home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Fresh Fish 6 / FreshFish_September1994.bin / bbs / gnu / gcc-2.6.0-src.lha / GNU / src / amiga / gcc-2.6.0 / config / fp-bit.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1994-07-12  |  25.6 KB  |  1,260 lines
  1. /* This is a software floating point library which can be used instead of
  2.    the floating point routines in libgcc1.c for targets without hardware
  3.    floating point.
  4.  
  5.    This implements IEEE 754 format arithmetic, but does not provide a
  6.    mechanism for setting the rounding mode, or for generating or handling
  7.    exceptions.
  8.  
  9.    The original code by Steve Chamberlain, hacked by Mark Eichin and Jim
  10.    Wilson, all of Cygnus Support.
  11.  
  12.    This file is in the public domain.  */
  13.  
  14. /* The intended way to use this file is to make two copies, add `#define FLOAT'
  15.    to one copy, then compile both copies and add them to libgcc.a.  */
  16.  
  17. /* The following macros can be defined to change the behaviour of this file:
  18.    FLOAT: Implement a `float', aka SFmode, fp library.  If this is not
  19.      defined, then this file implements a `double', aka DFmode, fp library.
  20.    FLOAT_ONLY: Used with FLOAT, to implement a `float' only library, i.e.
  21.      don't include float->double conversion which requires the double library.
  22.      This is useful only for machines which can't support doubles, e.g. some
  23.      8-bit processors.
  24.    CMPtype: Specify the type that floating point compares should return.
  25.      This defaults to SItype, aka int.
  26.    US_SOFTWARE_GOFAST: This makes all entry points use the same names as the
  27.      US Software goFast library.  If this is not defined, the entry points use
  28.      the same names as libgcc1.c.
  29.    _DEBUG_BITFLOAT: This makes debugging the code a little easier, by adding
  30.      two integers to the FLO_union_type.  
  31.    NO_NANS: Disable nan and infinity handling
  32.    SMALL_MACHINE: Useful when operations on QIs and HIs are faster
  33.      than on an SI */
  34.  
  35. typedef SFtype __attribute__ ((mode (SF)));
  36. typedef DFtype __attribute__ ((mode (DF)));
  37.  
  38. typedef int HItype __attribute__ ((mode (HI)));
  39. typedef int SItype __attribute__ ((mode (SI)));
  40. typedef int DItype __attribute__ ((mode (DI)));
  41.  
  42. /* The type of the result of a fp compare */
  43. #ifndef CMPtype
  44. #define CMPtype SItype
  45. #endif
  46.  
  47. typedef unsigned int UHItype __attribute__ ((mode (HI)));
  48. typedef unsigned int USItype __attribute__ ((mode (SI)));
  49. typedef unsigned int UDItype __attribute__ ((mode (DI)));
  50.  
  51. #define MAX_SI_INT   ((SItype) ((unsigned) (~0)>>1))
  52. #define MAX_USI_INT  ((USItype) ~0)
  53.  
  54.  
  55. #ifdef FLOAT_ONLY
  56. #define NO_DI_MODE
  57. #endif
  58.  
  59. #ifdef FLOAT
  60. #    define NGARDS    7L
  61. #    define GARDROUND 0x3f
  62. #    define GARDMASK  0x7f
  63. #    define GARDMSB   0x40
  64. #    define EXPBITS 8
  65. #    define EXPBIAS 127
  66. #    define FRACBITS 23
  67. #    define EXPMAX (0xff)
  68. #    define QUIET_NAN 0x100000L
  69. #    define FRAC_NBITS 32
  70. #    define FRACHIGH  0x80000000L
  71. #    define FRACHIGH2 0xc0000000L
  72.     typedef USItype fractype;
  73.     typedef UHItype halffractype;
  74.     typedef SFtype FLO_type;
  75.     typedef SItype intfrac;
  76.  
  77. #else
  78. #    define PREFIXFPDP dp
  79. #    define PREFIXSFDF df
  80. #    define NGARDS 8L
  81. #    define GARDROUND 0x7f
  82. #    define GARDMASK  0xff
  83. #    define GARDMSB   0x80
  84. #    define EXPBITS 11
  85. #    define EXPBIAS 1023
  86. #    define FRACBITS 52
  87. #    define EXPMAX (0x7ff)
  88. #    define QUIET_NAN 0x8000000000000LL
  89. #    define FRAC_NBITS 64
  90. #    define FRACHIGH  0x8000000000000000LL
  91. #    define FRACHIGH2 0xc000000000000000LL
  92.     typedef UDItype fractype;
  93.     typedef USItype halffractype;
  94.     typedef DFtype FLO_type;
  95.     typedef DItype intfrac;
  96. #endif
  97.  
