1 /* Software floating-point emulation. Common operations.
2    Copyright (C) 1997,1998,1999 Free Software Foundation, Inc.
3    This file is part of the GNU C Library.
4    Contributed by Richard Henderson (rth@cygnus.com),
5 		  Jakub Jelinek (jj@ultra.linux.cz),
6 		  David S. Miller (davem@redhat.com) and
7 		  Peter Maydell (pmaydell@chiark.greenend.org.uk).
8 
9    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
10    modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
11    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
12    License, or (at your option) any later version.
13 
14    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
15    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17    Library General Public License for more details.
18 
19    You should have received a copy of the GNU Library General Public
20    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If
21    not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
22    59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.  */
23 
24 #ifndef __MATH_EMU_OP_COMMON_H__
25 #define __MATH_EMU_OP_COMMON_H__
26 
27 #define _FP_DECL(wc, X)			\
28   _FP_I_TYPE X##_c=0, X##_s=0, X##_e=0;	\
29   _FP_FRAC_DECL_##wc(X)
30 
31 /*
32  * Finish truly unpacking a native fp value by classifying the kind
33  * of fp value and normalizing both the exponent and the fraction.
34  */
35 
36 #define _FP_UNPACK_CANONICAL(fs, wc, X)					\
37 do {									\
38   switch (X##_e)							\
39   {									\
40   default:								\
41     _FP_FRAC_HIGH_RAW_##fs(X) |= _FP_IMPLBIT_##fs;			\
42     _FP_FRAC_SLL_##wc(X, _FP_WORKBITS);					\
43     X##_e -= _FP_EXPBIAS_##fs;						\
44     X##_c = FP_CLS_NORMAL;						\
45     break;								\
46 									\
47   case 0:								\
48     if (_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))						\
49       X##_c = FP_CLS_ZERO;						\
50     else								\
51       {									\
52 	/* a denormalized number */					\
53 	_FP_I_TYPE _shift;						\
54 	_FP_FRAC_CLZ_##wc(_shift, X);					\
55 	_shift -= _FP_FRACXBITS_##fs;					\
56 	_FP_FRAC_SLL_##wc(X, (_shift+_FP_WORKBITS));			\
57 	X##_e -= _FP_EXPBIAS_##fs - 1 + _shift;				\
58 	X##_c = FP_CLS_NORMAL;						\
59 	FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_DENORM);					\
60 	if (FP_DENORM_ZERO)						\
61 	  {								\
62 	    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);				\
63 	    X##_c = FP_CLS_ZERO;					\
64 	  }								\
65       }									\
66     break;								\
67 									\
68   case _FP_EXPMAX_##fs:							\
69     if (_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))						\
70       X##_c = FP_CLS_INF;						\
71     else								\
72       {									\
73 	X##_c = FP_CLS_NAN;						\
74 	/* Check for signaling NaN */					\
75 	if (!(_FP_FRAC_HIGH_RAW_##fs(X) & _FP_QNANBIT_##fs))		\
76 	  FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_SNAN);		\
77       }									\
78     break;								\
79   }									\
80 } while (0)
81 
82 /*
83  * Before packing the bits back into the native fp result, take care
84  * of such mundane things as rounding and overflow.  Also, for some
85  * kinds of fp values, the original parts may not have been fully
86  * extracted -- but that is ok, we can regenerate them now.
