]> oss.titaniummirror.com Git - msp430-gcc.git/blobdiff - mpfr/add1sp.c
Imported gcc-4.4.3
[msp430-gcc.git] / mpfr / add1sp.c
diff --git a/mpfr/add1sp.c b/mpfr/add1sp.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0b253e2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,384 @@
+/* mpfr_add1sp -- internal function to perform a "real" addition
+   All the op must have the same precision
+
+Copyright 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"
+
+/* Check if we have to check the result of mpfr_add1sp with mpfr_add1 */
+#ifdef WANT_ASSERT
+# if WANT_ASSERT >= 2
+
+int mpfr_add1sp2 (mpfr_ptr, mpfr_srcptr, mpfr_srcptr, mp_rnd_t);
+int mpfr_add1sp (mpfr_ptr a, mpfr_srcptr b, mpfr_srcptr c, mp_rnd_t rnd_mode)
+{
+  mpfr_t tmpa, tmpb, tmpc;
+  int inexb, inexc, inexact, inexact2;
+
+  mpfr_init2 (tmpa, MPFR_PREC (a));
+  mpfr_init2 (tmpb, MPFR_PREC (b));
+  mpfr_init2 (tmpc, MPFR_PREC (c));
+
+  inexb = mpfr_set (tmpb, b, GMP_RNDN);
+  MPFR_ASSERTN (inexb == 0);
+
+  inexc = mpfr_set (tmpc, c, GMP_RNDN);
+  MPFR_ASSERTN (inexc == 0);
+
+  inexact2 = mpfr_add1 (tmpa, tmpb, tmpc, rnd_mode);
+  inexact  = mpfr_add1sp2 (a, b, c, rnd_mode);
+
+  if (mpfr_cmp (tmpa, a) || inexact != inexact2)
+    {
+      fprintf (stderr, "add1 & add1sp return different values for %s\n"
+               "Prec_a = %lu, Prec_b = %lu, Prec_c = %lu\nB = ",
+               mpfr_print_rnd_mode (rnd_mode),
+               MPFR_PREC (a), MPFR_PREC (b), MPFR_PREC (c));
+      mpfr_fprint_binary (stderr, tmpb);
+      fprintf (stderr, "\nC = ");
+      mpfr_fprint_binary (stderr, tmpc);
+      fprintf (stderr, "\n\nadd1  : ");
+      mpfr_fprint_binary (stderr, tmpa);
+      fprintf (stderr, "\nadd1sp: ");
+      mpfr_fprint_binary (stderr, a);
+      fprintf (stderr, "\nInexact sp = %d | Inexact = %d\n",
+               inexact, inexact2);
+      MPFR_ASSERTN (0);
+    }
+  mpfr_clears (tmpa, tmpb, tmpc, (mpfr_ptr) 0);
+  return inexact;
+}
+#  define mpfr_add1sp mpfr_add1sp2
+# endif
+#endif
+
+/* Debugging support */
+#ifdef DEBUG
+# undef DEBUG
+# define DEBUG(x) (x)
+#else
+# define DEBUG(x) /**/
+#endif
+
+/* compute sign(b) * (|b| + |c|)
+   Returns 0 iff result is exact,
+   a negative value when the result is less than the exact value,
+   a positive value otherwise. */
+int
+mpfr_add1sp (mpfr_ptr a, mpfr_srcptr b, mpfr_srcptr c, mp_rnd_t rnd_mode)
+{
+  mp_exp_unsigned_t d;
+  mp_prec_t p;
+  unsigned int sh;
+  mp_size_t n;
+  mp_limb_t *ap, *cp;
+  mp_exp_t  bx;
+  mp_limb_t limb;
+  int inexact;
+  MPFR_TMP_DECL(marker);
+
+  MPFR_TMP_MARK(marker);
+
+  MPFR_ASSERTD(MPFR_PREC(a) == MPFR_PREC(b) && MPFR_PREC(b) == MPFR_PREC(c));
+  MPFR_ASSERTD(MPFR_IS_PURE_FP(b) && MPFR_IS_PURE_FP(c));
+  MPFR_ASSERTD(MPFR_GET_EXP(b) >= MPFR_GET_EXP(c));
+
+  /* Read prec and num of limbs */
+  p = MPFR_PREC(b);
+  n = (p+BITS_PER_MP_LIMB-1)/BITS_PER_MP_LIMB;
+  MPFR_UNSIGNED_MINUS_MODULO(sh, p);
+  bx = MPFR_GET_EXP(b);
+  d = (mpfr_uexp_t) (bx - MPFR_GET_EXP(c));
+
+  DEBUG (printf ("New add1sp with diff=%lu\n", (unsigned long) d));
+
+  if (MPFR_UNLIKELY(d == 0))
+    {
+      /* d==0 */
