OSDN Git Service

ChangeLog:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / real.c
1 /* real.c - software floating point emulation.
2    Copyright (C) 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
3    2000, 2002, 2003, 2004, 2005, 2007, 2008 Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Stephen L. Moshier (moshier@world.std.com).
5    Re-written by Richard Henderson <rth@redhat.com>
6
7    This file is part of GCC.
8
9    GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
10    the terms of the GNU General Public License as published by the Free
11    Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
12    version.
13
14    GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
15    WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
16    FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
17    for more details.
18
19    You should have received a copy of the GNU General Public License
20    along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
21    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
22
23 #include "config.h"
24 #include "system.h"
25 #include "coretypes.h"
26 #include "tm.h"
27 #include "tree.h"
28 #include "toplev.h"
29 #include "real.h"
30 #include "tm_p.h"
31 #include "dfp.h"
32
33 /* The floating point model used internally is not exactly IEEE 754
34    compliant, and close to the description in the ISO C99 standard,
35    section 5.2.4.2.2 Characteristics of floating types.
36
37    Specifically
38
39         x = s * b^e * \sum_{k=1}^p f_k * b^{-k}
40
41         where
42                 s = sign (+- 1)
43                 b = base or radix, here always 2
44                 e = exponent
45                 p = precision (the number of base-b digits in the significand)
46                 f_k = the digits of the significand.
47
48    We differ from typical IEEE 754 encodings in that the entire
49    significand is fractional.  Normalized significands are in the
50    range [0.5, 1.0).
51
52    A requirement of the model is that P be larger than the largest
53    supported target floating-point type by at least 2 bits.  This gives
54    us proper rounding when we truncate to the target type.  In addition,
55    E must be large enough to hold the smallest supported denormal number
56    in a normalized form.
57
58    Both of these requirements are easily satisfied.  The largest target
59    significand is 113 bits; we store at least 160.  The smallest
60    denormal number fits in 17 exponent bits; we store 27.
61
62    Note that the decimal string conversion routines are sensitive to
63    rounding errors.  Since the raw arithmetic routines do not themselves
64    have guard digits or rounding, the computation of 10**exp can
65    accumulate more than a few digits of error.  The previous incarnation
66    of real.c successfully used a 144-bit fraction; given the current
67    layout of REAL_VALUE_TYPE we're forced to expand to at least 160 bits.  */
68
69
70 /* Used to classify two numbers simultaneously.  */
71 #define CLASS2(A, B)  ((A) << 2 | (B))
72
73 #if HOST_BITS_PER_LONG != 64 && HOST_BITS_PER_LONG != 32
74  #error "Some constant folding done by hand to avoid shift count warnings"
75 #endif
76
77 static void get_zero (REAL_VALUE_TYPE *, int);
78 static void get_canonical_qnan (REAL_VALUE_TYPE *, int);
79 static void get_canonical_snan (REAL_VALUE_TYPE *, int);
80 static void get_inf (REAL_VALUE_TYPE *, int);
81 static bool sticky_rshift_significand (REAL_VALUE_TYPE *,
82                                        const REAL_VALUE_TYPE *, unsigned int);
83 static void rshift_significand (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *,
84                                 unsigned int);
85 static void lshift_significand (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *,
86                                 unsigned int);
87 static void lshift_significand_1 (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *);
88 static bool add_significands (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *,
89                               const REAL_VALUE_TYPE *);
90 static bool sub_significands (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *,
91                               const REAL_VALUE_TYPE *, int);
92 static void neg_significand (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *);
93 static int cmp_significands (const REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *);
94 static int cmp_significand_0 (const REAL_VALUE_TYPE *);
95 static void set_significand_bit (REAL_VALUE_TYPE *, unsigned int);
96 static void clear_significand_bit (REAL_VALUE_TYPE *, unsigned int);
97 static bool test_significand_bit (REAL_VALUE_TYPE *, unsigned int);
98 static void clear_significand_below (REAL_VALUE_TYPE *, unsigned int);
99 static bool div_significands (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *,
100                               const REAL_VALUE_TYPE *);
101 static void normalize (REAL_VALUE_TYPE *);
102
103 static bool do_add (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *,
104                     const REAL_VALUE_TYPE *, int);
105 static bool do_multiply (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *,
106                          const REAL_VALUE_TYPE *);
107 static bool do_divide (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *,
108                        const REAL_VALUE_TYPE *);
109 static int do_compare (const REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *, int);
110 static void do_fix_trunc (REAL_VALUE_TYPE *, const REAL_VALUE_TYPE *);
111
112 static unsigned long rtd_divmod (REAL_VALUE_TYPE *, REAL_VALUE_TYPE *);
113
114 static const REAL_VALUE_TYPE * ten_to_ptwo (int);
115 static const REAL_VALUE_TYPE * ten_to_mptwo (int);
116 static const REAL_VALUE_TYPE * real_digit (int);
117 static void times_pten (REAL_VALUE_TYPE *, int);
118
119 static void round_for_format (const struct real_format *, REAL_VALUE_TYPE *);
120 \f
121 /* Initialize R with a positive zero.  */
122
123 static inline void
124 get_zero (REAL_VALUE_TYPE *r, int sign)
125 {
126   memset (r, 0, sizeof (*r));
127   r->sign = sign;
128 }
129
130 /* Initialize R with the canonical quiet NaN.  */
131
132 static inline void
133 get_canonical_qnan (REAL_VALUE_TYPE *r, int sign)
134 {
135   memset (r, 0, sizeof (*r));
136   r->cl = rvc_nan;
137   r->sign = sign;
138   r->canonical = 1;
139 }
140
141 static inline void
142 get_canonical_snan (REAL_VALUE_TYPE *r, int sign)
143 {
144   memset (r, 0, sizeof (*r));
145   r->cl = rvc_nan;
146   r->sign = sign;
147   r->signalling = 1;
148   r->canonical = 1;
149 }
150
151 static inline void
152 get_inf (REAL_VALUE_TYPE *r, int sign)
153 {
154   memset (r, 0, sizeof (*r));
155   r->cl = rvc_inf;
156   r->sign = sign;
157 }
158
159 \f
160 /* Right-shift the significand of A by N bits; put the result in the
161    significand of R.  If any one bits are shifted out, return true.  */
162
163 static bool
164 sticky_rshift_significand (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
165                            unsigned int n)
166 {
167   unsigned long sticky = 0;
168   unsigned int i, ofs = 0;
169
170   if (n >= HOST_BITS_PER_LONG)
171     {
172       for (i = 0, ofs = n / HOST_BITS_PER_LONG; i < ofs; ++i)
173         sticky |= a->sig[i];
174       n &= HOST_BITS_PER_LONG - 1;
175     }
176
177   if (n != 0)
178     {
179       sticky |= a->sig[ofs] & (((unsigned long)1 << n) - 1);
180       for (i = 0; i < SIGSZ; ++i)
181         {
182           r->sig[i]
183             = (((ofs + i >= SIGSZ ? 0 : a->sig[ofs + i]) >> n)
184                | ((ofs + i + 1 >= SIGSZ ? 0 : a->sig[ofs + i + 1])
185                   << (HOST_BITS_PER_LONG - n)));
186         }
187     }
188   else
189     {
190       for (i = 0; ofs + i < SIGSZ; ++i)
191         r->sig[i] = a->sig[ofs + i];
192       for (; i < SIGSZ; ++i)
193         r->sig[i] = 0;
194     }
195
196   return sticky != 0;
197 }
198
199 /* Right-shift the significand of A by N bits; put the result in the
200    significand of R.  */
201
202 static void
203 rshift_significand (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
204                     unsigned int n)
205 {
206   unsigned int i, ofs = n / HOST_BITS_PER_LONG;
207
208   n &= HOST_BITS_PER_LONG - 1;
209   if (n != 0)
210     {
211       for (i = 0; i < SIGSZ; ++i)
212         {
213           r->sig[i]
214             = (((ofs + i >= SIGSZ ? 0 : a->sig[ofs + i]) >> n)
215                | ((ofs + i + 1 >= SIGSZ ? 0 : a->sig[ofs + i + 1])
216                   << (HOST_BITS_PER_LONG - n)));
217         }
218     }
219   else
220     {
221       for (i = 0; ofs + i < SIGSZ; ++i)
222         r->sig[i] = a->sig[ofs + i];
223       for (; i < SIGSZ; ++i)
224         r->sig[i] = 0;
225     }
226 }
227
228 /* Left-shift the significand of A by N bits; put the result in the
229    significand of R.  */
230
231 static void
232 lshift_significand (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
233                     unsigned int n)
234 {
235   unsigned int i, ofs = n / HOST_BITS_PER_LONG;
236
237   n &= HOST_BITS_PER_LONG - 1;
238   if (n == 0)
239     {
240       for (i = 0; ofs + i < SIGSZ; ++i)
241         r->sig[SIGSZ-1-i] = a->sig[SIGSZ-1-i-ofs];
242       for (; i < SIGSZ; ++i)
243         r->sig[SIGSZ-1-i] = 0;
244     }
245   else
246     for (i = 0; i < SIGSZ; ++i)
247       {
248         r->sig[SIGSZ-1-i]
249           = (((ofs + i >= SIGSZ ? 0 : a->sig[SIGSZ-1-i-ofs]) << n)
250              | ((ofs + i + 1 >= SIGSZ ? 0 : a->sig[SIGSZ-1-i-ofs-1])
251                 >> (HOST_BITS_PER_LONG - n)));
252       }
253 }
254
255 /* Likewise, but N is specialized to 1.  */
256
257 static inline void
258 lshift_significand_1 (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a)
259 {
260   unsigned int i;
261
262   for (i = SIGSZ - 1; i > 0; --i)
263     r->sig[i] = (a->sig[i] << 1) | (a->sig[i-1] >> (HOST_BITS_PER_LONG - 1));
264   r->sig[0] = a->sig[0] << 1;
265 }
266
267 /* Add the significands of A and B, placing the result in R.  Return
268    true if there was carry out of the most significant word.  */
269
270 static inline bool
271 add_significands (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
272                   const REAL_VALUE_TYPE *b)
273 {
274   bool carry = false;
275   int i;
276
277   for (i = 0; i < SIGSZ; ++i)
278     {
279       unsigned long ai = a->sig[i];
280       unsigned long ri = ai + b->sig[i];
281
282       if (carry)
283         {
284           carry = ri < ai;
285           carry |= ++ri == 0;
286         }
287       else
288         carry = ri < ai;
289
290       r->sig[i] = ri;
291     }
292
293   return carry;
294 }
295
296 /* Subtract the significands of A and B, placing the result in R.  CARRY is
297    true if there's a borrow incoming to the least significant word.
298    Return true if there was borrow out of the most significant word.  */
299
300 static inline bool
301 sub_significands (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
302                   const REAL_VALUE_TYPE *b, int carry)
303 {
304   int i;
305
306   for (i = 0; i < SIGSZ; ++i)
307     {
308       unsigned long ai = a->sig[i];
309       unsigned long ri = ai - b->sig[i];
310
311       if (carry)
312         {
313           carry = ri > ai;
314           carry |= ~--ri == 0;
315         }
316       else
317         carry = ri > ai;
318
319       r->sig[i] = ri;
320     }
321
322   return carry;
323 }
324
325 /* Negate the significand A, placing the result in R.  */
326
327 static inline void
328 neg_significand (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a)
329 {
330   bool carry = true;
331   int i;
332
333   for (i = 0; i < SIGSZ; ++i)
334     {
335       unsigned long ri, ai = a->sig[i];
336
337       if (carry)
338         {
339           if (ai)
340             {
341               ri = -ai;
342               carry = false;
343             }
344           else
345             ri = ai;
346         }
347       else
348         ri = ~ai;
349
350       r->sig[i] = ri;
351     }
352 }
353
354 /* Compare significands.  Return tri-state vs zero.  */
355
356 static inline int
357 cmp_significands (const REAL_VALUE_TYPE *a, const REAL_VALUE_TYPE *b)
358 {
359   int i;
360
361   for (i = SIGSZ - 1; i >= 0; --i)
362     {
363       unsigned long ai = a->sig[i];
364       unsigned long bi = b->sig[i];
365
366       if (ai > bi)
367         return 1;
368       if (ai < bi)
369         return -1;
370     }
371
372   return 0;
373 }
374
375 /* Return true if A is nonzero.  */
376
377 static inline int
378 cmp_significand_0 (const REAL_VALUE_TYPE *a)
379 {
380   int i;
381
382   for (i = SIGSZ - 1; i >= 0; --i)
383     if (a->sig[i])
384       return 1;
385
386   return 0;
387 }
388
389 /* Set bit N of the significand of R.  */
390
391 static inline void
392 set_significand_bit (REAL_VALUE_TYPE *r, unsigned int n)
393 {
394   r->sig[n / HOST_BITS_PER_LONG]
395     |= (unsigned long)1 << (n % HOST_BITS_PER_LONG);
396 }
397
398 /* Clear bit N of the significand of R.  */
399
400 static inline void
401 clear_significand_bit (REAL_VALUE_TYPE *r, unsigned int n)
402 {
403   r->sig[n / HOST_BITS_PER_LONG]
404     &= ~((unsigned long)1 << (n % HOST_BITS_PER_LONG));
405 }
406
407 /* Test bit N of the significand of R.  */
408
409 static inline bool
410 test_significand_bit (REAL_VALUE_TYPE *r, unsigned int n)
411 {
412   /* ??? Compiler bug here if we return this expression directly.
413      The conversion to bool strips the "&1" and we wind up testing
414      e.g. 2 != 0 -> true.  Seen in gcc version 3.2 20020520.  */
415   int t = (r->sig[n / HOST_BITS_PER_LONG] >> (n % HOST_BITS_PER_LONG)) & 1;
416   return t;
417 }
418
419 /* Clear bits 0..N-1 of the significand of R.  */
420
421 static void
422 clear_significand_below (REAL_VALUE_TYPE *r, unsigned int n)
423 {
424   int i, w = n / HOST_BITS_PER_LONG;
425
426   for (i = 0; i < w; ++i)
427     r->sig[i] = 0;
428
429   r->sig[w] &= ~(((unsigned long)1 << (n % HOST_BITS_PER_LONG)) - 1);
430 }
431
432 /* Divide the significands of A and B, placing the result in R.  Return
433    true if the division was inexact.  */
434
435 static inline bool
436 div_significands (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
437                   const REAL_VALUE_TYPE *b)
438 {
439   REAL_VALUE_TYPE u;
440   int i, bit = SIGNIFICAND_BITS - 1;
441   unsigned long msb, inexact;
442
443   u = *a;
444   memset (r->sig, 0, sizeof (r->sig));
445
446   msb = 0;
447   goto start;
448   do
449     {
450       msb = u.sig[SIGSZ-1] & SIG_MSB;
451       lshift_significand_1 (&u, &u);
452     start:
453       if (msb || cmp_significands (&u, b) >= 0)
454         {
455           sub_significands (&u, &u, b, 0);
456           set_significand_bit (r, bit);
457         }
458     }
459   while (--bit >= 0);
460
461   for (i = 0, inexact = 0; i < SIGSZ; i++)
462     inexact |= u.sig[i];
463
464   return inexact != 0;
465 }
466
467 /* Adjust the exponent and significand of R such that the most
468    significant bit is set.  We underflow to zero and overflow to
469    infinity here, without denormals.  (The intermediate representation
470    exponent is large enough to handle target denormals normalized.)  */
471
472 static void
473 normalize (REAL_VALUE_TYPE *r)
474 {
475   int shift = 0, exp;
476   int i, j;
477
478   if (r->decimal)
479     return;
480
481   /* Find the first word that is nonzero.  */
482   for (i = SIGSZ - 1; i >= 0; i--)
483     if (r->sig[i] == 0)
484       shift += HOST_BITS_PER_LONG;
485     else
486       break;
487
488   /* Zero significand flushes to zero.  */
489   if (i < 0)
490     {
491       r->cl = rvc_zero;
492       SET_REAL_EXP (r, 0);
493       return;
494     }
495
496   /* Find the first bit that is nonzero.  */
497   for (j = 0; ; j++)
498     if (r->sig[i] & ((unsigned long)1 << (HOST_BITS_PER_LONG - 1 - j)))
499       break;
500   shift += j;
501
502   if (shift > 0)
503     {
504       exp = REAL_EXP (r) - shift;
505       if (exp > MAX_EXP)
506         get_inf (r, r->sign);
507       else if (exp < -MAX_EXP)
508         get_zero (r, r->sign);
509       else
510         {
511           SET_REAL_EXP (r, exp);
512           lshift_significand (r, r, shift);
513         }
514     }
515 }
516 \f
517 /* Calculate R = A + (SUBTRACT_P ? -B : B).  Return true if the
518    result may be inexact due to a loss of precision.  */
519
520 static bool
521 do_add (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
522         const REAL_VALUE_TYPE *b, int subtract_p)
523 {
524   int dexp, sign, exp;
525   REAL_VALUE_TYPE t;
526   bool inexact = false;
527
528   /* Determine if we need to add or subtract.  */
529   sign = a->sign;
530   subtract_p = (sign ^ b->sign) ^ subtract_p;
531
532   switch (CLASS2 (a->cl, b->cl))
533     {
534     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_zero):
535       /* -0 + -0 = -0, -0 - +0 = -0; all other cases yield +0.  */
536       get_zero (r, sign & !subtract_p);
537       return false;
538
539     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_normal):
540     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_inf):
541     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_nan):
542       /* 0 + ANY = ANY.  */
543     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_nan):
544     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_nan):
545     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_nan):
546       /* ANY + NaN = NaN.  */
547     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_inf):
548       /* R + Inf = Inf.  */
549       *r = *b;
550       r->sign = sign ^ subtract_p;
551       return false;
552
553     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_zero):
554     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_zero):
555     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_zero):
556       /* ANY + 0 = ANY.  */
557     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_normal):
558     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_inf):
559       /* NaN + ANY = NaN.  */
560     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_normal):
561       /* Inf + R = Inf.  */
562       *r = *a;
563       return false;
564
565     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_inf):
566       if (subtract_p)
567         /* Inf - Inf = NaN.  */
568         get_canonical_qnan (r, 0);
569       else
570         /* Inf + Inf = Inf.  */
571         *r = *a;
572       return false;
573
574     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_normal):
575       break;
576
577     default:
578       gcc_unreachable ();
579     }
580
581   /* Swap the arguments such that A has the larger exponent.  */
582   dexp = REAL_EXP (a) - REAL_EXP (b);
583   if (dexp < 0)
584     {
585       const REAL_VALUE_TYPE *t;
586       t = a, a = b, b = t;
587       dexp = -dexp;
588       sign ^= subtract_p;
589     }
590   exp = REAL_EXP (a);
591
592   /* If the exponents are not identical, we need to shift the
593      significand of B down.  */
594   if (dexp > 0)
595     {
596       /* If the exponents are too far apart, the significands
597          do not overlap, which makes the subtraction a noop.  */
598       if (dexp >= SIGNIFICAND_BITS)
599         {
600           *r = *a;
601           r->sign = sign;
602           return true;
603         }
604
605       inexact |= sticky_rshift_significand (&t, b, dexp);
606       b = &t;
607     }
608
609   if (subtract_p)
610     {
611       if (sub_significands (r, a, b, inexact))
612         {
613           /* We got a borrow out of the subtraction.  That means that
614              A and B had the same exponent, and B had the larger
615              significand.  We need to swap the sign and negate the
616              significand.  */
617           sign ^= 1;
618           neg_significand (r, r);
619         }
620     }
621   else
622     {
623       if (add_significands (r, a, b))
624         {
625           /* We got carry out of the addition.  This means we need to
626              shift the significand back down one bit and increase the
627              exponent.  */
628           inexact |= sticky_rshift_significand (r, r, 1);
629           r->sig[SIGSZ-1] |= SIG_MSB;
630           if (++exp > MAX_EXP)
631             {
632               get_inf (r, sign);
633               return true;
634             }
635         }
636     }
637
638   r->cl = rvc_normal;
639   r->sign = sign;
640   SET_REAL_EXP (r, exp);
641   /* Zero out the remaining fields.  */
642   r->signalling = 0;
643   r->canonical = 0;
644   r->decimal = 0;
645
646   /* Re-normalize the result.  */
647   normalize (r);
648
649   /* Special case: if the subtraction results in zero, the result
650      is positive.  */
651   if (r->cl == rvc_zero)
652     r->sign = 0;
653   else
654     r->sig[0] |= inexact;
655
656   return inexact;
657 }
658
659 /* Calculate R = A * B.  Return true if the result may be inexact.  */
660
661 static bool
662 do_multiply (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
663              const REAL_VALUE_TYPE *b)
664 {
665   REAL_VALUE_TYPE u, t, *rr;
666   unsigned int i, j, k;
667   int sign = a->sign ^ b->sign;
668   bool inexact = false;
669
670   switch (CLASS2 (a->cl, b->cl))
671     {
672     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_zero):
673     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_normal):
674     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_zero):
675       /* +-0 * ANY = 0 with appropriate sign.  */
676       get_zero (r, sign);
677       return false;
678
679     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_nan):
680     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_nan):
681     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_nan):
682     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_nan):
683       /* ANY * NaN = NaN.  */
684       *r = *b;
685       r->sign = sign;
686       return false;
687
688     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_zero):
689     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_normal):
690     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_inf):
691       /* NaN * ANY = NaN.  */
692       *r = *a;
693       r->sign = sign;
694       return false;
695
696     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_inf):
697     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_zero):
698       /* 0 * Inf = NaN */
699       get_canonical_qnan (r, sign);
700       return false;
701
702     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_inf):
703     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_inf):
704     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_normal):
705       /* Inf * Inf = Inf, R * Inf = Inf */
706       get_inf (r, sign);
707       return false;
708
709     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_normal):
710       break;
711
712     default:
713       gcc_unreachable ();
714     }
715
716   if (r == a || r == b)
717     rr = &t;
718   else
719     rr = r;
720   get_zero (rr, 0);
721
722   /* Collect all the partial products.  Since we don't have sure access
723      to a widening multiply, we split each long into two half-words.
