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op-4.h
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1 /* Software floating-point emulation.
2  Basic four-word fraction declaration and manipulation.
3  Copyright (C) 1997,1998,1999 Free Software Foundation, Inc.
4  This file is part of the GNU C Library.
5  Contributed by Richard Henderson ([email protected]),
6  Jakub Jelinek ([email protected]),
7  David S. Miller ([email protected]) and
8  Peter Maydell ([email protected]).
9 
10  The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
11  modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
12  published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
13  License, or (at your option) any later version.
14 
15  The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
16  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
18  Library General Public License for more details.
19 
20  You should have received a copy of the GNU Library General Public
21  License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB. If
22  not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
23  59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA. */
24 
25 #ifndef __MATH_EMU_OP_4_H__
26 #define __MATH_EMU_OP_4_H__
27 
28 #define _FP_FRAC_DECL_4(X) _FP_W_TYPE X##_f[4]
29 #define _FP_FRAC_COPY_4(D,S) \
30  (D##_f[0] = S##_f[0], D##_f[1] = S##_f[1], \
31  D##_f[2] = S##_f[2], D##_f[3] = S##_f[3])
32 #define _FP_FRAC_SET_4(X,I) __FP_FRAC_SET_4(X, I)
33 #define _FP_FRAC_HIGH_4(X) (X##_f[3])
34 #define _FP_FRAC_LOW_4(X) (X##_f[0])
35 #define _FP_FRAC_WORD_4(X,w) (X##_f[w])
36 
37 #define _FP_FRAC_SLL_4(X,N) \
38  do { \
39  _FP_I_TYPE _up, _down, _skip, _i; \
40  _skip = (N) / _FP_W_TYPE_SIZE; \
41  _up = (N) % _FP_W_TYPE_SIZE; \
42  _down = _FP_W_TYPE_SIZE - _up; \
43  if (!_up) \
44  for (_i = 3; _i >= _skip; --_i) \
45  X##_f[_i] = X##_f[_i-_skip]; \
46  else \
47  { \
48  for (_i = 3; _i > _skip; --_i) \
49  X##_f[_i] = X##_f[_i-_skip] << _up \
50  | X##_f[_i-_skip-1] >> _down; \
51  X##_f[_i--] = X##_f[0] << _up; \
52  } \
53  for (; _i >= 0; --_i) \
54  X##_f[_i] = 0; \
55  } while (0)
56 
57 /* This one was broken too */
58 #define _FP_FRAC_SRL_4(X,N) \
59  do { \
60  _FP_I_TYPE _up, _down, _skip, _i; \
61  _skip = (N) / _FP_W_TYPE_SIZE; \
62  _down = (N) % _FP_W_TYPE_SIZE; \
63  _up = _FP_W_TYPE_SIZE - _down; \
64  if (!_down) \
65  for (_i = 0; _i <= 3-_skip; ++_i) \
66  X##_f[_i] = X##_f[_i+_skip]; \
67  else \
68  { \
69  for (_i = 0; _i < 3-_skip; ++_i) \
70  X##_f[_i] = X##_f[_i+_skip] >> _down \
71  | X##_f[_i+_skip+1] << _up; \
72  X##_f[_i++] = X##_f[3] >> _down; \
73  } \
74  for (; _i < 4; ++_i) \
75  X##_f[_i] = 0; \
76  } while (0)
77 
78 
79 /* Right shift with sticky-lsb.
80  * What this actually means is that we do a standard right-shift,
81  * but that if any of the bits that fall off the right hand side
82  * were one then we always set the LSbit.