87  */
88 
89 #define _FP_PACK_CANONICAL(fs, wc, X)				\
90 do {								\
91   switch (X##_c)						\
92   {								\
93   case FP_CLS_NORMAL:						\
94     X##_e += _FP_EXPBIAS_##fs;					\
95     if (X##_e > 0)						\
96       {								\
97 	_FP_ROUND(wc, X);					\
98 	if (_FP_FRAC_OVERP_##wc(fs, X))				\
99 	  {							\
100 	    _FP_FRAC_CLEAR_OVERP_##wc(fs, X);			\
101 	    X##_e++;						\
102 	  }							\
103 	_FP_FRAC_SRL_##wc(X, _FP_WORKBITS);			\
104 	if (X##_e >= _FP_EXPMAX_##fs)				\
105 	  {							\
106 	    /* overflow */					\
107 	    switch (FP_ROUNDMODE)				\
108 	      {							\
109 	      case FP_RND_NEAREST:				\
110 		X##_c = FP_CLS_INF;				\
111 		break;						\
112 	      case FP_RND_PINF:					\
113 		if (!X##_s) X##_c = FP_CLS_INF;			\
114 		break;						\
115 	      case FP_RND_MINF:					\
116 		if (X##_s) X##_c = FP_CLS_INF;			\
117 		break;						\
118 	      }							\
119 	    if (X##_c == FP_CLS_INF)				\
120 	      {							\
121 		/* Overflow to infinity */			\
122 		X##_e = _FP_EXPMAX_##fs;			\
123 		_FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc);	\
124 	      }							\
125 	    else						\
126 	      {							\
127 		/* Overflow to maximum normal */		\
128 		X##_e = _FP_EXPMAX_##fs - 1;			\
129 		_FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_MAXFRAC_##wc);		\
130 	      }							\
131 	    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_OVERFLOW);			\
132             FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);			\
133 	  }							\
134       }								\
135     else							\
136       {								\
137 	/* we've got a denormalized number */			\
138 	X##_e = -X##_e + 1;					\
139 	if (X##_e <= _FP_WFRACBITS_##fs)			\
140 	  {							\
141 	    _FP_FRAC_SRS_##wc(X, X##_e, _FP_WFRACBITS_##fs);	\
142 	    if (_FP_FRAC_HIGH_##fs(X)				\
143 		& (_FP_OVERFLOW_##fs >> 1))			\
144 	      {							\
145 	        X##_e = 1;					\
146 	        _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc);	\
147 	      }							\
148 	    else						\
149 	      {							\
150 		_FP_ROUND(wc, X);				\
151 		if (_FP_FRAC_HIGH_##fs(X)			\
152 		   & (_FP_OVERFLOW_##fs >> 1))			\
153 		  {						\
154 		    X##_e = 1;					\
155 		    _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc);	\
156 		    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);		\
157 		  }						\
158 		else						\
159 		  {						\
160 		    X##_e = 0;					\
161 		    _FP_FRAC_SRL_##wc(X, _FP_WORKBITS);		\
162 		  }						\
163 	      }							\
164 	    if ((FP_CUR_EXCEPTIONS & FP_EX_INEXACT) ||		\
165 		(FP_TRAPPING_EXCEPTIONS & FP_EX_UNDERFLOW))	\
166 		FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_UNDERFLOW);		\
167 	  }							\
168 	else							\
169 	  {							\
170 	    /* underflow to zero */				\
171 	    X##_e = 0;						\
172 	    if (!_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))			\
173 	      {							\
174 	        _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_MINFRAC_##wc);		\
175 	        _FP_ROUND(wc, X);				\
176 	        _FP_FRAC_LOW_##wc(X) >>= (_FP_WORKBITS);	\
177 	      }							\
178 	    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_UNDERFLOW);			\
179 	  }							\
180       }								\
181     break;							\
182 								\
183   case FP_CLS_ZERO:						\
184     X##_e = 0;							\
185     _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc);			\
186     break;							\
187 								\
188   case FP_CLS_INF:						\
189     X##_e = _FP_EXPMAX_##fs;					\
190     _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc);			\
191     break;							\
192 								\
193   case FP_CLS_NAN:						\
194     X##_e = _FP_EXPMAX_##fs;					\
195     if (!_FP_KEEPNANFRACP)					\
196       {								\
197 	_FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_NANFRAC_##fs);			\
198 	X##_s = _FP_NANSIGN_##fs;				\
199       }								\
200     else							\
201       _FP_FRAC_HIGH_RAW_##fs(X) |= _FP_QNANBIT_##fs;		\
202     break;							\
203   }								\
204 } while (0)
205 
206 /* This one accepts raw argument and not cooked,  returns
207  * 1 if X is a signaling NaN.
208  */
209 #define _FP_ISSIGNAN(fs, wc, X)					\
210 ({								\
211   int __ret = 0;						\
212   if (X##_e == _FP_EXPMAX_##fs)					\
213     {								\
214       if (!_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X)				\
215 	  && !(_FP_FRAC_HIGH_RAW_##fs(X) & _FP_QNANBIT_##fs))	\
216 	__ret = 1;						\
217     }								\
218   __ret;							\
219 })
220 
221 
222 
223 
224 
225 /*
226  * Main addition routine.  The input values should be cooked.