724
725      Consider the long-hand form of a four half-word multiplication:
726
727                  A  B  C  D
728               *  E  F  G  H
729              --------------
730                 DE DF DG DH
731              CE CF CG CH
732           BE BF BG BH
733        AE AF AG AH
734
735      We construct partial products of the widened half-word products
736      that are known to not overlap, e.g. DF+DH.  Each such partial
737      product is given its proper exponent, which allows us to sum them
738      and obtain the finished product.  */
739
740   for (i = 0; i < SIGSZ * 2; ++i)
741     {
742       unsigned long ai = a->sig[i / 2];
743       if (i & 1)
744         ai >>= HOST_BITS_PER_LONG / 2;
745       else
746         ai &= ((unsigned long)1 << (HOST_BITS_PER_LONG / 2)) - 1;
747
748       if (ai == 0)
749         continue;
750
751       for (j = 0; j < 2; ++j)
752         {
753           int exp = (REAL_EXP (a) - (2*SIGSZ-1-i)*(HOST_BITS_PER_LONG/2)
754                      + (REAL_EXP (b) - (1-j)*(HOST_BITS_PER_LONG/2)));
755
756           if (exp > MAX_EXP)
757             {
758               get_inf (r, sign);
759               return true;
760             }
761           if (exp < -MAX_EXP)
762             {
763               /* Would underflow to zero, which we shouldn't bother adding.  */
764               inexact = true;
765               continue;
766             }
767
768           memset (&u, 0, sizeof (u));
769           u.cl = rvc_normal;
770           SET_REAL_EXP (&u, exp);
771
772           for (k = j; k < SIGSZ * 2; k += 2)
773             {
774               unsigned long bi = b->sig[k / 2];
775               if (k & 1)
776                 bi >>= HOST_BITS_PER_LONG / 2;
777               else
778                 bi &= ((unsigned long)1 << (HOST_BITS_PER_LONG / 2)) - 1;
779
780               u.sig[k / 2] = ai * bi;
781             }
782
783           normalize (&u);
784           inexact |= do_add (rr, rr, &u, 0);
785         }
786     }
787
788   rr->sign = sign;
789   if (rr != r)
790     *r = t;
791
792   return inexact;
793 }
794
795 /* Calculate R = A / B.  Return true if the result may be inexact.  */
796
797 static bool
798 do_divide (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
799            const REAL_VALUE_TYPE *b)
800 {
801   int exp, sign = a->sign ^ b->sign;
802   REAL_VALUE_TYPE t, *rr;
803   bool inexact;
804
805   switch (CLASS2 (a->cl, b->cl))
806     {
807     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_zero):
808       /* 0 / 0 = NaN.  */
809     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_inf):
810       /* Inf / Inf = NaN.  */
811       get_canonical_qnan (r, sign);
812       return false;
813
814     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_normal):
815     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_inf):
816       /* 0 / ANY = 0.  */
817     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_inf):
818       /* R / Inf = 0.  */
819       get_zero (r, sign);
820       return false;
821
822     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_zero):
823       /* R / 0 = Inf.  */
824     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_zero):
825       /* Inf / 0 = Inf.  */
826       get_inf (r, sign);
827       return false;
828
829     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_nan):
830     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_nan):
831     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_nan):
832     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_nan):
833       /* ANY / NaN = NaN.  */
834       *r = *b;
835       r->sign = sign;
836       return false;
837
838     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_zero):
839     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_normal):
840     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_inf):
841       /* NaN / ANY = NaN.  */
842       *r = *a;
843       r->sign = sign;
844       return false;
845
846     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_normal):
847       /* Inf / R = Inf.  */
848       get_inf (r, sign);
849       return false;
850
851     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_normal):
852       break;
853
854     default:
855       gcc_unreachable ();
856     }
857
858   if (r == a || r == b)
859     rr = &t;
860   else
861     rr = r;
862
863   /* Make sure all fields in the result are initialized.  */
864   get_zero (rr, 0);
865   rr->cl = rvc_normal;
866   rr->sign = sign;
867
868   exp = REAL_EXP (a) - REAL_EXP (b) + 1;
869   if (exp > MAX_EXP)
870     {
871       get_inf (r, sign);
872       return true;
873     }
874   if (exp < -MAX_EXP)
875     {
876       get_zero (r, sign);
877       return true;
878     }
879   SET_REAL_EXP (rr, exp);
880
881   inexact = div_significands (rr, a, b);
882
883   /* Re-normalize the result.  */
884   normalize (rr);
885   rr->sig[0] |= inexact;
886
887   if (rr != r)
888     *r = t;
889
890   return inexact;
891 }
892
893 /* Return a tri-state comparison of A vs B.  Return NAN_RESULT if
894    one of the two operands is a NaN.  */
895
896 static int
897 do_compare (const REAL_VALUE_TYPE *a, const REAL_VALUE_TYPE *b,
898             int nan_result)
899 {
900   int ret;
901
902   switch (CLASS2 (a->cl, b->cl))
903     {
904     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_zero):
905       /* Sign of zero doesn't matter for compares.  */
906       return 0;
907
908     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_zero):
909     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_normal):
910     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_zero):
911       return (a->sign ? -1 : 1);
912
913     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_inf):
914       return -a->sign - -b->sign;
915
916     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_normal):
917     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_inf):
918     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_inf):
919       return (b->sign ? 1 : -1);
920
921     case CLASS2 (rvc_zero, rvc_nan):
922     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_nan):
923     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_nan):
924     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_nan):
925     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_zero):
926     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_normal):
927     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_inf):
928       return nan_result;
929
930     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_normal):
931       break;
932
933     default:
934       gcc_unreachable ();
935     }
936
937   if (a->sign != b->sign)
938     return -a->sign - -b->sign;
939
940   if (a->decimal || b->decimal)
941     return decimal_do_compare (a, b, nan_result);
942
943   if (REAL_EXP (a) > REAL_EXP (b))
944     ret = 1;
945   else if (REAL_EXP (a) < REAL_EXP (b))
946     ret = -1;
947   else
948     ret = cmp_significands (a, b);
949
950   return (a->sign ? -ret : ret);
951 }
952
953 /* Return A truncated to an integral value toward zero.  */
954
955 static void
956 do_fix_trunc (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a)
957 {
958   *r = *a;
959
960   switch (r->cl)
961     {
962     case rvc_zero:
963     case rvc_inf:
964     case rvc_nan:
965       break;
966
967     case rvc_normal:
968       if (r->decimal)
969         {
970           decimal_do_fix_trunc (r, a);
971           return;
972         }
973       if (REAL_EXP (r) <= 0)
974         get_zero (r, r->sign);
975       else if (REAL_EXP (r) < SIGNIFICAND_BITS)
976         clear_significand_below (r, SIGNIFICAND_BITS - REAL_EXP (r));
977       break;
978
979     default:
980       gcc_unreachable ();
981     }
982 }
983
984 /* Perform the binary or unary operation described by CODE.
985    For a unary operation, leave OP1 NULL.  This function returns
986    true if the result may be inexact due to loss of precision.  */
987
988 bool
989 real_arithmetic (REAL_VALUE_TYPE *r, int icode, const REAL_VALUE_TYPE *op0,
990                  const REAL_VALUE_TYPE *op1)
991 {
992   enum tree_code code = icode;
993
994   if (op0->decimal || (op1 && op1->decimal))
995     return decimal_real_arithmetic (r, icode, op0, op1);
996
997   switch (code)
998     {
999     case PLUS_EXPR:
1000       return do_add (r, op0, op1, 0);
1001
1002     case MINUS_EXPR:
1003       return do_add (r, op0, op1, 1);
1004
1005     case MULT_EXPR:
1006       return do_multiply (r, op0, op1);
1007
1008     case RDIV_EXPR:
1009       return do_divide (r, op0, op1);
1010
1011     case MIN_EXPR:
1012       if (op1->cl == rvc_nan)
1013         *r = *op1;
1014       else if (do_compare (op0, op1, -1) < 0)
1015         *r = *op0;
1016       else
1017         *r = *op1;
1018       break;
1019
1020     case MAX_EXPR:
1021       if (op1->cl == rvc_nan)
1022         *r = *op1;
1023       else if (do_compare (op0, op1, 1) < 0)
1024         *r = *op1;
1025       else
1026         *r = *op0;
1027       break;
1028
1029     case NEGATE_EXPR:
1030       *r = *op0;
1031       r->sign ^= 1;
1032       break;
1033
1034     case ABS_EXPR:
1035       *r = *op0;
1036       r->sign = 0;
1037       break;
1038
1039     case FIX_TRUNC_EXPR:
1040       do_fix_trunc (r, op0);
1041       break;
1042
1043     default:
1044       gcc_unreachable ();
1045     }
1046   return false;
1047 }
1048
1049 /* Legacy.  Similar, but return the result directly.  */
1050
1051 REAL_VALUE_TYPE
1052 real_arithmetic2 (int icode, const REAL_VALUE_TYPE *op0,
1053                   const REAL_VALUE_TYPE *op1)
1054 {
1055   REAL_VALUE_TYPE r;
1056   real_arithmetic (&r, icode, op0, op1);
1057   return r;
1058 }
1059
1060 bool
1061 real_compare (int icode, const REAL_VALUE_TYPE *op0,
1062               const REAL_VALUE_TYPE *op1)
1063 {
1064   enum tree_code code = icode;
1065
1066   switch (code)
1067     {
1068     case LT_EXPR:
1069       return do_compare (op0, op1, 1) < 0;
1070     case LE_EXPR:
1071       return do_compare (op0, op1, 1) <= 0;
1072     case GT_EXPR:
1073       return do_compare (op0, op1, -1) > 0;
1074     case GE_EXPR:
1075       return do_compare (op0, op1, -1) >= 0;
1076     case EQ_EXPR:
1077       return do_compare (op0, op1, -1) == 0;
1078     case NE_EXPR:
1079       return do_compare (op0, op1, -1) != 0;
1080     case UNORDERED_EXPR:
1081       return op0->cl == rvc_nan || op1->cl == rvc_nan;
1082     case ORDERED_EXPR:
1083       return op0->cl != rvc_nan && op1->cl != rvc_nan;
1084     case UNLT_EXPR:
1085       return do_compare (op0, op1, -1) < 0;
1086     case UNLE_EXPR:
1087       return do_compare (op0, op1, -1) <= 0;
1088     case UNGT_EXPR:
1089       return do_compare (op0, op1, 1) > 0;
1090     case UNGE_EXPR:
1091       return do_compare (op0, op1, 1) >= 0;
1092     case UNEQ_EXPR:
1093       return do_compare (op0, op1, 0) == 0;
1094     case LTGT_EXPR:
1095       return do_compare (op0, op1, 0) != 0;
1096
1097     default:
1098       gcc_unreachable ();
1099     }
1100 }
1101
1102 /* Return floor log2(R).  */
1103
1104 int
1105 real_exponent (const REAL_VALUE_TYPE *r)
1106 {
1107   switch (r->cl)
1108     {
1109     case rvc_zero:
1110       return 0;
1111     case rvc_inf:
1112     case rvc_nan:
1113       return (unsigned int)-1 >> 1;
1114     case rvc_normal:
1115       return REAL_EXP (r);
1116     default:
1117       gcc_unreachable ();
1118     }
1119 }
1120
1121 /* R = OP0 * 2**EXP.  */
1122
1123 void
1124 real_ldexp (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *op0, int exp)
1125 {
1126   *r = *op0;
1127   switch (r->cl)
1128     {
1129     case rvc_zero:
1130     case rvc_inf:
1131     case rvc_nan:
1132       break;
1133
1134     case rvc_normal:
1135       exp += REAL_EXP (op0);
1136       if (exp > MAX_EXP)
1137         get_inf (r, r->sign);
1138       else if (exp < -MAX_EXP)
1139         get_zero (r, r->sign);
1140       else
1141         SET_REAL_EXP (r, exp);
1142       break;
1143
1144     default:
1145       gcc_unreachable ();
1146     }
1147 }
1148
1149 /* Determine whether a floating-point value X is infinite.  */
1150
1151 bool
1152 real_isinf (const REAL_VALUE_TYPE *r)
1153 {
1154   return (r->cl == rvc_inf);
1155 }
1156
1157 /* Determine whether a floating-point value X is a NaN.  */
1158
1159 bool
1160 real_isnan (const REAL_VALUE_TYPE *r)
1161 {
1162   return (r->cl == rvc_nan);
1163 }
1164
1165 /* Determine whether a floating-point value X is finite.  */
1166
1167 bool
1168 real_isfinite (const REAL_VALUE_TYPE *r)
1169 {
1170   return (r->cl != rvc_nan) && (r->cl != rvc_inf);
1171 }
1172
1173 /* Determine whether a floating-point value X is negative.  */
1174
1175 bool
1176 real_isneg (const REAL_VALUE_TYPE *r)
1177 {
1178   return r->sign;
1179 }
1180
1181 /* Determine whether a floating-point value X is minus zero.  */
1182
1183 bool
1184 real_isnegzero (const REAL_VALUE_TYPE *r)
1185 {
1186   return r->sign && r->cl == rvc_zero;
1187 }
1188
1189 /* Compare two floating-point objects for bitwise identity.  */
1190
1191 bool
1192 real_identical (const REAL_VALUE_TYPE *a, const REAL_VALUE_TYPE *b)
1193 {
1194   int i;
1195
1196   if (a->cl != b->cl)
1197     return false;
1198   if (a->sign != b->sign)
1199     return false;
1200
1201   switch (a->cl)
1202     {
1203     case rvc_zero:
1204     case rvc_inf:
1205       return true;
1206
1207     case rvc_normal:
1208       if (a->decimal != b->decimal)
1209         return false;
1210       if (REAL_EXP (a) != REAL_EXP (b))
1211         return false;
1212       break;
1213
1214     case rvc_nan:
1215       if (a->signalling != b->signalling)
1216         return false;
1217       /* The significand is ignored for canonical NaNs.  */
1218       if (a->canonical || b->canonical)
1219         return a->canonical == b->canonical;
1220       break;
1221
1222     default:
1223       gcc_unreachable ();
1224     }
1225
1226   for (i = 0; i < SIGSZ; ++i)
1227     if (a->sig[i] != b->sig[i])
1228       return false;
1229
1230   return true;
1231 }
1232
1233 /* Try to change R into its exact multiplicative inverse in machine
1234    mode MODE.  Return true if successful.  */
1235
1236 bool
1237 exact_real_inverse (enum machine_mode mode, REAL_VALUE_TYPE *r)
1238 {
1239   const REAL_VALUE_TYPE *one = real_digit (1);
1240   REAL_VALUE_TYPE u;
1241   int i;
1242
1243   if (r->cl != rvc_normal)
1244     return false;
1245
1246   /* Check for a power of two: all significand bits zero except the MSB.  */
1247   for (i = 0; i < SIGSZ-1; ++i)
1248     if (r->sig[i] != 0)
1249       return false;
1250   if (r->sig[SIGSZ-1] != SIG_MSB)
1251     return false;
1252
1253   /* Find the inverse and truncate to the required mode.  */
1254   do_divide (&u, one, r);
1255   real_convert (&u, mode, &u);
1256
1257   /* The rounding may have overflowed.  */
1258   if (u.cl != rvc_normal)
1259     return false;
1260   for (i = 0; i < SIGSZ-1; ++i)
1261     if (u.sig[i] != 0)
1262       return false;
1263   if (u.sig[SIGSZ-1] != SIG_MSB)
1264     return false;
1265
1266   *r = u;
1267   return true;
1268 }
1269 \f
1270 /* Render R as an integer.  */
1271
1272 HOST_WIDE_INT
1273 real_to_integer (const REAL_VALUE_TYPE *r)
1274 {
1275   unsigned HOST_WIDE_INT i;
1276
1277   switch (r->cl)
1278     {
1279     case rvc_zero:
1280     underflow:
1281       return 0;
1282
1283     case rvc_inf:
1284     case rvc_nan:
1285     overflow:
1286       i = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
1287       if (!r->sign)
1288         i--;
1289       return i;
1290
1291     case rvc_normal:
1292       if (r->decimal)
1293         return decimal_real_to_integer (r);
1294
1295       if (REAL_EXP (r) <= 0)
1296         goto underflow;
1297       /* Only force overflow for unsigned overflow.  Signed overflow is
1298          undefined, so it doesn't matter what we return, and some callers
1299          expect to be able to use this routine for both signed and
1300          unsigned conversions.  */
1301       if (REAL_EXP (r) > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1302         goto overflow;
1303
1304       if (HOST_BITS_PER_WIDE_INT == HOST_BITS_PER_LONG)
1305         i = r->sig[SIGSZ-1];
1306       else 
1307         {
1308           gcc_assert (HOST_BITS_PER_WIDE_INT == 2 * HOST_BITS_PER_LONG);
1309           i = r->sig[SIGSZ-1];
1310           i = i << (HOST_BITS_PER_LONG - 1) << 1;
1311           i |= r->sig[SIGSZ-2];
1312         }
1313
1314       i >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - REAL_EXP (r);
1315
1316       if (r->sign)
1317         i = -i;
1318       return i;
1319
1320     default:
1321       gcc_unreachable ();
1322     }
1323 }
1324
1325 /* Likewise, but to an integer pair, HI+LOW.  */
1326
1327 void
1328 real_to_integer2 (HOST_WIDE_INT *plow, HOST_WIDE_INT *phigh,
1329                   const REAL_VALUE_TYPE *r)
1330 {
1331   REAL_VALUE_TYPE t;
1332   HOST_WIDE_INT low, high;
1333   int exp;
1334
1335   switch (r->cl)
1336     {
1337     case rvc_zero:
1338     underflow:
1339       low = high = 0;
1340       break;
1341
1342     case rvc_inf:
1343     case rvc_nan:
1344     overflow:
1345       high = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
1346       if (r->sign)
1347         low = 0;
1348       else
1349         {
1350           high--;
1351           low = -1;
1352         }
1353       break;
1354
1355     case rvc_normal:
1356       if (r->decimal)
1357         { 
1358           decimal_real_to_integer2 (plow, phigh, r);
1359           return;
1360         }
1361         
1362       exp = REAL_EXP (r);
1363       if (exp <= 0)
1364         goto underflow;
1365       /* Only force overflow for unsigned overflow.  Signed overflow is
1366          undefined, so it doesn't matter what we return, and some callers
1367          expect to be able to use this routine for both signed and
1368          unsigned conversions.  */
1369       if (exp > 2*HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1370         goto overflow;
1371
1372       rshift_significand (&t, r, 2*HOST_BITS_PER_WIDE_INT - exp);
1373       if (HOST_BITS_PER_WIDE_INT == HOST_BITS_PER_LONG)
1374         {
1375           high = t.sig[SIGSZ-1];
1376           low = t.sig[SIGSZ-2];
1377         }
1378       else 
1379         {
1380           gcc_assert (HOST_BITS_PER_WIDE_INT == 2*HOST_BITS_PER_LONG);
1381           high = t.sig[SIGSZ-1];
1382           high = high << (HOST_BITS_PER_LONG - 1) << 1;
1383           high |= t.sig[SIGSZ-2];
1384
1385           low = t.sig[SIGSZ-3];
1386           low = low << (HOST_BITS_PER_LONG - 1) << 1;
1387           low |= t.sig[SIGSZ-4];
1388         }
1389
1390       if (r->sign)
1391         {
1392           if (low == 0)
1393             high = -high;
1394           else
1395             low = -low, high = ~high;
1396         }
1397       break;
1398
1399     default:
1400       gcc_unreachable ();
1401     }
1402
1403   *plow = low;
1404   *phigh = high;
1405 }
1406
1407 /* A subroutine of real_to_decimal.  Compute the quotient and remainder
1408    of NUM / DEN.  Return the quotient and place the remainder in NUM.
