Use new atomis with allocated_heap.
[mono.git] / mono / metadata / decimal.c
index 0fff7d5b39987c56d000d6d5470094cf7e2d071a..984279f70dd8f999a0d06339696e3332fce5dc55 100644 (file)
@@ -1,24 +1,32 @@
 /* 
  decimal.c
-
  conversions and numerical operations for the c# type System.Decimal
-
  Author: Martin Weindel (martin.weindel@t-online.de)
-
  (C) 2001 by Martin Weindel
-*/
* decimal.c
+ *
* conversions and numerical operations for the c# type System.Decimal
+ *
* Author: Martin Weindel (martin.weindel@t-online.de)
+ *
* (C) 2001 by Martin Weindel
+ */
 
 /*
  * machine dependent configuration for 
  * CSharp value type System.Decimal
  */
 
+#include "config.h"
 #include <mono/metadata/exception.h>
 #include <stdio.h>
-#include <memory.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <math.h>
+#ifdef HAVE_MEMORY_H
+#include <memory.h>
+#endif
+#ifdef _MSC_VER
+#include <intrin.h>
+#endif
+
+#ifndef DISABLE_DECIMAL
 
 /* needed for building microsoft dll */
 #ifdef __GNUC__
@@ -395,8 +403,8 @@ DECINLINE static void div192by32(guint64* plo, guint64* pmi, guint64* phi,
 
 /* returns upper 32bit for a(192bit) /= b(32bit)
    a will contain remainder */
-static guint32 div192by96to32withRest(guint64* palo, guint64* pami, guint64* pahi, 
-                                      guint32 blo, guint32 bmi, guint32 bhi)
+DECINLINE static guint32 div192by96to32withRest(guint64* palo, guint64* pami, guint64* pahi, 
+                                                                                               guint32 blo, guint32 bmi, guint32 bhi)
 {
     guint64 rlo, rmi, rhi; /* remainder */
     guint64 tlo, thi; /* term */
@@ -423,9 +431,9 @@ static guint32 div192by96to32withRest(guint64* palo, guint64* pami, guint64* pah
 
 /* c(128bit) = a(192bit) / b(96bit) 
    b must be >= 2^95 */
-static void div192by96to128(guint64 alo, guint64 ami, guint64 ahi,
-                            guint32 blo, guint32 bmi, guint32 bhi,
-                            guint64* pclo, guint64* pchi)
+DECINLINE static void div192by96to128(guint64 alo, guint64 ami, guint64 ahi,
+                                                                         guint32 blo, guint32 bmi, guint32 bhi,
+                                                                         guint64* pclo, guint64* pchi)
 {
     guint64 rlo, rmi, rhi; /* remainder */
     guint32 h, c;
@@ -459,8 +467,8 @@ DECINLINE static void roundUp128(guint64* pclo, guint64* pchi) {
     if (++(*pclo) == 0) ++(*pchi);
 }
 
-static int normalize128(guint64* pclo, guint64* pchi, int* pScale, 
-                        int roundFlag, int roundBit)
+DECINLINE static int normalize128(guint64* pclo, guint64* pchi, int* pScale, 
+                                                                 int roundFlag, int roundBit)
 {
     guint32 overhang = (guint32)(*pchi >> 32);
     int scale = *pScale;
@@ -515,101 +523,104 @@ DECINLINE static int maxLeftShift(/*[In, Out]*/decimal_repr* pA)
 DECINLINE static void rshift128(guint64* pclo, guint64* pchi)
 {
     *pclo >>= 1;
-    if (*pchi & 1) *pclo |= LIT_GUINT64_HIGHBIT;
+       *pclo |= (*pchi & 1) << 63;
     *pchi >>= 1;
 }
 
 DECINLINE static void lshift96(guint32* pclo, guint32* pcmid, guint32* pchi)
 {
     *pchi <<= 1;
-    if (*pcmid & LIT_GUINT32_HIGHBIT) (*pchi)++;
+       *pchi |= (*pcmid & LIT_GUINT32_HIGHBIT) >> 31;
     *pcmid <<= 1;
-    if (*pclo & LIT_GUINT32_HIGHBIT) (*pcmid)++;
+       *pcmid |= (*pclo & LIT_GUINT32_HIGHBIT) >> 31;
     *pclo <<= 1;
 }
 