83  */
84 #define _FP_FRAC_SRS_4(X,N,size) \
85  do { \
86  _FP_I_TYPE _up, _down, _skip, _i; \
87  _FP_W_TYPE _s; \
88  _skip = (N) / _FP_W_TYPE_SIZE; \
89  _down = (N) % _FP_W_TYPE_SIZE; \
90  _up = _FP_W_TYPE_SIZE - _down; \
91  for (_s = _i = 0; _i < _skip; ++_i) \
92  _s |= X##_f[_i]; \
93  _s |= X##_f[_i] << _up; \
94 /* s is now != 0 if we want to set the LSbit */ \
95  if (!_down) \
96  for (_i = 0; _i <= 3-_skip; ++_i) \
97  X##_f[_i] = X##_f[_i+_skip]; \
98  else \
99  { \
100  for (_i = 0; _i < 3-_skip; ++_i) \
101  X##_f[_i] = X##_f[_i+_skip] >> _down \
102  | X##_f[_i+_skip+1] << _up; \
103  X##_f[_i++] = X##_f[3] >> _down; \
104  } \
105  for (; _i < 4; ++_i) \
106  X##_f[_i] = 0; \
107  /* don't fix the LSB until the very end when we're sure f[0] is stable */ \
108  X##_f[0] |= (_s != 0); \
109  } while (0)
110 
111 #define _FP_FRAC_ADD_4(R,X,Y) \
112  __FP_FRAC_ADD_4(R##_f[3], R##_f[2], R##_f[1], R##_f[0], \
113  X##_f[3], X##_f[2], X##_f[1], X##_f[0], \
114  Y##_f[3], Y##_f[2], Y##_f[1], Y##_f[0])
115 
116 #define _FP_FRAC_SUB_4(R,X,Y) \
117  __FP_FRAC_SUB_4(R##_f[3], R##_f[2], R##_f[1], R##_f[0], \
118  X##_f[3], X##_f[2], X##_f[1], X##_f[0], \
119  Y##_f[3], Y##_f[2], Y##_f[1], Y##_f[0])
120 
121 #define _FP_FRAC_DEC_4(X,Y) \
122  __FP_FRAC_DEC_4(X##_f[3], X##_f[2], X##_f[1], X##_f[0], \
123  Y##_f[3], Y##_f[2], Y##_f[1], Y##_f[0])
124 
125 #define _FP_FRAC_ADDI_4(X,I) \
126  __FP_FRAC_ADDI_4(X##_f[3], X##_f[2], X##_f[1], X##_f[0], I)
127 
128 #define _FP_ZEROFRAC_4 0,0,0,0
129 #define _FP_MINFRAC_4 0,0,0,1
130 #define _FP_MAXFRAC_4 (~(_FP_WS_TYPE)0), (~(_FP_WS_TYPE)0), (~(_FP_WS_TYPE)0), (~(_FP_WS_TYPE)0)
131 
132 #define _FP_FRAC_ZEROP_4(X) ((X##_f[0] | X##_f[1] | X##_f[2] | X##_f[3]) == 0)
133 #define _FP_FRAC_NEGP_4(X) ((_FP_WS_TYPE)X##_f[3] < 0)
134 #define _FP_FRAC_OVERP_4(fs,X) (_FP_FRAC_HIGH_##fs(X) & _FP_OVERFLOW_##fs)
135 #define _FP_FRAC_CLEAR_OVERP_4(fs,X) (_FP_FRAC_HIGH_##fs(X) &= ~_FP_OVERFLOW_##fs)
136 
137 #define _FP_FRAC_EQ_4(X,Y) \
138  (X##_f[0] == Y##_f[0] && X##_f[1] == Y##_f[1] \
139  && X##_f[2] == Y##_f[2] && X##_f[3] == Y##_f[3])
140 
141 #define _FP_FRAC_GT_4(X,Y) \
142  (X##_f[3] > Y##_f[3] || \
143  (X##_f[3] == Y##_f[3] && (X##_f[2] > Y##_f[2] || \
144  (X##_f[2] == Y##_f[2] && (X##_f[1] > Y##_f[1] || \
145  (X##_f[1] == Y##_f[1] && X##_f[0] > Y##_f[0]) \
146  )) \
147  )) \
148  )
149 
150 #define _FP_FRAC_GE_4(X,Y) \
151  (X##_f[3] > Y##_f[3] || \
152  (X##_f[3] == Y##_f[3] && (X##_f[2] > Y##_f[2] || \
153  (X##_f[2] == Y##_f[2] && (X##_f[1] > Y##_f[1] || \
154  (X##_f[1] == Y##_f[1] && X##_f[0] >= Y##_f[0]) \
155  )) \
156  )) \
157  )
158 
159 
160 #define _FP_FRAC_CLZ_4(R,X) \
161  do { \
162  if (X##_f[3]) \
163  { \
164  __FP_CLZ(R,X##_f[3]); \
165  } \
166  else if (X##_f[2]) \
167  { \
168  __FP_CLZ(R,X##_f[2]); \
169  R += _FP_W_TYPE_SIZE; \
170  } \
171  else if (X##_f[1]) \
172  { \
173  __FP_CLZ(R,X##_f[2]); \
174  R += _FP_W_TYPE_SIZE*2; \
175  } \
