src/fdlibm/mprec.h

   1 /****************************************************************
   2  *
   3  * The author of this software is David M. Gay.
   4  *
   5  * Copyright (c) 1991, 2000 by AT&T.
   6  *
   7  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
   8  * purpose without fee is hereby granted, provided that this entire notice
   9  * is included in all copies of any software which is or includes a copy
  10  * or modification of this software and in all copies of the supporting
  11  * documentation for such software.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS BEING PROVIDED "AS IS", WITHOUT ANY EXPRESS OR IMPLIED
  14  * WARRANTY.  IN PARTICULAR, NEITHER THE AUTHOR NOR AT&T MAKES ANY
  15  * REPRESENTATION OR WARRANTY OF ANY KIND CONCERNING THE MERCHANTABILITY
  16  * OF THIS SOFTWARE OR ITS FITNESS FOR ANY PARTICULAR PURPOSE.
  17  *
  18  ***************************************************************/
  19
  20 /* Please send bug reports to
  21         David M. Gay
  22         AT&T Bell Laboratories, Room 2C-463
  23         600 Mountain Avenue
  24         Murray Hill, NJ 07974-2070
  25         U.S.A.
  26         dmg@research.att.com or research!dmg
  27  */
  28
  29 #ifndef __CLASSPATH_MPREC_H__
  30 #define __CLASSPATH_MPREC_H__
  31
  32 #include <config.h>
  33 /* #include "config-int.h" */
  34 #include <stdint.h>
  35 #include "ieeefp.h"
  36 /* CLASSPATH LOCAL */
  37 /* #include "namespace.h" */
  38
  39 #if defined HAVE_SYS_TYPES_H
  40 #include <sys/types.h>
  41 #endif
  42
  43 #if defined HAVE_SYS_CONFIG_H
  44 #include <sys/config.h>
  45 #endif
  46
  47 #ifdef __cplusplus
  48 extern "C" {
  49 #endif
  50
  51   /* These typedefs are true for the targets running Java. */
  52
  53 #ifdef __IEEE_LITTLE_ENDIAN
  54 #define IEEE_8087
  55 #endif
  56
  57 #ifdef __IEEE_BIG_ENDIAN
  58 #define IEEE_MC68k
  59 #endif
  60
  61 #ifdef __Z8000__
  62 #define Just_16
  63 #endif
  64
  65 #ifdef DEBUG
  66 #include "stdio.h"
  67 #include <stdlib.h>
  68 #define Bug(x) {fprintf(stderr, "%s\n", x); exit(1);}
  69 #endif
  70
  71
  72 #ifdef Unsigned_Shifts
  73 #define Sign_Extend(a,b) if (b < 0) a |= (uint32_t)0xffff0000;
  74 #else
  75 #define Sign_Extend(a,b) /*no-op*/
  76 #endif
  77
  78 #if defined(IEEE_8087) + defined(IEEE_MC68k) + defined(VAX) + defined(IBM) != 1
  79 Exactly one of IEEE_8087, IEEE_MC68k, VAX, or IBM should be defined.
  80 #endif
  81
  82 /* If we are going to examine or modify specific bits in a double using
  83    the word0 and/or word1 macros, then we must wrap the double inside
  84    a union.  This is necessary to avoid undefined behavior according to
  85    the ANSI C spec.  */
  86 union double_union
  87 {
  88   double d;
  89   uint32_t i[2];
  90 };
  91
  92 #ifdef IEEE_8087
  93 #define word0(x) (x.i[1])
  94 #define word1(x) (x.i[0])
  95 #else
  96 #define word0(x) (x.i[0])
  97 #define word1(x) (x.i[1])
  98 #endif
  99
 100 /* The following definition of Storeinc is appropriate for MIPS processors.
