]> oss.titaniummirror.com Git - msp430-gcc.git/blobdiff - mpfr/gmp_op.c
Imported gcc-4.4.3
[msp430-gcc.git] / mpfr / gmp_op.c
diff --git a/mpfr/gmp_op.c b/mpfr/gmp_op.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1f12a69
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,322 @@
+/* Implementations of operations between mpfr and mpz/mpq data
+
+Copyright 2001, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 Free Software Foundation, Inc.
+Contributed by the Arenaire and Cacao projects, INRIA.
+
+This file is part of the GNU MPFR Library.
+
+The GNU MPFR Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your
+option) any later version.
+
+The GNU MPFR Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
+License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+along with the GNU MPFR Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston,
+MA 02110-1301, USA. */
+
+#define MPFR_NEED_LONGLONG_H
+#include "mpfr-impl.h"
+
+/* Init and set a mpfr_t with enough precision to store a mpz */
+static void
+init_set_z (mpfr_ptr t, mpz_srcptr z)
+{
+  mp_prec_t p;
+  int i;
+
+  if (mpz_size (z) <= 1)
+    p = BITS_PER_MP_LIMB;
+  else
+    MPFR_MPZ_SIZEINBASE2 (p, z);
+  mpfr_init2 (t, p);
+  i = mpfr_set_z (t, z, GMP_RNDN);
+  MPFR_ASSERTD (i == 0);
+}
+
+/* Init, set a mpfr_t with enough precision to store a mpz_t without round,
+   call the function, and clear the allocated mpfr_t  */
+static int
+foo (mpfr_ptr x, mpfr_srcptr y, mpz_srcptr z, mp_rnd_t r,
+     int (*f)(mpfr_ptr, mpfr_srcptr, mpfr_srcptr, mp_rnd_t))
+{
+  mpfr_t t;
+  int i;
+  init_set_z (t, z);
+  i = (*f) (x, y, t, r);
+  mpfr_clear (t);
+  return i;
+}
+
+int
+mpfr_mul_z (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr x, mpz_srcptr z, mp_rnd_t r)
+{
+  return foo (y, x, z, r, mpfr_mul);
+}
+
+int
+mpfr_div_z (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr x, mpz_srcptr z, mp_rnd_t r)
+{
+  return foo (y, x, z, r, mpfr_div);
+}
+
+int
+mpfr_add_z (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr x, mpz_srcptr z, mp_rnd_t r)
+{
+  /* Mpz 0 is unsigned */
+  if (MPFR_UNLIKELY (mpz_sgn (z) == 0))
+    return mpfr_set (y, x, r);
+  else
+    return foo (y, x, z, r, mpfr_add);
+}
+
+int
+mpfr_sub_z (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr x, mpz_srcptr z, mp_rnd_t r)
+{
+  /* Mpz 0 is unsigned */
+  if (MPFR_UNLIKELY (mpz_sgn (z) == 0))
+    return mpfr_set (y, x, r);
+  else
+    return foo (y, x, z, r, mpfr_sub);
+}
+
+int
+mpfr_cmp_z (mpfr_srcptr x, mpz_srcptr z)
+{
+  mpfr_t t;
+  int res;
+  init_set_z (t, z);
+  res = mpfr_cmp (x, t);
+  mpfr_clear (t);
+  return res;
+}
+
+int
+mpfr_mul_q (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr x, mpq_srcptr z, mp_rnd_t rnd_mode)
+{
+  mpfr_t tmp;
+  int res;
+  mp_prec_t p;
+
+  if (MPFR_UNLIKELY (mpq_sgn (z) == 0))
+    return mpfr_mul_ui (y, x, 0, rnd_mode);
+  else
+    {
+      MPFR_MPZ_SIZEINBASE2 (p, mpq_numref (z));
+      mpfr_init2 (tmp, MPFR_PREC (x) + p);