176  else \
177  { \
178  __FP_CLZ(R,X##_f[0]); \
179  R += _FP_W_TYPE_SIZE*3; \
180  } \
181  } while(0)
182 
183 
184 #define _FP_UNPACK_RAW_4(fs, X, val) \
185  do { \
186  union _FP_UNION_##fs _flo; _flo.flt = (val); \
187  X##_f[0] = _flo.bits.frac0; \
188  X##_f[1] = _flo.bits.frac1; \
189  X##_f[2] = _flo.bits.frac2; \
190  X##_f[3] = _flo.bits.frac3; \
191  X##_e = _flo.bits.exp; \
192  X##_s = _flo.bits.sign; \
193  } while (0)
194 
195 #define _FP_UNPACK_RAW_4_P(fs, X, val) \
196  do { \
197  union _FP_UNION_##fs *_flo = \
198  (union _FP_UNION_##fs *)(val); \
199  \
200  X##_f[0] = _flo->bits.frac0; \
201  X##_f[1] = _flo->bits.frac1; \
202  X##_f[2] = _flo->bits.frac2; \
203  X##_f[3] = _flo->bits.frac3; \
204  X##_e = _flo->bits.exp; \
205  X##_s = _flo->bits.sign; \
206  } while (0)
207 
208 #define _FP_PACK_RAW_4(fs, val, X) \
209  do { \
210  union _FP_UNION_##fs _flo; \
211  _flo.bits.frac0 = X##_f[0]; \
212  _flo.bits.frac1 = X##_f[1]; \
213  _flo.bits.frac2 = X##_f[2]; \
214  _flo.bits.frac3 = X##_f[3]; \
215  _flo.bits.exp = X##_e; \
216  _flo.bits.sign = X##_s; \
217  (val) = _flo.flt; \
218  } while (0)
219 
220 #define _FP_PACK_RAW_4_P(fs, val, X) \
221  do { \
222  union _FP_UNION_##fs *_flo = \
223  (union _FP_UNION_##fs *)(val); \
224  \
225  _flo->bits.frac0 = X##_f[0]; \
226  _flo->bits.frac1 = X##_f[1]; \
227  _flo->bits.frac2 = X##_f[2]; \
228  _flo->bits.frac3 = X##_f[3]; \
229  _flo->bits.exp = X##_e; \
230  _flo->bits.sign = X##_s; \
231  } while (0)
232 
233 /*
234  * Multiplication algorithms:
235  */
236 
237 /* Given a 1W * 1W => 2W primitive, do the extended multiplication. */
238 
239 #define _FP_MUL_MEAT_4_wide(wfracbits, R, X, Y, doit) \
240  do { \
241  _FP_FRAC_DECL_8(_z); _FP_FRAC_DECL_2(_b); _FP_FRAC_DECL_2(_c); \
242  _FP_FRAC_DECL_2(_d); _FP_FRAC_DECL_2(_e); _FP_FRAC_DECL_2(_f); \
243  \
244  doit(_FP_FRAC_WORD_8(_z,1), _FP_FRAC_WORD_8(_z,0), X##_f[0], Y##_f[0]); \
245  doit(_b_f1, _b_f0, X##_f[0], Y##_f[1]); \
246  doit(_c_f1, _c_f0, X##_f[1], Y##_f[0]); \
247  doit(_d_f1, _d_f0, X##_f[1], Y##_f[1]); \
248  doit(_e_f1, _e_f0, X##_f[0], Y##_f[2]); \
249  doit(_f_f1, _f_f0, X##_f[2], Y##_f[0]); \
250  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,3),_FP_FRAC_WORD_8(_z,2), \
251  _FP_FRAC_WORD_8(_z,1), 0,_b_f1,_b_f0, \
252  0,0,_FP_FRAC_WORD_8(_z,1)); \
253  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,3),_FP_FRAC_WORD_8(_z,2), \
254  _FP_FRAC_WORD_8(_z,1), 0,_c_f1,_c_f0, \
255  _FP_FRAC_WORD_8(_z,3),_FP_FRAC_WORD_8(_z,2), \
256  _FP_FRAC_WORD_8(_z,1)); \
257  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,4),_FP_FRAC_WORD_8(_z,3), \
258  _FP_FRAC_WORD_8(_z,2), 0,_d_f1,_d_f0, \
259  0,_FP_FRAC_WORD_8(_z,3),_FP_FRAC_WORD_8(_z,2)); \
260  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,4),_FP_FRAC_WORD_8(_z,3), \
261  _FP_FRAC_WORD_8(_z,2), 0,_e_f1,_e_f0, \
262  _FP_FRAC_WORD_8(_z,4),_FP_FRAC_WORD_8(_z,3), \
263  _FP_FRAC_WORD_8(_z,2)); \