227  */
228 
229 #define _FP_ADD_INTERNAL(fs, wc, R, X, Y, OP)				     \
230 do {									     \
231   switch (_FP_CLS_COMBINE(X##_c, Y##_c))				     \
232   {									     \
233   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NORMAL):			     \
234     {									     \
235       /* shift the smaller number so that its exponent matches the larger */ \
236       _FP_I_TYPE diff = X##_e - Y##_e;					     \
237 									     \
238       if (diff < 0)							     \
239 	{								     \
240 	  diff = -diff;							     \
241 	  if (diff <= _FP_WFRACBITS_##fs)				     \
242 	    _FP_FRAC_SRS_##wc(X, diff, _FP_WFRACBITS_##fs);		     \
243 	  else if (!_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))				     \
244 	    _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_MINFRAC_##wc);			     \
245 	  R##_e = Y##_e;						     \
246 	}								     \
247       else								     \
248 	{								     \
249 	  if (diff > 0)							     \
250 	    {								     \
251 	      if (diff <= _FP_WFRACBITS_##fs)				     \
252 	        _FP_FRAC_SRS_##wc(Y, diff, _FP_WFRACBITS_##fs);		     \
253 	      else if (!_FP_FRAC_ZEROP_##wc(Y))				     \
254 	        _FP_FRAC_SET_##wc(Y, _FP_MINFRAC_##wc);			     \
255 	    }								     \
256 	  R##_e = X##_e;						     \
257 	}								     \
258 									     \
259       R##_c = FP_CLS_NORMAL;						     \
260 									     \
261       if (X##_s == Y##_s)						     \
262 	{								     \
263 	  R##_s = X##_s;						     \
264 	  _FP_FRAC_ADD_##wc(R, X, Y);					     \
265 	  if (_FP_FRAC_OVERP_##wc(fs, R))				     \
266 	    {								     \
267 	      _FP_FRAC_SRS_##wc(R, 1, _FP_WFRACBITS_##fs);		     \
268 	      R##_e++;							     \
269 	    }								     \
270 	}								     \
271       else								     \
272 	{								     \
273 	  R##_s = X##_s;						     \
274 	  _FP_FRAC_SUB_##wc(R, X, Y);					     \
275 	  if (_FP_FRAC_ZEROP_##wc(R))					     \
276 	    {								     \
277 	      /* return an exact zero */				     \
278 	      if (FP_ROUNDMODE == FP_RND_MINF)				     \
279 		R##_s |= Y##_s;						     \
280 	      else							     \
281 		R##_s &= Y##_s;						     \
282 	      R##_c = FP_CLS_ZERO;					     \
283 	    }								     \
284 	  else								     \
285 	    {								     \
286 	      if (_FP_FRAC_NEGP_##wc(R))				     \
287 		{							     \
288 		  _FP_FRAC_SUB_##wc(R, Y, X);				     \
289 		  R##_s = Y##_s;					     \
290 		}							     \
291 									     \
292 	      /* renormalize after subtraction */			     \
293 	      _FP_FRAC_CLZ_##wc(diff, R);				     \
294 	      diff -= _FP_WFRACXBITS_##fs;				     \
295 	      if (diff)							     \
296 		{							     \
297 		  R##_e -= diff;					     \
298 		  _FP_FRAC_SLL_##wc(R, diff);				     \
299 		}							     \
300 	    }								     \
301 	}								     \
302       break;								     \
303     }									     \
304 									     \
305   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NAN):				     \
306     _FP_CHOOSENAN(fs, wc, R, X, Y, OP);					     \
307     break;								     \
308 									     \
309   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_ZERO):			     \
310     R##_e = X##_e;							     \
311   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NORMAL):			     \
312   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_INF):				     \
313   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_ZERO):				     \
314     _FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);						     \
315     R##_s = X##_s;							     \
316     R##_c = X##_c;							     \
317     break;								     \
318 									     \
319   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NORMAL):			     \
320     R##_e = Y##_e;							     \
321   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NAN):			     \
322   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NAN):				     \
323   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NAN):				     \
324     _FP_FRAC_COPY_##wc(R, Y);						     \
325     R##_s = Y##_s;							     \
326     R##_c = Y##_c;							     \
327     break;								     \
328 									     \
329   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_INF):				     \
330     if (X##_s != Y##_s)							     \
331       {									     \
332 	/* +INF + -INF => NAN */					     \
333 	_FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);				     \
334 	R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;					     \
335 	R##_c = FP_CLS_NAN;						     \