1409    It is expected that NUM / DEN are close enough that the quotient is
1410    small.  */
1411
1412 static unsigned long
1413 rtd_divmod (REAL_VALUE_TYPE *num, REAL_VALUE_TYPE *den)
1414 {
1415   unsigned long q, msb;
1416   int expn = REAL_EXP (num), expd = REAL_EXP (den);
1417
1418   if (expn < expd)
1419     return 0;
1420
1421   q = msb = 0;
1422   goto start;
1423   do
1424     {
1425       msb = num->sig[SIGSZ-1] & SIG_MSB;
1426       q <<= 1;
1427       lshift_significand_1 (num, num);
1428     start:
1429       if (msb || cmp_significands (num, den) >= 0)
1430         {
1431           sub_significands (num, num, den, 0);
1432           q |= 1;
1433         }
1434     }
1435   while (--expn >= expd);
1436
1437   SET_REAL_EXP (num, expd);
1438   normalize (num);
1439
1440   return q;
1441 }
1442
1443 /* Render R as a decimal floating point constant.  Emit DIGITS significant
1444    digits in the result, bounded by BUF_SIZE.  If DIGITS is 0, choose the
1445    maximum for the representation.  If CROP_TRAILING_ZEROS, strip trailing
1446    zeros.  If MODE is VOIDmode, round to nearest value.  Otherwise, round
1447    to a string that, when parsed back in mode MODE, yields the same value.  */
1448
1449 #define M_LOG10_2       0.30102999566398119521
1450
1451 void
1452 real_to_decimal_for_mode (char *str, const REAL_VALUE_TYPE *r_orig,
1453                           size_t buf_size, size_t digits,
1454                           int crop_trailing_zeros, enum machine_mode mode)
1455 {
1456   const struct real_format *fmt = NULL;
1457   const REAL_VALUE_TYPE *one, *ten;
1458   REAL_VALUE_TYPE r, pten, u, v;
1459   int dec_exp, cmp_one, digit;
1460   size_t max_digits;
1461   char *p, *first, *last;
1462   bool sign;
1463   bool round_up;
1464
1465   if (mode != VOIDmode)
1466    {
1467      fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
1468      gcc_assert (fmt);
1469    }
1470
1471   r = *r_orig;
1472   switch (r.cl)
1473     {
1474     case rvc_zero:
1475       strcpy (str, (r.sign ? "-0.0" : "0.0"));
1476       return;
1477     case rvc_normal:
1478       break;
1479     case rvc_inf:
1480       strcpy (str, (r.sign ? "-Inf" : "+Inf"));
1481       return;
1482     case rvc_nan:
1483       /* ??? Print the significand as well, if not canonical?  */
1484       sprintf (str, "%c%cNaN", (r_orig->sign ? '-' : '+'),
1485                (r_orig->signalling ? 'S' : 'Q'));
1486       return;
1487     default:
1488       gcc_unreachable ();
1489     }
1490
1491   if (r.decimal)
1492     {
1493       decimal_real_to_decimal (str, &r, buf_size, digits, crop_trailing_zeros);
1494       return;
1495     }
1496
1497   /* Bound the number of digits printed by the size of the representation.  */
1498   max_digits = SIGNIFICAND_BITS * M_LOG10_2;
1499   if (digits == 0 || digits > max_digits)
1500     digits = max_digits;
1501
1502   /* Estimate the decimal exponent, and compute the length of the string it
1503      will print as.  Be conservative and add one to account for possible
1504      overflow or rounding error.  */
1505   dec_exp = REAL_EXP (&r) * M_LOG10_2;
1506   for (max_digits = 1; dec_exp ; max_digits++)
1507     dec_exp /= 10;
1508
1509   /* Bound the number of digits printed by the size of the output buffer.  */
1510   max_digits = buf_size - 1 - 1 - 2 - max_digits - 1;
1511   gcc_assert (max_digits <= buf_size);
1512   if (digits > max_digits)
1513     digits = max_digits;
1514
1515   one = real_digit (1);
1516   ten = ten_to_ptwo (0);
1517
1518   sign = r.sign;
1519   r.sign = 0;
1520
1521   dec_exp = 0;
1522   pten = *one;
1523
1524   cmp_one = do_compare (&r, one, 0);
1525   if (cmp_one > 0)
1526     {
1527       int m;
1528
1529       /* Number is greater than one.  Convert significand to an integer
1530          and strip trailing decimal zeros.  */
1531
1532       u = r;
1533       SET_REAL_EXP (&u, SIGNIFICAND_BITS - 1);
1534
1535       /* Largest M, such that 10**2**M fits within SIGNIFICAND_BITS.  */
1536       m = floor_log2 (max_digits);
1537
1538       /* Iterate over the bits of the possible powers of 10 that might
1539          be present in U and eliminate them.  That is, if we find that
1540          10**2**M divides U evenly, keep the division and increase
1541          DEC_EXP by 2**M.  */
1542       do
1543         {
1544           REAL_VALUE_TYPE t;
1545
1546           do_divide (&t, &u, ten_to_ptwo (m));
1547           do_fix_trunc (&v, &t);
1548           if (cmp_significands (&v, &t) == 0)
1549             {
1550               u = t;
1551               dec_exp += 1 << m;
1552             }
1553         }
1554       while (--m >= 0);
1555
1556       /* Revert the scaling to integer that we performed earlier.  */
1557       SET_REAL_EXP (&u, REAL_EXP (&u) + REAL_EXP (&r)
1558                     - (SIGNIFICAND_BITS - 1));
1559       r = u;
1560
1561       /* Find power of 10.  Do this by dividing out 10**2**M when
1562          this is larger than the current remainder.  Fill PTEN with
1563          the power of 10 that we compute.  */
1564       if (REAL_EXP (&r) > 0)
1565         {
1566           m = floor_log2 ((int)(REAL_EXP (&r) * M_LOG10_2)) + 1;
1567           do
1568             {
1569               const REAL_VALUE_TYPE *ptentwo = ten_to_ptwo (m);
1570               if (do_compare (&u, ptentwo, 0) >= 0)
1571                 {
1572                   do_divide (&u, &u, ptentwo);
1573                   do_multiply (&pten, &pten, ptentwo);
1574                   dec_exp += 1 << m;
1575                 }
1576             }
1577           while (--m >= 0);
1578         }
1579       else
1580         /* We managed to divide off enough tens in the above reduction
1581            loop that we've now got a negative exponent.  Fall into the
1582            less-than-one code to compute the proper value for PTEN.  */
1583         cmp_one = -1;
1584     }
1585   if (cmp_one < 0)
1586     {
1587       int m;
1588
1589       /* Number is less than one.  Pad significand with leading
1590          decimal zeros.  */
1591
1592       v = r;
1593       while (1)
1594         {
1595           /* Stop if we'd shift bits off the bottom.  */
1596           if (v.sig[0] & 7)
1597             break;
1598
1599           do_multiply (&u, &v, ten);
1600
1601           /* Stop if we're now >= 1.  */
1602           if (REAL_EXP (&u) > 0)
1603             break;
1604
1605           v = u;
1606           dec_exp -= 1;
1607         }
1608       r = v;
1609
1610       /* Find power of 10.  Do this by multiplying in P=10**2**M when
1611          the current remainder is smaller than 1/P.  Fill PTEN with the
1612          power of 10 that we compute.  */
1613       m = floor_log2 ((int)(-REAL_EXP (&r) * M_LOG10_2)) + 1;
1614       do
1615         {
1616           const REAL_VALUE_TYPE *ptentwo = ten_to_ptwo (m);
1617           const REAL_VALUE_TYPE *ptenmtwo = ten_to_mptwo (m);
1618
1619           if (do_compare (&v, ptenmtwo, 0) <= 0)
1620             {
1621               do_multiply (&v, &v, ptentwo);
1622               do_multiply (&pten, &pten, ptentwo);
1623               dec_exp -= 1 << m;
1624             }
1625         }
1626       while (--m >= 0);
1627
1628       /* Invert the positive power of 10 that we've collected so far.  */
1629       do_divide (&pten, one, &pten);
1630     }
1631
1632   p = str;
1633   if (sign)
1634     *p++ = '-';
1635   first = p++;
1636
1637   /* At this point, PTEN should contain the nearest power of 10 smaller
1638      than R, such that this division produces the first digit.
1639
1640      Using a divide-step primitive that returns the complete integral
1641      remainder avoids the rounding error that would be produced if
1642      we were to use do_divide here and then simply multiply by 10 for
1643      each subsequent digit.  */
1644
1645   digit = rtd_divmod (&r, &pten);
1646
1647   /* Be prepared for error in that division via underflow ...  */
1648   if (digit == 0 && cmp_significand_0 (&r))
1649     {
1650       /* Multiply by 10 and try again.  */
1651       do_multiply (&r, &r, ten);
1652       digit = rtd_divmod (&r, &pten);
1653       dec_exp -= 1;
1654       gcc_assert (digit != 0);
1655     }
1656
1657   /* ... or overflow.  */
1658   if (digit == 10)
1659     {
1660       *p++ = '1';
1661       if (--digits > 0)
1662         *p++ = '0';
1663       dec_exp += 1;
1664     }
1665   else
1666     {
1667       gcc_assert (digit <= 10);
1668       *p++ = digit + '0';
1669     }
1670
1671   /* Generate subsequent digits.  */
1672   while (--digits > 0)
1673     {
1674       do_multiply (&r, &r, ten);
1675       digit = rtd_divmod (&r, &pten);
1676       *p++ = digit + '0';
1677     }
1678   last = p;
1679
1680   /* Generate one more digit with which to do rounding.  */
1681   do_multiply (&r, &r, ten);
1682   digit = rtd_divmod (&r, &pten);
1683
1684   /* Round the result.  */
1685   if (fmt && fmt->round_towards_zero)
1686     {
1687       /* If the format uses round towards zero when parsing the string
1688          back in, we need to always round away from zero here.  */
1689       if (cmp_significand_0 (&r))
1690         digit++;
1691       round_up = digit > 0;
1692     }
1693   else
1694     {
1695       if (digit == 5)
1696         {
1697           /* Round to nearest.  If R is nonzero there are additional
1698              nonzero digits to be extracted.  */
1699           if (cmp_significand_0 (&r))
1700             digit++;
1701           /* Round to even.  */
1702           else if ((p[-1] - '0') & 1)
1703             digit++;
1704         }
1705
1706       round_up = digit > 5;
1707     }
1708
1709   if (round_up)
1710     {
1711       while (p > first)
1712         {
1713           digit = *--p;
1714           if (digit == '9')
1715             *p = '0';
1716           else
1717             {
1718               *p = digit + 1;
1719               break;
1720             }
1721         }
1722
1723       /* Carry out of the first digit.  This means we had all 9's and
1724          now have all 0's.  "Prepend" a 1 by overwriting the first 0.  */
1725       if (p == first)
1726         {
1727           first[1] = '1';
1728           dec_exp++;
1729         }
1730     }
1731
1732   /* Insert the decimal point.  */
1733   first[0] = first[1];
1734   first[1] = '.';
1735
1736   /* If requested, drop trailing zeros.  Never crop past "1.0".  */
1737   if (crop_trailing_zeros)
1738     while (last > first + 3 && last[-1] == '0')
1739       last--;
1740
1741   /* Append the exponent.  */
1742   sprintf (last, "e%+d", dec_exp);
1743
1744 #ifdef ENABLE_CHECKING
1745   /* Verify that we can read the original value back in.  */
1746   if (mode != VOIDmode)
1747     {
1748       real_from_string (&r, str);
1749       real_convert (&r, mode, &r);
1750       gcc_assert (real_identical (&r, r_orig));
1751     }
1752 #endif
1753 }
1754
1755 /* Likewise, except always uses round-to-nearest.  */
1756
1757 void
1758 real_to_decimal (char *str, const REAL_VALUE_TYPE *r_orig, size_t buf_size,
1759                  size_t digits, int crop_trailing_zeros)
1760 {
1761   real_to_decimal_for_mode (str, r_orig, buf_size,
1762                             digits, crop_trailing_zeros, VOIDmode);
1763 }
1764
1765 /* Render R as a hexadecimal floating point constant.  Emit DIGITS
1766    significant digits in the result, bounded by BUF_SIZE.  If DIGITS is 0,
1767    choose the maximum for the representation.  If CROP_TRAILING_ZEROS,
1768    strip trailing zeros.  */
1769
1770 void
1771 real_to_hexadecimal (char *str, const REAL_VALUE_TYPE *r, size_t buf_size,
1772                      size_t digits, int crop_trailing_zeros)
1773 {
1774   int i, j, exp = REAL_EXP (r);
1775   char *p, *first;
1776   char exp_buf[16];
1777   size_t max_digits;
1778
1779   switch (r->cl)
1780     {
1781     case rvc_zero:
1782       exp = 0;
1783       break;
1784     case rvc_normal:
1785       break;
1786     case rvc_inf:
1787       strcpy (str, (r->sign ? "-Inf" : "+Inf"));
1788       return;
1789     case rvc_nan:
1790       /* ??? Print the significand as well, if not canonical?  */
1791       sprintf (str, "%c%cNaN", (r->sign ? '-' : '+'),
1792                (r->signalling ? 'S' : 'Q'));
1793       return;
1794     default:
1795       gcc_unreachable ();
1796     }
1797
1798   if (r->decimal)
1799     {
1800       /* Hexadecimal format for decimal floats is not interesting. */
1801       strcpy (str, "N/A");
1802       return;
1803     }
1804
1805   if (digits == 0)
1806     digits = SIGNIFICAND_BITS / 4;
1807
1808   /* Bound the number of digits printed by the size of the output buffer.  */
1809
1810   sprintf (exp_buf, "p%+d", exp);
1811   max_digits = buf_size - strlen (exp_buf) - r->sign - 4 - 1;
1812   gcc_assert (max_digits <= buf_size);
1813   if (digits > max_digits)
1814     digits = max_digits;
1815
1816   p = str;
1817   if (r->sign)
1818     *p++ = '-';
1819   *p++ = '0';
1820   *p++ = 'x';
1821   *p++ = '0';
1822   *p++ = '.';
1823   first = p;
1824
1825   for (i = SIGSZ - 1; i >= 0; --i)
1826     for (j = HOST_BITS_PER_LONG - 4; j >= 0; j -= 4)
1827       {
1828         *p++ = "0123456789abcdef"[(r->sig[i] >> j) & 15];
1829         if (--digits == 0)
1830           goto out;
1831       }
1832
1833  out:
1834   if (crop_trailing_zeros)
1835     while (p > first + 1 && p[-1] == '0')
1836       p--;
1837
1838   sprintf (p, "p%+d", exp);
1839 }
1840
1841 /* Initialize R from a decimal or hexadecimal string.  The string is
1842    assumed to have been syntax checked already.  Return -1 if the
1843    value underflows, +1 if overflows, and 0 otherwise. */
1844
1845 int
1846 real_from_string (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *str)
1847 {
1848   int exp = 0;
1849   bool sign = false;
1850
1851   get_zero (r, 0);
1852
1853   if (*str == '-')
1854     {
1855       sign = true;
1856       str++;
1857     }
1858   else if (*str == '+')
1859     str++;
1860
1861   if (!strncmp (str, "QNaN", 4))
1862     {
1863       get_canonical_qnan (r, sign);
1864       return 0;
1865     }
1866   else if (!strncmp (str, "SNaN", 4))
1867     {
1868       get_canonical_snan (r, sign);
1869       return 0;
1870     }
1871   else if (!strncmp (str, "Inf", 3))
1872     {
1873       get_inf (r, sign);
1874       return 0;
1875     }
1876
1877   if (str[0] == '0' && (str[1] == 'x' || str[1] == 'X'))
1878     {
1879       /* Hexadecimal floating point.  */
1880       int pos = SIGNIFICAND_BITS - 4, d;
1881
1882       str += 2;
1883
1884       while (*str == '0')
1885         str++;
1886       while (1)
1887         {
1888           d = hex_value (*str);
1889           if (d == _hex_bad)
1890             break;
1891           if (pos >= 0)
1892             {
1893               r->sig[pos / HOST_BITS_PER_LONG]
1894                 |= (unsigned long) d << (pos % HOST_BITS_PER_LONG);
1895               pos -= 4;
1896             }
1897           else if (d)
1898             /* Ensure correct rounding by setting last bit if there is
1899                a subsequent nonzero digit.  */
1900             r->sig[0] |= 1;
1901           exp += 4;
1902           str++;
1903         }
1904       if (*str == '.')