+      DEBUG( mpfr_print_mant_binary("C= ", MPFR_MANT(c), p) );
+      DEBUG( mpfr_print_mant_binary("B= ", MPFR_MANT(b), p) );
+      bx++;                                /* exp + 1 */
+      ap = MPFR_MANT(a);
+      limb = mpn_add_n(ap, MPFR_MANT(b), MPFR_MANT(c), n);
+      DEBUG( mpfr_print_mant_binary("A= ", ap, p) );
+      MPFR_ASSERTD(limb != 0);             /* There must be a carry */
+      limb = ap[0];                        /* Get LSB (In fact, LSW) */
+      mpn_rshift(ap, ap, n, 1);            /* Shift mantissa A */
+      ap[n-1] |= MPFR_LIMB_HIGHBIT;        /* Set MSB */
+      ap[0]   &= ~MPFR_LIMB_MASK(sh);      /* Clear LSB bit */
+      if (MPFR_LIKELY((limb&(MPFR_LIMB_ONE<<sh)) == 0)) /* Check exact case */
+        { inexact = 0; goto set_exponent; }
+      /* Zero: Truncate
+         Nearest: Even Rule => truncate or add 1
+         Away: Add 1 */
+      if (MPFR_LIKELY(rnd_mode==GMP_RNDN))
+        {
+          if (MPFR_LIKELY((ap[0]&(MPFR_LIMB_ONE<<sh))==0))
+            { inexact = -1; goto set_exponent; }
+          else
+            goto add_one_ulp;
+        }
+      MPFR_UPDATE_RND_MODE(rnd_mode, MPFR_IS_NEG(b));
+      if (rnd_mode==GMP_RNDZ)
+        { inexact = -1; goto set_exponent; }
+      else
+        goto add_one_ulp;
+    }
+  else if (MPFR_UNLIKELY (d >= p))
+    {
+      if (MPFR_LIKELY (d > p))
+        {
+          /* d > p : Copy B in A */
+          /* Away:    Add 1
+             Nearest: Trunc
+             Zero:    Trunc */
+          if (MPFR_LIKELY (rnd_mode==GMP_RNDN
+                           || MPFR_IS_LIKE_RNDZ (rnd_mode, MPFR_IS_NEG (b))))
+            {
+            copy_set_exponent:
+              ap = MPFR_MANT (a);
+              MPN_COPY (ap, MPFR_MANT(b), n);
+              inexact = -1;
+              goto set_exponent;
+            }
+          else
+            {
+            copy_add_one_ulp:
+              ap = MPFR_MANT(a);
+              MPN_COPY (ap, MPFR_MANT(b), n);
+              goto add_one_ulp;
+            }
+        }
+      else
+        {
+          /* d==p : Copy B in A */
+          /* Away:    Add 1
+             Nearest: Even Rule if C is a power of 2, else Add 1
+             Zero:    Trunc */
+          if (MPFR_LIKELY(rnd_mode==GMP_RNDN))
+            {
+              /* Check if C was a power of 2 */
+              cp = MPFR_MANT(c);
+              if (MPFR_UNLIKELY(cp[n-1] == MPFR_LIMB_HIGHBIT))
+                {
+                  mp_size_t k = n-1;
+                  do {
+                    k--;
+                  } while (k>=0 && cp[k]==0);
+                  if (MPFR_UNLIKELY(k<0))
+                    /* Power of 2: Even rule */
+                    if ((MPFR_MANT (b)[0]&(MPFR_LIMB_ONE<<sh))==0)
+                      goto copy_set_exponent;
+                }
+              /* Not a Power of 2 */
+              goto copy_add_one_ulp;
+            }
+          else if (MPFR_IS_LIKE_RNDZ (rnd_mode, MPFR_IS_NEG (b)))
+            goto copy_set_exponent;
+          else
+            goto copy_add_one_ulp;
+        }
+    }
+  else
+    {
+      mp_limb_t mask;
+      mp_limb_t bcp, bcp1; /* Cp and C'p+1 */
+