 DECINLINE static void lshift128(guint64* pclo, guint64* pchi)
 {
     *pchi <<= 1;
-    if (*pclo & LIT_GUINT64_HIGHBIT) (*pchi)++;
+       *pchi |= (*pclo & LIT_GUINT64_HIGHBIT) >> 63;
     *pclo <<= 1;
 }
 
 DECINLINE static void rshift192(guint64* pclo, guint64* pcmi, guint64* pchi)
 {
     *pclo >>= 1;
-    if (*pcmi & 1) *pclo |= LIT_GUINT64_HIGHBIT;
+       *pclo |= (*pcmi & 1) << 63;
     *pcmi >>= 1;
-    if (*pchi & 1) *pcmi |= LIT_GUINT64_HIGHBIT;
+       *pcmi |= (*pchi & 1) << 63;
     *pchi >>= 1;
 }
 
+static inline gint
+my_g_bit_nth_msf (gsize mask)
+{
+       /* Mask is expected to be != 0 */
+#if defined(__i386__) && defined(__GNUC__)
+       int r;
+
+       __asm__("bsrl %1,%0\n\t"
+                       : "=r" (r) : "rm" (mask));
+       return r;
+#elif defined(__x86_64) && defined(__GNUC__)
+       guint64 r;
+
+       __asm__("bsrq %1,%0\n\t"
+                       : "=r" (r) : "rm" (mask));
+       return r;
+#elif defined(__i386__) && defined(_MSC_VER)
+       unsigned long bIndex = 0;
+       if (_BitScanReverse (&bIndex, mask))
+               return bIndex;
+       return -1;
+#elif defined(__x86_64__) && defined(_MSC_VER)
+       unsigned long bIndex = 0;
+       if (_BitScanReverse64 (&bIndex, mask))
+               return bIndex;
+       return -1;
+#elif defined(__s390x__) && defined(__NOT_YET)
+       guint64 r;
+
+       __asm__("\tlrvgr\t%1,%1\n"
+               "\tflogr\t%0,%1\n"
+               "\tjz\t0f\n"
+               "\tlghi\t%0,-1\n"
+               "0:\n"
+               : "=r" (r) : "r" (mask) : "cc");
+#else
+       int i;
+
+       i = sizeof (gsize) * 8;
+       while (i > 0) {
+               i --;
+               if (mask & (1UL << i))
+                       return i;
+       }
+       return -1;
+#endif
+}
+
 /* returns log2(a) or DECIMAL_LOG_NEGINF for a = 0 */
 DECINLINE static int log2_32(guint32 a)
 {
-    int tlog2 = 0;
-
     if (a == 0) return DECIMAL_LOG_NEGINF;
 
-    if ((a >> 16) != 0) {
-        a >>= 16;
-        tlog2 += 16;
-    }
-    if ((a >> 8) != 0) {
-        a >>= 8;
-        tlog2 += 8;
-    }
-    if ((a >> 4) != 0) {
-        a >>= 4;
-        tlog2 += 4;
-    }
-    if ((a >> 2) != 0) {
-        a >>= 2;
-        tlog2 += 2;
-    }
-    if ((a >> 1) != 0) {
-        a >>= 1;
-        tlog2 += 1;
-    }
-    tlog2 += (int) a;
-
-    return tlog2;
+       return my_g_bit_nth_msf (a) + 1;
 }
 
 /* returns log2(a) or DECIMAL_LOG_NEGINF for a = 0 */
 DECINLINE static int log2_64(guint64 a)
 {
-    int tlog2 = 0;
-
     if (a == 0) return DECIMAL_LOG_NEGINF;
 
-    if ((a >> 32) != 0) {
-        a >>= 32;
-        tlog2 += 32;
-    }
-    if ((a >> 16) != 0) {
-        a >>= 16;
-        tlog2 += 16;
-    }
-    if ((a >> 8) != 0) {
-        a >>= 8;
-        tlog2 += 8;
-    }
-    if ((a >> 4) != 0) {
-        a >>= 4;
-        tlog2 += 4;
-    }
-    if ((a >> 2) != 0) {
-        a >>= 2;
-        tlog2 += 2;
-    }
-    if ((a >> 1) != 0) {
-        a >>= 1;
-        tlog2 += 1;
-    }
-    tlog2 += (int) a;
-
-    return tlog2;
+#if SIZEOF_VOID_P == 8
+       return my_g_bit_nth_msf (a) + 1;
+#else
+       if ((a >> 32) == 0)
+               return my_g_bit_nth_msf ((guint32)a) + 1;
+       else
+               return my_g_bit_nth_msf ((guint32)(a >> 32)) + 1 + 32;
+#endif
 }
 
