libjava/java/lang/mprec.h

   1 /****************************************************************
   2  *
   3  * The author of this software is David M. Gay.
   4  *
   5  * Copyright (c) 1991 by AT&T.
   6  *
   7  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
   8  * purpose without fee is hereby granted, provided that this entire notice
   9  * is included in all copies of any software which is or includes a copy
  10  * or modification of this software and in all copies of the supporting
  11  * documentation for such software.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS BEING PROVIDED "AS IS", WITHOUT ANY EXPRESS OR IMPLIED
  14  * WARRANTY.  IN PARTICULAR, NEITHER THE AUTHOR NOR AT&T MAKES ANY
  15  * REPRESENTATION OR WARRANTY OF ANY KIND CONCERNING THE MERCHANTABILITY
  16  * OF THIS SOFTWARE OR ITS FITNESS FOR ANY PARTICULAR PURPOSE.
  17  *
  18  ***************************************************************/
  19
  20 /* Please send bug reports to
  21         David M. Gay
  22         AT&T Bell Laboratories, Room 2C-463
  23         600 Mountain Avenue
  24         Murray Hill, NJ 07974-2070
  25         U.S.A.
  26         dmg@research.att.com or research!dmg
  27  */
  28
  29 #ifdef __cplusplus
  30 extern "C" {
  31 #endif
  32
  33 #include <config.h>
  34 #include "ieeefp.h"
  35
  36 #include <math.h>
  37 // #include <float.h>
  38 // #include <errno.h>
  39
  40 /* These typedefs are true for the targets running Java. */
  41
  42 #ifndef HAVE_INT32_DEFINED
  43 typedef int __int32_t;
  44 typedef unsigned int __uint32_t;
  45 #endif
  46
  47 #ifdef __IEEE_LITTLE_ENDIAN
  48 #define IEEE_8087
  49 #endif
  50
  51 #ifdef __IEEE_BIG_ENDIAN
  52 #define IEEE_MC68k
  53 #endif
  54
  55 #ifdef __Z8000__
  56 #define Just_16
  57 #endif
  58
  59 #ifdef DEBUG
  60 #include "stdio.h"
  61 #define Bug(x) {fprintf(stderr, "%s\n", x); exit(1);}
  62 #endif
  63
  64
  65 #ifdef Unsigned_Shifts
  66 #define Sign_Extend(a,b) if (b < 0) a |= (__uint32_t)0xffff0000;
  67 #else
  68 #define Sign_Extend(a,b) /*no-op*/
  69 #endif
  70
  71 #if defined(IEEE_8087) + defined(IEEE_MC68k) + defined(VAX) + defined(IBM) != 1
  72 Exactly one of IEEE_8087, IEEE_MC68k, VAX, or IBM should be defined.
  73 #endif
  74
  75 /* If we are going to examine or modify specific bits in a double using
  76    the word0 and/or word1 macros, then we must wrap the double inside
  77    a union.  This is necessary to avoid undefined behavior according to
  78    the ANSI C spec.  */
  79 union double_union
  80 {
  81   double d;
  82   // FIXME: This should be some well-defined 32 bit type.
  83   __uint32_t i[2];
  84 };
  85
  86 #ifdef IEEE_8087
  87 #define word0(x) (x.i[1])
  88 #define word1(x) (x.i[0])
  89 #else
  90 #define word0(x) (x.i[0])
  91 #define word1(x) (x.i[1])
  92 #endif
  93
  94 /* The following definition of Storeinc is appropriate for MIPS processors.