+      /* General case: 1 <= d < p */
+      cp = (mp_limb_t*) MPFR_TMP_ALLOC(n * BYTES_PER_MP_LIMB);
+
+      /* Shift c in temporary allocated place */
+      {
+        mp_exp_unsigned_t dm;
+        mp_size_t m;
+
+        dm = d % BITS_PER_MP_LIMB;
+        m = d / BITS_PER_MP_LIMB;
+        if (MPFR_UNLIKELY(dm == 0))
+          {
+            /* dm = 0 and m > 0: Just copy */
+            MPFR_ASSERTD(m!=0);
+            MPN_COPY(cp, MPFR_MANT(c)+m, n-m);
+            MPN_ZERO(cp+n-m, m);
+          }
+        else if (MPFR_LIKELY(m == 0))
+          {
+            /* dm >=1 and m == 0: just shift */
+            MPFR_ASSERTD(dm >= 1);
+            mpn_rshift(cp, MPFR_MANT(c), n, dm);
+          }
+        else
+          {
+            /* dm > 0 and m > 0: shift and zero  */
+            mpn_rshift(cp, MPFR_MANT(c)+m, n-m, dm);
+            MPN_ZERO(cp+n-m, m);
+          }
+      }
+
+      DEBUG( mpfr_print_mant_binary("Before", MPFR_MANT(c), p) );
+      DEBUG( mpfr_print_mant_binary("B=    ", MPFR_MANT(b), p) );
+      DEBUG( mpfr_print_mant_binary("After ", cp, p) );
+
+      /* Compute bcp=Cp and bcp1=C'p+1 */
+      if (MPFR_LIKELY (sh > 0))
+        {
+          /* Try to compute them from C' rather than C */
+          bcp = (cp[0] & (MPFR_LIMB_ONE<<(sh-1))) ;
+          if (MPFR_LIKELY(cp[0]&MPFR_LIMB_MASK(sh-1)))
+            bcp1 = 1;
+          else
+            {
+              /* We can't compute C'p+1 from C'. Compute it from C */
+              /* Start from bit x=p-d+sh in mantissa C
+                 (+sh since we have already looked sh bits in C'!) */
+              mpfr_prec_t x = p-d+sh-1;
+              if (MPFR_LIKELY(x>p))
+                /* We are already looked at all the bits of c, so C'p+1 = 0*/
+                bcp1 = 0;
+              else
+                {
+                  mp_limb_t *tp = MPFR_MANT(c);
+                  mp_size_t kx = n-1 - (x / BITS_PER_MP_LIMB);
+                  mpfr_prec_t sx = BITS_PER_MP_LIMB-1-(x%BITS_PER_MP_LIMB);
+                  DEBUG (printf ("(First) x=%lu Kx=%ld Sx=%lu\n",
+                                 (unsigned long) x, (long) kx,
+                                 (unsigned long) sx));
+                  /* Looks at the last bits of limb kx (if sx=0 does nothing)*/
+                  if (tp[kx] & MPFR_LIMB_MASK(sx))
+                    bcp1 = 1;
+                  else
+                    {
+                      /*kx += (sx==0);*/
+                      /*If sx==0, tp[kx] hasn't been checked*/
+                      do {
+                        kx--;
+                      } while (kx>=0 && tp[kx]==0);
+                      bcp1 = (kx >= 0);
+                    }
+                }
+            }
+        }
+      else /* sh == 0 */
+        {
+          /* Compute Cp and C'p+1 from C with sh=0 */
+          mp_limb_t *tp = MPFR_MANT(c);
+          /* Start from bit x=p-d in mantissa C */
+          mpfr_prec_t  x = p-d;
+          mp_size_t   kx = n-1 - (x / BITS_PER_MP_LIMB);
+          mpfr_prec_t sx = BITS_PER_MP_LIMB-1-(x%BITS_PER_MP_LIMB);
+          MPFR_ASSERTD(p >= d);
+          bcp = tp[kx] & (MPFR_LIMB_ONE<<sx);