 /* returns log2(a) or DECIMAL_LOG_NEGINF for a = 0 */
@@ -689,11 +700,38 @@ DECINLINE static int rescale128(guint64* pclo, guint64* pchi, int* pScale, int t
         /* reduce exp */
         while (texp > 0 && scale <= maxScale) {
             overhang = (guint32)(*pchi >> 32);
-            while (texp > 0 && ((*pclo & 1) == 0 || overhang > (2<<DECIMAL_MAX_INTFACTORS))) {
-                if (--texp == 0) roundBit = (int)(*pclo & 1);
+
+                       /* The original loop was this: */
+                       /*
+            while (texp > 0 && (overhang > (2<<DECIMAL_MAX_INTFACTORS) || (*pclo & 1) == 0)) {
+                               if (--texp == 0)
+                                       roundBit = (int)(*pclo & 1);
                 rshift128(pclo, pchi);
                 overhang = (guint32)(*pchi >> 32);
             }
+                       */
+                       if (overhang > 0) {
+                               int msf = my_g_bit_nth_msf (overhang);
+                               int shift = msf - (DECIMAL_MAX_INTFACTORS + 2);
+
+                               if (shift >= texp)
+                                       shift = texp - 1;
+
+                               if (shift > 0) {
+                                       texp -= shift;
+                                       *pclo = (*pclo >> shift) | ((*pchi & ((1 << shift) - 1)) << (64 - shift));
+                                       *pchi >>= shift;
+                                       overhang >>= shift;
+
+                                       g_assert (texp > 0);
+                                       g_assert (overhang > (2 << DECIMAL_MAX_INTFACTORS));
+                               }
+                       }
+            while (texp > 0 && (overhang > (2<<DECIMAL_MAX_INTFACTORS) || (*pclo & 1) == 0)) {
+                               if (--texp == 0) roundBit = (int)(*pclo & 1);
+                rshift128(pclo, pchi);
+                overhang >>= 1;
+            }
 
             if (texp > DECIMAL_MAX_INTFACTORS) i = DECIMAL_MAX_INTFACTORS;
             else i = texp;
@@ -738,6 +776,34 @@ DECINLINE static int rescale128(guint64* pclo, guint64* pchi, int* pScale, int t
     return normalize128(pclo, pchi, pScale, roundFlag, roundBit);
 }
 
+guint32 rest;
+static void trimExcessScale(guint64* pclo, guint64* pchi, int* pScale)
+{
+       guint64 ilo = *pclo, lastlo;
+       guint64 ihi = *pchi, lasthi;
+       int scale = *pScale;
+       int i = 0, roundBit;
+       
+       while (scale > 0) {
+               scale--;
+               i++;
+               lastlo = ilo;
+               lasthi = ihi;
+               
+               roundBit = div128by32(&ilo, &ihi, 10, &rest);
+               if (rest != 0){
+                       i--;
+                       if (i == 0)
+                               return;
+
+                       *pclo = lastlo;
+                       *pchi = lasthi;
+                       *pScale = scale+1;
+                       return;
+               }
+       }
+}
+
 /* performs a += b */
 gint32 mono_decimalIncr(/*[In, Out]*/decimal_repr* pA, /*[In]*/decimal_repr* pB)
 {
@@ -774,7 +840,7 @@ gint32 mono_decimalIncr(/*[In, Out]*/decimal_repr* pA, /*[In]*/decimal_repr* pB)
         /* Estimate log10 and scale of result for adjusting scales */
         log2A = log2withScale_128(alo, ahi, scaleA);
         log2B = log2withScale_128(blo, bhi, scaleB);
-        log2Result = (log2A >= log2B) ? log2A : log2B;
+        log2Result = MAX (log2A, log2B);
         if (!subFlag) log2Result++; /* result can have one bit more */
         log10Result = (log2Result * 1000) / 3322 + 1;
         /* we will calculate in 128bit, so we may need to adjust scale */
@@ -802,8 +868,6 @@ gint32 mono_decimalIncr(/*[In, Out]*/decimal_repr* pA, /*[In]*/decimal_repr* pB)
             add128(alo, ahi, blo, bhi, &alo, &ahi);
         }
 