+      res = mpfr_mul_z (tmp, x, mpq_numref(z), GMP_RNDN );
+      MPFR_ASSERTD (res == 0);
+      res = mpfr_div_z (y, tmp, mpq_denref(z), rnd_mode);
+      mpfr_clear (tmp);
+      return res;
+    }
+}
+
+int
+mpfr_div_q (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr x, mpq_srcptr z, mp_rnd_t rnd_mode)
+{
+  mpfr_t tmp;
+  int res;
+  mp_prec_t p;
+
+  if (MPFR_UNLIKELY (mpq_sgn (z) == 0))
+    return mpfr_div_ui (y, x, 0, rnd_mode);
+  else if (MPFR_UNLIKELY (mpz_sgn (mpq_denref (z)) == 0))
+    p = 0;
+  else
+    MPFR_MPZ_SIZEINBASE2 (p, mpq_denref (z));
+  mpfr_init2 (tmp, MPFR_PREC(x) + p);
+  res = mpfr_mul_z (tmp, x, mpq_denref(z), GMP_RNDN );
+  MPFR_ASSERTD( res == 0 );
+  res = mpfr_div_z (y, tmp, mpq_numref(z), rnd_mode);
+  mpfr_clear (tmp);
+  return res;
+}
+
+int
+mpfr_add_q (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr x, mpq_srcptr z, mp_rnd_t rnd_mode)
+{
+  mpfr_t    t,q;
+  mp_prec_t p;
+  mp_exp_t  err;
+  int res;
+  MPFR_ZIV_DECL (loop);
+
+  if (MPFR_UNLIKELY (MPFR_IS_SINGULAR (x)))
+    {
+      if (MPFR_IS_NAN (x))
+        {
+          MPFR_SET_NAN (y);
+          MPFR_RET_NAN;
+        }
+      else if (MPFR_IS_INF (x))
+        {
+          MPFR_ASSERTD (mpz_sgn (mpq_denref (z)) != 0);
+          MPFR_SET_INF (y);
+          MPFR_SET_SAME_SIGN (y, x);
+          MPFR_RET (0);
+        }
+      else
+        {
+          MPFR_ASSERTD (MPFR_IS_ZERO (x));
+          if (MPFR_UNLIKELY (mpq_sgn (z) == 0))
+            return mpfr_set (y, x, rnd_mode); /* signed 0 - Unsigned 0 */
+          else
+            return mpfr_set_q (y, z, rnd_mode);
+        }
+    }
+
+  p = MPFR_PREC (y) + 10;
+  mpfr_init2 (t, p);
+  mpfr_init2 (q, p);
+
+  MPFR_ZIV_INIT (loop, p);
+  for (;;)
+    {
+      res = mpfr_set_q (q, z, GMP_RNDN);  /* Error <= 1/2 ulp(q) */
+      /* If z if @INF@ (1/0), res = 0, so it quits immediately */
+      if (MPFR_UNLIKELY (res == 0))
+        /* Result is exact so we can add it directly! */
+        {
+          res = mpfr_add (y, x, q, rnd_mode);
+          break;
+        }
+      mpfr_add (t, x, q, GMP_RNDN);       /* Error <= 1/2 ulp(t) */
+      /* Error / ulp(t)      <= 1/2 + 1/2 * 2^(EXP(q)-EXP(t))
+         If EXP(q)-EXP(t)>0, <= 2^(EXP(q)-EXP(t)-1)*(1+2^-(EXP(q)-EXP(t)))
+                             <= 2^(EXP(q)-EXP(t))
+         If EXP(q)-EXP(t)<0, <= 2^0 */
+      /* We can get 0, but we can't round since q is inexact */
+      if (MPFR_LIKELY (!MPFR_IS_ZERO (t)))
+        {
+          err = (mp_exp_t) p - 1 - MAX (MPFR_GET_EXP(q)-MPFR_GET_EXP(t), 0);
+          if (MPFR_LIKELY (MPFR_CAN_ROUND (t, err, MPFR_PREC (y), rnd_mode)))
+            {
+              res = mpfr_set (y, t, rnd_mode);
+              break;
+            }
+        }
+      MPFR_ZIV_NEXT (loop, p);
+      mpfr_set_prec (t, p);
+      mpfr_set_prec (q, p);
+    }
+  MPFR_ZIV_FREE (loop);
+  mpfr_clear (t);
+  mpfr_clear (q);
+  return res;
+}
+
+int