  98. #ifdef US_SOFTWARE_GOFAST
  99. #    ifdef FLOAT
  100. #        define add         fpadd
  101. #        define sub         fpsub
  102. #        define multiply     fpmul
  103. #        define divide         fpdiv
  104. #        define compare         fpcmp
  105. #        define si_to_float     sitofp
  106. #        define float_to_si     fptosi
  107. #        define float_to_usi     fptoui
  108. #        define negate         __negsf2
  109. #        define sf_to_df        fptodp
  110. #        define dptofp         dptofp
  111. #else
  112. #        define add         dpadd
  113. #        define sub         dpsub
  114. #        define multiply     dpmul
  115. #        define divide         dpdiv
  116. #        define compare         dpcmp
  117. #        define si_to_float     litodp
  118. #        define float_to_si     dptoli
  119. #        define float_to_usi     dptoul
  120. #        define negate         __negdf2
  121. #        define df_to_sf     dptofp
  122. #endif
  123. #else
  124. #    ifdef FLOAT
  125. #        define add         __addsf3
  126. #        define sub         __subsf3
  127. #        define multiply     __mulsf3
  128. #        define divide         __divsf3
  129. #        define compare         __cmpsf2
  130. #        define _eq_f2         __eqsf2
  131. #        define _ne_f2         __nesf2
  132. #        define _gt_f2         __gtsf2
  133. #        define _ge_f2         __gesf2
  134. #        define _lt_f2         __ltsf2
  135. #        define _le_f2         __lesf2
  136. #        define si_to_float     __floatsisf
  137. #        define float_to_si     __fixsfsi
  138. #        define float_to_usi     __fixunssfsi
  139. #        define negate         __negsf2
  140. #        define sf_to_df        __extendsfdf2
  141. #else
  142. #        define add         __adddf3
  143. #        define sub         __subdf3
  144. #        define multiply     __muldf3
  145. #        define divide         __divdf3
  146. #        define compare         __cmpdf2
  147. #        define _eq_f2         __eqdf2
  148. #        define _ne_f2         __nedf2
  149. #        define _gt_f2         __gtdf2
  150. #        define _ge_f2         __gedf2
  151. #        define _lt_f2         __ltdf2
  152. #        define _le_f2         __ledf2
  153. #        define si_to_float     __floatsidf
  154. #        define float_to_si     __fixdfsi
  155. #        define float_to_usi     __fixunsdfsi
  156. #        define negate         __negdf2
  157. #        define df_to_sf        __truncdfsf2
  158. #    endif
  159. #endif
  160.  
  161.  
  162. #define INLINE __inline__
  163.  
  164. /* Preserve the sticky-bit when shifting fractions to the right.  */
  165. #define LSHIFT(a) { a = (a & 1) | (a >> 1); }
  166.  
  167. /* numeric parameters */
  168. /* F_D_BITOFF is the number of bits offset between the MSB of the mantissa
  169.    of a float and of a double. Assumes there are only two float types.
  170.    (double::FRAC_BITS+double::NGARGS-(float::FRAC_BITS-float::NGARDS))
  171.  */
  172. #define F_D_BITOFF (52+8-(23+7))
  173.  
  174.  
  175. #define NORMAL_EXPMIN (-(EXPBIAS)+1)
  176. #define IMPLICIT_1 (1LL<<(FRACBITS+NGARDS))
  177. #define IMPLICIT_2 (1LL<<(FRACBITS+1+NGARDS))
  178.  
  179. /* common types */
  180.  
  181. typedef enum
  182. {
  183.   CLASS_SNAN,
  184.   CLASS_QNAN,
  185.   CLASS_ZERO,
  186.   CLASS_NUMBER,
  187.   CLASS_INFINITY
  188. } fp_class_type;
  189.  
  190. typedef struct
  191. {
  192. #ifdef SMALL_MACHINE
  193.   char class;
  194.   unsigned char sign;
  195.   short normal_exp;
  196. #else
  197.   fp_class_type class;
  198.   unsigned int sign;
  199.   int normal_exp;
  200. #endif
  201.  
  202.   union
  203.     {
  204.       fractype ll;
  205.       halffractype l[2];
  206.     } fraction;
  207. } fp_number_type;
  208.  
  209. typedef
  210. union
  211. {
  212.   FLO_type value;
  213. #ifdef _DEBUG_BITFLOAT
  214.   int l[2];
  215. #endif
  216.   struct
  217.     {
  218. #ifndef FLOAT_BIT_ORDER_MISMATCH
  219.       unsigned int sign:1;
  220.       unsigned int exp:EXPBITS;
  221.       fractype fraction:FRACBITS;
  222. #else
  223.       fractype fraction:FRACBITS;
  224.       unsigned int exp:EXPBITS;
  225.       unsigned int sign:1;
  226. #endif
  227.     }
  228.   bits;
  229. }
  230.  
  231. FLO_union_type;
  232.  
  233.  
  234. /* end of header */
  235.  
  236. /* IEEE "special" number predicates */
  237.  
  238. #ifdef NO_NANS
  239.  
  240. #define nan() 0
  241. #define isnan(x) 0
  242. #define isinf(x) 0
  243. #else
  244.  
  245. INLINE
  246. static fp_number_type *
  247. nan ()
  248. {
  249.   static fp_number_type thenan;
  250.  
  251.   return &thenan;
  252. }
  253.  
  254. INLINE
  255. static int
  256. isnan ( fp_number_type *  x)
  257. {
  258.   return x->class == CLASS_SNAN || x->class == CLASS_QNAN;
  259. }
  260.  
  261. INLINE
  262. static int
  263. isinf ( fp_number_type *  x)
  264. {
  265.   return x->class == CLASS_INFINITY;
  266. }
  267.  
  268. #endif
  269.  
