OSDN Git Service

Fix 4 execute/va-arg-26.c gcc testsuite failures.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / uintp.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                                U I N T P                                 --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 1992-2003, Free Software Foundation, Inc.         --
10 --                                                                          --
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13 -- ware  Foundation;  either version 2,  or (at your option) any later ver- --
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18 -- Public License  distributed with GNAT;  see file COPYING.  If not, write --
19 -- to  the Free Software Foundation,  59 Temple Place - Suite 330,  Boston, --
20 -- MA 02111-1307, USA.                                                      --
21 --                                                                          --
22 -- As a special exception,  if other files  instantiate  generics from this --
23 -- unit, or you link  this unit with other files  to produce an executable, --
24 -- this  unit  does not  by itself cause  the resulting  executable  to  be --
25 -- covered  by the  GNU  General  Public  License.  This exception does not --
26 -- however invalidate  any other reasons why  the executable file  might be --
27 -- covered by the  GNU Public License.                                      --
28 --                                                                          --
29 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
30 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
31 --                                                                          --
32 ------------------------------------------------------------------------------
33
34 --  Support for universal integer arithmetic
35
36 --  WARNING: There is a C version of this package. Any changes to this
37 --  source file must be properly reflected in the C header file sinfo.h
38
39 with Alloc;
40 with Table;
41 pragma Elaborate_All (Table);
42 with Types; use Types;
43
44 package Uintp is
45
46    -------------------------------------------------
47    -- Basic Types and Constants for Uintp Package --
48    -------------------------------------------------
49
50    type Uint is private;
51    --  The basic universal integer type
52
53    No_Uint : constant Uint;
54    --  A constant value indicating a missing or unset Uint value
55
56    Uint_0   : constant Uint;
57    Uint_1   : constant Uint;
58    Uint_2   : constant Uint;
59    Uint_3   : constant Uint;
60    Uint_4   : constant Uint;
61    Uint_5   : constant Uint;
62    Uint_6   : constant Uint;
63    Uint_7   : constant Uint;
64    Uint_8   : constant Uint;
65    Uint_9   : constant Uint;
66    Uint_10  : constant Uint;
67    Uint_12  : constant Uint;
68    Uint_15  : constant Uint;
69    Uint_16  : constant Uint;
70    Uint_24  : constant Uint;
71    Uint_32  : constant Uint;
72    Uint_63  : constant Uint;
73    Uint_64  : constant Uint;
74    Uint_80  : constant Uint;
75    Uint_128 : constant Uint;
76
77    Uint_Minus_1   : constant Uint;
78    Uint_Minus_2   : constant Uint;
79    Uint_Minus_3   : constant Uint;
80    Uint_Minus_4   : constant Uint;
81    Uint_Minus_5   : constant Uint;
82    Uint_Minus_6   : constant Uint;
83    Uint_Minus_7   : constant Uint;
84    Uint_Minus_8   : constant Uint;
85    Uint_Minus_9   : constant Uint;
86    Uint_Minus_12  : constant Uint;
87    Uint_Minus_36  : constant Uint;
88    Uint_Minus_63  : constant Uint;
89    Uint_Minus_80  : constant Uint;
90    Uint_Minus_128 : constant Uint;
91
92    -----------------
93    -- Subprograms --
94    -----------------
95
96    procedure Initialize;
97    --  Initialize Uint tables. Note that Initialize must not be called if
98    --  Tree_Read is used. Note also that there is no lock routine in this
99    --  unit, these are among the few tables that can be expanded during
100    --  gigi processing.
101
102    procedure Tree_Read;
103    --  Initializes internal tables from current tree file using Tree_Read.
104    --  Note that Initialize should not be called if Tree_Read is used.
105    --  Tree_Read includes all necessary initialization.
106
107    procedure Tree_Write;
108    --  Writes out internal tables to current tree file using Tree_Write.
109
110    function UI_Abs (Right : Uint) return Uint;
111    pragma Inline (UI_Abs);
112    --  Returns abs function of universal integer.
113
114    function UI_Add (Left : Uint; Right : Uint) return Uint;
115    function UI_Add (Left : Int;  Right : Uint) return Uint;
116    function UI_Add (Left : Uint; Right : Int)  return Uint;
117    --  Returns sum of two integer values.