 101  * An alternative that might be better on some machines is
 102  * #define Storeinc(a,b,c) (*a++ = b << 16 | c & 0xffff)
 103  */
 104 #if defined(__IEEE_BYTES_LITTLE_ENDIAN) + defined(IEEE_8087) + defined(VAX)
 105 #define Storeinc(a,b,c) (((unsigned short *)a)[1] = (unsigned short)b, \
 106 ((unsigned short *)a)[0] = (unsigned short)c, a++)
 107 #else
 108 #define Storeinc(a,b,c) (((unsigned short *)a)[0] = (unsigned short)b, \
 109 ((unsigned short *)a)[1] = (unsigned short)c, a++)
 110 #endif
 111
 112 /* #define P DBL_MANT_DIG */
 113 /* Ten_pmax = floor(P*log(2)/log(5)) */
 114 /* Bletch = (highest power of 2 < DBL_MAX_10_EXP) / 16 */
 115 /* Quick_max = floor((P-1)*log(FLT_RADIX)/log(10) - 1) */
 116 /* Int_max = floor(P*log(FLT_RADIX)/log(10) - 1) */
 117
 118 #if defined(IEEE_8087) + defined(IEEE_MC68k)
 119 #if defined (_DOUBLE_IS_32BITS)
 120 #define Exp_shift   23
 121 #define Exp_shift1  23
 122 #define Exp_msk1    ((uint32_t)0x00800000L)
 123 #define Exp_msk11   ((uint32_t)0x00800000L)
 124 #define Exp_mask    ((uint32_t)0x7f800000L)
 125 #define P           24
 126 #define Bias        127
 127 #if 0
 128 #define IEEE_Arith  /* it is, but the code doesn't handle IEEE singles yet */
 129 #endif
 130 #define Emin        (-126)
 131 #define Exp_1       ((uint32_t)0x3f800000L)
 132 #define Exp_11      ((uint32_t)0x3f800000L)
 133 #define Ebits       8
 134 #define Frac_mask   ((uint32_t)0x007fffffL)
 135 #define Frac_mask1  ((uint32_t)0x007fffffL)
 136 #define Ten_pmax    10
 137 #define Sign_bit    ((uint32_t)0x80000000L)
 138 #define Ten_pmax    10
 139 #define Bletch      2
 140 #define Bndry_mask  ((uint32_t)0x007fffffL)
 141 #define Bndry_mask1 ((uint32_t)0x007fffffL)
 142 #define LSB 1
 143 #define Sign_bit    ((uint32_t)0x80000000L)
 144 #define Log2P       1
 145 #define Tiny0       0
 146 #define Tiny1       1
 147 #define Quick_max   5
 148 #define Int_max     6
 149 #define Infinite(x) (word0(x) == ((uint32_t)0x7f800000L))
 150 #undef word0
 151 #undef word1
 152
 153 #define word0(x) (x.i[0])
 154 #define word1(x) 0
 155 #else
 156
 157 #define Exp_shift  20
 158 #define Exp_shift1 20
 159 #define Exp_msk1    ((uint32_t)0x100000L)
 160 #define Exp_msk11   ((uint32_t)0x100000L)
 161 #define Exp_mask  ((uint32_t)0x7ff00000L)
 162 #define P 53
 163 #define Bias 1023
 164 #define IEEE_Arith
 165 #define Emin (-1022)
 166 #define Exp_1  ((uint32_t)0x3ff00000L)
 167 #define Exp_11 ((uint32_t)0x3ff00000L)
 168 #define Ebits 11
 169 #define Frac_mask  ((uint32_t)0xfffffL)
 170 #define Frac_mask1 ((uint32_t)0xfffffL)
 171 #define Ten_pmax 22
 172 #define Bletch 0x10
 173 #define Bndry_mask  ((uint32_t)0xfffffL)
 174 #define Bndry_mask1 ((uint32_t)0xfffffL)
 175 #define LSB 1
 176 #define Sign_bit ((uint32_t)0x80000000L)
 177 #define Log2P 1
 178 #define Tiny0 0
 179 #define Tiny1 1
 180 #define Quick_max 14
 181 #define Int_max 14
 182 #define Infinite(x) (word0(x) == ((uint32_t)0x7ff00000L)) /* sufficient test for here */
 183 #endif
 184
 185 #else
 186 #undef  Sudden_Underflow
 187 #define Sudden_Underflow
 188 #ifdef IBM
 189 #define Exp_shift  24
 190 #define Exp_shift1 24