1905         {
1906           str++;
1907           if (pos == SIGNIFICAND_BITS - 4)
1908             {
1909               while (*str == '0')
1910                 str++, exp -= 4;
1911             }
1912           while (1)
1913             {
1914               d = hex_value (*str);
1915               if (d == _hex_bad)
1916                 break;
1917               if (pos >= 0)
1918                 {
1919                   r->sig[pos / HOST_BITS_PER_LONG]
1920                     |= (unsigned long) d << (pos % HOST_BITS_PER_LONG);
1921                   pos -= 4;
1922                 }
1923               else if (d)
1924                 /* Ensure correct rounding by setting last bit if there is
1925                    a subsequent nonzero digit.  */
1926                 r->sig[0] |= 1;
1927               str++;
1928             }
1929         }
1930
1931       /* If the mantissa is zero, ignore the exponent.  */
1932       if (!cmp_significand_0 (r))
1933         goto is_a_zero;
1934
1935       if (*str == 'p' || *str == 'P')
1936         {
1937           bool exp_neg = false;
1938
1939           str++;
1940           if (*str == '-')
1941             {
1942               exp_neg = true;
1943               str++;
1944             }
1945           else if (*str == '+')
1946             str++;
1947
1948           d = 0;
1949           while (ISDIGIT (*str))
1950             {
1951               d *= 10;
1952               d += *str - '0';
1953               if (d > MAX_EXP)
1954                 {
1955                   /* Overflowed the exponent.  */
1956                   if (exp_neg)
1957                     goto underflow;
1958                   else
1959                     goto overflow;
1960                 }
1961               str++;
1962             }
1963           if (exp_neg)
1964             d = -d;
1965
1966           exp += d;
1967         }
1968
1969       r->cl = rvc_normal;
1970       SET_REAL_EXP (r, exp);
1971
1972       normalize (r);
1973     }
1974   else
1975     {
1976       /* Decimal floating point.  */
1977       const REAL_VALUE_TYPE *ten = ten_to_ptwo (0);
1978       int d;
1979
1980       while (*str == '0')
1981         str++;
1982       while (ISDIGIT (*str))
1983         {
1984           d = *str++ - '0';
1985           do_multiply (r, r, ten);
1986           if (d)
1987             do_add (r, r, real_digit (d), 0);
1988         }
1989       if (*str == '.')
1990         {
1991           str++;
1992           if (r->cl == rvc_zero)
1993             {
1994               while (*str == '0')
1995                 str++, exp--;
1996             }
1997           while (ISDIGIT (*str))
1998             {
1999               d = *str++ - '0';
2000               do_multiply (r, r, ten);
2001               if (d)
2002                 do_add (r, r, real_digit (d), 0);
2003               exp--;
2004             }
2005         }
2006
2007       /* If the mantissa is zero, ignore the exponent.  */
2008       if (r->cl == rvc_zero)
2009         goto is_a_zero;
2010
2011       if (*str == 'e' || *str == 'E')
2012         {
2013           bool exp_neg = false;
2014
2015           str++;
2016           if (*str == '-')
2017             {
2018               exp_neg = true;
2019               str++;
2020             }
2021           else if (*str == '+')
2022             str++;
2023
2024           d = 0;
2025           while (ISDIGIT (*str))
2026             {
2027               d *= 10;
2028               d += *str - '0';
2029               if (d > MAX_EXP)
2030                 {
2031                   /* Overflowed the exponent.  */
2032                   if (exp_neg)
2033                     goto underflow;
2034                   else
2035                     goto overflow;
2036                 }
2037               str++;
2038             }
2039           if (exp_neg)
2040             d = -d;
2041           exp += d;
2042         }
2043
2044       if (exp)
2045         times_pten (r, exp);
2046     }
2047
2048   r->sign = sign;
2049   return 0;
2050
2051  is_a_zero:
2052   get_zero (r, sign);
2053   return 0;
2054
2055  underflow:
2056   get_zero (r, sign);
2057   return -1;
2058
2059  overflow:
2060   get_inf (r, sign);
2061   return 1;
2062 }
2063
2064 /* Legacy.  Similar, but return the result directly.  */
2065
2066 REAL_VALUE_TYPE
2067 real_from_string2 (const char *s, enum machine_mode mode)
2068 {
2069   REAL_VALUE_TYPE r;
2070
2071   real_from_string (&r, s);
2072   if (mode != VOIDmode)
2073     real_convert (&r, mode, &r);
2074
2075   return r;
2076 }
2077
2078 /* Initialize R from string S and desired MODE. */
2079
2080 void 
2081 real_from_string3 (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *s, enum machine_mode mode)
2082 {
2083   if (DECIMAL_FLOAT_MODE_P (mode))
2084     decimal_real_from_string (r, s);
2085   else
2086     real_from_string (r, s);
2087
2088   if (mode != VOIDmode)
2089     real_convert (r, mode, r);  
2090
2091
2092 /* Initialize R from the integer pair HIGH+LOW.  */
2093
2094 void
2095 real_from_integer (REAL_VALUE_TYPE *r, enum machine_mode mode,
2096                    unsigned HOST_WIDE_INT low, HOST_WIDE_INT high,
2097                    int unsigned_p)
2098 {
2099   if (low == 0 && high == 0)
2100     get_zero (r, 0);
2101   else
2102     {
2103       memset (r, 0, sizeof (*r));
2104       r->cl = rvc_normal;
2105       r->sign = high < 0 && !unsigned_p;
2106       SET_REAL_EXP (r, 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
2107
2108       if (r->sign)
2109         {
2110           high = ~high;
2111           if (low == 0)
2112             high += 1;
2113           else
2114             low = -low;
2115         }
2116
2117       if (HOST_BITS_PER_LONG == HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
2118         {
2119           r->sig[SIGSZ-1] = high;
2120           r->sig[SIGSZ-2] = low;
2121         }
2122       else
2123         {
2124           gcc_assert (HOST_BITS_PER_LONG*2 == HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
2125           r->sig[SIGSZ-1] = high >> (HOST_BITS_PER_LONG - 1) >> 1;
2126           r->sig[SIGSZ-2] = high;
2127           r->sig[SIGSZ-3] = low >> (HOST_BITS_PER_LONG - 1) >> 1;
2128           r->sig[SIGSZ-4] = low;
2129         }
2130
2131       normalize (r);
2132     }
2133
2134   if (mode != VOIDmode)
2135     real_convert (r, mode, r);
2136 }
2137
2138 /* Returns 10**2**N.  */
2139
2140 static const REAL_VALUE_TYPE *
2141 ten_to_ptwo (int n)
2142 {
2143   static REAL_VALUE_TYPE tens[EXP_BITS];
2144
2145   gcc_assert (n >= 0);
2146   gcc_assert (n < EXP_BITS);
2147
2148   if (tens[n].cl == rvc_zero)
2149     {
2150       if (n < (HOST_BITS_PER_WIDE_INT == 64 ? 5 : 4))
2151         {
2152           HOST_WIDE_INT t = 10;
2153           int i;
2154
2155           for (i = 0; i < n; ++i)
2156             t *= t;
2157
2158           real_from_integer (&tens[n], VOIDmode, t, 0, 1);
2159         }
2160       else
2161         {
2162           const REAL_VALUE_TYPE *t = ten_to_ptwo (n - 1);
2163           do_multiply (&tens[n], t, t);
2164         }
2165     }
2166
2167   return &tens[n];
2168 }
2169
2170 /* Returns 10**(-2**N).  */
2171
2172 static const REAL_VALUE_TYPE *
2173 ten_to_mptwo (int n)
2174 {
2175   static REAL_VALUE_TYPE tens[EXP_BITS];
2176
2177   gcc_assert (n >= 0);
2178   gcc_assert (n < EXP_BITS);
2179
2180   if (tens[n].cl == rvc_zero)
2181     do_divide (&tens[n], real_digit (1), ten_to_ptwo (n));
2182
2183   return &tens[n];
2184 }
2185
2186 /* Returns N.  */
2187
2188 static const REAL_VALUE_TYPE *
2189 real_digit (int n)
2190 {
2191   static REAL_VALUE_TYPE num[10];
2192
2193   gcc_assert (n >= 0);
2194   gcc_assert (n <= 9);
2195
2196   if (n > 0 && num[n].cl == rvc_zero)
2197     real_from_integer (&num[n], VOIDmode, n, 0, 1);
2198
2199   return &num[n];
2200 }
2201
2202 /* Multiply R by 10**EXP.  */
2203
2204 static void
2205 times_pten (REAL_VALUE_TYPE *r, int exp)
2206 {
2207   REAL_VALUE_TYPE pten, *rr;
2208   bool negative = (exp < 0);
2209   int i;
2210
2211   if (negative)
2212     {
2213       exp = -exp;
2214       pten = *real_digit (1);
2215       rr = &pten;
2216     }
2217   else
2218     rr = r;
2219
2220   for (i = 0; exp > 0; ++i, exp >>= 1)
2221     if (exp & 1)
2222       do_multiply (rr, rr, ten_to_ptwo (i));
2223
2224   if (negative)
2225     do_divide (r, r, &pten);
2226 }
2227
2228 /* Returns the special REAL_VALUE_TYPE enumerated by E.  */
2229
2230 const REAL_VALUE_TYPE *
2231 get_real_const (enum real_value_const e)
2232 {
2233   static REAL_VALUE_TYPE value[rv_max];
2234
2235   gcc_assert (e < rv_max);
2236
2237   /* Initialize mathematical constants for constant folding builtins.
2238      These constants need to be given to at least 160 bits precision.  */
2239   if (value[e].cl == rvc_zero)
2240     switch (e)
2241     {
2242     case rv_e:
2243       {
2244         mpfr_t m;
2245         mpfr_init2 (m, SIGNIFICAND_BITS);
2246         mpfr_set_ui (m, 1, GMP_RNDN);
2247         mpfr_exp (m, m, GMP_RNDN);
2248         real_from_mpfr (&value[e], m, NULL_TREE, GMP_RNDN);
2249         mpfr_clear (m);
2250       }
2251       break;
2252     case rv_third:
2253       real_arithmetic (&value[e], RDIV_EXPR, &dconst1, real_digit (3));
2254       break;
2255     case rv_sqrt2:
2256       {
2257         mpfr_t m;
2258         mpfr_init2 (m, SIGNIFICAND_BITS);
2259         mpfr_sqrt_ui (m, 2, GMP_RNDN);
2260         real_from_mpfr (&value[e], m, NULL_TREE, GMP_RNDN);
2261         mpfr_clear (m);
2262       }
2263       break;
2264     default:
2265       gcc_unreachable();
2266     }
2267
2268   return &value[e];
2269 }
2270
2271 /* Fills R with +Inf.  */
2272
2273 void
2274 real_inf (REAL_VALUE_TYPE *r)
2275 {
2276   get_inf (r, 0);
2277 }
2278
2279 /* Fills R with a NaN whose significand is described by STR.  If QUIET,
2280    we force a QNaN, else we force an SNaN.  The string, if not empty,
2281    is parsed as a number and placed in the significand.  Return true
2282    if the string was successfully parsed.  */
2283
2284 bool
2285 real_nan (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *str, int quiet,
2286           enum machine_mode mode)
2287 {
2288   const struct real_format *fmt;
2289
2290   fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
2291   gcc_assert (fmt);
2292
2293   if (*str == 0)
2294     {
2295       if (quiet)
2296         get_canonical_qnan (r, 0);
2297       else
2298         get_canonical_snan (r, 0);
2299     }
2300   else
2301     {
2302       int base = 10, d;
2303
2304       memset (r, 0, sizeof (*r));
2305       r->cl = rvc_nan;
2306
2307       /* Parse akin to strtol into the significand of R.  */
2308
2309       while (ISSPACE (*str))
2310         str++;
2311       if (*str == '-')
2312         str++;
2313       else if (*str == '+')
2314         str++;
2315       if (*str == '0')
2316         {
2317           str++;
2318           if (*str == 'x' || *str == 'X')
2319             {
2320               base = 16;
2321               str++;
2322             }
2323           else
2324             base = 8;
2325         }
2326
2327       while ((d = hex_value (*str)) < base)
2328         {
2329           REAL_VALUE_TYPE u;
2330
2331           switch (base)
2332             {
2333             case 8:
2334               lshift_significand (r, r, 3);
2335               break;
2336             case 16:
2337               lshift_significand (r, r, 4);
2338               break;
2339             case 10:
2340               lshift_significand_1 (&u, r);
2341               lshift_significand (r, r, 3);
2342               add_significands (r, r, &u);
2343               break;
2344             default:
2345               gcc_unreachable ();
2346             }
2347
2348           get_zero (&u, 0);
2349           u.sig[0] = d;
2350           add_significands (r, r, &u);
2351
2352           str++;
2353         }
2354
2355       /* Must have consumed the entire string for success.  */
2356       if (*str != 0)
2357         return false;
2358
2359       /* Shift the significand into place such that the bits
2360          are in the most significant bits for the format.  */
2361       lshift_significand (r, r, SIGNIFICAND_BITS - fmt->pnan);
2362
2363       /* Our MSB is always unset for NaNs.  */
2364       r->sig[SIGSZ-1] &= ~SIG_MSB;
2365
2366       /* Force quiet or signalling NaN.  */
2367       r->signalling = !quiet;
2368     }
2369
2370   return true;
2371 }
2372
2373 /* Fills R with the largest finite value representable in mode MODE.