118
119    function UI_Decimal_Digits_Hi (U : Uint) return Nat;
120    --  Returns an estimate of the number of decimal digits required to
121    --  represent the absolute value of U. This estimate is correct or high,
122    --  i.e. it never returns a value that is too low. The accuracy of the
123    --  estimate affects only the effectiveness of comparison optimizations
124    --  in Urealp.
125
126    function UI_Decimal_Digits_Lo (U : Uint) return Nat;
127    --  Returns an estimate of the number of decimal digits required to
128    --  represent the absolute value of U. This estimate is correct or low,
129    --  i.e. it never returns a value that is too high. The accuracy of the
130    --  estimate affects only the effectiveness of comparison optimizations
131    --  in Urealp.
132
133    function UI_Div (Left : Uint; Right : Uint) return Uint;
134    function UI_Div (Left : Int;  Right : Uint) return Uint;
135    function UI_Div (Left : Uint; Right : Int)  return Uint;
136    --  Returns quotient of two integer values. Fatal error if Right = 0
137
138    function UI_Eq (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean;
139    function UI_Eq (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean;
140    function UI_Eq (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean;
141    pragma Inline (UI_Eq);
142    --  Compares integer values for equality.
143
144    function UI_Expon (Left : Uint; Right : Uint) return Uint;
145    function UI_Expon (Left : Int;  Right : Uint) return Uint;
146    function UI_Expon (Left : Uint; Right : Int)  return Uint;
147    function UI_Expon (Left : Int;  Right : Int)  return Uint;
148    --  Returns result of exponentiating two integer values
149    --  Fatal error if Right is negative.
150
151    function UI_GCD (Uin, Vin : Uint) return Uint;
152    --  Computes GCD of input values. Assumes Uin >= Vin >= 0.
153
154    function UI_Ge (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean;
155    function UI_Ge (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean;
156    function UI_Ge (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean;
157    pragma Inline (UI_Ge);
158    --  Compares integer values for greater than or equal.
159
160    function UI_Gt (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean;
161    function UI_Gt (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean;
162    function UI_Gt (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean;
163    pragma Inline (UI_Gt);
164    --  Compares integer values for greater than.
165
166    function UI_Is_In_Int_Range (Input : Uint) return Boolean;
167    pragma Inline (UI_Is_In_Int_Range);
168    --  Determines if universal integer is in Int range.
169
170    function UI_Le (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean;
171    function UI_Le (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean;
172    function UI_Le (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean;
173    pragma Inline (UI_Le);
174    --  Compares integer values for less than or equal.
175
176    function UI_Lt (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean;
177    function UI_Lt (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean;
178    function UI_Lt (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean;
179    --  Compares integer values for less than.
180
181    function UI_Max (Left : Uint; Right : Uint) return Uint;
182    function UI_Max (Left : Int;  Right : Uint) return Uint;
183    function UI_Max (Left : Uint; Right : Int)  return Uint;
184    --  Returns maximum of two integer values
185
186    function UI_Min (Left : Uint; Right : Uint) return Uint;
187    function UI_Min (Left : Int;  Right : Uint) return Uint;
188    function UI_Min (Left : Uint; Right : Int)  return Uint;
189    --  Returns minimum of two integer values.
190
191    function UI_Mod (Left : Uint; Right : Uint) return Uint;
192    function UI_Mod (Left : Int;  Right : Uint) return Uint;
193    function UI_Mod (Left : Uint; Right : Int)  return Uint;
194    pragma Inline (UI_Mod);
195    --  Returns mod function of two integer values.
196
197    function UI_Mul (Left : Uint; Right : Uint) return Uint;
198    function UI_Mul (Left : Int;  Right : Uint) return Uint;
199    function UI_Mul (Left : Uint; Right : Int)  return Uint;
200    --  Returns product of two integer values
201
202    function UI_Ne (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean;
203    function UI_Ne (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean;
204    function UI_Ne (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean;
205    pragma Inline (UI_Ne);
206    --  Compares integer values for inequality.
207
208    function UI_Negate (Right : Uint) return Uint;
209    pragma Inline (UI_Negate);
210    --  Returns negative of universal integer.
211
212    function UI_Rem (Left : Uint; Right : Uint) return Uint;
213    function UI_Rem (Left : Int;  Right : Uint) return Uint;
214    function UI_Rem (Left : Uint; Right : Int)  return Uint;
215    --  Returns rem of two integer values.