  270. INLINE
  271. static int
  272. iszero ( fp_number_type *  x)
  273. {
  274.   return x->class == CLASS_ZERO;
  275. }
  276.  
  277. INLINE 
  278. static void
  279. flip_sign ( fp_number_type *  x)
  280. {
  281.   x->sign = !x->sign;
  282. }
  283.  
  284. static FLO_type
  285. pack_d ( fp_number_type *  src)
  286. {
  287.   FLO_union_type dst;
  288.   fractype fraction = src->fraction.ll;    /* wasn't unsigned before? */
  289.  
  290.   dst.bits.sign = src->sign;
  291.  
  292.   if (isnan (src))
  293.     {
  294.       dst.bits.exp = EXPMAX;
  295.       dst.bits.fraction = src->fraction.ll;
  296.       if (src->class == CLASS_QNAN || 1)
  297.     {
  298.       dst.bits.fraction |= QUIET_NAN;
  299.     }
  300.     }
  301.   else if (isinf (src))
  302.     {
  303.       dst.bits.exp = EXPMAX;
  304.       dst.bits.fraction = 0;
  305.     }
  306.   else if (iszero (src))
  307.     {
  308.       dst.bits.exp = 0;
  309.       dst.bits.fraction = 0;
  310.     }
  311.   else if (fraction == 0)
  312.     {
  313.       dst.value = 0;
  314.     }
  315.   else
  316.     {
  317.       if (src->normal_exp < NORMAL_EXPMIN)
  318.     {
  319.       /* This number's exponent is too low to fit into the bits
  320.          available in the number, so we'll store 0 in the exponent and
  321.          shift the fraction to the right to make up for it.  */
  322.  
  323.       int shift = NORMAL_EXPMIN - src->normal_exp;
  324.  
  325.       dst.bits.exp = 0;
  326.  
  327.       if (shift > FRAC_NBITS - NGARDS)
  328.         {
  329.           /* No point shifting, since it's more that 64 out.  */
  330.           fraction = 0;
  331.         }
  332.       else
  333.         {
  334.           /* Shift by the value */
  335.           fraction >>= shift;
  336.         }
  337.       fraction >>= NGARDS;
  338.       dst.bits.fraction = fraction;
  339.     }
  340.       else if (src->normal_exp > EXPBIAS)
  341.     {
  342.       dst.bits.exp = EXPMAX;
  343.       dst.bits.fraction = 0;
  344.     }
  345.       else
  346.     {
  347.       dst.bits.exp = src->normal_exp + EXPBIAS;
  348.       /* IF the gard bits are the all zero, but the first, then we're
  349.          half way between two numbers, choose the one which makes the
  350.          lsb of the answer 0.  */
  351.       if ((fraction & GARDMASK) == GARDMSB)
  352.         {
  353.           if (fraction & (1 << NGARDS))
  354.         fraction += GARDROUND + 1;
  355.         }
  356.       else
  357.         {
  358.           /* Add a one to the guards to round up */
  359.           fraction += GARDROUND;
  360.         }
  361.       if (fraction >= IMPLICIT_2)
  362.         {
  363.           fraction >>= 1;
  364.           dst.bits.exp += 1;
  365.         }
  366.       fraction >>= NGARDS;
  367.       dst.bits.fraction = fraction;
  368.     }
  369.     }
  370.   return dst.value;
  371. }
  372.  
  373. static void
  374. unpack_d (FLO_union_type * src, fp_number_type * dst)
  375. {
  376.   fractype fraction = src->bits.fraction;
  377.  
  378.   dst->sign = src->bits.sign;
  379.   if (src->bits.exp == 0)
  380.     {
  381.       /* Hmm.  Looks like 0 */
  382.       if (fraction == 0)
  383.     {
  384.       /* tastes like zero */
  385.       dst->class = CLASS_ZERO;
  386.     }
  387.       else
  388.     {
  389.       /* Zero exponent with non zero fraction - it's denormalized,
  390.          so there isn't a leading implicit one - we'll shift it so
  391.          it gets one.  */
  392.       dst->normal_exp = src->bits.exp - EXPBIAS + 1;
  393.       fraction <<= NGARDS;
  394.  
  395.       dst->class = CLASS_NUMBER;
  396. #if 1
  397.       while (fraction < IMPLICIT_1)
  398.         {
  399.           fraction <<= 1;
  400.           dst->normal_exp--;
  401.         }
  402. #endif
  403.       dst->fraction.ll = fraction;
  404.     }
  405.     }
  406.   else if (src->bits.exp == EXPMAX)
  407.     {
  408.       /* Huge exponent*/
  409.       if (fraction == 0)
  410.     {
  411.       /* Attatched to a zero fraction - means infinity */
  412.       dst->class = CLASS_INFINITY;
  413.     }
  414.       else
  415.     {
  416.       /* Non zero fraction, means nan */
  417.       if (dst->sign)
  418.         {
  419.           dst->class = CLASS_SNAN;
  420.         }
  421.       else
  422.         {
  423.           dst->class = CLASS_QNAN;
  424.         }
  425.       /* Keep the fraction part as the nan number */
  426.       dst->fraction.ll = fraction;
  427.     }
  428.     }
  429.   else
  430.     {
  431.       /* Nothing strange about this number */
  432.       dst->normal_exp = src->bits.exp - EXPBIAS;
  433.       dst->class = CLASS_NUMBER;
  434.       dst->fraction.ll = (fraction << NGARDS) | IMPLICIT_1;
  435.     }
  436. }
  437.  