264  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,4),_FP_FRAC_WORD_8(_z,3), \
265  _FP_FRAC_WORD_8(_z,2), 0,_f_f1,_f_f0, \
266  _FP_FRAC_WORD_8(_z,4),_FP_FRAC_WORD_8(_z,3), \
267  _FP_FRAC_WORD_8(_z,2)); \
268  doit(_b_f1, _b_f0, X##_f[0], Y##_f[3]); \
269  doit(_c_f1, _c_f0, X##_f[3], Y##_f[0]); \
270  doit(_d_f1, _d_f0, X##_f[1], Y##_f[2]); \
271  doit(_e_f1, _e_f0, X##_f[2], Y##_f[1]); \
272  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,5),_FP_FRAC_WORD_8(_z,4), \
273  _FP_FRAC_WORD_8(_z,3), 0,_b_f1,_b_f0, \
274  0,_FP_FRAC_WORD_8(_z,4),_FP_FRAC_WORD_8(_z,3)); \
275  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,5),_FP_FRAC_WORD_8(_z,4), \
276  _FP_FRAC_WORD_8(_z,3), 0,_c_f1,_c_f0, \
277  _FP_FRAC_WORD_8(_z,5),_FP_FRAC_WORD_8(_z,4), \
278  _FP_FRAC_WORD_8(_z,3)); \
279  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,5),_FP_FRAC_WORD_8(_z,4), \
280  _FP_FRAC_WORD_8(_z,3), 0,_d_f1,_d_f0, \
281  _FP_FRAC_WORD_8(_z,5),_FP_FRAC_WORD_8(_z,4), \
282  _FP_FRAC_WORD_8(_z,3)); \
283  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,5),_FP_FRAC_WORD_8(_z,4), \
284  _FP_FRAC_WORD_8(_z,3), 0,_e_f1,_e_f0, \
285  _FP_FRAC_WORD_8(_z,5),_FP_FRAC_WORD_8(_z,4), \
286  _FP_FRAC_WORD_8(_z,3)); \
287  doit(_b_f1, _b_f0, X##_f[2], Y##_f[2]); \
288  doit(_c_f1, _c_f0, X##_f[1], Y##_f[3]); \
289  doit(_d_f1, _d_f0, X##_f[3], Y##_f[1]); \
290  doit(_e_f1, _e_f0, X##_f[2], Y##_f[3]); \
291  doit(_f_f1, _f_f0, X##_f[3], Y##_f[2]); \
292  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,6),_FP_FRAC_WORD_8(_z,5), \
293  _FP_FRAC_WORD_8(_z,4), 0,_b_f1,_b_f0, \
294  0,_FP_FRAC_WORD_8(_z,5),_FP_FRAC_WORD_8(_z,4)); \
295  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,6),_FP_FRAC_WORD_8(_z,5), \
296  _FP_FRAC_WORD_8(_z,4), 0,_c_f1,_c_f0, \
297  _FP_FRAC_WORD_8(_z,6),_FP_FRAC_WORD_8(_z,5), \
298  _FP_FRAC_WORD_8(_z,4)); \
299  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,6),_FP_FRAC_WORD_8(_z,5), \
300  _FP_FRAC_WORD_8(_z,4), 0,_d_f1,_d_f0, \
301  _FP_FRAC_WORD_8(_z,6),_FP_FRAC_WORD_8(_z,5), \
302  _FP_FRAC_WORD_8(_z,4)); \
303  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,7),_FP_FRAC_WORD_8(_z,6), \
304  _FP_FRAC_WORD_8(_z,5), 0,_e_f1,_e_f0, \
305  0,_FP_FRAC_WORD_8(_z,6),_FP_FRAC_WORD_8(_z,5)); \
306  __FP_FRAC_ADD_3(_FP_FRAC_WORD_8(_z,7),_FP_FRAC_WORD_8(_z,6), \
307  _FP_FRAC_WORD_8(_z,5), 0,_f_f1,_f_f0, \
308  _FP_FRAC_WORD_8(_z,7),_FP_FRAC_WORD_8(_z,6), \
309  _FP_FRAC_WORD_8(_z,5)); \
310  doit(_b_f1, _b_f0, X##_f[3], Y##_f[3]); \
311  __FP_FRAC_ADD_2(_FP_FRAC_WORD_8(_z,7),_FP_FRAC_WORD_8(_z,6), \
312  _b_f1,_b_f0, \
313  _FP_FRAC_WORD_8(_z,7),_FP_FRAC_WORD_8(_z,6)); \
314  \
315  /* Normalize since we know where the msb of the multiplicands \
316  were (bit B), we know that the msb of the of the product is \
317  at either 2B or 2B-1. */ \
318  _FP_FRAC_SRS_8(_z, wfracbits-1, 2*wfracbits); \
319  __FP_FRAC_SET_4(R, _FP_FRAC_WORD_8(_z,3), _FP_FRAC_WORD_8(_z,2), \