216
217    function UI_Sub (Left : Uint; Right : Uint) return Uint;
218    function UI_Sub (Left : Int;  Right : Uint) return Uint;
219    function UI_Sub (Left : Uint; Right : Int)  return Uint;
220    pragma Inline (UI_Sub);
221    --  Returns difference of two integer values
222
223    function UI_From_Dint (Input : Dint) return Uint;
224    --  Converts Dint value to universal integer form.
225
226    function UI_From_Int (Input : Int) return Uint;
227    --  Converts Int value to universal integer form.
228
229    function UI_To_Int (Input : Uint) return Int;
230    --  Converts universal integer value to Int. Fatal error
231    --  if value is not in appropriate range.
232
233    function Num_Bits (Input : Uint) return Nat;
234    --  Approximate number of binary bits in given universal integer.
235    --  This function is used for capacity checks, and it can be one
236    --  bit off without affecting its usage.
237
238    ---------------------
239    -- Output Routines --
240    ---------------------
241
242    type UI_Format is (Hex, Decimal, Auto);
243    --  Used to determine whether UI_Image/UI_Write output is in hexadecimal
244    --  or decimal format. Auto, the default setting, lets the routine make
245    --  a decision based on the value.
246
247    UI_Image_Max    : constant := 32;
248    UI_Image_Buffer : String (1 .. UI_Image_Max);
249    UI_Image_Length : Natural;
250    --  Buffer used for UI_Image as described below
251
252    procedure UI_Image (Input : Uint; Format : UI_Format := Auto);
253    --  Places a representation of Uint, consisting of a possible minus sign,
254    --  followed by the value in UI_Image_Buffer. The form of the value is an
255    --  integer literal in either decimal (no base) or hexadecimal (base 16)
256    --  format. If Hex is True on entry, then hex mode is forced, otherwise
257    --  UI_Image makes a guess at which output format is more convenient. The
258    --  value must fit in UI_Image_Buffer. If necessary, the result is an
259    --  approximation of the proper value, using an exponential format. The
260    --  image of No_Uint is output as a single question mark.
261
262    procedure UI_Write (Input : Uint; Format : UI_Format := Auto);
263    --  Writes a representation of Uint, consisting of a possible minus sign,
264    --  followed by the value to the output file. The form of the value is an
265    --  integer literal in either decimal (no base) or hexadecimal (base 16)
266    --  format as appropriate. UI_Format shows which format to use. Auto,
267    --  the default, asks UI_Write to make a guess at which output format
268    --  will be more convenient to read.
269
270    procedure pid (Input : Uint);
271    pragma Export (Ada, pid);
272    --  Writes representation of Uint in decimal with a terminating line
273    --  return. This is intended for use from the debugger.
274
275    procedure pih (Input : Uint);
276    pragma Export (Ada, pih);
277    --  Writes representation of Uint in hex with a terminating line return.
278    --  This is intended for use from the debugger.
279
280    ------------------------
281    -- Operator Renamings --
282    ------------------------
283
284    function "+" (Left : Uint; Right : Uint) return Uint renames UI_Add;
285    function "+" (Left : Int;  Right : Uint) return Uint renames UI_Add;
286    function "+" (Left : Uint; Right : Int)  return Uint renames UI_Add;
287
288    function "/" (Left : Uint; Right : Uint) return Uint renames UI_Div;
289    function "/" (Left : Int;  Right : Uint) return Uint renames UI_Div;
290    function "/" (Left : Uint; Right : Int)  return Uint renames UI_Div;
291
292    function "*" (Left : Uint; Right : Uint) return Uint renames UI_Mul;
293    function "*" (Left : Int;  Right : Uint) return Uint renames UI_Mul;
294    function "*" (Left : Uint; Right : Int)  return Uint renames UI_Mul;
295
296    function "-" (Left : Uint; Right : Uint) return Uint renames UI_Sub;
297    function "-" (Left : Int;  Right : Uint) return Uint renames UI_Sub;
298    function "-" (Left : Uint; Right : Int)  return Uint renames UI_Sub;
299
300    function "**"  (Left : Uint; Right : Uint) return Uint renames UI_Expon;
301    function "**"  (Left : Uint; Right : Int)  return Uint renames UI_Expon;
302    function "**"  (Left : Int;  Right : Uint) return Uint renames UI_Expon;
303    function "**"  (Left : Int;  Right : Int)  return Uint renames UI_Expon;
304
305    function "abs" (Real : Uint) return Uint renames UI_Abs;
306
307    function "mod" (Left : Uint; Right : Uint) return Uint renames UI_Mod;
308    function "mod" (Left : Int;  Right : Uint) return Uint renames UI_Mod;
309    function "mod" (Left : Uint; Right : Int)  return Uint renames UI_Mod;
310
311    function "rem" (Left : Uint; Right : Uint) return Uint renames UI_Rem;