  438. static fp_number_type *
  439. _fpadd_parts (fp_number_type * a,
  440.           fp_number_type * b,
  441.           fp_number_type * tmp)
  442. {
  443.   intfrac tfraction;
  444.  
  445.   /* Put commonly used fields in local variables.  */
  446.   int a_normal_exp;
  447.   int b_normal_exp;
  448.   fractype a_fraction;
  449.   fractype b_fraction;
  450.  
  451.   if (isnan (a))
  452.     {
  453.       return a;
  454.     }
  455.   if (isnan (b))
  456.     {
  457.       return b;
  458.     }
  459.   if (isinf (a))
  460.     {
  461.       return a;
  462.     }
  463.   if (isinf (b))
  464.     {
  465.       return b;
  466.     }
  467.   if (iszero (b))
  468.     {
  469.       return a;
  470.     }
  471.   if (iszero (a))
  472.     {
  473.       return b;
  474.     }
  475.  
  476.   /* Got two numbers. shift the smaller and increment the exponent till
  477.      they're the same */
  478.   {
  479.     int diff;
  480.  
  481.     a_normal_exp = a->normal_exp;
  482.     b_normal_exp = b->normal_exp;
  483.     a_fraction = a->fraction.ll;
  484.     b_fraction = b->fraction.ll;
  485.  
  486.     diff = a_normal_exp - b_normal_exp;
  487.  
  488.     if (diff < 0)
  489.       diff = -diff;
  490.     if (diff < FRAC_NBITS)
  491.       {
  492.     /* ??? This does shifts one bit at a time.  Optimize.  */
  493.     while (a_normal_exp > b_normal_exp)
  494.       {
  495.         b_normal_exp++;
  496.         LSHIFT (b_fraction);
  497.       }
  498.     while (b_normal_exp > a_normal_exp)
  499.       {
  500.         a_normal_exp++;
  501.         LSHIFT (a_fraction);
  502.       }
  503.       }
  504.     else
  505.       {
  506.     /* Somethings's up.. choose the biggest */
  507.     if (a_normal_exp > b_normal_exp)
  508.       {
  509.         b_normal_exp = a_normal_exp;
  510.         b_fraction = 0;
  511.       }
  512.     else
  513.       {
  514.         a_normal_exp = b_normal_exp;
  515.         a_fraction = 0;
  516.       }
  517.       }
  518.   }
  519.  
  520.   if (a->sign != b->sign)
  521.     {
  522.       if (a->sign)
  523.     {
  524.       tfraction = -a_fraction + b_fraction;
  525.     }
  526.       else
  527.     {
  528.       tfraction = a_fraction - b_fraction;
  529.     }
  530.       if (tfraction > 0)
  531.     {
  532.       tmp->sign = 0;
  533.       tmp->normal_exp = a_normal_exp;
  534.       tmp->fraction.ll = tfraction;
  535.     }
  536.       else
  537.     {
  538.       tmp->sign = 1;
  539.       tmp->normal_exp = a_normal_exp;
  540.       tmp->fraction.ll = -tfraction;
  541.     }
  542.       /* and renomalize it */
  543.  
  544.       while (tmp->fraction.ll < IMPLICIT_1 && tmp->fraction.ll)
  545.     {
  546.       tmp->fraction.ll <<= 1;
  547.       tmp->normal_exp--;
  548.     }
  549.     }
  550.   else
  551.     {
  552.       tmp->sign = a->sign;
  553.       tmp->normal_exp = a_normal_exp;
  554.       tmp->fraction.ll = a_fraction + b_fraction;
  555.     }
  556.   tmp->class = CLASS_NUMBER;
  557.   /* Now the fraction is added, we have to shift down to renormalize the
  558.      number */
  559.  
  560.   if (tmp->fraction.ll >= IMPLICIT_2)
  561.     {
  562.       LSHIFT (tmp->fraction.ll);
  563.       tmp->normal_exp++;
  564.     }
  565.   return tmp;
  566.  
  567. }
  568.  
  569. FLO_type
  570. add (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  571. {
  572.   fp_number_type a;
  573.   fp_number_type b;
  574.   fp_number_type tmp;
  575.   fp_number_type *res;
  576.  
  577.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  578.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  579.  
  580.   res = _fpadd_parts (&a, &b, &tmp);
  581.  
  582.   return pack_d (res);
  583. }
  584.  
  585. FLO_type
  586. sub (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  587. {
  588.   fp_number_type a;
  589.   fp_number_type b;
  590.   fp_number_type tmp;
  591.   fp_number_type *res;
  592.  
  593.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  594.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  595.  
  596.   b.sign ^= 1;
  597.  
  598.   res = _fpadd_parts (&a, &b, &tmp);
  599.  
  600.   return pack_d (res);
  601. }
  602.  
  603. static fp_number_type *
  604. _fpmul_parts ( fp_number_type *  a,
  605.            fp_number_type *  b,
  606.            fp_number_type * tmp)
  607. {
  608.   fractype low = 0;
  609.   fractype high = 0;
  610.  