320  _FP_FRAC_WORD_8(_z,1), _FP_FRAC_WORD_8(_z,0)); \
321  } while (0)
322 
323 #define _FP_MUL_MEAT_4_gmp(wfracbits, R, X, Y) \
324  do { \
325  _FP_FRAC_DECL_8(_z); \
326  \
327  mpn_mul_n(_z_f, _x_f, _y_f, 4); \
328  \
329  /* Normalize since we know where the msb of the multiplicands \
330  were (bit B), we know that the msb of the of the product is \
331  at either 2B or 2B-1. */ \
332  _FP_FRAC_SRS_8(_z, wfracbits-1, 2*wfracbits); \
333  __FP_FRAC_SET_4(R, _FP_FRAC_WORD_8(_z,3), _FP_FRAC_WORD_8(_z,2), \
334  _FP_FRAC_WORD_8(_z,1), _FP_FRAC_WORD_8(_z,0)); \
335  } while (0)
336 
337 /*
338  * Helper utility for _FP_DIV_MEAT_4_udiv:
339  * pppp = m * nnn
340  */
341 #define umul_ppppmnnn(p3,p2,p1,p0,m,n2,n1,n0) \
342  do { \
343  UWtype _t; \
344  umul_ppmm(p1,p0,m,n0); \
345  umul_ppmm(p2,_t,m,n1); \
346  __FP_FRAC_ADDI_2(p2,p1,_t); \
347  umul_ppmm(p3,_t,m,n2); \
348  __FP_FRAC_ADDI_2(p3,p2,_t); \
349  } while (0)
350 
351 /*
352  * Division algorithms:
353  */
354 
355 #define _FP_DIV_MEAT_4_udiv(fs, R, X, Y) \
356  do { \
357  int _i; \
358  _FP_FRAC_DECL_4(_n); _FP_FRAC_DECL_4(_m); \
359  _FP_FRAC_SET_4(_n, _FP_ZEROFRAC_4); \
360  if (_FP_FRAC_GT_4(X, Y)) \
361  { \
362  _n_f[3] = X##_f[0] << (_FP_W_TYPE_SIZE - 1); \
363  _FP_FRAC_SRL_4(X, 1); \
364  } \
365  else \
366  R##_e--; \
367  \
368  /* Normalize, i.e. make the most significant bit of the \
369  denominator set. */ \
370  _FP_FRAC_SLL_4(Y, _FP_WFRACXBITS_##fs); \
371  \
372  for (_i = 3; ; _i--) \
373  { \
374  if (X##_f[3] == Y##_f[3]) \
375  { \
376  /* This is a special case, not an optimization \
377  (X##_f[3]/Y##_f[3] would not fit into UWtype). \
378  As X## is guaranteed to be < Y, R##_f[_i] can be either \
379  (UWtype)-1 or (UWtype)-2. */ \
380  R##_f[_i] = -1; \
381  if (!_i) \
382  break; \
383  __FP_FRAC_SUB_4(X##_f[3], X##_f[2], X##_f[1], X##_f[0], \
384  Y##_f[2], Y##_f[1], Y##_f[0], 0, \
385  X##_f[2], X##_f[1], X##_f[0], _n_f[_i]); \
386  _FP_FRAC_SUB_4(X, Y, X); \
387  if (X##_f[3] > Y##_f[3]) \
388  { \
389  R##_f[_i] = -2; \
390  _FP_FRAC_ADD_4(X, Y, X); \
391  } \
392  } \
393  else \
394  { \
395  udiv_qrnnd(R##_f[_i], X##_f[3], X##_f[3], X##_f[2], Y##_f[3]); \
396  umul_ppppmnnn(_m_f[3], _m_f[2], _m_f[1], _m_f[0], \
397  R##_f[_i], Y##_f[2], Y##_f[1], Y##_f[0]); \
398  X##_f[2] = X##_f[1]; \
399  X##_f[1] = X##_f[0]; \
400  X##_f[0] = _n_f[_i]; \
401  if (_FP_FRAC_GT_4(_m, X)) \
402  { \
403  R##_f[_i]--; \
404  _FP_FRAC_ADD_4(X, Y, X); \
405  if (_FP_FRAC_GE_4(X, Y) && _FP_FRAC_GT_4(_m, X)) \
406  { \
407  R##_f[_i]--; \
408  _FP_FRAC_ADD_4(X, Y, X); \
409  } \
410  } \
411  _FP_FRAC_DEC_4(X, _m); \
412  if (!_i) \
413  { \
414  if (!_FP_FRAC_EQ_4(X, _m)) \
415  R##_f[0] |= _FP_WORK_STICKY; \
416  break; \
417  } \
418  } \
419  } \
420  } while (0)
421 
422 
423 /*
424  * Square root algorithms:
425  * We have just one right now, maybe Newton approximation
426  * should be added for those machines where division is fast.
