gcc/config/rs6000/darwin-ldouble.c

   1 /* 128-bit long double support routines for Darwin.
   2    Copyright (C) 1993, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4 This file is part of GCC.
   5
   6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   7 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   8 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
   9 version.
  10
  11 In addition to the permissions in the GNU General Public License, the
  12 Free Software Foundation gives you unlimited permission to link the
  13 compiled version of this file into combinations with other programs,
  14 and to distribute those combinations without any restriction coming
  15 from the use of this file.  (The General Public License restrictions
  16 do apply in other respects; for example, they cover modification of
  17 the file, and distribution when not linked into a combine
  18 executable.)
  19
  20 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  21 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  22 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  23 for more details.
  24
  25 You should have received a copy of the GNU General Public License
  26 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  27 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  28 02111-1307, USA.  */
  29
  30 /* Implementations of floating-point long double basic arithmetic
  31    functions called by the IBM C compiler when generating code for
  32    PowerPC platforms.  In particular, the following functions are
  33    implemented: _xlqadd, _xlqsub, _xlqmul, and _xlqdiv.  Double-double
  34    algorithms are based on the paper "Doubled-Precision IEEE Standard
  35    754 Floating-Point Arithmetic" by W. Kahan, February 26, 1987.  An
  36    alternative published reference is "Software for Doubled-Precision
  37    Floating-Point Computations", by Seppo Linnainmaa, ACM TOMS vol 7
  38    no 3, September 1981, pages 272-283.  */
  39
  40 /* Each long double is made up of two IEEE doubles.  The value of the
  41    long double is the sum of the values of the two parts.  The most
  42    significant part is required to be the value of the long double
  43    rounded to the nearest double, as specified by IEEE.  For Inf
  44    values, the least significant part is required to be one of +0.0 or
  45    -0.0.  No other requirements are made; so, for example, 1.0 may be
  46    represented as (1.0, +0.0) or (1.0, -0.0), and the low part of a
  47    NaN is don't-care.
  48
  49    This code currently assumes big-endian.  */
  50
  51 #if !_SOFT_FLOAT && (defined (__MACH__) || defined (__powerpc64__))
  52
  53 #define fabs(x) __builtin_fabs(x)
  54 #define isless(x, y) __builtin_isless (x, y)
  55 #define inf() __builtin_inf()
  56
  57 #define unlikely(x) __builtin_expect ((x), 0)
  58
  59 #define nonfinite(a) unlikely (! isless (fabs (a), inf ()))
  60
  61 /* All these routines actually take two long doubles as parameters,
  62    but GCC currently generates poor code when a union is used to turn
  63    a long double into a pair of doubles.  */
  64
  65 extern long double _xlqadd (double, double, double, double);
  66 extern long double _xlqsub (double, double, double, double);
  67 extern long double _xlqmul (double, double, double, double);
  68 extern long double _xlqdiv (double, double, double, double);
  69
  70 typedef union
  71 {
  72   long double ldval;
  73   double dval[2];
  74 } longDblUnion;
  75
  76 /* Add two 'long double' values and return the result.  */
  77 long double
  78 _xlqadd (double a, double aa, double c, double cc)
  79 {
  80   longDblUnion x;
  81   double z, q, zz, xh;
  82
  83   z = a + c;
  84
  85   if (nonfinite (z))
  86     {
  87       z = cc + aa + c + a;
  88       if (nonfinite (z))
  89         return z;
  90       x.dval[0] = z;  /* Will always be DBL_MAX.  */
  91       zz = aa + cc;
  92       if (fabs(a) > fabs(c))
  93         x.dval[1] = a - z + c + zz;
  94       else
  95         x.dval[1] = c - z + a + zz;
  96     }
  97   else
  98     {
  99       q = a - z;
 100       zz = q + c + (a - (q + z)) + aa + cc;
 101       xh = z + zz;
 102
 103       if (nonfinite (xh))
 104         return xh;
 105
 106       x.dval[0] = xh;
 107       x.dval[1] = z - xh + zz;
 108     }
 109   return x.ldval;
 110 }
 111
 112 long double
 113 _xlqsub (double a, double b, double c, double d)
 114 {
 115   return _xlqadd (a, b, -c, -d);
 116 }
 117
 118 long double
 119 _xlqmul (double a, double b, double c, double d)
 120 {
 121   longDblUnion z;
 122   double t, tau, u, v, w;
 123
 124   t = a * c;                    /* Highest order double term.  */
 125
 126   if (unlikely (t == 0)         /* Preserve -0.  */
 127       || nonfinite (t))
 128     return t;
 129
 130   /* Sum terms of two highest orders. */
 131
 132   /* Use fused multiply-add to get low part of a * c.  */
 133   asm ("fmsub %0,%1,%2,%3" : "=f"(tau) : "f"(a), "f"(c), "f"(t));
 134   v = a*d;
 135   w = b*c;
 136   tau += v + w;     /* Add in other second-order terms.  */
 137   u = t + tau;
 138
 139   /* Construct long double result.  */
 140   if (nonfinite (u))
 141     return u;
 142   z.dval[0] = u;
 143   z.dval[1] = (t - u) + tau;
 144   return z.ldval;
 145 }
 146
 147 long double
 148 _xlqdiv (double a, double b, double c, double d)
 149 {
 150   longDblUnion z;
 151   double s, sigma, t, tau, u, v, w;
 152
 153   t = a / c;                    /* highest order double term */
 154
 155   if (unlikely (t == 0)         /* Preserve -0.  */
 156       || nonfinite (t))
 157     return t;
 158
 159   /* Finite nonzero result requires corrections to the highest order term.  */
 160
 161   s = c * t;                    /* (s,sigma) = c*t exactly.  */
 162   w = -(-b + d * t);    /* Written to get fnmsub for speed, but not
 163                            numerically necessary.  */
 164
 165   /* Use fused multiply-add to get low part of c * t.    */
 166   asm ("fmsub %0,%1,%2,%3" : "=f"(sigma) : "f"(c), "f"(t), "f"(s));
 167   v = a - s;
 168
 169   tau = ((v-sigma)+w)/c;   /* Correction to t.  */
 170   u = t + tau;
 171
 172   /* Construct long double result.  */
 173   if (nonfinite (u))
 174     return u;
 175   z.dval[0] = u;
 176   z.dval[1] = (t - u) + tau;
 177   return z.ldval;
 178 }
 179
 180 #endif