  611.   if (isnan (a))
  612.     {
  613.       a->sign = a->sign != b->sign;
  614.       return a;
  615.     }
  616.   if (isnan (b))
  617.     {
  618.       b->sign = a->sign != b->sign;
  619.       return b;
  620.     }
  621.   if (isinf (a))
  622.     {
  623.       if (iszero (b))
  624.     return nan ();
  625.       a->sign = a->sign != b->sign;
  626.       return a;
  627.     }
  628.   if (isinf (b))
  629.     {
  630.       if (iszero (a))
  631.     {
  632.       return nan ();
  633.     }
  634.       b->sign = a->sign != b->sign;
  635.       return b;
  636.     }
  637.   if (iszero (a))
  638.     {
  639.       a->sign = a->sign != b->sign;
  640.       return a;
  641.     }
  642.   if (iszero (b))
  643.     {
  644.       b->sign = a->sign != b->sign;
  645.       return b;
  646.     }
  647.  
  648.   /* Calculate the mantissa by multiplying both 64bit numbers to get a
  649.      128 bit number */
  650.   {
  651.     fractype x = a->fraction.ll;
  652.     fractype ylow = b->fraction.ll;
  653.     fractype yhigh = 0;
  654.     int bit;
  655.  
  656. #if defined(NO_DI_MODE)
  657.     {
  658.       /* ??? This does multiplies one bit at a time.  Optimize.  */
  659.       for (bit = 0; bit < FRAC_NBITS; bit++)
  660.     {
  661.       int carry;
  662.  
  663.       if (x & 1)
  664.         {
  665.           carry = (low += ylow) < ylow;
  666.           high += yhigh + carry;
  667.         }
  668.       yhigh <<= 1;
  669.       if (ylow & FRACHIGH)
  670.         {
  671.           yhigh |= 1;
  672.         }
  673.       ylow <<= 1;
  674.       x >>= 1;
  675.     }
  676.     }
  677. #elif defined(FLOAT) 
  678.     {
  679.       /* Multiplying two 32 bit numbers to get a 64 bit number  on 
  680.         a machine with DI, so we're safe */
  681.  
  682.       DItype answer = (DItype)(a->fraction.ll) * (DItype)(b->fraction.ll);
  683.       
  684.       high = answer >> 32;
  685.       low = answer;
  686.     }
  687. #else
  688.     /* Doing a 64*64 to 128 */
  689.     {
  690.       UDItype nl = a->fraction.ll;
  691.       UDItype nh = a->fraction.ll >> 32;
  692.       UDItype ml = b->fraction.ll;
  693.       UDItype mh = b->fraction.ll >>32;
  694.       UDItype pp_ll = ml * nl;
  695.       UDItype pp_hl = mh * nl;
  696.       UDItype pp_lh = ml * nh;
  697.       UDItype pp_hh = mh * nh;
  698.       UDItype res2 = 0;
  699.       UDItype res0 = 0;
  700.       UDItype ps_hh__ = pp_hl + pp_lh;
  701.       if (ps_hh__ < pp_hl)
  702.     res2 += 0x100000000LL;
  703.       pp_hl = (ps_hh__ << 32) & 0xffffffff00000000LL;
  704.       res0 = pp_ll + pp_hl;
  705.       if (res0 < pp_ll)
  706.     res2++;
  707.       res2 += ((ps_hh__ >> 32) & 0xffffffffL) + pp_hh;
  708.       high = res2;
  709.       low = res0;
  710.     }
  711. #endif
  712.   }
  713.  
  714.   tmp->normal_exp = a->normal_exp + b->normal_exp;
  715.   tmp->sign = a->sign != b->sign;
  716. #ifdef FLOAT
  717.   tmp->normal_exp += 2;        /* ??????????????? */
  718. #else
  719.   tmp->normal_exp += 4;        /* ??????????????? */
  720. #endif
  721.   while (high >= IMPLICIT_2)
  722.     {
  723.       tmp->normal_exp++;
  724.       if (high & 1)
  725.     {
  726.       low >>= 1;
  727.       low |= FRACHIGH;
  728.     }
  729.       high >>= 1;
  730.     }
  731.   while (high < IMPLICIT_1)
  732.     {
  733.       tmp->normal_exp--;
  734.  
  735.       high <<= 1;
  736.       if (low & FRACHIGH)
  737.     high |= 1;
  738.       low <<= 1;
  739.     }
  740.   /* rounding is tricky. if we only round if it won't make us round later. */
  741. #if 0
  742.   if (low & FRACHIGH2)
  743.     {
  744.       if (((high & GARDMASK) != GARDMSB)
  745.       && (((high + 1) & GARDMASK) == GARDMSB))
  746.     {
  747.       /* don't round, it gets done again later. */
  748.     }
  749.       else
  750.     {
  751.       high++;
  752.     }
  753.     }
  754. #endif
  755.   if ((high & GARDMASK) == GARDMSB)
  756.     {
  757.       if (high & (1 << NGARDS))
  758.     {
  759.       /* half way, so round to even */
  760.       high += GARDROUND + 1;
  761.     }
  762.       else if (low)
  763.     {
  764.       /* but we really weren't half way */
  765.       high += GARDROUND + 1;
  766.     }
  767.     }
  768.   tmp->fraction.ll = high;
  769.   tmp->class = CLASS_NUMBER;
  770.   return tmp;
  771. }
  772.  