427  */
428 
429 #define _FP_SQRT_MEAT_4(R, S, T, X, q) \
430  do { \
431  while (q) \
432  { \
433  T##_f[3] = S##_f[3] + q; \
434  if (T##_f[3] <= X##_f[3]) \
435  { \
436  S##_f[3] = T##_f[3] + q; \
437  X##_f[3] -= T##_f[3]; \
438  R##_f[3] += q; \
439  } \
440  _FP_FRAC_SLL_4(X, 1); \
441  q >>= 1; \
442  } \
443  q = (_FP_W_TYPE)1 << (_FP_W_TYPE_SIZE - 1); \
444  while (q) \
445  { \
446  T##_f[2] = S##_f[2] + q; \
447  T##_f[3] = S##_f[3]; \
448  if (T##_f[3] < X##_f[3] || \
449  (T##_f[3] == X##_f[3] && T##_f[2] <= X##_f[2])) \
450  { \
451  S##_f[2] = T##_f[2] + q; \
452  S##_f[3] += (T##_f[2] > S##_f[2]); \
453  __FP_FRAC_DEC_2(X##_f[3], X##_f[2], \
454  T##_f[3], T##_f[2]); \
455  R##_f[2] += q; \
456  } \
457  _FP_FRAC_SLL_4(X, 1); \
458  q >>= 1; \
459  } \
460  q = (_FP_W_TYPE)1 << (_FP_W_TYPE_SIZE - 1); \
461  while (q) \
462  { \
463  T##_f[1] = S##_f[1] + q; \
464  T##_f[2] = S##_f[2]; \
465  T##_f[3] = S##_f[3]; \
466  if (T##_f[3] < X##_f[3] || \
467  (T##_f[3] == X##_f[3] && (T##_f[2] < X##_f[2] || \
468  (T##_f[2] == X##_f[2] && T##_f[1] <= X##_f[1])))) \
469  { \
470  S##_f[1] = T##_f[1] + q; \
471  S##_f[2] += (T##_f[1] > S##_f[1]); \
472  S##_f[3] += (T##_f[2] > S##_f[2]); \
473  __FP_FRAC_DEC_3(X##_f[3], X##_f[2], X##_f[1], \
474  T##_f[3], T##_f[2], T##_f[1]); \
475  R##_f[1] += q; \
476  } \
477  _FP_FRAC_SLL_4(X, 1); \
478  q >>= 1; \
479  } \
480  q = (_FP_W_TYPE)1 << (_FP_W_TYPE_SIZE - 1); \
481  while (q != _FP_WORK_ROUND) \
482  { \
483  T##_f[0] = S##_f[0] + q; \
484  T##_f[1] = S##_f[1]; \
485  T##_f[2] = S##_f[2]; \
486  T##_f[3] = S##_f[3]; \
487  if (_FP_FRAC_GE_4(X,T)) \
488  { \
489  S##_f[0] = T##_f[0] + q; \
490  S##_f[1] += (T##_f[0] > S##_f[0]); \
491  S##_f[2] += (T##_f[1] > S##_f[1]); \
492  S##_f[3] += (T##_f[2] > S##_f[2]); \
493  _FP_FRAC_DEC_4(X, T); \
494  R##_f[0] += q; \
495  } \
496  _FP_FRAC_SLL_4(X, 1); \
497  q >>= 1; \
498  } \
499  if (!_FP_FRAC_ZEROP_4(X)) \
500  { \
501  if (_FP_FRAC_GT_4(X,S)) \
502  R##_f[0] |= _FP_WORK_ROUND; \
503  R##_f[0] |= _FP_WORK_STICKY; \
504  } \
505  } while (0)
506 
507 
508 /*
509  * Internals
510  */
511 
512 #define __FP_FRAC_SET_4(X,I3,I2,I1,I0) \
513  (X##_f[3] = I3, X##_f[2] = I2, X##_f[1] = I1, X##_f[0] = I0)
514 
515 #ifndef __FP_FRAC_ADD_3
516 #define __FP_FRAC_ADD_3(r2,r1,r0,x2,x1,x0,y2,y1,y0) \
517  do { \
518  int _c1, _c2; \
519  r0 = x0 + y0; \
520  _c1 = r0 < x0; \