2374    If SIGN is nonzero, R is set to the most negative finite value.  */
2375
2376 void
2377 real_maxval (REAL_VALUE_TYPE *r, int sign, enum machine_mode mode)
2378 {
2379   const struct real_format *fmt;
2380   int np2;
2381
2382   fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
2383   gcc_assert (fmt);
2384   memset (r, 0, sizeof (*r));
2385   
2386   if (fmt->b == 10)
2387     decimal_real_maxval (r, sign, mode);
2388   else
2389     {
2390       r->cl = rvc_normal;
2391       r->sign = sign;
2392       SET_REAL_EXP (r, fmt->emax);
2393
2394       np2 = SIGNIFICAND_BITS - fmt->p;
2395       memset (r->sig, -1, SIGSZ * sizeof (unsigned long));
2396       clear_significand_below (r, np2);
2397
2398       if (fmt->pnan < fmt->p)
2399         /* This is an IBM extended double format made up of two IEEE
2400            doubles.  The value of the long double is the sum of the
2401            values of the two parts.  The most significant part is
2402            required to be the value of the long double rounded to the
2403            nearest double.  Rounding means we need a slightly smaller
2404            value for LDBL_MAX.  */
2405         clear_significand_bit (r, SIGNIFICAND_BITS - fmt->pnan);
2406     }
2407 }
2408
2409 /* Fills R with 2**N.  */
2410
2411 void
2412 real_2expN (REAL_VALUE_TYPE *r, int n, enum machine_mode fmode)
2413 {
2414   memset (r, 0, sizeof (*r));
2415
2416   n++;
2417   if (n > MAX_EXP)
2418     r->cl = rvc_inf;
2419   else if (n < -MAX_EXP)
2420     ;
2421   else
2422     {
2423       r->cl = rvc_normal;
2424       SET_REAL_EXP (r, n);
2425       r->sig[SIGSZ-1] = SIG_MSB;
2426     }
2427   if (DECIMAL_FLOAT_MODE_P (fmode))
2428     decimal_real_convert (r, fmode, r);
2429 }
2430
2431 \f
2432 static void
2433 round_for_format (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r)
2434 {
2435   int p2, np2, i, w;
2436   int emin2m1, emax2;
2437   bool round_up = false;
2438
2439   if (r->decimal)
2440     {
2441       if (fmt->b == 10)
2442         {
2443           decimal_round_for_format (fmt, r);
2444           return;
2445         }
2446       /* FIXME. We can come here via fp_easy_constant
2447          (e.g. -O0 on '_Decimal32 x = 1.0 + 2.0dd'), but have not
2448          investigated whether this convert needs to be here, or
2449          something else is missing. */
2450       decimal_real_convert (r, DFmode, r);
2451     }
2452
2453   p2 = fmt->p;
2454   emin2m1 = fmt->emin - 1;
2455   emax2 = fmt->emax;
2456
2457   np2 = SIGNIFICAND_BITS - p2;
2458   switch (r->cl)
2459     {
2460     underflow:
2461       get_zero (r, r->sign);
2462     case rvc_zero:
2463       if (!fmt->has_signed_zero)
2464         r->sign = 0;
2465       return;
2466
2467     overflow:
2468       get_inf (r, r->sign);
2469     case rvc_inf:
2470       return;
2471
2472     case rvc_nan:
2473       clear_significand_below (r, np2);
2474       return;
2475
2476     case rvc_normal:
2477       break;
2478
2479     default:
2480       gcc_unreachable ();
2481     }
2482
2483   /* Check the range of the exponent.  If we're out of range,
2484      either underflow or overflow.  */
2485   if (REAL_EXP (r) > emax2)
2486     goto overflow;
2487   else if (REAL_EXP (r) <= emin2m1)
2488     {
2489       int diff;
2490
2491       if (!fmt->has_denorm)
2492         {
2493           /* Don't underflow completely until we've had a chance to round.  */
2494           if (REAL_EXP (r) < emin2m1)
2495             goto underflow;
2496         }
2497       else
2498         {
2499           diff = emin2m1 - REAL_EXP (r) + 1;
2500           if (diff > p2)
2501             goto underflow;
2502
2503           /* De-normalize the significand.  */
2504           r->sig[0] |= sticky_rshift_significand (r, r, diff);
2505           SET_REAL_EXP (r, REAL_EXP (r) + diff);
2506         }
2507     }
2508
2509   if (!fmt->round_towards_zero)
2510     {
2511       /* There are P2 true significand bits, followed by one guard bit,
2512          followed by one sticky bit, followed by stuff.  Fold nonzero
2513          stuff into the sticky bit.  */
2514       unsigned long sticky;
2515       bool guard, lsb;
2516
2517       sticky = 0;
2518       for (i = 0, w = (np2 - 1) / HOST_BITS_PER_LONG; i < w; ++i)
2519         sticky |= r->sig[i];
2520       sticky |= r->sig[w]
2521                 & (((unsigned long)1 << ((np2 - 1) % HOST_BITS_PER_LONG)) - 1);
2522
2523       guard = test_significand_bit (r, np2 - 1);
2524       lsb = test_significand_bit (r, np2);
2525
2526       /* Round to even.  */
2527       round_up = guard && (sticky || lsb);
2528     }
2529
2530   if (round_up)
2531     {
2532       REAL_VALUE_TYPE u;
2533       get_zero (&u, 0);
2534       set_significand_bit (&u, np2);
2535
2536       if (add_significands (r, r, &u))
2537         {
2538           /* Overflow.  Means the significand had been all ones, and
2539              is now all zeros.  Need to increase the exponent, and
2540              possibly re-normalize it.  */
2541           SET_REAL_EXP (r, REAL_EXP (r) + 1);
2542           if (REAL_EXP (r) > emax2)
2543             goto overflow;
2544           r->sig[SIGSZ-1] = SIG_MSB;
2545         }
2546     }
2547
2548   /* Catch underflow that we deferred until after rounding.  */
2549   if (REAL_EXP (r) <= emin2m1)
2550     goto underflow;
2551
2552   /* Clear out trailing garbage.  */
2553   clear_significand_below (r, np2);
2554 }
2555
2556 /* Extend or truncate to a new mode.  */
2557
2558 void
2559 real_convert (REAL_VALUE_TYPE *r, enum machine_mode mode,
2560               const REAL_VALUE_TYPE *a)
2561 {
2562   const struct real_format *fmt;
2563
2564   fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
2565   gcc_assert (fmt);
2566
2567   *r = *a;
2568
2569   if (a->decimal || fmt->b == 10)
2570     decimal_real_convert (r, mode, a);
2571
2572   round_for_format (fmt, r);
2573
2574   /* round_for_format de-normalizes denormals.  Undo just that part.  */
2575   if (r->cl == rvc_normal)
2576     normalize (r);
2577 }
2578
2579 /* Legacy.  Likewise, except return the struct directly.  */
2580
2581 REAL_VALUE_TYPE
2582 real_value_truncate (enum machine_mode mode, REAL_VALUE_TYPE a)
2583 {
2584   REAL_VALUE_TYPE r;
2585   real_convert (&r, mode, &a);
2586   return r;
2587 }
2588
2589 /* Return true if truncating to MODE is exact.  */
2590
2591 bool
2592 exact_real_truncate (enum machine_mode mode, const REAL_VALUE_TYPE *a)
2593 {
2594   const struct real_format *fmt;
2595   REAL_VALUE_TYPE t;
2596   int emin2m1;
2597
2598   fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
2599   gcc_assert (fmt);
2600
2601   /* Don't allow conversion to denormals.  */
2602   emin2m1 = fmt->emin - 1;
2603   if (REAL_EXP (a) <= emin2m1)
2604     return false;
2605
2606   /* After conversion to the new mode, the value must be identical.  */
2607   real_convert (&t, mode, a);
2608   return real_identical (&t, a);
2609 }
2610
2611 /* Write R to the given target format.  Place the words of the result
2612    in target word order in BUF.  There are always 32 bits in each
2613    long, no matter the size of the host long.
2614
2615    Legacy: return word 0 for implementing REAL_VALUE_TO_TARGET_SINGLE.  */
2616
2617 long
2618 real_to_target_fmt (long *buf, const REAL_VALUE_TYPE *r_orig,
2619                     const struct real_format *fmt)
2620 {
2621   REAL_VALUE_TYPE r;
2622   long buf1;
2623
2624   r = *r_orig;
2625   round_for_format (fmt, &r);
2626
2627   if (!buf)
2628     buf = &buf1;
2629   (*fmt->encode) (fmt, buf, &r);
2630
2631   return *buf;
2632 }
2633
2634 /* Similar, but look up the format from MODE.  */
2635
2636 long
2637 real_to_target (long *buf, const REAL_VALUE_TYPE *r, enum machine_mode mode)
2638 {
2639   const struct real_format *fmt;
2640
2641   fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
2642   gcc_assert (fmt);
2643
2644   return real_to_target_fmt (buf, r, fmt);
2645 }
2646
2647 /* Read R from the given target format.  Read the words of the result
2648    in target word order in BUF.  There are always 32 bits in each
2649    long, no matter the size of the host long.  */
2650
2651 void
2652 real_from_target_fmt (REAL_VALUE_TYPE *r, const long *buf,
2653                       const struct real_format *fmt)
2654 {
2655   (*fmt->decode) (fmt, r, buf);
2656 }
2657
2658 /* Similar, but look up the format from MODE.  */
2659
2660 void
2661 real_from_target (REAL_VALUE_TYPE *r, const long *buf, enum machine_mode mode)
2662 {
2663   const struct real_format *fmt;
2664
2665   fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
2666   gcc_assert (fmt);
2667
2668   (*fmt->decode) (fmt, r, buf);
2669 }
2670
2671 /* Return the number of bits of the largest binary value that the
2672    significand of MODE will hold.  */
2673 /* ??? Legacy.  Should get access to real_format directly.  */
2674
2675 int
2676 significand_size (enum machine_mode mode)
2677 {
2678   const struct real_format *fmt;
2679
2680   fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
2681   if (fmt == NULL)
2682     return 0;
2683
2684   if (fmt->b == 10)
2685     {
2686       /* Return the size in bits of the largest binary value that can be
2687          held by the decimal coefficient for this mode.  This is one more
2688          than the number of bits required to hold the largest coefficient
2689          of this mode.  */
2690       double log2_10 = 3.3219281;
2691       return fmt->p * log2_10;
2692     }
2693   return fmt->p;
2694 }
2695
2696 /* Return a hash value for the given real value.  */
2697 /* ??? The "unsigned int" return value is intended to be hashval_t,
2698    but I didn't want to pull hashtab.h into real.h.  */
2699
2700 unsigned int
2701 real_hash (const REAL_VALUE_TYPE *r)
2702 {
2703   unsigned int h;
2704   size_t i;
2705
2706   h = r->cl | (r->sign << 2);
2707   switch (r->cl)
2708     {
2709     case rvc_zero:
2710     case rvc_inf:
2711       return h;
2712
2713     case rvc_normal:
2714       h |= REAL_EXP (r) << 3;
2715       break;
2716
2717     case rvc_nan:
2718       if (r->signalling)
2719         h ^= (unsigned int)-1;
2720       if (r->canonical)
2721         return h;
2722       break;
2723
2724     default:
2725       gcc_unreachable ();
2726     }
2727
2728   if (sizeof(unsigned long) > sizeof(unsigned int))
2729     for (i = 0; i < SIGSZ; ++i)
2730       {
2731         unsigned long s = r->sig[i];
2732         h ^= s ^ (s >> (HOST_BITS_PER_LONG / 2));
2733       }
2734   else
2735     for (i = 0; i < SIGSZ; ++i)
2736       h ^= r->sig[i];
2737
2738   return h;
2739 }
2740 \f
2741 /* IEEE single-precision format.  */
2742
2743 static void encode_ieee_single (const struct real_format *fmt,
2744                                 long *, const REAL_VALUE_TYPE *);
2745 static void decode_ieee_single (const struct real_format *,
2746                                 REAL_VALUE_TYPE *, const long *);
2747
2748 static void
2749 encode_ieee_single (const struct real_format *fmt, long *buf,
2750                     const REAL_VALUE_TYPE *r)
2751 {
2752   unsigned long image, sig, exp;
2753   unsigned long sign = r->sign;
2754   bool denormal = (r->sig[SIGSZ-1] & SIG_MSB) == 0;
2755
2756   image = sign << 31;
2757   sig = (r->sig[SIGSZ-1] >> (HOST_BITS_PER_LONG - 24)) & 0x7fffff;
2758
2759   switch (r->cl)
2760     {
2761     case rvc_zero:
2762       break;
2763
2764     case rvc_inf:
2765       if (fmt->has_inf)
2766         image |= 255 << 23;
2767       else
2768         image |= 0x7fffffff;
2769       break;
2770
2771     case rvc_nan:
2772       if (fmt->has_nans)
2773         {
2774           if (r->canonical)
2775             sig = (fmt->canonical_nan_lsbs_set ? (1 << 22) - 1 : 0);
2776           if (r->signalling == fmt->qnan_msb_set)
2777             sig &= ~(1 << 22);
2778           else
2779             sig |= 1 << 22;
2780           if (sig == 0)
2781             sig = 1 << 21;
2782
2783           image |= 255 << 23;
2784           image |= sig;
2785         }
2786       else
2787         image |= 0x7fffffff;
2788       break;
2789
2790     case rvc_normal:
2791       /* Recall that IEEE numbers are interpreted as 1.F x 2**exp,
2792          whereas the intermediate representation is 0.F x 2**exp.
2793          Which means we're off by one.  */
2794       if (denormal)
2795         exp = 0;
2796       else
2797       exp = REAL_EXP (r) + 127 - 1;
2798       image |= exp << 23;
2799       image |= sig;
2800       break;
2801
2802     default:
2803       gcc_unreachable ();
2804     }
2805
2806   buf[0] = image;
2807 }
2808
2809 static void
2810 decode_ieee_single (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r,
2811                     const long *buf)
2812 {
2813   unsigned long image = buf[0] & 0xffffffff;
2814   bool sign = (image >> 31) & 1;
2815   int exp = (image >> 23) & 0xff;
2816
2817   memset (r, 0, sizeof (*r));
2818   image <<= HOST_BITS_PER_LONG - 24;
2819   image &= ~SIG_MSB;
2820
2821   if (exp == 0)
2822     {
2823       if (image && fmt->has_denorm)
2824         {
2825           r->cl = rvc_normal;
2826           r->sign = sign;
2827           SET_REAL_EXP (r, -126);
2828           r->sig[SIGSZ-1] = image << 1;
2829           normalize (r);
2830         }
2831       else if (fmt->has_signed_zero)
2832         r->sign = sign;
2833     }
2834   else if (exp == 255 && (fmt->has_nans || fmt->has_inf))
2835     {
2836       if (image)
2837         {
2838           r->cl = rvc_nan;
2839           r->sign = sign;
2840           r->signalling = (((image >> (HOST_BITS_PER_LONG - 2)) & 1)
2841                            ^ fmt->qnan_msb_set);
2842           r->sig[SIGSZ-1] = image;
2843         }
2844       else
2845         {
2846           r->cl = rvc_inf;
2847           r->sign = sign;
2848         }
2849     }
2850   else
2851     {
2852       r->cl = rvc_normal;
2853       r->sign = sign;
2854       SET_REAL_EXP (r, exp - 127 + 1);
2855       r->sig[SIGSZ-1] = image | SIG_MSB;
2856     }
2857 }
2858
2859 const struct real_format ieee_single_format =
2860   {
2861     encode_ieee_single,
2862     decode_ieee_single,
2863     2,
2864     24,
2865     24,
2866     -125,
2867     128,
2868     31,
2869     31,
2870     false,
2871     true,
2872     true,
2873     true,
2874     true,
2875     true,
2876     false
2877   };
2878
2879 const struct real_format mips_single_format =
2880   {
2881     encode_ieee_single,
2882     decode_ieee_single,
2883     2,
2884     24,
2885     24,
2886     -125,
2887     128,
2888     31,
2889     31,
2890     false,
2891     true,
2892     true,
2893     true,
2894     true,
2895     false,
2896     true
2897   };
2898
2899 const struct real_format motorola_single_format =
2900   {
2901     encode_ieee_single,
2902     decode_ieee_single,
2903     2,
2904     24,
2905     24,
2906     -125,
2907     128,
2908     31,
2909     31,
2910     false,
2911     true,
2912     true,
2913     true,
2914     true,
2915     true,
2916     true
2917   };
2918
2919 /*  SPU Single Precision (Extended-Range Mode) format is the same as IEEE
2920     single precision with the following differences:
2921       - Infinities are not supported.  Instead MAX_FLOAT or MIN_FLOAT
2922         are generated.
2923       - NaNs are not supported.
2924       - The range of non-zero numbers in binary is
2925         (001)[1.]000...000 to (255)[1.]111...111.
2926       - Denormals can be represented, but are treated as +0.0 when
2927         used as an operand and are never generated as a result.
2928       - -0.0 can be represented, but a zero result is always +0.0.
2929       - the only supported rounding mode is trunction (towards zero).  */
2930 const struct real_format spu_single_format =
2931   {
2932     encode_ieee_single,
2933     decode_ieee_single,
2934     2,
2935     24,
2936     24,
2937     -125,
2938     129,
2939     31,
2940     31,
2941     true,
2942     false,
2943     false,
2944     true,
2945     true,
2946     false,
2947     false
2948   };
2949 \f
2950 /* IEEE double-precision format.  */
2951
2952 static void encode_ieee_double (const struct real_format *fmt,
2953                                 long *, const REAL_VALUE_TYPE *);
2954 static void decode_ieee_double (const struct real_format *,
2955                                 REAL_VALUE_TYPE *, const long *);
2956
2957 static void
2958 encode_ieee_double (const struct real_format *fmt, long *buf,
2959                     const REAL_VALUE_TYPE *r)
2960 {
2961   unsigned long image_lo, image_hi, sig_lo, sig_hi, exp;
2962   bool denormal = (r->sig[SIGSZ-1] & SIG_MSB) == 0;
2963
2964   image_hi = r->sign << 31;
2965   image_lo = 0;
2966
2967   if (HOST_BITS_PER_LONG == 64)
2968     {
2969       sig_hi = r->sig[SIGSZ-1];
2970       sig_lo = (sig_hi >> (64 - 53)) & 0xffffffff;
2971       sig_hi = (sig_hi >> (64 - 53 + 1) >> 31) & 0xfffff;
2972     }
2973   else
2974     {
2975       sig_hi = r->sig[SIGSZ-1];
2976       sig_lo = r->sig[SIGSZ-2];
2977       sig_lo = (sig_hi << 21) | (sig_lo >> 11);
2978       sig_hi = (sig_hi >> 11) & 0xfffff;
2979     }
2980
2981   switch (r->cl)
2982     {
2983     case rvc_zero:
2984       break;
2985
2986     case rvc_inf:
2987       if (fmt->has_inf)
2988         image_hi |= 2047 << 20;
2989       else
2990         {
2991           image_hi |= 0x7fffffff;
2992           image_lo = 0xffffffff;
2993         }
2994       break;
2995
2996     case rvc_nan:
2997       if (fmt->has_nans)
2998         {
2999           if (r->canonical)
3000             {
3001               if (fmt->canonical_nan_lsbs_set)
3002                 {
3003                   sig_hi = (1 << 19) - 1;
3004                   sig_lo = 0xffffffff;
3005                 }
3006               else
3007                 {
3008                   sig_hi = 0;
3009                   sig_lo = 0;
3010                 }
3011             }
3012           if (r->signalling == fmt->qnan_msb_set)
3013             sig_hi &= ~(1 << 19);
3014           else
3015             sig_hi |= 1 << 19;
3016           if (sig_hi == 0 && sig_lo == 0)
3017             sig_hi = 1 << 18;
3018
3019           image_hi |= 2047 << 20;
3020           image_hi |= sig_hi;
3021           image_lo = sig_lo;
3022         }
3023       else
3024         {
3025           image_hi |= 0x7fffffff;
3026           image_lo = 0xffffffff;
3027         }
3028       break;
3029
3030     case rvc_normal:
3031       /* Recall that IEEE numbers are interpreted as 1.F x 2**exp,
3032          whereas the intermediate representation is 0.F x 2**exp.