+mpfr_sub_q (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr x, mpq_srcptr z,mp_rnd_t rnd_mode)
+{
+  mpfr_t t,q;
+  mp_prec_t p;
+  int res;
+  mp_exp_t err;
+  MPFR_ZIV_DECL (loop);
+
+  if (MPFR_UNLIKELY (MPFR_IS_SINGULAR (x)))
+    {
+      if (MPFR_IS_NAN (x))
+        {
+          MPFR_SET_NAN (y);
+          MPFR_RET_NAN;
+        }
+      else if (MPFR_IS_INF (x))
+        {
+          MPFR_ASSERTD (mpz_sgn (mpq_denref (z)) != 0);
+          MPFR_SET_INF (y);
+          MPFR_SET_SAME_SIGN (y, x);
+          MPFR_RET (0);
+        }
+      else
+        {
+          MPFR_ASSERTD (MPFR_IS_ZERO (x));
+
+          if (MPFR_UNLIKELY (mpq_sgn (z) == 0))
+            return mpfr_set (y, x, rnd_mode); /* signed 0 - Unsigned 0 */
+          else
+            {
+              res =  mpfr_set_q (y, z, MPFR_INVERT_RND (rnd_mode));
+              MPFR_CHANGE_SIGN (y);
+              return -res;
+            }
+        }
+    }
+
+  p = MPFR_PREC (y) + 10;
+  mpfr_init2 (t, p);
+  mpfr_init2 (q, p);
+
+  MPFR_ZIV_INIT (loop, p);
+  for(;;)
+    {
+      res = mpfr_set_q(q, z, GMP_RNDN);  /* Error <= 1/2 ulp(q) */
+      /* If z if @INF@ (1/0), res = 0, so it quits immediately */
+      if (MPFR_UNLIKELY (res == 0))
+        /* Result is exact so we can add it directly!*/
+        {
+          res = mpfr_sub (y, x, q, rnd_mode);
+          break;
+        }
+      mpfr_sub (t, x, q, GMP_RNDN);       /* Error <= 1/2 ulp(t) */
+      /* Error / ulp(t)      <= 1/2 + 1/2 * 2^(EXP(q)-EXP(t))
+         If EXP(q)-EXP(t)>0, <= 2^(EXP(q)-EXP(t)-1)*(1+2^-(EXP(q)-EXP(t)))
+                             <= 2^(EXP(q)-EXP(t))
+                             If EXP(q)-EXP(t)<0, <= 2^0 */
+      /* We can get 0, but we can't round since q is inexact */
+      if (MPFR_LIKELY (!MPFR_IS_ZERO (t)))
+        {
+          err = (mp_exp_t) p - 1 - MAX (MPFR_GET_EXP(q)-MPFR_GET_EXP(t), 0);
+          res = MPFR_CAN_ROUND (t, err, MPFR_PREC (y), rnd_mode);
+          if (MPFR_LIKELY (res != 0))  /* We can round! */
+            {
+              res = mpfr_set (y, t, rnd_mode);
+              break;
+            }
+        }
+      MPFR_ZIV_NEXT (loop, p);
+      mpfr_set_prec (t, p);
+      mpfr_set_prec (q, p);
+    }
+  MPFR_ZIV_FREE (loop);
+  mpfr_clear (t);
+  mpfr_clear (q);
+  return res;
+}
+
+int
+mpfr_cmp_q (mpfr_srcptr x, mpq_srcptr z)
+{
+  mpfr_t t;
+  int res;
+  mp_prec_t p;
+  /* x < a/b ? <=> x*b < a */
+  MPFR_ASSERTD (mpz_sgn (mpq_denref (z)) != 0);
+  MPFR_MPZ_SIZEINBASE2 (p, mpq_denref (z));
+  mpfr_init2 (t, MPFR_PREC(x) + p);
+  res = mpfr_mul_z (t, x, mpq_denref (z), GMP_RNDN );
+  MPFR_ASSERTD (res == 0);
+  res = mpfr_cmp_z (t, mpq_numref (z) );
+  mpfr_clear (t);
+  return res;
+}
+
+int
+mpfr_cmp_f (mpfr_srcptr x, mpf_srcptr z)
+{
+  mpfr_t t;
+  int res;
+
+  mpfr_init2 (t, MPFR_PREC_MIN + ABS(SIZ(z)) * BITS_PER_MP_LIMB );
+  res = mpfr_set_f (t, z, GMP_RNDN);
+  MPFR_ASSERTD (res == 0);
+  res = mpfr_cmp (x, t);
+  mpfr_clear (t);
+  return res;
+}