521  r1 = x1 + y1; \
522  _c2 = r1 < x1; \
523  r1 += _c1; \
524  _c2 |= r1 < _c1; \
525  r2 = x2 + y2 + _c2; \
526  } while (0)
527 #endif
528 
529 #ifndef __FP_FRAC_ADD_4
530 #define __FP_FRAC_ADD_4(r3,r2,r1,r0,x3,x2,x1,x0,y3,y2,y1,y0) \
531  do { \
532  int _c1, _c2, _c3; \
533  r0 = x0 + y0; \
534  _c1 = r0 < x0; \
535  r1 = x1 + y1; \
536  _c2 = r1 < x1; \
537  r1 += _c1; \
538  _c2 |= r1 < _c1; \
539  r2 = x2 + y2; \
540  _c3 = r2 < x2; \
541  r2 += _c2; \
542  _c3 |= r2 < _c2; \
543  r3 = x3 + y3 + _c3; \
544  } while (0)
545 #endif
546 
547 #ifndef __FP_FRAC_SUB_3
548 #define __FP_FRAC_SUB_3(r2,r1,r0,x2,x1,x0,y2,y1,y0) \
549  do { \
550  int _c1, _c2; \
551  r0 = x0 - y0; \
552  _c1 = r0 > x0; \
553  r1 = x1 - y1; \
554  _c2 = r1 > x1; \
555  r1 -= _c1; \
556  _c2 |= r1 > _c1; \
557  r2 = x2 - y2 - _c2; \
558  } while (0)
559 #endif
560 
561 #ifndef __FP_FRAC_SUB_4
562 #define __FP_FRAC_SUB_4(r3,r2,r1,r0,x3,x2,x1,x0,y3,y2,y1,y0) \
563  do { \
564  int _c1, _c2, _c3; \
565  r0 = x0 - y0; \
566  _c1 = r0 > x0; \
567  r1 = x1 - y1; \
568  _c2 = r1 > x1; \
569  r1 -= _c1; \
570  _c2 |= r1 > _c1; \
571  r2 = x2 - y2; \
572  _c3 = r2 > x2; \
573  r2 -= _c2; \
574  _c3 |= r2 > _c2; \
575  r3 = x3 - y3 - _c3; \
576  } while (0)
577 #endif
578 
579 #ifndef __FP_FRAC_DEC_3
580 #define __FP_FRAC_DEC_3(x2,x1,x0,y2,y1,y0) \
581  do { \
582  UWtype _t0, _t1, _t2; \
583  _t0 = x0, _t1 = x1, _t2 = x2; \
584  __FP_FRAC_SUB_3 (x2, x1, x0, _t2, _t1, _t0, y2, y1, y0); \
585  } while (0)
586 #endif
587 
588 #ifndef __FP_FRAC_DEC_4
589 #define __FP_FRAC_DEC_4(x3,x2,x1,x0,y3,y2,y1,y0) \
590  do { \
591  UWtype _t0, _t1, _t2, _t3; \
592  _t0 = x0, _t1 = x1, _t2 = x2, _t3 = x3; \
593  __FP_FRAC_SUB_4 (x3,x2,x1,x0,_t3,_t2,_t1,_t0, y3,y2,y1,y0); \
594  } while (0)
595 #endif
596 
597 #ifndef __FP_FRAC_ADDI_4
598 #define __FP_FRAC_ADDI_4(x3,x2,x1,x0,i) \
599  do { \
600  UWtype _t; \
601  _t = ((x0 += i) < i); \
602  x1 += _t; _t = (x1 < _t); \
603  x2 += _t; _t = (x2 < _t); \
604  x3 += _t; \
605  } while (0)
606 #endif
607 
608 /* Convert FP values between word sizes. This appears to be more
609  * complicated than I'd have expected it to be, so these might be
610  * wrong... These macros are in any case somewhat bogus because they
611  * use information about what various FRAC_n variables look like
612  * internally [eg, that 2 word vars are X_f0 and x_f1]. But so do
613  * the ones in op-2.h and op-1.h.