3033          Which means we're off by one.  */
3034       if (denormal)
3035         exp = 0;
3036       else
3037         exp = REAL_EXP (r) + 1023 - 1;
3038       image_hi |= exp << 20;
3039       image_hi |= sig_hi;
3040       image_lo = sig_lo;
3041       break;
3042
3043     default:
3044       gcc_unreachable ();
3045     }
3046
3047   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
3048     buf[0] = image_hi, buf[1] = image_lo;
3049   else
3050     buf[0] = image_lo, buf[1] = image_hi;
3051 }
3052
3053 static void
3054 decode_ieee_double (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r,
3055                     const long *buf)
3056 {
3057   unsigned long image_hi, image_lo;
3058   bool sign;
3059   int exp;
3060
3061   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
3062     image_hi = buf[0], image_lo = buf[1];
3063   else
3064     image_lo = buf[0], image_hi = buf[1];
3065   image_lo &= 0xffffffff;
3066   image_hi &= 0xffffffff;
3067
3068   sign = (image_hi >> 31) & 1;
3069   exp = (image_hi >> 20) & 0x7ff;
3070
3071   memset (r, 0, sizeof (*r));
3072
3073   image_hi <<= 32 - 21;
3074   image_hi |= image_lo >> 21;
3075   image_hi &= 0x7fffffff;
3076   image_lo <<= 32 - 21;
3077
3078   if (exp == 0)
3079     {
3080       if ((image_hi || image_lo) && fmt->has_denorm)
3081         {
3082           r->cl = rvc_normal;
3083           r->sign = sign;
3084           SET_REAL_EXP (r, -1022);
3085           if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3086             {
3087               image_hi = (image_hi << 1) | (image_lo >> 31);
3088               image_lo <<= 1;
3089               r->sig[SIGSZ-1] = image_hi;
3090               r->sig[SIGSZ-2] = image_lo;
3091             }
3092           else
3093             {
3094               image_hi = (image_hi << 31 << 2) | (image_lo << 1);
3095               r->sig[SIGSZ-1] = image_hi;
3096             }
3097           normalize (r);
3098         }
3099       else if (fmt->has_signed_zero)
3100         r->sign = sign;
3101     }
3102   else if (exp == 2047 && (fmt->has_nans || fmt->has_inf))
3103     {
3104       if (image_hi || image_lo)
3105         {
3106           r->cl = rvc_nan;
3107           r->sign = sign;
3108           r->signalling = ((image_hi >> 30) & 1) ^ fmt->qnan_msb_set;
3109           if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3110             {
3111               r->sig[SIGSZ-1] = image_hi;
3112               r->sig[SIGSZ-2] = image_lo;
3113             }
3114           else
3115             r->sig[SIGSZ-1] = (image_hi << 31 << 1) | image_lo;
3116         }
3117       else
3118         {
3119           r->cl = rvc_inf;
3120           r->sign = sign;
3121         }
3122     }
3123   else
3124     {
3125       r->cl = rvc_normal;
3126       r->sign = sign;
3127       SET_REAL_EXP (r, exp - 1023 + 1);
3128       if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3129         {
3130           r->sig[SIGSZ-1] = image_hi | SIG_MSB;
3131           r->sig[SIGSZ-2] = image_lo;
3132         }
3133       else
3134         r->sig[SIGSZ-1] = (image_hi << 31 << 1) | image_lo | SIG_MSB;
3135     }
3136 }
3137
3138 const struct real_format ieee_double_format =
3139   {
3140     encode_ieee_double,
3141     decode_ieee_double,
3142     2,
3143     53,
3144     53,
3145     -1021,
3146     1024,
3147     63,
3148     63,
3149     false,
3150     true,
3151     true,
3152     true,
3153     true,
3154     true,
3155     false
3156   };
3157
3158 const struct real_format mips_double_format =
3159   {
3160     encode_ieee_double,
3161     decode_ieee_double,
3162     2,
3163     53,
3164     53,
3165     -1021,
3166     1024,
3167     63,
3168     63,
3169     false,
3170     true,
3171     true,
3172     true,
3173     true,
3174     false,
3175     true
3176   };
3177
3178 const struct real_format motorola_double_format =
3179   {
3180     encode_ieee_double,
3181     decode_ieee_double,
3182     2,
3183     53,
3184     53,
3185     -1021,
3186     1024,
3187     63,
3188     63,
3189     false,
3190     true,
3191     true,
3192     true,
3193     true,
3194     true,
3195     true
3196   };
3197 \f
3198 /* IEEE extended real format.  This comes in three flavors: Intel's as
3199    a 12 byte image, Intel's as a 16 byte image, and Motorola's.  Intel
3200    12- and 16-byte images may be big- or little endian; Motorola's is
3201    always big endian.  */
3202
3203 /* Helper subroutine which converts from the internal format to the
3204    12-byte little-endian Intel format.  Functions below adjust this
3205    for the other possible formats.  */
3206 static void
3207 encode_ieee_extended (const struct real_format *fmt, long *buf,
3208                       const REAL_VALUE_TYPE *r)
3209 {
3210   unsigned long image_hi, sig_hi, sig_lo;
3211   bool denormal = (r->sig[SIGSZ-1] & SIG_MSB) == 0;
3212
3213   image_hi = r->sign << 15;
3214   sig_hi = sig_lo = 0;
3215
3216   switch (r->cl)
3217     {
3218     case rvc_zero:
3219       break;
3220
3221     case rvc_inf:
3222       if (fmt->has_inf)
3223         {
3224           image_hi |= 32767;
3225
3226           /* Intel requires the explicit integer bit to be set, otherwise
3227              it considers the value a "pseudo-infinity".  Motorola docs
3228              say it doesn't care.  */
3229           sig_hi = 0x80000000;
3230         }
3231       else
3232         {
3233           image_hi |= 32767;
3234           sig_lo = sig_hi = 0xffffffff;
3235         }
3236       break;
3237
3238     case rvc_nan:
3239       if (fmt->has_nans)
3240         {
3241           image_hi |= 32767;
3242           if (r->canonical)
3243             {
3244               if (fmt->canonical_nan_lsbs_set)
3245                 {
3246                   sig_hi = (1 << 30) - 1;
3247                   sig_lo = 0xffffffff;
3248                 }
3249             }
3250           else if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3251             {
3252               sig_hi = r->sig[SIGSZ-1];
3253               sig_lo = r->sig[SIGSZ-2];
3254             }
3255           else
3256             {
3257               sig_lo = r->sig[SIGSZ-1];
3258               sig_hi = sig_lo >> 31 >> 1;
3259               sig_lo &= 0xffffffff;
3260             }
3261           if (r->signalling == fmt->qnan_msb_set)
3262             sig_hi &= ~(1 << 30);
3263           else
3264             sig_hi |= 1 << 30;
3265           if ((sig_hi & 0x7fffffff) == 0 && sig_lo == 0)
3266             sig_hi = 1 << 29;
3267
3268           /* Intel requires the explicit integer bit to be set, otherwise
3269              it considers the value a "pseudo-nan".  Motorola docs say it
3270              doesn't care.  */
3271           sig_hi |= 0x80000000;
3272         }
3273       else
3274         {
3275           image_hi |= 32767;
3276           sig_lo = sig_hi = 0xffffffff;
3277         }
3278       break;
3279
3280     case rvc_normal:
3281       {
3282         int exp = REAL_EXP (r);
3283
3284         /* Recall that IEEE numbers are interpreted as 1.F x 2**exp,
3285            whereas the intermediate representation is 0.F x 2**exp.
3286            Which means we're off by one.
3287
3288            Except for Motorola, which consider exp=0 and explicit
3289            integer bit set to continue to be normalized.  In theory
3290            this discrepancy has been taken care of by the difference
3291            in fmt->emin in round_for_format.  */
3292
3293         if (denormal)
3294           exp = 0;
3295         else
3296           {
3297             exp += 16383 - 1;
3298             gcc_assert (exp >= 0);
3299           }
3300         image_hi |= exp;
3301
3302         if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3303           {
3304             sig_hi = r->sig[SIGSZ-1];
3305             sig_lo = r->sig[SIGSZ-2];
3306           }
3307         else
3308           {
3309             sig_lo = r->sig[SIGSZ-1];
3310             sig_hi = sig_lo >> 31 >> 1;
3311             sig_lo &= 0xffffffff;
3312           }
3313       }
3314       break;
3315
3316     default:
3317       gcc_unreachable ();
3318     }
3319
3320   buf[0] = sig_lo, buf[1] = sig_hi, buf[2] = image_hi;
3321 }
3322
3323 /* Convert from the internal format to the 12-byte Motorola format
3324    for an IEEE extended real.  */
3325 static void
3326 encode_ieee_extended_motorola (const struct real_format *fmt, long *buf,
3327                                const REAL_VALUE_TYPE *r)
3328 {
3329   long intermed[3];
3330   encode_ieee_extended (fmt, intermed, r);
3331
3332   /* Motorola chips are assumed always to be big-endian.  Also, the
3333      padding in a Motorola extended real goes between the exponent and
3334      the mantissa.  At this point the mantissa is entirely within
3335      elements 0 and 1 of intermed, and the exponent entirely within
3336      element 2, so all we have to do is swap the order around, and
3337      shift element 2 left 16 bits.  */
3338   buf[0] = intermed[2] << 16;
3339   buf[1] = intermed[1];
3340   buf[2] = intermed[0];
3341 }
3342
3343 /* Convert from the internal format to the 12-byte Intel format for
3344    an IEEE extended real.  */
3345 static void
3346 encode_ieee_extended_intel_96 (const struct real_format *fmt, long *buf,
3347                                const REAL_VALUE_TYPE *r)
3348 {
3349   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
3350     {
3351       /* All the padding in an Intel-format extended real goes at the high
3352          end, which in this case is after the mantissa, not the exponent.
3353          Therefore we must shift everything down 16 bits.  */
3354       long intermed[3];
3355       encode_ieee_extended (fmt, intermed, r);
3356       buf[0] = ((intermed[2] << 16) | ((unsigned long)(intermed[1] & 0xFFFF0000) >> 16));
3357       buf[1] = ((intermed[1] << 16) | ((unsigned long)(intermed[0] & 0xFFFF0000) >> 16));
3358       buf[2] =  (intermed[0] << 16);
3359     }
3360   else
3361     /* encode_ieee_extended produces what we want directly.  */
3362     encode_ieee_extended (fmt, buf, r);
3363 }
3364
3365 /* Convert from the internal format to the 16-byte Intel format for
3366    an IEEE extended real.  */
3367 static void
3368 encode_ieee_extended_intel_128 (const struct real_format *fmt, long *buf,
3369                                 const REAL_VALUE_TYPE *r)
3370 {
3371   /* All the padding in an Intel-format extended real goes at the high end.  */
3372   encode_ieee_extended_intel_96 (fmt, buf, r);
3373   buf[3] = 0;
3374 }
3375
3376 /* As above, we have a helper function which converts from 12-byte
3377    little-endian Intel format to internal format.  Functions below
3378    adjust for the other possible formats.  */
3379 static void
3380 decode_ieee_extended (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r,
3381                       const long *buf)
3382 {
3383   unsigned long image_hi, sig_hi, sig_lo;
3384   bool sign;
3385   int exp;
3386
3387   sig_lo = buf[0], sig_hi = buf[1], image_hi = buf[2];
3388   sig_lo &= 0xffffffff;
3389   sig_hi &= 0xffffffff;
3390   image_hi &= 0xffffffff;
3391
3392   sign = (image_hi >> 15) & 1;
3393   exp = image_hi & 0x7fff;
3394
3395   memset (r, 0, sizeof (*r));
3396
3397   if (exp == 0)
3398     {
3399       if ((sig_hi || sig_lo) && fmt->has_denorm)
3400         {
3401           r->cl = rvc_normal;
3402           r->sign = sign;
3403
3404           /* When the IEEE format contains a hidden bit, we know that
3405              it's zero at this point, and so shift up the significand
3406              and decrease the exponent to match.  In this case, Motorola
3407              defines the explicit integer bit to be valid, so we don't
3408              know whether the msb is set or not.  */
3409           SET_REAL_EXP (r, fmt->emin);
3410           if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3411             {
3412               r->sig[SIGSZ-1] = sig_hi;
3413               r->sig[SIGSZ-2] = sig_lo;
3414             }
3415           else
3416             r->sig[SIGSZ-1] = (sig_hi << 31 << 1) | sig_lo;
3417
3418           normalize (r);
3419         }
3420       else if (fmt->has_signed_zero)
3421         r->sign = sign;
3422     }
3423   else if (exp == 32767 && (fmt->has_nans || fmt->has_inf))
3424     {
3425       /* See above re "pseudo-infinities" and "pseudo-nans".
3426          Short summary is that the MSB will likely always be
3427          set, and that we don't care about it.  */
3428       sig_hi &= 0x7fffffff;
3429
3430       if (sig_hi || sig_lo)
3431         {
3432           r->cl = rvc_nan;
3433           r->sign = sign;
3434           r->signalling = ((sig_hi >> 30) & 1) ^ fmt->qnan_msb_set;
3435           if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3436             {
3437               r->sig[SIGSZ-1] = sig_hi;
3438               r->sig[SIGSZ-2] = sig_lo;
3439             }
3440           else
3441             r->sig[SIGSZ-1] = (sig_hi << 31 << 1) | sig_lo;
3442         }
3443       else
3444         {
3445           r->cl = rvc_inf;
3446           r->sign = sign;
3447         }
3448     }
3449   else
3450     {
3451       r->cl = rvc_normal;
3452       r->sign = sign;
3453       SET_REAL_EXP (r, exp - 16383 + 1);
3454       if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3455         {
3456           r->sig[SIGSZ-1] = sig_hi;
3457           r->sig[SIGSZ-2] = sig_lo;
3458         }
3459       else
3460         r->sig[SIGSZ-1] = (sig_hi << 31 << 1) | sig_lo;
3461     }
3462 }
3463
3464 /* Convert from the internal format to the 12-byte Motorola format
3465    for an IEEE extended real.  */
3466 static void
3467 decode_ieee_extended_motorola (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r,
3468                                const long *buf)
3469 {
3470   long intermed[3];
3471
3472   /* Motorola chips are assumed always to be big-endian.  Also, the
3473      padding in a Motorola extended real goes between the exponent and
3474      the mantissa; remove it.  */
3475   intermed[0] = buf[2];
3476   intermed[1] = buf[1];
3477   intermed[2] = (unsigned long)buf[0] >> 16;
3478
3479   decode_ieee_extended (fmt, r, intermed);
3480 }
3481
3482 /* Convert from the internal format to the 12-byte Intel format for
3483    an IEEE extended real.  */
3484 static void
3485 decode_ieee_extended_intel_96 (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r,
3486                                const long *buf)
3487 {
3488   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
3489     {
3490       /* All the padding in an Intel-format extended real goes at the high
3491          end, which in this case is after the mantissa, not the exponent.