336 	FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_ISI);		     \
337 	break;								     \
338       }									     \
339     /* FALLTHRU */							     \
340 									     \
341   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NORMAL):			     \
342   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_ZERO):				     \
343     R##_s = X##_s;							     \
344     R##_c = FP_CLS_INF;							     \
345     break;								     \
346 									     \
347   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_INF):			     \
348   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_INF):				     \
349     R##_s = Y##_s;							     \
350     R##_c = FP_CLS_INF;							     \
351     break;								     \
352 									     \
353   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_ZERO):			     \
354     /* make sure the sign is correct */					     \
355     if (FP_ROUNDMODE == FP_RND_MINF)					     \
356       R##_s = X##_s | Y##_s;						     \
357     else								     \
358       R##_s = X##_s & Y##_s;						     \
359     R##_c = FP_CLS_ZERO;						     \
360     break;								     \
361 									     \
362   default:								     \
363     abort();								     \
364   }									     \
365 } while (0)
366 
367 #define _FP_ADD(fs, wc, R, X, Y) _FP_ADD_INTERNAL(fs, wc, R, X, Y, '+')
368 #define _FP_SUB(fs, wc, R, X, Y)					     \
369   do {									     \
370     if (Y##_c != FP_CLS_NAN) Y##_s ^= 1;				     \
371     _FP_ADD_INTERNAL(fs, wc, R, X, Y, '-');				     \
372   } while (0)
373 
374 
375 /*
376  * Main negation routine.  FIXME -- when we care about setting exception
377  * bits reliably, this will not do.  We should examine all of the fp classes.
378  */
379 
380 #define _FP_NEG(fs, wc, R, X)		\
381   do {					\
382     _FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);		\
383     R##_c = X##_c;			\
384     R##_e = X##_e;			\
385     R##_s = 1 ^ X##_s;			\
386   } while (0)
387 
388 
389 /*
390  * Main multiplication routine.  The input values should be cooked.
391  */
392 
393 #define _FP_MUL(fs, wc, R, X, Y)			\
394 do {							\
395   R##_s = X##_s ^ Y##_s;				\
396   switch (_FP_CLS_COMBINE(X##_c, Y##_c))		\
397   {							\
398   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NORMAL):	\
399     R##_c = FP_CLS_NORMAL;				\
400     R##_e = X##_e + Y##_e + 1;				\
401 							\
402     _FP_MUL_MEAT_##fs(R,X,Y);				\
403 							\
404     if (_FP_FRAC_OVERP_##wc(fs, R))			\
405       _FP_FRAC_SRS_##wc(R, 1, _FP_WFRACBITS_##fs);	\
406     else						\
407       R##_e--;						\
408     break;						\
409 							\
410   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NAN):		\
411     _FP_CHOOSENAN(fs, wc, R, X, Y, '*');		\
412     break;						\
413 							\
414   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NORMAL):	\
415   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_INF):		\
416   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_ZERO):		\
417     R##_s = X##_s;					\
418 							\
419   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_INF):		\
420   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NORMAL):	\
421   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NORMAL):	\
422   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_ZERO):	\
423     _FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);				\
424     R##_c = X##_c;					\
425     break;						\
426 							\
427   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NAN):	\
428   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NAN):		\
429   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NAN):		\
430     R##_s = Y##_s;					\
431 							\
432   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_INF):	\
433   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_ZERO):	\
434     _FP_FRAC_COPY_##wc(R, Y);				\
435     R##_c = Y##_c;					\
436     break;						\
437 							\
438   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_ZERO):		\
439   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_INF):		\
440     R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;				\
441     R##_c = FP_CLS_NAN;					\
442     _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);		\
443     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_IMZ);\
444     break;						\
445 							\
446   default:						\
447     abort();						\
448   }							\
449 } while (0)
450 
451 
452 /*
453  * Main division routine.  The input values should be cooked.