  773. FLO_type
  774. multiply (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  775. {
  776.   fp_number_type a;
  777.   fp_number_type b;
  778.   fp_number_type tmp;
  779.   fp_number_type *res;
  780.  
  781.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  782.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  783.  
  784.   res = _fpmul_parts (&a, &b, &tmp);
  785.  
  786.   return pack_d (res);
  787. }
  788.  
  789. static fp_number_type *
  790. _fpdiv_parts (fp_number_type * a,
  791.           fp_number_type * b,
  792.           fp_number_type * tmp)
  793. {
  794.   fractype low = 0;
  795.   fractype high = 0;
  796.   fractype r0, r1, y0, y1, bit;
  797.   fractype q;
  798.   fractype numerator;
  799.   fractype denominator;
  800.   fractype quotient;
  801.   fractype remainder;
  802.  
  803.   if (isnan (a))
  804.     {
  805.       return a;
  806.     }
  807.   if (isnan (b))
  808.     {
  809.       return b;
  810.     }
  811.   if (isinf (a) || iszero (a))
  812.     {
  813.       if (a->class == b->class)
  814.     return nan ();
  815.       return a;
  816.     }
  817.   a->sign = a->sign ^ b->sign;
  818.  
  819.   if (isinf (b))
  820.     {
  821.       a->fraction.ll = 0;
  822.       a->normal_exp = 0;
  823.       return a;
  824.     }
  825.   if (iszero (b))
  826.     {
  827.       a->class = CLASS_INFINITY;
  828.       return b;
  829.     }
  830.  
  831.   /* Calculate the mantissa by multiplying both 64bit numbers to get a
  832.      128 bit number */
  833.   {
  834.     int carry;
  835.     intfrac d0, d1;        /* weren't unsigned before ??? */
  836.  
  837.     /* quotient =
  838.        ( numerator / denominator) * 2^(numerator exponent -  denominator exponent)
  839.      */
  840.  
  841.     a->normal_exp = a->normal_exp - b->normal_exp;
  842.     numerator = a->fraction.ll;
  843.     denominator = b->fraction.ll;
  844.  
  845.     if (numerator < denominator)
  846.       {
  847.     /* Fraction will be less than 1.0 */
  848.     numerator *= 2;
  849.     a->normal_exp--;
  850.       }
  851.     bit = IMPLICIT_1;
  852.     quotient = 0;
  853.     /* ??? Does divide one bit at a time.  Optimize.  */
  854.     while (bit)
  855.       {
  856.     if (numerator >= denominator)
  857.       {
  858.         quotient |= bit;
  859.         numerator -= denominator;
  860.       }
  861.     bit >>= 1;
  862.     numerator *= 2;
  863.       }
  864.  
  865.     if ((quotient & GARDMASK) == GARDMSB)
  866.       {
  867.     if (quotient & (1 << NGARDS))
  868.       {
  869.         /* half way, so round to even */
  870.         quotient += GARDROUND + 1;
  871.       }
  872.     else if (numerator)
  873.       {
  874.         /* but we really weren't half way, more bits exist */
  875.         quotient += GARDROUND + 1;
  876.       }
  877.       }
  878.  
  879.     a->fraction.ll = quotient;
  880.     return (a);
  881.   }
  882. }
  883.  
  884. FLO_type
  885. divide (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  886. {
  887.   fp_number_type a;
  888.   fp_number_type b;
  889.   fp_number_type tmp;
  890.   fp_number_type *res;
  891.  
  892.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  893.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  894.  
  895.   res = _fpdiv_parts (&a, &b, &tmp);
  896.  
  897.   return pack_d (res);
  898. }
  899.  
  900. /* according to the demo, fpcmp returns a comparison with 0... thus
  901.    a<b -> -1
  902.    a==b -> 0
  903.    a>b -> +1
  904.  */
  905.  
  906. static int
  907. _fpcmp_parts (fp_number_type * a, fp_number_type * b)
  908. {
  909. #if 0
  910.   /* either nan -> unordered. Must be checked outside of this routine. */
  911.   if (isnan (a) && isnan (b))
  912.     {
  913.       return 1;            /* still unordered! */
  914.     }
  915. #endif
  916.  
  917.   if (isnan (a) || isnan (b))
  918.     {
  919.       return 1;            /* how to indicate unordered compare? */
  920.     }
  921.   if (isinf (a) && isinf (b))
  922.     {
  923.       /* +inf > -inf, but +inf != +inf */
  924.       /* b    \a| +inf(0)| -inf(1)
  925.        ______\+--------+--------
  926.        +inf(0)| a==b(0)| a<b(-1)
  927.        -------+--------+--------
  928.        -inf(1)| a>b(1) | a==b(0)