3492          Therefore we must shift everything up 16 bits.  */
3493       long intermed[3];
3494
3495       intermed[0] = (((unsigned long)buf[2] >> 16) | (buf[1] << 16));
3496       intermed[1] = (((unsigned long)buf[1] >> 16) | (buf[0] << 16));
3497       intermed[2] =  ((unsigned long)buf[0] >> 16);
3498
3499       decode_ieee_extended (fmt, r, intermed);
3500     }
3501   else
3502     /* decode_ieee_extended produces what we want directly.  */
3503     decode_ieee_extended (fmt, r, buf);
3504 }
3505
3506 /* Convert from the internal format to the 16-byte Intel format for
3507    an IEEE extended real.  */
3508 static void
3509 decode_ieee_extended_intel_128 (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r,
3510                                 const long *buf)
3511 {
3512   /* All the padding in an Intel-format extended real goes at the high end.  */
3513   decode_ieee_extended_intel_96 (fmt, r, buf);
3514 }
3515
3516 const struct real_format ieee_extended_motorola_format =
3517   {
3518     encode_ieee_extended_motorola,
3519     decode_ieee_extended_motorola,
3520     2,
3521     64,
3522     64,
3523     -16382,
3524     16384,
3525     95,
3526     95,
3527     false,
3528     true,
3529     true,
3530     true,
3531     true,
3532     true,
3533     true
3534   };
3535
3536 const struct real_format ieee_extended_intel_96_format =
3537   {
3538     encode_ieee_extended_intel_96,
3539     decode_ieee_extended_intel_96,
3540     2,
3541     64,
3542     64,
3543     -16381,
3544     16384,
3545     79,
3546     79,
3547     false,
3548     true,
3549     true,
3550     true,
3551     true,
3552     true,
3553     false
3554   };
3555
3556 const struct real_format ieee_extended_intel_128_format =
3557   {
3558     encode_ieee_extended_intel_128,
3559     decode_ieee_extended_intel_128,
3560     2,
3561     64,
3562     64,
3563     -16381,
3564     16384,
3565     79,
3566     79,
3567     false,
3568     true,
3569     true,
3570     true,
3571     true,
3572     true,
3573     false
3574   };
3575
3576 /* The following caters to i386 systems that set the rounding precision
3577    to 53 bits instead of 64, e.g. FreeBSD.  */
3578 const struct real_format ieee_extended_intel_96_round_53_format =
3579   {
3580     encode_ieee_extended_intel_96,
3581     decode_ieee_extended_intel_96,
3582     2,
3583     53,
3584     53,
3585     -16381,
3586     16384,
3587     79,
3588     79,
3589     false,
3590     true,
3591     true,
3592     true,
3593     true,
3594     true,
3595     false
3596   };
3597 \f
3598 /* IBM 128-bit extended precision format: a pair of IEEE double precision
3599    numbers whose sum is equal to the extended precision value.  The number
3600    with greater magnitude is first.  This format has the same magnitude
3601    range as an IEEE double precision value, but effectively 106 bits of
3602    significand precision.  Infinity and NaN are represented by their IEEE
3603    double precision value stored in the first number, the second number is
3604    +0.0 or -0.0 for Infinity and don't-care for NaN.  */
3605
3606 static void encode_ibm_extended (const struct real_format *fmt,
3607                                  long *, const REAL_VALUE_TYPE *);
3608 static void decode_ibm_extended (const struct real_format *,
3609                                  REAL_VALUE_TYPE *, const long *);
3610
3611 static void
3612 encode_ibm_extended (const struct real_format *fmt, long *buf,
3613                      const REAL_VALUE_TYPE *r)
3614 {
3615   REAL_VALUE_TYPE u, normr, v;
3616   const struct real_format *base_fmt;
3617
3618   base_fmt = fmt->qnan_msb_set ? &ieee_double_format : &mips_double_format;
3619
3620   /* Renormalize R before doing any arithmetic on it.  */
3621   normr = *r;
3622   if (normr.cl == rvc_normal)
3623     normalize (&normr);
3624
3625   /* u = IEEE double precision portion of significand.  */
3626   u = normr;
3627   round_for_format (base_fmt, &u);
3628   encode_ieee_double (base_fmt, &buf[0], &u);
3629
3630   if (u.cl == rvc_normal)
3631     {
3632       do_add (&v, &normr, &u, 1);
3633       /* Call round_for_format since we might need to denormalize.  */
3634       round_for_format (base_fmt, &v);
3635       encode_ieee_double (base_fmt, &buf[2], &v);
3636     }
3637   else
3638     {
3639       /* Inf, NaN, 0 are all representable as doubles, so the
3640          least-significant part can be 0.0.  */
3641       buf[2] = 0;
3642       buf[3] = 0;
3643     }
3644 }
3645
3646 static void
3647 decode_ibm_extended (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED, REAL_VALUE_TYPE *r,
3648                      const long *buf)
3649 {
3650   REAL_VALUE_TYPE u, v;
3651   const struct real_format *base_fmt;
3652
3653   base_fmt = fmt->qnan_msb_set ? &ieee_double_format : &mips_double_format;
3654   decode_ieee_double (base_fmt, &u, &buf[0]);
3655
3656   if (u.cl != rvc_zero && u.cl != rvc_inf && u.cl != rvc_nan)
3657     {
3658       decode_ieee_double (base_fmt, &v, &buf[2]);
3659       do_add (r, &u, &v, 0);
3660     }
3661   else
3662     *r = u;
3663 }
3664
3665 const struct real_format ibm_extended_format =
3666   {
3667     encode_ibm_extended,
3668     decode_ibm_extended,
3669     2,
3670     53 + 53,
3671     53,
3672     -1021 + 53,
3673     1024,
3674     127,
3675     -1,
3676     false,
3677     true,
3678     true,
3679     true,
3680     true,
3681     true,
3682     false
3683   };
3684
3685 const struct real_format mips_extended_format =
3686   {
3687     encode_ibm_extended,
3688     decode_ibm_extended,
3689     2,
3690     53 + 53,
3691     53,
3692     -1021 + 53,
3693     1024,
3694     127,
3695     -1,
3696     false,
3697     true,
3698     true,
3699     true,
3700     true,
3701     false,
3702     true
3703   };
3704
3705 \f
3706 /* IEEE quad precision format.  */
3707
3708 static void encode_ieee_quad (const struct real_format *fmt,
3709                               long *, const REAL_VALUE_TYPE *);
3710 static void decode_ieee_quad (const struct real_format *,
3711                               REAL_VALUE_TYPE *, const long *);
3712
3713 static void
3714 encode_ieee_quad (const struct real_format *fmt, long *buf,
3715                   const REAL_VALUE_TYPE *r)
3716 {
3717   unsigned long image3, image2, image1, image0, exp;
3718   bool denormal = (r->sig[SIGSZ-1] & SIG_MSB) == 0;
3719   REAL_VALUE_TYPE u;
3720
3721   image3 = r->sign << 31;
3722   image2 = 0;
3723   image1 = 0;
3724   image0 = 0;
3725
3726   rshift_significand (&u, r, SIGNIFICAND_BITS - 113);
3727
3728   switch (r->cl)
3729     {
3730     case rvc_zero:
3731       break;
3732
3733     case rvc_inf:
3734       if (fmt->has_inf)
3735         image3 |= 32767 << 16;
3736       else
3737         {
3738           image3 |= 0x7fffffff;
3739           image2 = 0xffffffff;
3740           image1 = 0xffffffff;
3741           image0 = 0xffffffff;
3742         }
3743       break;
3744
3745     case rvc_nan:
3746       if (fmt->has_nans)
3747         {
3748           image3 |= 32767 << 16;
3749
3750           if (r->canonical)
3751             {
3752               if (fmt->canonical_nan_lsbs_set)
3753                 {
3754                   image3 |= 0x7fff;
3755                   image2 = image1 = image0 = 0xffffffff;
3756                 }
3757             }
3758           else if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3759             {
3760               image0 = u.sig[0];
3761               image1 = u.sig[1];
3762               image2 = u.sig[2];
3763               image3 |= u.sig[3] & 0xffff;
3764             }
3765           else
3766             {
3767               image0 = u.sig[0];
3768               image1 = image0 >> 31 >> 1;
3769               image2 = u.sig[1];
3770               image3 |= (image2 >> 31 >> 1) & 0xffff;
3771               image0 &= 0xffffffff;
3772               image2 &= 0xffffffff;
3773             }
3774           if (r->signalling == fmt->qnan_msb_set)
3775             image3 &= ~0x8000;
3776           else
3777             image3 |= 0x8000;
3778           if (((image3 & 0xffff) | image2 | image1 | image0) == 0)
3779             image3 |= 0x4000;
3780         }
3781       else
3782         {
3783           image3 |= 0x7fffffff;
3784           image2 = 0xffffffff;
3785           image1 = 0xffffffff;
3786           image0 = 0xffffffff;
3787         }
3788       break;
3789
3790     case rvc_normal:
3791       /* Recall that IEEE numbers are interpreted as 1.F x 2**exp,
3792          whereas the intermediate representation is 0.F x 2**exp.
3793          Which means we're off by one.  */
3794       if (denormal)
3795         exp = 0;
3796       else
3797         exp = REAL_EXP (r) + 16383 - 1;
3798       image3 |= exp << 16;
3799
3800       if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3801         {
3802           image0 = u.sig[0];
3803           image1 = u.sig[1];
3804           image2 = u.sig[2];
3805           image3 |= u.sig[3] & 0xffff;
3806         }
3807       else
3808         {
3809           image0 = u.sig[0];
3810           image1 = image0 >> 31 >> 1;
3811           image2 = u.sig[1];
3812           image3 |= (image2 >> 31 >> 1) & 0xffff;
3813           image0 &= 0xffffffff;
3814           image2 &= 0xffffffff;
3815         }
3816       break;
3817
3818     default:
3819       gcc_unreachable ();
3820     }
3821
3822   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
3823     {
3824       buf[0] = image3;
3825       buf[1] = image2;
3826       buf[2] = image1;
3827       buf[3] = image0;
3828     }
3829   else
3830     {
3831       buf[0] = image0;
3832       buf[1] = image1;
3833       buf[2] = image2;
3834       buf[3] = image3;
3835     }
3836 }
3837
3838 static void
3839 decode_ieee_quad (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r,
3840                   const long *buf)
3841 {
3842   unsigned long image3, image2, image1, image0;
3843   bool sign;
3844   int exp;
3845
3846   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
3847     {
3848       image3 = buf[0];
3849       image2 = buf[1];
3850       image1 = buf[2];
3851       image0 = buf[3];
3852     }
3853   else
3854     {
3855       image0 = buf[0];
3856       image1 = buf[1];
3857       image2 = buf[2];
3858       image3 = buf[3];
3859     }
3860   image0 &= 0xffffffff;
3861   image1 &= 0xffffffff;
3862   image2 &= 0xffffffff;
3863
3864   sign = (image3 >> 31) & 1;
3865   exp = (image3 >> 16) & 0x7fff;
3866   image3 &= 0xffff;
3867
3868   memset (r, 0, sizeof (*r));
3869
3870   if (exp == 0)
3871     {
3872       if ((image3 | image2 | image1 | image0) && fmt->has_denorm)
3873         {
3874           r->cl = rvc_normal;
3875           r->sign = sign;
3876
3877           SET_REAL_EXP (r, -16382 + (SIGNIFICAND_BITS - 112));
3878           if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3879             {
3880               r->sig[0] = image0;
3881               r->sig[1] = image1;
3882               r->sig[2] = image2;
3883               r->sig[3] = image3;
3884             }
3885           else
3886             {
3887               r->sig[0] = (image1 << 31 << 1) | image0;
3888               r->sig[1] = (image3 << 31 << 1) | image2;
3889             }
3890
3891           normalize (r);
3892         }
3893       else if (fmt->has_signed_zero)
3894         r->sign = sign;
3895     }
3896   else if (exp == 32767 && (fmt->has_nans || fmt->has_inf))
3897     {
3898       if (image3 | image2 | image1 | image0)
3899         {
3900           r->cl = rvc_nan;
3901           r->sign = sign;
3902           r->signalling = ((image3 >> 15) & 1) ^ fmt->qnan_msb_set;
3903
3904           if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3905             {
3906               r->sig[0] = image0;
3907               r->sig[1] = image1;
3908               r->sig[2] = image2;
3909               r->sig[3] = image3;
3910             }
3911           else
3912             {
3913               r->sig[0] = (image1 << 31 << 1) | image0;
3914               r->sig[1] = (image3 << 31 << 1) | image2;
3915             }
3916           lshift_significand (r, r, SIGNIFICAND_BITS - 113);
3917         }
3918       else
3919         {
3920           r->cl = rvc_inf;
3921           r->sign = sign;
3922         }
3923     }
3924   else
3925     {
3926       r->cl = rvc_normal;
3927       r->sign = sign;
3928       SET_REAL_EXP (r, exp - 16383 + 1);
3929
3930       if (HOST_BITS_PER_LONG == 32)
3931         {
3932           r->sig[0] = image0;
3933           r->sig[1] = image1;
3934           r->sig[2] = image2;
3935           r->sig[3] = image3;
3936         }
3937       else
3938         {
3939           r->sig[0] = (image1 << 31 << 1) | image0;
3940           r->sig[1] = (image3 << 31 << 1) | image2;
3941         }
3942       lshift_significand (r, r, SIGNIFICAND_BITS - 113);
3943       r->sig[SIGSZ-1] |= SIG_MSB;
3944     }
3945 }
3946
3947 const struct real_format ieee_quad_format =
3948   {
3949     encode_ieee_quad,
3950     decode_ieee_quad,
3951     2,
3952     113,
3953     113,
3954     -16381,
3955     16384,
3956     127,
3957     127,
3958     false,
3959     true,
3960     true,
3961     true,
3962     true,
3963     true,
3964     false
3965   };
3966
3967 const struct real_format mips_quad_format =
3968   {
3969     encode_ieee_quad,
3970     decode_ieee_quad,
3971     2,
3972     113,
3973     113,
3974     -16381,
3975     16384,
3976     127,
3977     127,
3978     false,
3979     true,
3980     true,
3981     true,
3982     true,
3983     false,
3984     true
3985   };
3986 \f
3987 /* Descriptions of VAX floating point formats can be found beginning at
3988
3989    http://h71000.www7.hp.com/doc/73FINAL/4515/4515pro_013.html#f_floating_point_format
3990
3991    The thing to remember is that they're almost IEEE, except for word
3992    order, exponent bias, and the lack of infinities, nans, and denormals.
3993
3994    We don't implement the H_floating format here, simply because neither
3995    the VAX or Alpha ports use it.  */
3996
3997 static void encode_vax_f (const struct real_format *fmt,
3998                           long *, const REAL_VALUE_TYPE *);
3999 static void decode_vax_f (const struct real_format *,
4000                           REAL_VALUE_TYPE *, const long *);
4001 static void encode_vax_d (const struct real_format *fmt,
4002                           long *, const REAL_VALUE_TYPE *);
4003 static void decode_vax_d (const struct real_format *,
4004                           REAL_VALUE_TYPE *, const long *);
4005 static void encode_vax_g (const struct real_format *fmt,
4006                           long *, const REAL_VALUE_TYPE *);
4007 static void decode_vax_g (const struct real_format *,
4008                           REAL_VALUE_TYPE *, const long *);
4009
4010 static void
4011 encode_vax_f (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED, long *buf,
4012               const REAL_VALUE_TYPE *r)
4013 {
4014   unsigned long sign, exp, sig, image;
4015
4016   sign = r->sign << 15;
4017
4018   switch (r->cl)
4019     {
4020     case rvc_zero:
4021       image = 0;
4022       break;
4023
4024     case rvc_inf:
4025     case rvc_nan:
4026       image = 0xffff7fff | sign;
4027       break;
4028
4029     case rvc_normal:
4030       sig = (r->sig[SIGSZ-1] >> (HOST_BITS_PER_LONG - 24)) & 0x7fffff;
4031       exp = REAL_EXP (r) + 128;
4032
4033       image = (sig << 16) & 0xffff0000;
4034       image |= sign;
4035       image |= exp << 7;
4036       image |= sig >> 16;
4037       break;
4038
4039     default:
4040       gcc_unreachable ();
4041     }
4042
4043   buf[0] = image;
4044 }
4045
4046 static void
4047 decode_vax_f (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4048               REAL_VALUE_TYPE *r, const long *buf)
4049 {
4050   unsigned long image = buf[0] & 0xffffffff;
4051   int exp = (image >> 7) & 0xff;
4052
4053   memset (r, 0, sizeof (*r));
4054
4055   if (exp != 0)
4056     {
4057       r->cl = rvc_normal;
4058       r->sign = (image >> 15) & 1;
4059       SET_REAL_EXP (r, exp - 128);
4060
4061       image = ((image & 0x7f) << 16) | ((image >> 16) & 0xffff);
4062       r->sig[SIGSZ-1] = (image << (HOST_BITS_PER_LONG - 24)) | SIG_MSB;
4063     }
4064 }
4065
4066 static void
4067 encode_vax_d (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED, long *buf,
4068               const REAL_VALUE_TYPE *r)
4069 {
4070   unsigned long image0, image1, sign = r->sign << 15;
4071
4072   switch (r->cl)
4073     {
4074     case rvc_zero:
4075       image0 = image1 = 0;
4076       break;
4077
4078     case rvc_inf:
4079     case rvc_nan:
4080       image0 = 0xffff7fff | sign;
4081       image1 = 0xffffffff;
4082       break;
4083
4084     case rvc_normal:
4085       /* Extract the significand into straight hi:lo.  */
4086       if (HOST_BITS_PER_LONG == 64)
4087         {
4088           image0 = r->sig[SIGSZ-1];
4089           image1 = (image0 >> (64 - 56)) & 0xffffffff;
4090           image0 = (image0 >> (64 - 56 + 1) >> 31) & 0x7fffff;
4091         }
4092       else
4093         {
4094           image0 = r->sig[SIGSZ-1];
4095           image1 = r->sig[SIGSZ-2];
4096           image1 = (image0 << 24) | (image1 >> 8);
4097           image0 = (image0 >> 8) & 0xffffff;
4098         }
4099
4100       /* Rearrange the half-words of the significand to match the
4101          external format.  */
4102       image0 = ((image0 << 16) | (image0 >> 16)) & 0xffff007f;
4103       image1 = ((image1 << 16) | (image1 >> 16)) & 0xffffffff;
4104
4105       /* Add the sign and exponent.  */
4106       image0 |= sign;
4107       image0 |= (REAL_EXP (r) + 128) << 7;
4108       break;
4109
4110     default:
4111       gcc_unreachable ();
4112     }
4113
4114   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
4115     buf[0] = image1, buf[1] = image0;
4116   else
4117     buf[0] = image0, buf[1] = image1;
4118 }
4119
4120 static void
4121 decode_vax_d (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4122               REAL_VALUE_TYPE *r, const long *buf)
4123 {
4124   unsigned long image0, image1;
4125   int exp;
4126
4127   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
4128     image1 = buf[0], image0 = buf[1];
4129   else
4130     image0 = buf[0], image1 = buf[1];
4131   image0 &= 0xffffffff;
4132   image1 &= 0xffffffff;
4133
4134   exp = (image0 >> 7) & 0xff;
4135
4136   memset (r, 0, sizeof (*r));
4137
4138   if (exp != 0)
4139     {
4140       r->cl = rvc_normal;
4141       r->sign = (image0 >> 15) & 1;
4142       SET_REAL_EXP (r, exp - 128);
4143
4144       /* Rearrange the half-words of the external format into
4145          proper ascending order.  */
4146       image0 = ((image0 & 0x7f) << 16) | ((image0 >> 16) & 0xffff);