454  */
455 
456 #define _FP_DIV(fs, wc, R, X, Y)			\
457 do {							\
458   R##_s = X##_s ^ Y##_s;				\
459   switch (_FP_CLS_COMBINE(X##_c, Y##_c))		\
460   {							\
461   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NORMAL):	\
462     R##_c = FP_CLS_NORMAL;				\
463     R##_e = X##_e - Y##_e;				\
464 							\
465     _FP_DIV_MEAT_##fs(R,X,Y);				\
466     break;						\
467 							\
468   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NAN):		\
469     _FP_CHOOSENAN(fs, wc, R, X, Y, '/');		\
470     break;						\
471 							\
472   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NORMAL):	\
473   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_INF):		\
474   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_ZERO):		\
475     R##_s = X##_s;					\
476     _FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);				\
477     R##_c = X##_c;					\
478     break;						\
479 							\
480   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NAN):	\
481   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NAN):		\
482   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NAN):		\
483     R##_s = Y##_s;					\
484     _FP_FRAC_COPY_##wc(R, Y);				\
485     R##_c = Y##_c;					\
486     break;						\
487 							\
488   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_INF):	\
489   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_INF):		\
490   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NORMAL):	\
491     R##_c = FP_CLS_ZERO;				\
492     break;						\
493 							\
494   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_ZERO):	\
495     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_DIVZERO);			\
496   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_ZERO):		\
497   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NORMAL):	\
498     R##_c = FP_CLS_INF;					\
499     break;						\
500 							\
501   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_INF):		\
502     R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;				\
503     R##_c = FP_CLS_NAN;					\
504     _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);		\
505     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_IDI);\
506     break;						\
507 							\
508   case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_ZERO):	\
509     R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;				\
510     R##_c = FP_CLS_NAN;					\
511     _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);		\
512     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_ZDZ);\
513     break;						\
514 							\
515   default:						\
516     abort();						\
517   }							\
518 } while (0)
519 
520 
521 /*
522  * Main differential comparison routine.  The inputs should be raw not
523  * cooked.  The return is -1,0,1 for normal values, 2 otherwise.
524  */
525 
526 #define _FP_CMP(fs, wc, ret, X, Y, un)					\
527   do {									\
528     /* NANs are unordered */						\
529     if ((X##_e == _FP_EXPMAX_##fs && !_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))		\
530 	|| (Y##_e == _FP_EXPMAX_##fs && !_FP_FRAC_ZEROP_##wc(Y)))	\
531       {									\
532 	ret = un;							\
533       }									\
534     else								\
535       {									\
536 	int __is_zero_x;						\
537 	int __is_zero_y;						\
538 									\
539 	__is_zero_x = (!X##_e && _FP_FRAC_ZEROP_##wc(X)) ? 1 : 0;	\
540 	__is_zero_y = (!Y##_e && _FP_FRAC_ZEROP_##wc(Y)) ? 1 : 0;	\
541 									\
542 	if (__is_zero_x && __is_zero_y)					\
543 		ret = 0;						\
544 	else if (__is_zero_x)						\
545 		ret = Y##_s ? 1 : -1;					\
546 	else if (__is_zero_y)						\
547 		ret = X##_s ? -1 : 1;					\
548 	else if (X##_s != Y##_s)					\
549 	  ret = X##_s ? -1 : 1;						\
550 	else if (X##_e > Y##_e)						\
551 	  ret = X##_s ? -1 : 1;						\
552 	else if (X##_e < Y##_e)						\
553 	  ret = X##_s ? 1 : -1;						\
554 	else if (_FP_FRAC_GT_##wc(X, Y))				\
555 	  ret = X##_s ? -1 : 1;						\
556 	else if (_FP_FRAC_GT_##wc(Y, X))				\
557 	  ret = X##_s ? 1 : -1;						\
558 	else								\
559 	  ret = 0;							\
560       }									\
561   } while (0)
562 
563 
564 /* Simplification for strict equality.  */
565 
566 #define _FP_CMP_EQ(fs, wc, ret, X, Y)					  \
567   do {									  \
568     /* NANs are unordered */						  \
569     if ((X##_e == _FP_EXPMAX_##fs && !_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))		  \
570 	|| (Y##_e == _FP_EXPMAX_##fs && !_FP_FRAC_ZEROP_##wc(Y)))	  \
571       {									  \
572 	ret = 1;							  \
573       }									  \
574     else								  \
575       {									  \
576 	ret = !(X##_e == Y##_e						  \
577 		&& _FP_FRAC_EQ_##wc(X, Y)				  \
578 		&& (X##_s == Y##_s || !X##_e && _FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))); \
579       }									  \
580   } while (0)
581 
582 /*
583  * Main square root routine.  The input value should be cooked.