  95  * An alternative that might be better on some machines is
  96  * #define Storeinc(a,b,c) (*a++ = b << 16 | c & 0xffff)
  97  */
  98 #if defined(IEEE_8087) + defined(VAX)
  99 #define Storeinc(a,b,c) (((unsigned short *)a)[1] = (unsigned short)b, \
 100 ((unsigned short *)a)[0] = (unsigned short)c, a++)
 101 #else
 102 #define Storeinc(a,b,c) (((unsigned short *)a)[0] = (unsigned short)b, \
 103 ((unsigned short *)a)[1] = (unsigned short)c, a++)
 104 #endif
 105
 106 /* #define P DBL_MANT_DIG */
 107 /* Ten_pmax = floor(P*log(2)/log(5)) */
 108 /* Bletch = (highest power of 2 < DBL_MAX_10_EXP) / 16 */
 109 /* Quick_max = floor((P-1)*log(FLT_RADIX)/log(10) - 1) */
 110 /* Int_max = floor(P*log(FLT_RADIX)/log(10) - 1) */
 111
 112 #if defined(IEEE_8087) + defined(IEEE_MC68k)
 113 #if defined (_DOUBLE_IS_32BITS)
 114 #define Exp_shift   23
 115 #define Exp_shift1  23
 116 #define Exp_msk1    ((__uint32_t)0x00800000L)
 117 #define Exp_msk11   ((__uint32_t)0x00800000L)
 118 #define Exp_mask    ((__uint32_t)0x7f800000L)
 119 #define P           24
 120 #define Bias        127
 121 #if 0
 122 #define IEEE_Arith  /* it is, but the code doesn't handle IEEE singles yet */
 123 #endif
 124 #define Emin        (-126)
 125 #define Exp_1       ((__uint32_t)0x3f800000L)
 126 #define Exp_11      ((__uint32_t)0x3f800000L)
 127 #define Ebits       8
 128 #define Frac_mask   ((__uint32_t)0x007fffffL)
 129 #define Frac_mask1  ((__uint32_t)0x007fffffL)
 130 #define Ten_pmax    10
 131 #define Sign_bit    ((__uint32_t)0x80000000L)
 132 #define Ten_pmax    10
 133 #define Bletch      2
 134 #define Bndry_mask  ((__uint32_t)0x007fffffL)
 135 #define Bndry_mask1 ((__uint32_t)0x007fffffL)
 136 #define LSB 1
 137 #define Sign_bit    ((__uint32_t)0x80000000L)
 138 #define Log2P       1
 139 #define Tiny0       0
 140 #define Tiny1       1
 141 #define Quick_max   5
 142 #define Int_max     6
 143 #define Infinite(x) (word0(x) == ((__uint32_t)0x7f800000L))
 144 #undef word0
 145 #undef word1
 146
 147 #define word0(x) (x.i[0])
 148 #define word1(x) 0
 149 #else
 150
 151 #define Exp_shift  20
 152 #define Exp_shift1 20
 153 #define Exp_msk1    ((__uint32_t)0x100000L)
 154 #define Exp_msk11   ((__uint32_t)0x100000L)
 155 #define Exp_mask  ((__uint32_t)0x7ff00000L)
 156 #define P 53
 157 #define Bias 1023
 158 #define IEEE_Arith
 159 #define Emin (-1022)
 160 #define Exp_1  ((__uint32_t)0x3ff00000L)
 161 #define Exp_11 ((__uint32_t)0x3ff00000L)
 162 #define Ebits 11
 163 #define Frac_mask  ((__uint32_t)0xfffffL)
 164 #define Frac_mask1 ((__uint32_t)0xfffffL)
 165 #define Ten_pmax 22
 166 #define Bletch 0x10
 167 #define Bndry_mask  ((__uint32_t)0xfffffL)
 168 #define Bndry_mask1 ((__uint32_t)0xfffffL)
 169 #define LSB 1
 170 #define Sign_bit ((__uint32_t)0x80000000L)
 171 #define Log2P 1
 172 #define Tiny0 0
 173 #define Tiny1 1
 174 #define Quick_max 14
 175 #define Int_max 14
 176 #define Infinite(x) (word0(x) == ((__uint32_t)0x7ff00000L)) /* sufficient test for here */
 177 #endif
 178
 179 #else
 180 #undef  Sudden_Underflow
 181 #define Sudden_Underflow
 182 #ifdef IBM