4147       image1 = ((image1 & 0xffff) << 16) | ((image1 >> 16) & 0xffff);
4148
4149       if (HOST_BITS_PER_LONG == 64)
4150         {
4151           image0 = (image0 << 31 << 1) | image1;
4152           image0 <<= 64 - 56;
4153           image0 |= SIG_MSB;
4154           r->sig[SIGSZ-1] = image0;
4155         }
4156       else
4157         {
4158           r->sig[SIGSZ-1] = image0;
4159           r->sig[SIGSZ-2] = image1;
4160           lshift_significand (r, r, 2*HOST_BITS_PER_LONG - 56);
4161           r->sig[SIGSZ-1] |= SIG_MSB;
4162         }
4163     }
4164 }
4165
4166 static void
4167 encode_vax_g (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED, long *buf,
4168               const REAL_VALUE_TYPE *r)
4169 {
4170   unsigned long image0, image1, sign = r->sign << 15;
4171
4172   switch (r->cl)
4173     {
4174     case rvc_zero:
4175       image0 = image1 = 0;
4176       break;
4177
4178     case rvc_inf:
4179     case rvc_nan:
4180       image0 = 0xffff7fff | sign;
4181       image1 = 0xffffffff;
4182       break;
4183
4184     case rvc_normal:
4185       /* Extract the significand into straight hi:lo.  */
4186       if (HOST_BITS_PER_LONG == 64)
4187         {
4188           image0 = r->sig[SIGSZ-1];
4189           image1 = (image0 >> (64 - 53)) & 0xffffffff;
4190           image0 = (image0 >> (64 - 53 + 1) >> 31) & 0xfffff;
4191         }
4192       else
4193         {
4194           image0 = r->sig[SIGSZ-1];
4195           image1 = r->sig[SIGSZ-2];
4196           image1 = (image0 << 21) | (image1 >> 11);
4197           image0 = (image0 >> 11) & 0xfffff;
4198         }
4199
4200       /* Rearrange the half-words of the significand to match the
4201          external format.  */
4202       image0 = ((image0 << 16) | (image0 >> 16)) & 0xffff000f;
4203       image1 = ((image1 << 16) | (image1 >> 16)) & 0xffffffff;
4204
4205       /* Add the sign and exponent.  */
4206       image0 |= sign;
4207       image0 |= (REAL_EXP (r) + 1024) << 4;
4208       break;
4209
4210     default:
4211       gcc_unreachable ();
4212     }
4213
4214   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
4215     buf[0] = image1, buf[1] = image0;
4216   else
4217     buf[0] = image0, buf[1] = image1;
4218 }
4219
4220 static void
4221 decode_vax_g (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4222               REAL_VALUE_TYPE *r, const long *buf)
4223 {
4224   unsigned long image0, image1;
4225   int exp;
4226
4227   if (FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
4228     image1 = buf[0], image0 = buf[1];
4229   else
4230     image0 = buf[0], image1 = buf[1];
4231   image0 &= 0xffffffff;
4232   image1 &= 0xffffffff;
4233
4234   exp = (image0 >> 4) & 0x7ff;
4235
4236   memset (r, 0, sizeof (*r));
4237
4238   if (exp != 0)
4239     {
4240       r->cl = rvc_normal;
4241       r->sign = (image0 >> 15) & 1;
4242       SET_REAL_EXP (r, exp - 1024);
4243
4244       /* Rearrange the half-words of the external format into
4245          proper ascending order.  */
4246       image0 = ((image0 & 0xf) << 16) | ((image0 >> 16) & 0xffff);
4247       image1 = ((image1 & 0xffff) << 16) | ((image1 >> 16) & 0xffff);
4248
4249       if (HOST_BITS_PER_LONG == 64)
4250         {
4251           image0 = (image0 << 31 << 1) | image1;
4252           image0 <<= 64 - 53;
4253           image0 |= SIG_MSB;
4254           r->sig[SIGSZ-1] = image0;
4255         }
4256       else
4257         {
4258           r->sig[SIGSZ-1] = image0;
4259           r->sig[SIGSZ-2] = image1;
4260           lshift_significand (r, r, 64 - 53);
4261           r->sig[SIGSZ-1] |= SIG_MSB;
4262         }
4263     }
4264 }
4265
4266 const struct real_format vax_f_format =
4267   {
4268     encode_vax_f,
4269     decode_vax_f,
4270     2,
4271     24,
4272     24,
4273     -127,
4274     127,
4275     15,
4276     15,
4277     false,
4278     false,
4279     false,
4280     false,
4281     false,
4282     false,
4283     false
4284   };
4285
4286 const struct real_format vax_d_format =
4287   {
4288     encode_vax_d,
4289     decode_vax_d,
4290     2,
4291     56,
4292     56,
4293     -127,
4294     127,
4295     15,
4296     15,
4297     false,
4298     false,
4299     false,
4300     false,
4301     false,
4302     false,
4303     false
4304   };
4305
4306 const struct real_format vax_g_format =
4307   {
4308     encode_vax_g,
4309     decode_vax_g,
4310     2,
4311     53,
4312     53,
4313     -1023,
4314     1023,
4315     15,
4316     15,
4317     false,
4318     false,
4319     false,
4320     false,
4321     false,
4322     false,
4323     false
4324   };
4325 \f
4326 /* Encode real R into a single precision DFP value in BUF.  */
4327 static void
4328 encode_decimal_single (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4329                        long *buf ATTRIBUTE_UNUSED, 
4330                        const REAL_VALUE_TYPE *r ATTRIBUTE_UNUSED)
4331 {
4332   encode_decimal32 (fmt, buf, r);
4333 }
4334
4335 /* Decode a single precision DFP value in BUF into a real R.  */
4336 static void 
4337 decode_decimal_single (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4338                        REAL_VALUE_TYPE *r ATTRIBUTE_UNUSED, 
4339                        const long *buf ATTRIBUTE_UNUSED)
4340 {
4341   decode_decimal32 (fmt, r, buf);
4342 }
4343
4344 /* Encode real R into a double precision DFP value in BUF.  */
4345 static void 
4346 encode_decimal_double (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4347                        long *buf ATTRIBUTE_UNUSED, 
4348                        const REAL_VALUE_TYPE *r ATTRIBUTE_UNUSED)
4349 {
4350   encode_decimal64 (fmt, buf, r);
4351 }
4352
4353 /* Decode a double precision DFP value in BUF into a real R.  */
4354 static void 
4355 decode_decimal_double (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4356                        REAL_VALUE_TYPE *r ATTRIBUTE_UNUSED, 
4357                        const long *buf ATTRIBUTE_UNUSED)
4358 {
4359   decode_decimal64 (fmt, r, buf);
4360 }
4361
4362 /* Encode real R into a quad precision DFP value in BUF.  */
4363 static void 
4364 encode_decimal_quad (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4365                      long *buf ATTRIBUTE_UNUSED,
4366                      const REAL_VALUE_TYPE *r ATTRIBUTE_UNUSED)
4367 {
4368   encode_decimal128 (fmt, buf, r);
4369 }
4370
4371 /* Decode a quad precision DFP value in BUF into a real R.  */
4372 static void 
4373 decode_decimal_quad (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4374                      REAL_VALUE_TYPE *r ATTRIBUTE_UNUSED,
4375                      const long *buf ATTRIBUTE_UNUSED)
4376 {
4377   decode_decimal128 (fmt, r, buf);
4378 }
4379
4380 /* Single precision decimal floating point (IEEE 754). */
4381 const struct real_format decimal_single_format =
4382   {
4383     encode_decimal_single,
4384     decode_decimal_single,
4385     10, 
4386     7,
4387     7,
4388     -95,
4389     96,
4390     31,
4391     31,
4392     false,
4393     true,
4394     true,
4395     true,
4396     true, 
4397     true,
4398     false
4399   };
4400
4401 /* Double precision decimal floating point (IEEE 754). */
4402 const struct real_format decimal_double_format =
4403   {
4404     encode_decimal_double,
4405     decode_decimal_double,
4406     10,
4407     16,
4408     16,
4409     -383,
4410     384,
4411     63,
4412     63,
4413     false,
4414     true,
4415     true,
4416     true,
4417     true,
4418     true,
4419     false
4420   };
4421
4422 /* Quad precision decimal floating point (IEEE 754). */
4423 const struct real_format decimal_quad_format =
4424   {
4425     encode_decimal_quad,
4426     decode_decimal_quad,
4427     10,
4428     34,
4429     34,
4430     -6143,
4431     6144,
4432     127,
4433     127,
4434     false,
4435     true,
4436     true,
4437     true, 
4438     true, 
4439     true,
4440     false
4441   };
4442 \f
4443 /* A synthetic "format" for internal arithmetic.  It's the size of the
4444    internal significand minus the two bits needed for proper rounding.
4445    The encode and decode routines exist only to satisfy our paranoia
4446    harness.  */
4447
4448 static void encode_internal (const struct real_format *fmt,
4449                              long *, const REAL_VALUE_TYPE *);
4450 static void decode_internal (const struct real_format *,
4451                              REAL_VALUE_TYPE *, const long *);
4452
4453 static void
4454 encode_internal (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED, long *buf,
4455                  const REAL_VALUE_TYPE *r)
4456 {
4457   memcpy (buf, r, sizeof (*r));
4458 }
4459
4460 static void
4461 decode_internal (const struct real_format *fmt ATTRIBUTE_UNUSED,
4462                  REAL_VALUE_TYPE *r, const long *buf)
4463 {
4464   memcpy (r, buf, sizeof (*r));
4465 }
4466
4467 const struct real_format real_internal_format =
4468   {
4469     encode_internal,
4470     decode_internal,
4471     2,
4472     SIGNIFICAND_BITS - 2,
4473     SIGNIFICAND_BITS - 2,
4474     -MAX_EXP,
4475     MAX_EXP,
4476     -1,
4477     -1,
4478     false,
4479     true,
4480     true,
4481     false,
4482     true,
4483     true,
4484     false
4485   };
4486 \f
4487 /* Calculate the square root of X in mode MODE, and store the result
4488    in R.  Return TRUE if the operation does not raise an exception.
4489    For details see "High Precision Division and Square Root",
4490    Alan H. Karp and Peter Markstein, HP Lab Report 93-93-42, June
4491    1993.  http://www.hpl.hp.com/techreports/93/HPL-93-42.pdf.  */
4492
4493 bool
4494 real_sqrt (REAL_VALUE_TYPE *r, enum machine_mode mode,
4495            const REAL_VALUE_TYPE *x)
4496 {
4497   static REAL_VALUE_TYPE halfthree;
4498   static bool init = false;
4499   REAL_VALUE_TYPE h, t, i;
4500   int iter, exp;
4501
4502   /* sqrt(-0.0) is -0.0.  */
4503   if (real_isnegzero (x))
4504     {
4505       *r = *x;
4506       return false;
4507     }
4508
4509   /* Negative arguments return NaN.  */
4510   if (real_isneg (x))
4511     {
4512       get_canonical_qnan (r, 0);
4513       return false;
4514     }
4515
4516   /* Infinity and NaN return themselves.  */
4517   if (!real_isfinite (x))
4518     {
4519       *r = *x;
4520       return false;
4521     }
4522
4523   if (!init)
4524     {
4525       do_add (&halfthree, &dconst1, &dconsthalf, 0);
4526       init = true;
4527     }
4528
4529   /* Initial guess for reciprocal sqrt, i.  */
4530   exp = real_exponent (x);
4531   real_ldexp (&i, &dconst1, -exp/2);
4532
4533   /* Newton's iteration for reciprocal sqrt, i.  */
4534   for (iter = 0; iter < 16; iter++)
4535     {
4536       /* i(n+1) = i(n) * (1.5 - 0.5*i(n)*i(n)*x).  */
4537       do_multiply (&t, x, &i);
4538       do_multiply (&h, &t, &i);
4539       do_multiply (&t, &h, &dconsthalf);
4540       do_add (&h, &halfthree, &t, 1);
4541       do_multiply (&t, &i, &h);
4542
4543       /* Check for early convergence.  */
4544       if (iter >= 6 && real_identical (&i, &t))
4545         break;
4546
4547       /* ??? Unroll loop to avoid copying.  */
4548       i = t;
4549     }
4550
4551   /* Final iteration: r = i*x + 0.5*i*x*(1.0 - i*(i*x)).  */
4552   do_multiply (&t, x, &i);
4553   do_multiply (&h, &t, &i);
4554   do_add (&i, &dconst1, &h, 1);
4555   do_multiply (&h, &t, &i);
4556   do_multiply (&i, &dconsthalf, &h);
4557   do_add (&h, &t, &i, 0);
4558
4559   /* ??? We need a Tuckerman test to get the last bit.  */
4560
4561   real_convert (r, mode, &h);
4562   return true;
4563 }
4564
4565 /* Calculate X raised to the integer exponent N in mode MODE and store
4566    the result in R.  Return true if the result may be inexact due to
4567    loss of precision.  The algorithm is the classic "left-to-right binary
4568    method" described in section 4.6.3 of Donald Knuth's "Seminumerical
4569    Algorithms", "The Art of Computer Programming", Volume 2.  */
4570
4571 bool
4572 real_powi (REAL_VALUE_TYPE *r, enum machine_mode mode,
4573            const REAL_VALUE_TYPE *x, HOST_WIDE_INT n)
4574 {
4575   unsigned HOST_WIDE_INT bit;
4576   REAL_VALUE_TYPE t;
4577   bool inexact = false;
4578   bool init = false;
4579   bool neg;
4580   int i;
4581
4582   if (n == 0)
4583     {
4584       *r = dconst1;
4585       return false;
4586     }
4587   else if (n < 0)
4588     {
4589       /* Don't worry about overflow, from now on n is unsigned.  */
4590       neg = true;
4591       n = -n;
4592     }
4593   else
4594     neg = false;
4595
4596   t = *x;
4597   bit = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
4598   for (i = 0; i < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; i++)
4599     {
4600       if (init)
4601         {
4602           inexact |= do_multiply (&t, &t, &t);
4603           if (n & bit)
4604             inexact |= do_multiply (&t, &t, x);
4605         }
4606       else if (n & bit)
4607         init = true;
4608       bit >>= 1;
4609     }
4610
4611   if (neg)
4612     inexact |= do_divide (&t, &dconst1, &t);
4613
4614   real_convert (r, mode, &t);
4615   return inexact;
4616 }
4617
4618 /* Round X to the nearest integer not larger in absolute value, i.e.
4619    towards zero, placing the result in R in mode MODE.  */
4620
4621 void
4622 real_trunc (REAL_VALUE_TYPE *r, enum machine_mode mode,
4623             const REAL_VALUE_TYPE *x)
4624 {
4625   do_fix_trunc (r, x);
4626   if (mode != VOIDmode)
4627     real_convert (r, mode, r);
4628 }
4629
4630 /* Round X to the largest integer not greater in value, i.e. round
4631    down, placing the result in R in mode MODE.  */
4632
4633 void
4634 real_floor (REAL_VALUE_TYPE *r, enum machine_mode mode,
4635             const REAL_VALUE_TYPE *x)
4636 {
4637   REAL_VALUE_TYPE t;
4638
4639   do_fix_trunc (&t, x);
4640   if (! real_identical (&t, x) && x->sign)
4641     do_add (&t, &t, &dconstm1, 0);
4642   if (mode != VOIDmode)
4643     real_convert (r, mode, &t);
4644   else
4645     *r = t;
4646 }
4647
4648 /* Round X to the smallest integer not less then argument, i.e. round
4649    up, placing the result in R in mode MODE.  */
4650
4651 void
4652 real_ceil (REAL_VALUE_TYPE *r, enum machine_mode mode,
4653            const REAL_VALUE_TYPE *x)
4654 {
4655   REAL_VALUE_TYPE t;
4656
4657   do_fix_trunc (&t, x);
4658   if (! real_identical (&t, x) && ! x->sign)
4659     do_add (&t, &t, &dconst1, 0);
4660   if (mode != VOIDmode)
4661     real_convert (r, mode, &t);
4662   else
4663     *r = t;
4664 }
4665
4666 /* Round X to the nearest integer, but round halfway cases away from
4667    zero.  */
4668
4669 void
4670 real_round (REAL_VALUE_TYPE *r, enum machine_mode mode,
4671             const REAL_VALUE_TYPE *x)
4672 {
4673   do_add (r, x, &dconsthalf, x->sign);
4674   do_fix_trunc (r, r);
4675   if (mode != VOIDmode)
4676     real_convert (r, mode, r);
4677 }
4678
4679 /* Set the sign of R to the sign of X.  */
4680
4681 void
4682 real_copysign (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *x)
4683 {
4684   r->sign = x->sign;
4685 }
4686
4687 /* Convert from REAL_VALUE_TYPE to MPFR.  The caller is responsible
4688    for initializing and clearing the MPFR parameter.  */
4689
4690 void
4691 mpfr_from_real (mpfr_ptr m, const REAL_VALUE_TYPE *r, mp_rnd_t rndmode)
4692 {
4693   /* We use a string as an intermediate type.  */
4694   char buf[128];
4695   int ret;
4696
4697   /* Take care of Infinity and NaN.  */
4698   if (r->cl == rvc_inf)
4699     {
4700       mpfr_set_inf (m, r->sign == 1 ? -1 : 1);
4701       return;
4702     }
4703   
4704   if (r->cl == rvc_nan)
4705     {
4706       mpfr_set_nan (m);
4707       return;
4708     }
4709   
4710   real_to_hexadecimal (buf, r, sizeof (buf), 0, 1);
4711   /* mpfr_set_str() parses hexadecimal floats from strings in the same
4712      format that GCC will output them.  Nothing extra is needed.  */
4713   ret = mpfr_set_str (m, buf, 16, rndmode);
4714   gcc_assert (ret == 0);
4715 }
4716
4717 /* Convert from MPFR to REAL_VALUE_TYPE, for a given type TYPE and rounding
4718    mode RNDMODE.  TYPE is only relevant if M is a NaN.  */
4719
4720 void
4721 real_from_mpfr (REAL_VALUE_TYPE *r, mpfr_srcptr m, tree type, mp_rnd_t rndmode)
4722 {
4723   /* We use a string as an intermediate type.  */
4724   char buf[128], *rstr;
4725   mp_exp_t exp;
4726
4727   /* Take care of Infinity and NaN.  */
4728   if (mpfr_inf_p (m))
4729     {
4730       real_inf (r);
4731       if (mpfr_sgn (m) < 0)
4732         *r = REAL_VALUE_NEGATE (*r);
4733       return;
4734     }
4735
4736   if (mpfr_nan_p (m))
4737     {
4738       real_nan (r, "", 1, TYPE_MODE (type));
4739       return;
4740     }
4741
4742   rstr = mpfr_get_str (NULL, &exp, 16, 0, m, rndmode);
4743
4744   /* The additional 12 chars add space for the sprintf below.  This
4745      leaves 6 digits for the exponent which is supposedly enough.  */
4746   gcc_assert (rstr != NULL && strlen (rstr) < sizeof (buf) - 12);
4747
4748   /* REAL_VALUE_ATOF expects the exponent for mantissa * 2**exp,
4749      mpfr_get_str returns the exponent for mantissa * 16**exp, adjust
4750      for that.  */
4751   exp *= 4;
4752
4753   if (rstr[0] == '-')
4754     sprintf (buf, "-0x.%sp%d", &rstr[1], (int) exp);
4755   else
4756     sprintf (buf, "0x.%sp%d", rstr, (int) exp);
4757
4758   mpfr_free_str (rstr);
4759   
4760   real_from_string (r, buf);
4761 }
4762
4763 /* Check whether the real constant value given is an integer.  */
4764
4765 bool
4766 real_isinteger (const REAL_VALUE_TYPE *c, enum machine_mode mode)
4767 {
4768   REAL_VALUE_TYPE cint;
4769
4770   real_trunc (&cint, mode, c);
4771   return real_identical (c, &cint);
4772 }
4773
4774 /* Write into BUF the maximum representable finite floating-point
4775    number, (1 - b**-p) * b**emax for a given FP format FMT as a hex
4776    float string.  LEN is the size of BUF, and the buffer must be large
4777    enough to contain the resulting string.  */
4778
4779 void
4780 get_max_float (const struct real_format *fmt, char *buf, size_t len)
4781 {
4782   int i, n;
4783   char *p;
4784
4785   strcpy (buf, "0x0.");
4786   n = fmt->p;
4787   for (i = 0, p = buf + 4; i + 3 < n; i += 4)
4788     *p++ = 'f';
4789   if (i < n)
4790     *p++ = "08ce"[n - i];
4791   sprintf (p, "p%d", fmt->emax);
4792   if (fmt->pnan < fmt->p)
4793     {
4794       /* This is an IBM extended double format made up of two IEEE
4795          doubles.  The value of the long double is the sum of the
4796          values of the two parts.  The most significant part is
4797          required to be the value of the long double rounded to the
4798          nearest double.  Rounding means we need a slightly smaller
4799          value for LDBL_MAX.  */
4800       buf[4 + fmt->pnan / 4] = "7bde"[fmt->pnan % 4];
4801     }
4802
4803   gcc_assert (strlen (buf) < len);
4804 }