584  */
585 
586 #define _FP_SQRT(fs, wc, R, X)						\
587 do {									\
588     _FP_FRAC_DECL_##wc(T); _FP_FRAC_DECL_##wc(S);			\
589     _FP_W_TYPE q;							\
590     switch (X##_c)							\
591     {									\
592     case FP_CLS_NAN:							\
593 	_FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);					\
594 	R##_s = X##_s;							\
595     	R##_c = FP_CLS_NAN;						\
596     	break;								\
597     case FP_CLS_INF:							\
598     	if (X##_s)							\
599     	  {								\
600     	    R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;					\
601 	    R##_c = FP_CLS_NAN; /* NAN */				\
602 	    _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);			\
603 	    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID);				\
604     	  }								\
605     	else								\
606     	  {								\
607     	    R##_s = 0;							\
608     	    R##_c = FP_CLS_INF; /* sqrt(+inf) = +inf */			\
609     	  }								\
610     	break;								\
611     case FP_CLS_ZERO:							\
612 	R##_s = X##_s;							\
613 	R##_c = FP_CLS_ZERO; /* sqrt(+-0) = +-0 */			\
614 	break;								\
615     case FP_CLS_NORMAL:							\
616     	R##_s = 0;							\
617         if (X##_s)							\
618           {								\
619 	    R##_c = FP_CLS_NAN; /* sNAN */				\
620 	    R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;					\
621 	    _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);			\
622 	    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID);				\
623 	    break;							\
624           }								\
625     	R##_c = FP_CLS_NORMAL;						\
626         if (X##_e & 1)							\
627           _FP_FRAC_SLL_##wc(X, 1);					\
628         R##_e = X##_e >> 1;						\
629         _FP_FRAC_SET_##wc(S, _FP_ZEROFRAC_##wc);			\
630         _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_ZEROFRAC_##wc);			\
631         q = _FP_OVERFLOW_##fs >> 1;					\
632         _FP_SQRT_MEAT_##wc(R, S, T, X, q);				\
633     }									\
634   } while (0)
635 
636 /*
637  * Convert from FP to integer
638  */
639 
640 /* RSIGNED can have following values:
641  * 0:  the number is required to be 0..(2^rsize)-1, if not, NV is set plus
642  *     the result is either 0 or (2^rsize)-1 depending on the sign in such case.
643  * 1:  the number is required to be -(2^(rsize-1))..(2^(rsize-1))-1, if not, NV is
644  *     set plus the result is either -(2^(rsize-1)) or (2^(rsize-1))-1 depending
645  *     on the sign in such case.
646  * 2:  the number is required to be -(2^(rsize-1))..(2^(rsize-1))-1, if not, NV is
647  *     set plus the result is truncated to fit into destination.
648  * -1: the number is required to be -(2^(rsize-1))..(2^rsize)-1, if not, NV is
649  *     set plus the result is either -(2^(rsize-1)) or (2^(rsize-1))-1 depending
650  *     on the sign in such case.