 183 #define Exp_shift  24
 184 #define Exp_shift1 24
 185 #define Exp_msk1   ((__uint32_t)0x1000000L)
 186 #define Exp_msk11  ((__uint32_t)0x1000000L)
 187 #define Exp_mask  ((__uint32_t)0x7f000000L)
 188 #define P 14
 189 #define Bias 65
 190 #define Exp_1  ((__uint32_t)0x41000000L)
 191 #define Exp_11 ((__uint32_t)0x41000000L)
 192 #define Ebits 8 /* exponent has 7 bits, but 8 is the right value in b2d */
 193 #define Frac_mask  ((__uint32_t)0xffffffL)
 194 #define Frac_mask1 ((__uint32_t)0xffffffL)
 195 #define Bletch 4
 196 #define Ten_pmax 22
 197 #define Bndry_mask  ((__uint32_t)0xefffffL)
 198 #define Bndry_mask1 ((__uint32_t)0xffffffL)
 199 #define LSB 1
 200 #define Sign_bit ((__uint32_t)0x80000000L)
 201 #define Log2P 4
 202 #define Tiny0 ((__uint32_t)0x100000L)
 203 #define Tiny1 0
 204 #define Quick_max 14
 205 #define Int_max 15
 206 #else /* VAX */
 207 #define Exp_shift  23
 208 #define Exp_shift1 7
 209 #define Exp_msk1    0x80
 210 #define Exp_msk11   ((__uint32_t)0x800000L)
 211 #define Exp_mask  ((__uint32_t)0x7f80L)
 212 #define P 56
 213 #define Bias 129
 214 #define Exp_1  ((__uint32_t)0x40800000L)
 215 #define Exp_11 ((__uint32_t)0x4080L)
 216 #define Ebits 8
 217 #define Frac_mask  ((__uint32_t)0x7fffffL)
 218 #define Frac_mask1 ((__uint32_t)0xffff007fL)
 219 #define Ten_pmax 24
 220 #define Bletch 2
 221 #define Bndry_mask  ((__uint32_t)0xffff007fL)
 222 #define Bndry_mask1 ((__uint32_t)0xffff007fL)
 223 #define LSB ((__uint32_t)0x10000L)
 224 #define Sign_bit ((__uint32_t)0x8000L)
 225 #define Log2P 1
 226 #define Tiny0 0x80
 227 #define Tiny1 0
 228 #define Quick_max 15
 229 #define Int_max 15
 230 #endif
 231 #endif
 232
 233 #ifndef IEEE_Arith
 234 #define ROUND_BIASED
 235 #endif
 236
 237 #ifdef RND_PRODQUOT
 238 #define rounded_product(a,b) a = rnd_prod(a, b)
 239 #define rounded_quotient(a,b) a = rnd_quot(a, b)
 240 #ifdef KR_headers
 241 extern double rnd_prod(), rnd_quot();
 242 #else
 243 extern double rnd_prod(double, double), rnd_quot(double, double);
 244 #endif
 245 #else
 246 #define rounded_product(a,b) a *= b
 247 #define rounded_quotient(a,b) a /= b
 248 #endif
 249
 250 #define Big0 (Frac_mask1 | Exp_msk1*(DBL_MAX_EXP+Bias-1))
 251 #define Big1 ((__uint32_t)0xffffffffL)
 252
 253 #ifndef Just_16
 254 /* When Pack_32 is not defined, we store 16 bits per 32-bit long.
 255  * This makes some inner loops simpler and sometimes saves work
 256  * during multiplications, but it often seems to make things slightly
 257  * slower.  Hence the default is now to store 32 bits per long.
 258  */
 259
 260 #ifndef Pack_32
 261 #define Pack_32
 262 #endif
 263 #endif
 264
 265
 266 #define MAX_BIGNUMS 16
 267 #define MAX_BIGNUM_WDS 32
 268
 269 struct _Jv_Bigint
 270 {
 271   struct _Jv_Bigint *_next;
 272   int _k, _maxwds, _sign, _wds;
 273   unsigned long _x[MAX_BIGNUM_WDS];
 274 };
 275
 276
 277 #define _PTR            void *
 278 #define _AND            ,
 279 #define _NOARGS         void
 280 #define _CONST          const
 281 #define _VOLATILE       volatile
 282 #define _SIGNED         signed
 283 #define _DOTS           , ...