614  */
615 #define _FP_FRAC_CONV_1_4(dfs, sfs, D, S) \
616  do { \
617  if (S##_c != FP_CLS_NAN) \
618  _FP_FRAC_SRS_4(S, (_FP_WFRACBITS_##sfs - _FP_WFRACBITS_##dfs), \
619  _FP_WFRACBITS_##sfs); \
620  else \
621  _FP_FRAC_SRL_4(S, (_FP_WFRACBITS_##sfs - _FP_WFRACBITS_##dfs)); \
622  D##_f = S##_f[0]; \
623  } while (0)
624 
625 #define _FP_FRAC_CONV_2_4(dfs, sfs, D, S) \
626  do { \
627  if (S##_c != FP_CLS_NAN) \
628  _FP_FRAC_SRS_4(S, (_FP_WFRACBITS_##sfs - _FP_WFRACBITS_##dfs), \
629  _FP_WFRACBITS_##sfs); \
630  else \
631  _FP_FRAC_SRL_4(S, (_FP_WFRACBITS_##sfs - _FP_WFRACBITS_##dfs)); \
632  D##_f0 = S##_f[0]; \
633  D##_f1 = S##_f[1]; \
634  } while (0)
635 
636 /* Assembly/disassembly for converting to/from integral types.
637  * No shifting or overflow handled here.
638  */
639 /* Put the FP value X into r, which is an integer of size rsize. */
640 #define _FP_FRAC_ASSEMBLE_4(r, X, rsize) \
641  do { \
642  if (rsize <= _FP_W_TYPE_SIZE) \
643  r = X##_f[0]; \
644  else if (rsize <= 2*_FP_W_TYPE_SIZE) \
645  { \
646  r = X##_f[1]; \
647  r <<= _FP_W_TYPE_SIZE; \
648  r += X##_f[0]; \
649  } \
650  else \
651  { \
652  /* I'm feeling lazy so we deal with int == 3words (implausible)*/ \
653  /* and int == 4words as a single case. */ \
654  r = X##_f[3]; \
655  r <<= _FP_W_TYPE_SIZE; \
656  r += X##_f[2]; \
657  r <<= _FP_W_TYPE_SIZE; \
658  r += X##_f[1]; \
659  r <<= _FP_W_TYPE_SIZE; \
660  r += X##_f[0]; \
661  } \
662  } while (0)
663 
664 /* "No disassemble Number Five!" */
665 /* move an integer of size rsize into X's fractional part. We rely on
666  * the _f[] array consisting of words of size _FP_W_TYPE_SIZE to avoid
667  * having to mask the values we store into it.
668  */
669 #define _FP_FRAC_DISASSEMBLE_4(X, r, rsize) \
670  do { \
671  X##_f[0] = r; \
672  X##_f[1] = (rsize <= _FP_W_TYPE_SIZE ? 0 : r >> _FP_W_TYPE_SIZE); \
673  X##_f[2] = (rsize <= 2*_FP_W_TYPE_SIZE ? 0 : r >> 2*_FP_W_TYPE_SIZE); \
674  X##_f[3] = (rsize <= 3*_FP_W_TYPE_SIZE ? 0 : r >> 3*_FP_W_TYPE_SIZE); \
675  } while (0)
676 
677 #define _FP_FRAC_CONV_4_1(dfs, sfs, D, S) \
678  do { \
679  D##_f[0] = S##_f; \
680  D##_f[1] = D##_f[2] = D##_f[3] = 0; \
681  _FP_FRAC_SLL_4(D, (_FP_WFRACBITS_##dfs - _FP_WFRACBITS_##sfs)); \
682  } while (0)
683 
684 #define _FP_FRAC_CONV_4_2(dfs, sfs, D, S) \
685  do { \
686  D##_f[0] = S##_f0; \
687  D##_f[1] = S##_f1; \
688  D##_f[2] = D##_f[3] = 0; \
689  _FP_FRAC_SLL_4(D, (_FP_WFRACBITS_##dfs - _FP_WFRACBITS_##sfs)); \
690  } while (0)
691 
692 #endif
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