-        if (rc != DECIMAL_SUCCESS) return rc;
-
         rc = rescale128(&alo, &ahi,&scaleA, 0, 0, DECIMAL_MAX_SCALE, 1);
     }
 
@@ -881,7 +945,11 @@ gint32 mono_double2decimal(/*[Out]*/decimal_repr* pA, double val, gint32 digits)
     PRECONDITION(digits <= 15);
 
     sign = ((*p & LIT_GUINT64_HIGHBIT) != 0) ? 1 : 0;
+
+    // Exponent
     k = ((guint16)((*p) >> 52)) & 0x7FF;
+
+    // 1-bit followed by the fraction component from the float
     alo = (*p & LIT_GUINT64(0xFFFFFFFFFFFFF)) | LIT_GUINT64(0x10000000000000);
     ahi = 0;
 
@@ -900,7 +968,7 @@ gint32 mono_double2decimal(/*[Out]*/decimal_repr* pA, double val, gint32 digits)
     }
 
     scale = 0;
-    rc = rescale128(&alo, &ahi, &scale, -texp, 0, DECIMAL_MAX_SCALE, 0);
+    rc = rescale128(&alo, &ahi, &scale, -texp, 0, DECIMAL_MAX_SCALE, 1);
     if (rc != DECIMAL_SUCCESS) return rc;
 
     sigDigits = calcDigits(alo, ahi);
@@ -921,10 +989,24 @@ gint32 mono_double2decimal(/*[Out]*/decimal_repr* pA, double val, gint32 digits)
         }
     }
 
+    //
+    // Turn the double 0.6 which at this point is:
+    // 0.6000000000000000
+    // into:
+    // 0.6
+    //
+    trimExcessScale (&alo, &ahi, &scale);
+    
     return pack128toDecimal(pA, alo, ahi, scale, sign);
 }
 
-/** 
+/**
+ * mono_string2decimal:
+ * @decimal_repr:
+ * @str:
+ * @decrDecimal:
+ * @sign:
+ *
  * converts a digit string to decimal
  * The significant digits must be passed as an integer in buf !
  *
@@ -1031,6 +1113,8 @@ gint32 mono_string2decimal(/*[Out]*/decimal_repr* pA, MonoString* str, gint32 de
 }
 
 /**
+ * mono_decimal2string:
+ * @
  * returns minimal number of digit string to represent decimal
  * No leading or trailing zeros !
  * Examples:
@@ -1051,7 +1135,6 @@ gint32 mono_string2decimal(/*[Out]*/decimal_repr* pA, MonoString* str, gint32 de
  *    pDecPos    receives insert position of decimal point relative to start of buffer
  *    pSign      receives sign
  */
-
 gint32 mono_decimal2string(/*[In]*/decimal_repr* pA, gint32 digits, gint32 decimals,
                                    MonoArray* pArray, gint32 bufSize, gint32* pDecPos, gint32* pSign)
 {
@@ -1147,6 +1230,9 @@ gint32 mono_decimal2string(/*[In]*/decimal_repr* pA, gint32 digits, gint32 decim
 }
 
 /**
+ * mono_decimal2UInt64:
+ * @pA
+ * @pResult
  * converts a decimal to an UInt64 without rounding
  */
 gint32 mono_decimal2UInt64(/*[In]*/decimal_repr* pA, guint64* pResult)
@@ -1170,6 +1256,9 @@ gint32 mono_decimal2UInt64(/*[In]*/decimal_repr* pA, guint64* pResult)
 }
 
 /**
+ * mono_decimal2Int64:
+ * @pA:
+ * pResult:
  * converts a decimal to an Int64 without rounding
  */
 gint32 mono_decimal2Int64(/*[In]*/decimal_repr* pA, gint64* pResult)
@@ -1282,8 +1371,8 @@ gint32 mono_decimalMult(/*[In, Out]*/decimal_repr* pA, /*[In]*/decimal_repr* pB)
     return pack128toDecimal(pA, low, mid, scale, sign);
 }
 
-static int decimalDivSub(/*[In]*/decimal_repr* pA, /*[In]*/decimal_repr* pB,
-                         guint64* pclo, guint64* pchi, int* pExp)
+static DECINLINE int decimalDivSub(/*[In]*/decimal_repr* pA, /*[In]*/decimal_repr* pB,
+                                                                  guint64* pclo, guint64* pchi, int* pExp)
 {
     guint64 alo, ami, ahi;
     guint64 tlo, tmi, thi;
@@ -1307,14 +1396,52 @@ static int decimalDivSub(/*[In]*/decimal_repr* pA, /*[In]*/decimal_repr* pB,
     }
 