 284 #define _VOID void
 285 #define _EXFUN(name, proto)             name proto
 286 #define _DEFUN(name, arglist, args)     name(args)
 287 #define _DEFUN_VOID(name)               name(_NOARGS)
 288 #define _CAST_VOID (void)
 289
 290
 291 struct _Jv_reent
 292 {
 293   /* local copy of errno */
 294   int _errno;
 295
 296   /* used by mprec routines */
 297   struct _Jv_Bigint *_result;
 298   int _result_k;
 299   struct _Jv_Bigint *_p5s;
 300
 301   struct _Jv_Bigint _freelist[MAX_BIGNUMS];
 302   int _allocation_map;
 303
 304   int num;
 305 };
 306
 307
 308 typedef struct _Jv_Bigint _Jv_Bigint;
 309
 310 #define Balloc  _Jv_Balloc
 311 #define Bfree   _Jv_Bfree
 312 #define multadd _Jv_multadd
 313 #define s2b     _Jv_s2b
 314 #define lo0bits _Jv_lo0bits
 315 #define hi0bits _Jv_hi0bits
 316 #define i2b     _Jv_i2b
 317 #define mult    _Jv_mult
 318 #define pow5mult        _Jv_pow5mult
 319 #define lshift  _Jv_lshift
 320 #define cmp     _Jv__mcmp
 321 #define diff    _Jv__mdiff
 322 #define ulp     _Jv_ulp
 323 #define b2d     _Jv_b2d
 324 #define d2b     _Jv_d2b
 325 #define ratio   _Jv_ratio
 326
 327 #define tens _Jv__mprec_tens
 328 #define bigtens _Jv__mprec_bigtens
 329 #define tinytens _Jv__mprec_tinytens
 330
 331 #define _dtoa _Jv_dtoa
 332 #define _dtoa_r _Jv_dtoa_r
 333 #define _strtod_r _Jv_strtod_r
 334
 335 extern double _EXFUN(_strtod_r, (struct _Jv_reent *ptr, const char *s00, char **se));
 336 extern char* _EXFUN(_dtoa_r, (struct _Jv_reent *ptr, double d,
 337                               int mode, int ndigits, int *decpt, int *sign,
 338                               char **rve, int float_type));
 339 void _EXFUN(_dtoa, (double d, int mode, int ndigits, int *decpt, int *sign,
 340                     char **rve, char *buf, int float_type));
 341
 342 double          _EXFUN(ulp,(double x));
 343 double          _EXFUN(b2d,(_Jv_Bigint *a , int *e));
 344 _Jv_Bigint *    _EXFUN(Balloc,(struct _Jv_reent *p, int k));
 345 void            _EXFUN(Bfree,(struct _Jv_reent *p, _Jv_Bigint *v));
 346 _Jv_Bigint *    _EXFUN(multadd,(struct _Jv_reent *p, _Jv_Bigint *, int, int));
 347 _Jv_Bigint *    _EXFUN(s2b,(struct _Jv_reent *, const char*, int, int, unsigned long));
 348 _Jv_Bigint *    _EXFUN(i2b,(struct _Jv_reent *,int));
 349 _Jv_Bigint *    _EXFUN(mult, (struct _Jv_reent *, _Jv_Bigint *, _Jv_Bigint *));
 350 _Jv_Bigint *    _EXFUN(pow5mult, (struct _Jv_reent *, _Jv_Bigint *, int k));
 351 int             _EXFUN(hi0bits,(unsigned long));
 352 int             _EXFUN(lo0bits,(unsigned long *));
 353 _Jv_Bigint *    _EXFUN(d2b,(struct _Jv_reent *p, double d, int *e, int *bits));
 354 _Jv_Bigint *    _EXFUN(lshift,(struct _Jv_reent *p, _Jv_Bigint *b, int k));
 355 _Jv_Bigint *    _EXFUN(diff,(struct _Jv_reent *p, _Jv_Bigint *a, _Jv_Bigint *b));
 356 int             _EXFUN(cmp,(_Jv_Bigint *a, _Jv_Bigint *b));
 357
 358 double          _EXFUN(ratio,(_Jv_Bigint *a, _Jv_Bigint *b));
 359 #define Bcopy(x,y) memcpy((char *)&x->_sign, (char *)&y->_sign, y->_wds*sizeof(long) + 2*sizeof(int))
 360
 361 #if defined(_DOUBLE_IS_32BITS) && defined(__v800)
 362 #define n_bigtens 2
 363 #else
 364 #define n_bigtens 5
 365 #endif
 366
 367 extern _CONST double tinytens[];
 368 extern _CONST double bigtens[];
 369 extern _CONST double tens[];
 370
 371 #ifdef __cplusplus
 372 }
 373 #endif
 374