312    function "rem" (Left : Int;  Right : Uint) return Uint renames UI_Rem;
313    function "rem" (Left : Uint; Right : Int)  return Uint renames UI_Rem;
314
315    function "-"   (Real : Uint) return Uint renames UI_Negate;
316
317    function "="   (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean renames UI_Eq;
318    function "="   (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean renames UI_Eq;
319    function "="   (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean renames UI_Eq;
320
321    function ">="  (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean renames UI_Ge;
322    function ">="  (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean renames UI_Ge;
323    function ">="  (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean renames UI_Ge;
324
325    function ">"   (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean renames UI_Gt;
326    function ">"   (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean renames UI_Gt;
327    function ">"   (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean renames UI_Gt;
328
329    function "<="  (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean renames UI_Le;
330    function "<="  (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean renames UI_Le;
331    function "<="  (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean renames UI_Le;
332
333    function "<"   (Left : Uint; Right : Uint) return Boolean renames UI_Lt;
334    function "<"   (Left : Int;  Right : Uint) return Boolean renames UI_Lt;
335    function "<"   (Left : Uint; Right : Int)  return Boolean renames UI_Lt;
336
337    -----------------------------
338    -- Mark/Release Processing --
339    -----------------------------
340
341    --  The space used by Uint data is not automatically reclaimed. However,
342    --  a mark-release regime is implemented which allows storage to be
343    --  released back to a previously noted mark. This is used for example
344    --  when doing comparisons, where only intermediate results get stored
345    --  that do not need to be saved for future use.
346
347    type Save_Mark is private;
348
349    function Mark return Save_Mark;
350    --  Note mark point for future release
351
352    procedure Release (M : Save_Mark);
353    --  Release storage allocated since mark was noted
354
355    procedure Release_And_Save (M : Save_Mark; UI : in out Uint);
356    --  Like Release, except that the given Uint value (which is typically
357    --  among the data being released) is recopied after the release, so
358    --  that it is the most recent item, and UI is updated to point to
359    --  its copied location.
360
361    procedure Release_And_Save (M : Save_Mark; UI1, UI2 : in out Uint);
362    --  Like Release, except that the given Uint values (which are typically
363    --  among the data being released) are recopied after the release, so
364    --  that they are the most recent items, and UI1 and UI2 are updated if
365    --  necessary to point to the copied locations. This routine is careful
366    --  to do things in the right order, so that the values do not clobber
367    --  one another.
368
369    -----------------------------------
370    -- Representation of Uint Values --
371    -----------------------------------
372
373 private
374
375    type Uint is new Int range Uint_Low_Bound .. Uint_High_Bound;
376    for Uint'Size use 32;
377
378    No_Uint : constant Uint := Uint (Uint_Low_Bound);
379
380    --  Uint values are represented as multiple precision integers stored in
381    --  a multi-digit format using Base as the base. This value is chosen so
382    --  that the product Base*Base is within the range of allowed Int values.
383
384    --  Base is defined to allow efficient execution of the primitive
385    --  operations (a0, b0, c0) defined in the section "The Classical
386    --  Algorithms" (sec. 4.3.1) of Donald Knuth's "The Art of Computer
387    --  Programming", Vol. 2. These algorithms are used in this package.
388
389    Base_Bits : constant := 15;
390    --  Number of bits in base value
391
392    Base : constant Int := 2 ** Base_Bits;
393
394    --  Values in the range -(Base+1) .. maxdirect are encoded directly as
395    --  Uint values by adding a bias value. The value of maxdirect is chosen
396    --  so that a directly represented number always fits in two digits when
397    --  represented in base format.
398
399    Min_Direct : constant Int := -(Base - 1);
400    Max_Direct : constant Int := (Base - 1) * (Base - 1);
401
402    --  The following values define the bias used to store Uint values which
403    --  are in this range, as well as the biased values for the first and
404    --  last values in this range. We use a new derived type for these
405    --  constants to avoid accidental use of Uint arithmetic on these
406    --  values, which is never correct.