  929.        -------+--------+--------
  930.        So since unordered must be non zero, just line up the columns...
  931.        */
  932.       return b->sign - a->sign;
  933.     }
  934.   /* but not both... */
  935.   if (isinf (a))
  936.     {
  937.       return a->sign ? -1 : 1;
  938.     }
  939.   if (isinf (b))
  940.     {
  941.       return b->sign ? 1 : -1;
  942.     }
  943.   if (iszero (a) && iszero (b))
  944.     {
  945.       return 0;
  946.     }
  947.   if (iszero (a))
  948.     {
  949.       return b->sign ? 1 : -1;
  950.     }
  951.   if (iszero (b))
  952.     {
  953.       return a->sign ? -1 : 1;
  954.     }
  955.   /* now both are "normal". */
  956.   if (a->sign != b->sign)
  957.     {
  958.       /* opposite signs */
  959.       return a->sign ? -1 : 1;
  960.     }
  961.   /* same sign; exponents? */
  962.   if (a->normal_exp > b->normal_exp)
  963.     {
  964.       return a->sign ? -1 : 1;
  965.     }
  966.   if (a->normal_exp < b->normal_exp)
  967.     {
  968.       return a->sign ? 1 : -1;
  969.     }
  970.   /* same exponents; check size. */
  971.   if (a->fraction.ll > b->fraction.ll)
  972.     {
  973.       return a->sign ? -1 : 1;
  974.     }
  975.   if (a->fraction.ll < b->fraction.ll)
  976.     {
  977.       return a->sign ? 1 : -1;
  978.     }
  979.   /* after all that, they're equal. */
  980.   return 0;
  981. }
  982.  
  983. CMPtype
  984. compare (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  985. {
  986.   fp_number_type a;
  987.   fp_number_type b;
  988.  
  989.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  990.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  991.  
  992.   return _fpcmp_parts (&a, &b);
  993. }
  994.  
  995. #ifndef US_SOFTWARE_GOFAST
  996.  
  997. /* These should be optimized for their specific tasks someday.  */
  998.  
  999. CMPtype
  1000. _eq_f2 (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  1001. {
  1002.   fp_number_type a;
  1003.   fp_number_type b;
  1004.  
  1005.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  1006.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  1007.  
  1008.   if (isnan (&a) || isnan (&b))
  1009.     return 1;            /* false, truth == 0 */
  1010.  
  1011.   return _fpcmp_parts (&a, &b) ;
  1012. }
  1013.  
  1014. CMPtype
  1015. _ne_f2 (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  1016. {
  1017.   fp_number_type a;
  1018.   fp_number_type b;
  1019.  
  1020.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  1021.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  1022.  
  1023.   if (isnan (&a) || isnan (&b))
  1024.     return 1;            /* true, truth != 0 */
  1025.  
  1026.   return  _fpcmp_parts (&a, &b) ;
  1027. }
  1028.  
  1029. CMPtype
  1030. _gt_f2 (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  1031. {
  1032.   fp_number_type a;
  1033.   fp_number_type b;
  1034.  
  1035.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  1036.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  1037.  
  1038.   if (isnan (&a) || isnan (&b))
  1039.     return -1;            /* false, truth > 0 */
  1040.  
  1041.   return _fpcmp_parts (&a, &b);
  1042. }
  1043.  
  1044. CMPtype
  1045. _ge_f2 (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  1046. {
  1047.   fp_number_type a;
  1048.   fp_number_type b;
  1049.  
  1050.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  1051.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  1052.  
  1053.   if (isnan (&a) || isnan (&b))
  1054.     return -1;            /* false, truth >= 0 */
  1055.   return _fpcmp_parts (&a, &b) ;
  1056. }
  1057.  
  1058. CMPtype
  1059. _lt_f2 (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  1060. {
  1061.   fp_number_type a;
  1062.   fp_number_type b;
  1063.  
  1064.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  1065.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  1066.  
  1067.   if (isnan (&a) || isnan (&b))
  1068.     return 1;            /* false, truth < 0 */
  1069.  
  1070.   return _fpcmp_parts (&a, &b);
  1071. }
  1072.  
  1073. CMPtype
  1074. _le_f2 (FLO_type arg_a, FLO_type arg_b)
  1075. {
  1076.   fp_number_type a;
  1077.   fp_number_type b;
  1078.  
  1079.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  1080.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_b, &b);
  1081.  
  1082.   if (isnan (&a) || isnan (&b))
  1083.     return 1;            /* false, truth <= 0 */
  1084.  
  1085.   return _fpcmp_parts (&a, &b) ;
  1086. }
  1087.  
  1088. #endif /* ! US_SOFTWARE_GOFAST */
  1089.  
  1090. FLO_type
  1091. si_to_float (SItype arg_a)
  1092. {
  1093.   fp_number_type in;
  1094.  
  1095.   in.class = CLASS_NUMBER;
  1096.   in.sign = arg_a < 0;
  1097.   if (!arg_a)
  1098.     {
  1099.       in.class = CLASS_ZERO;
  1100.     }
  1101.   else
  1102.     {
  1103.       in.normal_exp = FRACBITS + NGARDS;
  1104.       if (in.sign) 
  1105.     {
  1106.       /* Special case for minint, since there is no +ve integer
  1107.          representation for it */
  1108.       if (arg_a == 0x80000000)
  1109.         {
  1110.           return -2147483648.0;
  1111.         }
  1112.       in.fraction.ll = (-arg_a);
  1113.     }
  1114.       else
  1115.     in.fraction.ll = arg_a;
  1116.  
  1117.       while (in.fraction.ll < (1LL << (FRACBITS + NGARDS)))
  1118.     {
  1119.       in.fraction.ll <<= 1;
  1120.       in.normal_exp -= 1;
  1121.     }
  1122.     }
  1123.   return pack_d (&in);
  1124. }
  1125.  