 191 #define Exp_msk1   ((uint32_t)0x1000000L)
 192 #define Exp_msk11  ((uint32_t)0x1000000L)
 193 #define Exp_mask  ((uint32_t)0x7f000000L)
 194 #define P 14
 195 #define Bias 65
 196 #define Exp_1  ((uint32_t)0x41000000L)
 197 #define Exp_11 ((uint32_t)0x41000000L)
 198 #define Ebits 8 /* exponent has 7 bits, but 8 is the right value in b2d */
 199 #define Frac_mask  ((uint32_t)0xffffffL)
 200 #define Frac_mask1 ((uint32_t)0xffffffL)
 201 #define Bletch 4
 202 #define Ten_pmax 22
 203 #define Bndry_mask  ((uint32_t)0xefffffL)
 204 #define Bndry_mask1 ((uint32_t)0xffffffL)
 205 #define LSB 1
 206 #define Sign_bit ((uint32_t)0x80000000L)
 207 #define Log2P 4
 208 #define Tiny0 ((uint32_t)0x100000L)
 209 #define Tiny1 0
 210 #define Quick_max 14
 211 #define Int_max 15
 212 #else /* VAX */
 213 #define Exp_shift  23
 214 #define Exp_shift1 7
 215 #define Exp_msk1    0x80
 216 #define Exp_msk11   ((uint32_t)0x800000L)
 217 #define Exp_mask  ((uint32_t)0x7f80L)
 218 #define P 56
 219 #define Bias 129
 220 #define Exp_1  ((uint32_t)0x40800000L)
 221 #define Exp_11 ((uint32_t)0x4080L)
 222 #define Ebits 8
 223 #define Frac_mask  ((uint32_t)0x7fffffL)
 224 #define Frac_mask1 ((uint32_t)0xffff007fL)
 225 #define Ten_pmax 24
 226 #define Bletch 2
 227 #define Bndry_mask  ((uint32_t)0xffff007fL)
 228 #define Bndry_mask1 ((uint32_t)0xffff007fL)
 229 #define LSB ((uint32_t)0x10000L)
 230 #define Sign_bit ((uint32_t)0x8000L)
 231 #define Log2P 1
 232 #define Tiny0 0x80
 233 #define Tiny1 0
 234 #define Quick_max 15
 235 #define Int_max 15
 236 #endif
 237 #endif
 238
 239 #ifndef IEEE_Arith
 240 #define ROUND_BIASED
 241 #endif
 242
 243 #ifdef RND_PRODQUOT
 244 #define rounded_product(a,b) a = rnd_prod(a, b)
 245 #define rounded_quotient(a,b) a = rnd_quot(a, b)
 246 #ifdef KR_headers
 247 extern double rnd_prod(), rnd_quot();
 248 #else
 249 extern double rnd_prod(double, double), rnd_quot(double, double);
 250 #endif
 251 #else
 252 #define rounded_product(a,b) a *= b
 253 #define rounded_quotient(a,b) a /= b
 254 #endif
 255
 256 #define Big0 (Frac_mask1 | Exp_msk1*(DBL_MAX_EXP+Bias-1))
 257 #define Big1 ((uint32_t)0xffffffffL)
 258
 259 #ifndef Just_16
 260 /* When Pack_32 is not defined, we store 16 bits per 32-bit long.
 261  * This makes some inner loops simpler and sometimes saves work
 262  * during multiplications, but it often seems to make things slightly
 263  * slower.  Hence the default is now to store 32 bits per long.
 264  */
 265
 266 #ifndef Pack_32
 267 #if SIZEOF_VOID_P != 8
 268 #define Pack_32
 269 #endif
 270 #endif
 271 #endif
 272
 273
 274 #define MAX_BIGNUMS 16
 275 #ifdef Pack_32
 276 #define MAX_BIGNUM_WDS 32
 277 #else
 278   /* Note that this is a workaround for */
 279 #define MAX_BIGNUM_WDS 128
 280 #endif
 281
 282 struct _Jv_Bigint
 283 {
 284   struct _Jv_Bigint *_next;
 285   int _k, _maxwds, _sign, _wds;
 286   unsigned long _x[1];
 287 };
 288
 289
 290 #define _PTR            void *
 291 #define _AND            ,
 292 #define _NOARGS         void
 293 #define _CONST          const
 294 #define _VOLATILE       volatile
 295 #define _SIGNED         signed
 296 #define _DOTS           , ...