651  */
652 #define _FP_TO_INT(fs, wc, r, X, rsize, rsigned)				\
653   do {										\
654     switch (X##_c)								\
655       {										\
656       case FP_CLS_NORMAL:							\
657 	if (X##_e < 0)								\
658 	  {									\
659 	    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);					\
660 	  case FP_CLS_ZERO:							\
661 	    r = 0;								\
662 	  }									\
663 	else if (X##_e >= rsize - (rsigned > 0 || X##_s)			\
664 		 || (!rsigned && X##_s))					\
665 	  {	/* overflow */							\
666 	  case FP_CLS_NAN:                                                      \
667 	  case FP_CLS_INF:							\
668 	    if (rsigned == 2)							\
669 	      {									\
670 		if (X##_c != FP_CLS_NORMAL					\
671 		    || X##_e >= rsize - 1 + _FP_WFRACBITS_##fs)			\
672 		  r = 0;							\
673 		else								\
674 		  {								\
675 		    _FP_FRAC_SLL_##wc(X, (X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs + 1));	\
676 		    _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);			\
677 		  }								\
678 	      }									\
679 	    else if (rsigned)							\
680 	      {									\
681 		r = 1;								\
682 		r <<= rsize - 1;						\
683 		r -= 1 - X##_s;							\
684 	      }									\
685 	    else								\
686 	      {									\
687 		r = 0;								\
688 		if (!X##_s)							\
689 		  r = ~r;							\
690 	      }									\
691 	    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID);					\
692 	  }									\
693 	else									\
694 	  {									\
695 	    if (_FP_W_TYPE_SIZE*wc < rsize)					\
696 	      {									\
697 		_FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);				\
698 		r <<= X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs;				\
699 	      }									\
700 	    else								\
701 	      {									\
702 		if (X##_e >= _FP_WFRACBITS_##fs)				\
703 		  _FP_FRAC_SLL_##wc(X, (X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs + 1));	\
704 		else if (X##_e < _FP_WFRACBITS_##fs - 1)			\
705 		  {								\
706 		    _FP_FRAC_SRS_##wc(X, (_FP_WFRACBITS_##fs - X##_e - 2),	\
707 				      _FP_WFRACBITS_##fs);			\
708 		    if (_FP_FRAC_LOW_##wc(X) & 1)				\
709 		      FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);				\
710 		    _FP_FRAC_SRL_##wc(X, 1);					\
711 		  }								\
712 		_FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);				\
713 	      }									\
714 	    if (rsigned && X##_s)						\
715 	      r = -r;								\
716 	  }									\
717 	break;									\
718       }										\
719   } while (0)
720 
721 #define _FP_TO_INT_ROUND(fs, wc, r, X, rsize, rsigned)				\
722   do {										\
723     r = 0;									\
724     switch (X##_c)								\
725       {										\
726       case FP_CLS_NORMAL:							\
727 	if (X##_e >= _FP_FRACBITS_##fs - 1)					\
728 	  {									\
729 	    if (X##_e < rsize - 1 + _FP_WFRACBITS_##fs)				\
730 	      {									\
731 		if (X##_e >= _FP_WFRACBITS_##fs - 1)				\
732 		  {								\
733 		    _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);			\
734 		    r <<= X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs + 1;			\
735 		  }								\
736 		else								\
737 		  {								\
738 		    _FP_FRAC_SRL_##wc(X, _FP_WORKBITS - X##_e			\
739 				      + _FP_FRACBITS_##fs - 1);			\
740 		    _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);			\
741 		  }								\
742 	      }									\
743 	  }									\
744 	else									\
745 	  {									\
746 	    int _lz0, _lz1;							\
747 	    if (X##_e <= -_FP_WORKBITS - 1)					\
748 	      _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_MINFRAC_##wc);				\
749 	    else								\
750 	      _FP_FRAC_SRS_##wc(X, _FP_FRACBITS_##fs - 1 - X##_e,		\
751 				_FP_WFRACBITS_##fs);				\
752 	    _FP_FRAC_CLZ_##wc(_lz0, X);						\
753 	    _FP_ROUND(wc, X);							\
754 	    _FP_FRAC_CLZ_##wc(_lz1, X);						\
755 	    if (_lz1 < _lz0)							\
756 	      X##_e++; /* For overflow detection.  */				\