  1126. SItype
  1127. float_to_si (FLO_type arg_a)
  1128. {
  1129.   fp_number_type a;
  1130.   SItype tmp;
  1131.  
  1132.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  1133.   if (iszero (&a))
  1134.     return 0;
  1135.   if (isnan (&a))
  1136.     return 0;
  1137.   /* get reasonable MAX_SI_INT... */
  1138.   if (isinf (&a))
  1139.     return a.sign ? MAX_SI_INT : (-MAX_SI_INT)-1;
  1140.   /* it is a number, but a small one */
  1141.   if (a.normal_exp < 0)
  1142.     return 0;
  1143.   if (a.normal_exp > 30)
  1144.     return a.sign ? (-MAX_SI_INT)-1 : MAX_SI_INT;
  1145.   tmp = a.fraction.ll >> ((FRACBITS + NGARDS) - a.normal_exp);
  1146.   return a.sign ? (-tmp) : (tmp);
  1147. }
  1148.  
  1149. #ifdef US_SOFTWARE_GOFAST
  1150. /* While libgcc2.c defines its own __fixunssfsi and __fixunsdfsi routines,
  1151.    we also define them for GOFAST because the ones in libgcc2.c have the
  1152.    wrong names and I'd rather define these here and keep GOFAST CYG-LOC's
  1153.    out of libgcc2.c.  We can't define these here if not GOFAST because then
  1154.    there'd be duplicate copies.  */
  1155.  
  1156. USItype
  1157. float_to_usi (FLO_type arg_a)
  1158. {
  1159.   fp_number_type a;
  1160.  
  1161.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  1162.   if (iszero (&a))
  1163.     return 0;
  1164.   if (isnan (&a))
  1165.     return 0;
  1166.   /* get reasonable MAX_USI_INT... */
  1167.   if (isinf (&a))
  1168.     return a.sign ? MAX_USI_INT : 0;
  1169.   /* it is a negative number */
  1170.   if (a.sign)
  1171.     return 0;
  1172.   /* it is a number, but a small one */
  1173.   if (a.normal_exp < 0)
  1174.     return 0;
  1175.   if (a.normal_exp > 31)
  1176.     return MAX_USI_INT;
  1177.   else if (a.normal_exp > (FRACBITS + NGARDS))
  1178.     return a.fraction.ll << ((FRACBITS + NGARDS) - a.normal_exp);
  1179.   else
  1180.     return a.fraction.ll >> ((FRACBITS + NGARDS) - a.normal_exp);
  1181. }
  1182. #endif
  1183.  
  1184. FLO_type
  1185. negate (FLO_type arg_a)
  1186. {
  1187.   fp_number_type a;
  1188.  
  1189.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &a);
  1190.   flip_sign (&a);
  1191.   return pack_d (&a);
  1192. }
  1193.  
  1194. #ifdef FLOAT
  1195.  
  1196. SFtype
  1197. __make_fp(fp_class_type class,
  1198.          unsigned int sign,
  1199.          int exp, 
  1200.          USItype frac)
  1201. {
  1202.   fp_number_type in;
  1203.  
  1204.   in.class = class;
  1205.   in.sign = sign;
  1206.   in.normal_exp = exp;
  1207.   in.fraction.ll = frac;
  1208.   return pack_d (&in);
  1209. }
  1210.  
  1211. #ifndef FLOAT_ONLY
  1212.  
  1213. /* This enables one to build an fp library that supports float but not double.
  1214.    Otherwise, we would get an undefined reference to __make_dp.
  1215.    This is needed for some 8-bit ports that can't handle well values that
  1216.    are 8-bytes in size, so we just don't support double for them at all.  */
  1217.  
  1218. extern DFtype __make_dp (fp_class_type, unsigned int, int, UDItype frac);
  1219.  
  1220. DFtype
  1221. sf_to_df (SFtype arg_a)
  1222. {
  1223.   fp_number_type in;
  1224.  
  1225.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &in);
  1226.   return __make_dp (in.class, in.sign, in.normal_exp,
  1227.             ((UDItype) in.fraction.ll) << F_D_BITOFF);
  1228. }
  1229.  
  1230. #endif
  1231. #endif
  1232.  
  1233. #ifndef FLOAT
  1234.  
  1235. extern SFtype __make_fp (fp_class_type, unsigned int, int, USItype);
  1236.  
  1237. DFtype
  1238. __make_dp (fp_class_type class, unsigned int sign, int exp, UDItype frac)
  1239. {
  1240.   fp_number_type in;
  1241.  
  1242.   in.class = class;
  1243.   in.sign = sign;
  1244.   in.normal_exp = exp;
  1245.   in.fraction.ll = frac;
  1246.   return pack_d (&in);
  1247. }
  1248.  
  1249. SFtype
  1250. df_to_sf (DFtype arg_a)
  1251. {
  1252.   fp_number_type in;
  1253.  
  1254.   unpack_d ((FLO_union_type *) & arg_a, &in);
  1255.   return __make_fp (in.class, in.sign, in.normal_exp,
  1256.             in.fraction.ll >> F_D_BITOFF);
  1257. }
  1258.  
  1259. #endif
  1260.