating Point Standard
+ */
+fc_rounding_mode_t fc_set_rounding_mode(fc_rounding_mode_t mode);
+
+/** Get the rounding mode
+ * This function retrieves the currently used rounding mode
+ *
+ * @return The current rounding mode
+ * @see fc_set_rounding_mode()
+ */
+fc_rounding_mode_t fc_get_rounding_mode(void);
+
+/** Get bit representation of a value
+ * This function allows to read a value in encoded form, byte wise.
+ * The value will be packed corresponding to the way used by the IEEE
+ * encoding formats, i.e.
+ *        One bit   sign
+ *   exp_size bits  exponent + bias
+ *  mant_size bits  mantissa, without leading 1
+ *
+ * As in IEEE, an exponent of 0 indicates a denormalized number, which
+ * implies a most significant bit of zero instead of one; an exponent
+ * of all ones (2**exp_size - 1) encodes infinity if the mantissa is
+ * all zeros, else Not A Number.
+ *
+ * @param val A pointer to the value. If NULL is passed a copy of the
+ *        most recent value passed to this function is used, saving the
+ *        packing step. This behavior may be changed in the future.
+ * @param num_bit The maximum number of bits to return. Any bit beyond
+ *        num_bit will be returned as zero.
+ * @param byte_ofs The byte index to read, 0 is the least significant
+ *        byte.
+ * @return 8 bits of encoded data
+ */
 unsigned char fc_sub_bits(const void *val, unsigned num_bit, unsigned byte_ofs);
 
-#endif /* _FLTCALC_H_ */
+void init_fltcalc(int precision);
+void finish_fltcalc(void);
+
+#endif /* FIRM_TV_FLTCALC_H */