 297 #define _VOID void
 298 #define _EXFUN(name, proto)             name proto
 299 #define _DEFUN(name, arglist, args)     name(args)
 300 #define _DEFUN_VOID(name)               name(_NOARGS)
 301 #define _CAST_VOID (void)
 302
 303
 304 struct _Jv_reent
 305 {
 306   /* local copy of errno */
 307   int _errno;
 308
 309   /* used by mprec routines */
 310   struct _Jv_Bigint *_result;
 311   int _result_k;
 312   struct _Jv_Bigint *_p5s;
 313
 314   struct _Jv_Bigint **_freelist;
 315   int _max_k;
 316 };
 317
 318
 319 typedef struct _Jv_Bigint _Jv_Bigint;
 320
 321 #define Balloc  _Jv_Balloc
 322 #define Bfree   _Jv_Bfree
 323 #define multadd _Jv_multadd
 324 #define s2b     _Jv_s2b
 325 #define lo0bits _Jv_lo0bits
 326 #define hi0bits _Jv_hi0bits
 327 #define i2b     _Jv_i2b
 328 #define mult    _Jv_mult
 329 #define pow5mult        _Jv_pow5mult
 330 #define lshift  _Jv_lshift
 331 #define cmp     _Jv__mcmp
 332 #define diff    _Jv__mdiff
 333 #define ulp     _Jv_ulp
 334 #define b2d     _Jv_b2d
 335 #define d2b     _Jv_d2b
 336 #define ratio   _Jv_ratio
 337
 338 #define tens _Jv__mprec_tens
 339 #define bigtens _Jv__mprec_bigtens
 340 #define tinytens _Jv__mprec_tinytens
 341
 342 #define _dtoa _Jv_dtoa
 343 #define _dtoa_r _Jv_dtoa_r
 344 #define _strtod_r _Jv_strtod_r
 345
 346 extern double _EXFUN(_strtod_r, (struct _Jv_reent *ptr, const char *s00, char **se));
 347 extern char* _EXFUN(_dtoa_r, (struct _Jv_reent *ptr, double d,
 348                               int mode, int ndigits, int *decpt, int *sign,
 349                               char **rve, int float_type));
 350 void _EXFUN(_dtoa, (double d, int mode, int ndigits, int *decpt, int *sign,
 351                     char **rve, char *buf, int float_type));
 352
 353 double          _EXFUN(ulp,(double x));
 354 double          _EXFUN(b2d,(_Jv_Bigint *a , int *e));
 355 _Jv_Bigint *    _EXFUN(Balloc,(struct _Jv_reent *p, int k));
 356 void            _EXFUN(Bfree,(struct _Jv_reent *p, _Jv_Bigint *v));
 357 _Jv_Bigint *    _EXFUN(multadd,(struct _Jv_reent *p, _Jv_Bigint *, int, int));
 358 _Jv_Bigint *    _EXFUN(s2b,(struct _Jv_reent *, const char*, int, int, unsigned long));
 359 _Jv_Bigint *    _EXFUN(i2b,(struct _Jv_reent *,int));
 360 _Jv_Bigint *    _EXFUN(mult, (struct _Jv_reent *, _Jv_Bigint *, _Jv_Bigint *));
 361 _Jv_Bigint *    _EXFUN(pow5mult, (struct _Jv_reent *, _Jv_Bigint *, int k));
 362 int             _EXFUN(hi0bits,(unsigned long));
 363 int             _EXFUN(lo0bits,(unsigned long *));
 364 _Jv_Bigint *    _EXFUN(d2b,(struct _Jv_reent *p, double d, int *e, int *bits));
 365 _Jv_Bigint *    _EXFUN(lshift,(struct _Jv_reent *p, _Jv_Bigint *b, int k));
 366 _Jv_Bigint *    _EXFUN(diff,(struct _Jv_reent *p, _Jv_Bigint *a, _Jv_Bigint *b));
 367 int             _EXFUN(cmp,(_Jv_Bigint *a, _Jv_Bigint *b));
 368
 369 double          _EXFUN(ratio,(_Jv_Bigint *a, _Jv_Bigint *b));
 370 #define Bcopy(x,y) memcpy((char *)&x->_sign, (char *)&y->_sign, y->_wds*sizeof(long) + 2*sizeof(int))
 371
 372 #if defined(_DOUBLE_IS_32BITS) && defined(__v800)
 373 #define n_bigtens 2
 374 #else
 375 #define n_bigtens 5
 376 #endif
 377
 378 extern _CONST double tinytens[];
 379 extern _CONST double bigtens[];
 380 extern _CONST double tens[];
 381
 382 #ifdef __cplusplus
 383 }
 384 #endif
 385
 386 #endif /* __CLASSPATH_MPREC_H__ */