407
408    type Ctrl is range Int'First .. Int'Last;
409
410    Uint_Direct_Bias  : constant Ctrl := Ctrl (Uint_Low_Bound) + Ctrl (Base);
411    Uint_Direct_First : constant Ctrl := Uint_Direct_Bias + Ctrl (Min_Direct);
412    Uint_Direct_Last  : constant Ctrl := Uint_Direct_Bias + Ctrl (Max_Direct);
413
414    Uint_0   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias);
415    Uint_1   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 1);
416    Uint_2   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 2);
417    Uint_3   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 3);
418    Uint_4   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 4);
419    Uint_5   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 5);
420    Uint_6   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 6);
421    Uint_7   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 7);
422    Uint_8   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 8);
423    Uint_9   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 9);
424    Uint_10  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 10);
425    Uint_12  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 12);
426    Uint_15  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 15);
427    Uint_16  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 16);
428    Uint_24  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 24);
429    Uint_32  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 32);
430    Uint_63  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 63);
431    Uint_64  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 64);
432    Uint_80  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 80);
433    Uint_128 : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias + 128);
434
435    Uint_Minus_1   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 1);
436    Uint_Minus_2   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 2);
437    Uint_Minus_3   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 3);
438    Uint_Minus_4   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 4);
439    Uint_Minus_5   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 5);
440    Uint_Minus_6   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 6);
441    Uint_Minus_7   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 7);
442    Uint_Minus_8   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 8);
443    Uint_Minus_9   : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 9);
444    Uint_Minus_12  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 12);
445    Uint_Minus_36  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 36);
446    Uint_Minus_63  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 63);
447    Uint_Minus_80  : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 80);
448    Uint_Minus_128 : constant Uint := Uint (Uint_Direct_Bias - 128);
449
450    type Save_Mark is record
451       Save_Uint   : Uint;
452       Save_Udigit : Int;
453    end record;
454
455    --  Values outside the range that is represented directly are stored
456    --  using two tables. The secondary table Udigits contains sequences of
457    --  Int values consisting of the digits of the number in a radix Base
458    --  system. The digits are stored from most significant to least
459    --  significant with the first digit only carrying the sign.
460
461    --  There is one entry in the primary Uints table for each distinct Uint
462    --  value. This table entry contains the length (number of digits) and
463    --  a starting offset of the value in the Udigits table.
464
465    Uint_First_Entry : constant Uint := Uint (Uint_Table_Start);
466
467    --  Some subprograms defined in this package manipulate the Udigits
468    --  table directly, while for others it is more convenient to work with
469    --  locally defined arrays of the digits of the Universal Integers.
470    --  The type UI_Vector is defined for this purpose and some internal
471    --  subprograms used for converting from one to the other are defined.
472
473    type UI_Vector is array (Pos range <>) of Int;
474    --  Vector containing the integer values of a Uint value
475
476    --  Note: An earlier version of this package used pointers of arrays
477    --  of Ints (dynamically allocated) for the Uint type. The change
478    --  leads to a few less natural idioms used throughout this code, but
479    --  eliminates all uses of the heap except for the table package itself.
480    --  For example, Uint parameters are often converted to UI_Vectors for
481    --  internal manipulation. This is done by creating the local UI_Vector
482    --  using the function N_Digits on the Uint to find the size needed for
483    --  the vector, and then calling Init_Operand to copy the values out
484    --  of the table into the vector.
485
486    type Uint_Entry is record
487       Length : Pos;
488       --  Length of entry in Udigits table in digits (i.e. in words)
489
490       Loc : Int;
491       --  Starting location in Udigits table of this Uint value
492    end record;
493
494    package Uints is new Table.Table (
495      Table_Component_Type => Uint_Entry,
496      Table_Index_Type     => Uint,
497      Table_Low_Bound      => Uint_First_Entry,
498      Table_Initial        => Alloc.Uints_Initial,
499      Table_Increment      => Alloc.Uints_Increment,
500      Table_Name           => "Uints");
501
502    package Udigits is new Table.Table (
503      Table_Component_Type => Int,
504      Table_Index_Type     => Int,
505      Table_Low_Bound      => 0,
506      Table_Initial        => Alloc.Udigits_Initial,
507      Table_Increment      => Alloc.Udigits_Increment,
508      Table_Name           => "Udigits");
509
510    --  Note: the reason these tables are defined here in the private part of
511    --  the spec, rather than in the body, is that they are refrerenced
512    --  directly by gigi.
513
514 end Uintp;