     /* enlarge dividend to get maximal precision */
-    for (ashift = 0; (ahi & LIT_GUINT64_HIGHBIT) == 0; ++ashift) {
-        lshift128(&ami, &ahi);
-    }
+       if (ahi == 0) {
+               ahi = ami;
+               ami = 0;
+               for (ashift = 64; (ahi & LIT_GUINT64_HIGHBIT) == 0; ++ashift) {
+                       ahi <<= 1;
+               }
+       } else {
+               for (ashift = 0; (ahi & LIT_GUINT64_HIGHBIT) == 0; ++ashift) {
+                       lshift128(&ami, &ahi);
+               }
+       }
 
     /* ensure that divisor is at least 2^95 */
-    for (bshift = 0; (bhi & LIT_GUINT32_HIGHBIT) == 0; ++bshift) {
-        lshift96(&blo, &bmi, &bhi);
-    }
+       if (bhi == 0) {
+
+               if (bmi == 0) {
+                       guint32 hi_shift;
+                       bhi = blo;
+                       bmi = 0;
+                       blo = 0;
+
+                       //g_assert (g_bit_nth_msf (bhi, 32) == my_g_bit_nth_msf (bhi));
+
+                       hi_shift = 31 - my_g_bit_nth_msf (bhi);
+                       bhi <<= hi_shift;
+                       bshift = 64 + hi_shift;
+               } else {
+                       bhi = bmi;
+                       bmi = blo;
+                       blo = 0;
+
+                       for (bshift = 32; (bhi & LIT_GUINT32_HIGHBIT) == 0; ++bshift) {
+                               bhi <<= 1;
+                               bhi |= (bmi & LIT_GUINT32_HIGHBIT) >> 31;
+                               bmi <<= 1;
+                       }
+               }
+       } else {
+               for (bshift = 0; (bhi & LIT_GUINT32_HIGHBIT) == 0; ++bshift) {
+                       bhi <<= 1;
+                       bhi |= (bmi & LIT_GUINT32_HIGHBIT) >> 31;
+                       bmi <<= 1;
+                       bmi |= (blo & LIT_GUINT32_HIGHBIT) >> 31;
+                       blo <<= 1;
+               }
+       }
 
     thi = ((guint64)bhi)<<32 | bmi;
     tmi = ((guint64)blo)<<32;
@@ -1354,6 +1481,16 @@ gint32 mono_decimalDiv(/*[Out]*/decimal_repr* pC, /*[In]*/decimal_repr* pA, /*[I
 
     MONO_ARCH_SAVE_REGS;
 
+       /* Check for common cases */
+       if (mono_decimalCompare (pA, pB) == 0)
+               /* One */
+               return pack128toDecimal (pC, 1, 0, 0, 0);
+       pA->signscale.sign = pA->signscale.sign ? 0 : 1;
+       if (mono_decimalCompare (pA, pB) == 0)
+               /* Minus one */
+               return pack128toDecimal (pC, 1, 0, 0, 1);
+       pA->signscale.sign = pA->signscale.sign ? 0 : 1;
+
     rc = decimalDivSub(pA, pB, &clo, &chi, &texp);
     if (rc != DECIMAL_SUCCESS) {
         if (rc == DECIMAL_FINISHED) rc = DECIMAL_SUCCESS;
@@ -1454,6 +1591,17 @@ DECINLINE static void buildIEEE754Double(double* pd, int sign, int texp, guint64
 
     PRECONDITION(sign == 0 || sign == 1);
     *p = (((guint64)sign) << 63) | (((guint64)((1023+texp)&0x7ff)) << 52) | mantisse;
+#ifdef ARM_FPU_FPA
+#if G_BYTE_ORDER == G_LITTLE_ENDIAN
+    {
+           guint32 temp;
+           guint32 *t = (guint32*)p;
+           temp = t [0];
+           t [0] = t [1];
+           t [1] = temp;
+    }
+#endif
+#endif
 }
 
 double mono_decimal2double(/*[In]*/decimal_repr* pA)
@@ -1544,3 +1692,6 @@ gint32 mono_decimalSetExponent(/*[In, Out]*/decimal_repr* pA, gint32 texp)
         return DECIMAL_SUCCESS;
     }
 }
+
+#endif /* DISABLE_DECIMAL */
+