757 	    _FP_FRAC_SRL_##wc(X, _FP_WORKBITS);					\
758 	    _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);				\
759 	  }									\
760 	if (rsigned && X##_s)							\
761 	  r = -r;								\
762 	if (X##_e >= rsize - (rsigned > 0 || X##_s)				\
763 	    || (!rsigned && X##_s))						\
764 	  {	/* overflow */							\
765 	  case FP_CLS_NAN:                                                      \
766 	  case FP_CLS_INF:							\
767 	    if (!rsigned)							\
768 	      {									\
769 		r = 0;								\
770 		if (!X##_s)							\
771 		  r = ~r;							\
772 	      }									\
773 	    else if (rsigned != 2)						\
774 	      {									\
775 		r = 1;								\
776 		r <<= rsize - 1;						\
777 		r -= 1 - X##_s;							\
778 	      }									\
779 	    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID);					\
780 	  }									\
781 	break;									\
782       case FP_CLS_ZERO:								\
783         break;									\
784       }										\
785   } while (0)
786 
787 #define _FP_FROM_INT(fs, wc, X, r, rsize, rtype)			\
788   do {									\
789     if (r)								\
790       {									\
791         unsigned rtype ur_;						\
792 	X##_c = FP_CLS_NORMAL;						\
793 									\
794 	if ((X##_s = (r < 0)))						\
795 	  ur_ = (unsigned rtype) -r;					\
796 	else								\
797 	  ur_ = (unsigned rtype) r;					\
798 	if (rsize <= _FP_W_TYPE_SIZE)					\
799 	  __FP_CLZ(X##_e, ur_);						\
800 	else								\
801 	  __FP_CLZ_2(X##_e, (_FP_W_TYPE)(ur_ >> _FP_W_TYPE_SIZE), 	\
802 		     (_FP_W_TYPE)ur_);					\
803 	if (rsize < _FP_W_TYPE_SIZE)					\
804 		X##_e -= (_FP_W_TYPE_SIZE - rsize);			\
805 	X##_e = rsize - X##_e - 1;					\
806 									\
807 	if (_FP_FRACBITS_##fs < rsize && _FP_WFRACBITS_##fs <= X##_e)	\
808 	  __FP_FRAC_SRS_1(ur_, (X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs + 1), rsize);\
809 	_FP_FRAC_DISASSEMBLE_##wc(X, ur_, rsize);			\
810 	if ((_FP_WFRACBITS_##fs - X##_e - 1) > 0)			\
811 	  _FP_FRAC_SLL_##wc(X, (_FP_WFRACBITS_##fs - X##_e - 1));	\
812       }									\
813     else								\
814       {									\
815 	X##_c = FP_CLS_ZERO, X##_s = 0;					\
816       }									\
817   } while (0)
818 
819 
820 #define FP_CONV(dfs,sfs,dwc,swc,D,S)			\
821   do {							\
822     _FP_FRAC_CONV_##dwc##_##swc(dfs, sfs, D, S);	\
823     D##_e = S##_e;					\
824     D##_c = S##_c;					\
825     D##_s = S##_s;					\
826   } while (0)
827 
828 /*
829  * Helper primitives.
830  */
831 
832 /* Count leading zeros in a word.  */
833 
834 #ifndef __FP_CLZ
835 #if _FP_W_TYPE_SIZE < 64
836 /* this is just to shut the compiler up about shifts > word length -- PMM 02/1998 */
837 #define __FP_CLZ(r, x)				\
838   do {						\
839     _FP_W_TYPE _t = (x);			\
840     r = _FP_W_TYPE_SIZE - 1;			\
841     if (_t > 0xffff) r -= 16;			\
842     if (_t > 0xffff) _t >>= 16;			\
843     if (_t > 0xff) r -= 8;			\
844     if (_t > 0xff) _t >>= 8;			\
845     if (_t & 0xf0) r -= 4;			\
846     if (_t & 0xf0) _t >>= 4;			\
847     if (_t & 0xc) r -= 2;			\
848     if (_t & 0xc) _t >>= 2;			\
849     if (_t & 0x2) r -= 1;			\
850   } while (0)
851 #else /* not _FP_W_TYPE_SIZE < 64 */
852 #define __FP_CLZ(r, x)				\
853   do {						\
854     _FP_W_TYPE _t = (x);			\
855     r = _FP_W_TYPE_SIZE - 1;			\
856     if (_t > 0xffffffff) r -= 32;		\
857     if (_t > 0xffffffff) _t >>= 32;		\
858     if (_t > 0xffff) r -= 16;			\
859     if (_t > 0xffff) _t >>= 16;			\
860     if (_t > 0xff) r -= 8;			\
861     if (_t > 0xff) _t >>= 8;			\
862     if (_t & 0xf0) r -= 4;			\
863     if (_t & 0xf0) _t >>= 4;			\
864     if (_t & 0xc) r -= 2;			\
865     if (_t & 0xc) _t >>= 2;			\
866     if (_t & 0x2) r -= 1;			\
867   } while (0)
868 #endif /* not _FP_W_TYPE_SIZE < 64 */
869 #endif /* ndef __FP_CLZ */
870 
871 #define _FP_DIV_HELP_imm(q, r, n, d)		\
872   do {						\
873     q = n / d, r = n % d;			\
874   } while (0)
875 
876 #endif /* __MATH_EMU_OP_COMMON_H__ */
877