+          /* Looks at the last bits of limb kx (If sx=0, does nothing)*/
+          if (tp[kx]&MPFR_LIMB_MASK(sx))
+            bcp1 = 1;
+          else
+            {
+              do {
+                kx--;
+              } while (kx>=0 && tp[kx]==0);
+              bcp1 = (kx>=0);
+            }
+        }
+      DEBUG (printf("sh=%u Cp=%lu C'p+1=%lu\n", sh,
+                    (unsigned long) bcp, (unsigned long) bcp1));
+
+      /* Clean shifted C' */
+      mask = ~MPFR_LIMB_MASK(sh);
+      cp[0] &= mask;
+
+      /* Add the mantissa c from b in a */
+      ap = MPFR_MANT(a);
+      limb = mpn_add_n (ap, MPFR_MANT(b), cp, n);
+      DEBUG( mpfr_print_mant_binary("Add=  ", ap, p) );
+
+      /* Check for overflow */
+      if (MPFR_UNLIKELY (limb))
+        {
+          limb = ap[0] & (MPFR_LIMB_ONE<<sh); /* Get LSB */
+          mpn_rshift (ap, ap, n, 1);          /* Shift mantissa*/
+          bx++;                               /* Fix exponent */
+          ap[n-1] |= MPFR_LIMB_HIGHBIT;       /* Set MSB */
+          ap[0]   &= mask;                    /* Clear LSB bit */
+          bcp1    |= bcp;                     /* Recompute C'p+1 */
+          bcp      = limb;                    /* Recompute Cp */
+          DEBUG (printf ("(Overflow) Cp=%lu C'p+1=%lu\n",
+                         (unsigned long) bcp, (unsigned long) bcp1));
+          DEBUG (mpfr_print_mant_binary ("Add=  ", ap, p));
+        }
+
+      /* Round:
+          Zero: Truncate but could be exact.
+          Away: Add 1 if Cp or C'p+1 !=0
+          Nearest: Truncate but could be exact if Cp==0
+                   Add 1 if C'p+1 !=0,
+                   Even rule else */
+      if (MPFR_LIKELY(rnd_mode == GMP_RNDN))
+        {
+          if (MPFR_LIKELY(bcp == 0))
+            { inexact = MPFR_LIKELY(bcp1) ? -1 : 0; goto set_exponent; }
+          else if (MPFR_UNLIKELY(bcp1==0) && (ap[0]&(MPFR_LIMB_ONE<<sh))==0)
+            { inexact = -1; goto set_exponent; }
+          else
+            goto add_one_ulp;
+        }
+      MPFR_UPDATE_RND_MODE(rnd_mode, MPFR_IS_NEG(b));
+      if (rnd_mode == GMP_RNDZ)
+        {
+          inexact = MPFR_LIKELY(bcp || bcp1) ? -1 : 0;
+          goto set_exponent;
+        }
+      else
+        {
+          if (MPFR_UNLIKELY(bcp==0 && bcp1==0))
+            { inexact = 0; goto set_exponent; }
+          else
+            goto add_one_ulp;
+        }
+    }
+  MPFR_ASSERTN(0);
+
+ add_one_ulp:
+  /* add one unit in last place to a */
+  DEBUG( printf("AddOneUlp\n") );
+  if (MPFR_UNLIKELY( mpn_add_1(ap, ap, n, MPFR_LIMB_ONE<<sh) ))
+    {
+      /* Case 100000x0 = 0x1111x1 + 1*/
+      DEBUG( printf("Pow of 2\n") );
+      bx++;
+      ap[n-1] = MPFR_LIMB_HIGHBIT;
+    }
+  inexact = 1;
+
+ set_exponent:
+  if (MPFR_UNLIKELY(bx > __gmpfr_emax)) /* Check for overflow */
+    {
+      DEBUG( printf("Overflow\n") );
+      MPFR_TMP_FREE(marker);
+      MPFR_SET_SAME_SIGN(a,b);
+      return mpfr_overflow(a, rnd_mode, MPFR_SIGN(a));
+    }
+  MPFR_SET_EXP (a, bx);
+  MPFR_SET_SAME_SIGN(a,b);
+
+  MPFR_TMP_FREE(marker);
+  MPFR_RET (inexact * MPFR_INT_SIGN (a));
+}