Quelle  op-common.h   Sprache: C

/* Software floating-point emulation. Common operations.
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#ifndef __MATH_EMU_OP_COMMON_H__
#define __MATH_EMU_OP_COMMON_H__

#define _FP_DECL(wc, X)   \
  _FP_I_TYPE X##_c=0, X##_s=0, X##_e=0; \
  _FP_FRAC_DECL_##wc(X)

/*
 * Finish truly unpacking a native fp value by classifying the kind
 * of fp value and normalizing both the exponent and the fraction.
 */

#define _FP_UNPACK_CANONICAL(fs, wc, X)     \
do {         \
  switch (X##_e)       \
  {         \
  default:        \
    _FP_FRAC_HIGH_RAW_##fs(X) |= _FP_IMPLBIT_##fs;   \
    _FP_FRAC_SLL_##wc(X, _FP_WORKBITS);     \
    X##_e -= _FP_EXPBIAS_##fs;      \
    X##_c = FP_CLS_NORMAL;      \
    break;        \
         \
  case 0:        \
    if (_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))      \
      X##_c = FP_CLS_ZERO;      \
    else        \
      {         \
 /* a denormalized number */ \
 _FP_I_TYPE _shift;      \
 _FP_FRAC_CLZ_##wc(_shift, X);     \
 _shift -= _FP_FRACXBITS_##fs;     \
 _FP_FRAC_SLL_##wc(X, (_shift+_FP_WORKBITS));   \
 X##_e -= _FP_EXPBIAS_##fs - 1 + _shift;    \
 X##_c = FP_CLS_NORMAL;      \
 FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_DENORM);     \
 if (FP_DENORM_ZERO)      \
   {        \
     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);    \
     X##_c = FP_CLS_ZERO;     \
   }        \
      }         \
    break;        \
         \
  case _FP_EXPMAX_##fs:       \
    if (_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))      \
      X##_c = FP_CLS_INF;      \
    else        \
      {         \
 X##_c = FP_CLS_NAN;      \
 /* Check for signaling NaN */ \
 if (!(_FP_FRAC_HIGH_RAW_##fs(X) & _FP_QNANBIT_##fs))  \
   FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_SNAN);  \
      }         \
    break;        \
  }         \
} while (0)

/*
 * Before packing the bits back into the native fp result, take care
 * of such mundane things as rounding and overflow.  Also, for some
 * kinds of fp values, the original parts may not have been fully
 * extracted -- but that is ok, we can regenerate them now.
 */

#define _FP_PACK_CANONICAL(fs, wc, X)    \
do {        \
  switch (X##_c)      \
  {        \
  case FP_CLS_NORMAL:      \
    X##_e += _FP_EXPBIAS_##fs;     \
    if (X##_e > 0)      \
      {        \
 _FP_ROUND(wc, X);     \
 if (_FP_FRAC_OVERP_##wc(fs, X))    \
   {       \
     _FP_FRAC_CLEAR_OVERP_##wc(fs, X);   \
     X##_e++;      \
   }       \
 _FP_FRAC_SRL_##wc(X, _FP_WORKBITS);   \
 if (X##_e >= _FP_EXPMAX_##fs)    \
   {       \
     /* overflow */ \
     switch (FP_ROUNDMODE)    \
       {       \
       case FP_RND_NEAREST:    \
  X##_c = FP_CLS_INF;    \
  break;      \
       case FP_RND_PINF:     \
  if (!X##_s) X##_c = FP_CLS_INF;   \
  break;      \
       case FP_RND_MINF:     \
  if (X##_s) X##_c = FP_CLS_INF;   \
  break;      \
       }       \
     if (X##_c == FP_CLS_INF)    \
       {       \
  /* Overflow to infinity */ \
  X##_e = _FP_EXPMAX_##fs;   \
  _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc); \
       }       \
     else      \
       {       \
  /* Overflow to maximum normal */ \
  X##_e = _FP_EXPMAX_##fs - 1;   \
  _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_MAXFRAC_##wc);  \
       }       \
     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_OVERFLOW);   \
            FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);   \
   }       \
      }        \
    else       \
      {        \
 /* we've got a denormalized number */ \
 X##_e = -X##_e + 1;     \
 if (X##_e <= _FP_WFRACBITS_##fs)   \
   {       \
     _FP_FRAC_SRS_##wc(X, X##_e, _FP_WFRACBITS_##fs); \
     if (_FP_FRAC_HIGH_##fs(X)    \
  & (_FP_OVERFLOW_##fs >> 1))   \
       {       \
         X##_e = 1;     \
         _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc); \
       }       \
     else      \
       {       \
  _FP_ROUND(wc, X);    \
  if (_FP_FRAC_HIGH_##fs(X)   \
     & (_FP_OVERFLOW_##fs >> 1))   \
    {      \
      X##_e = 1;     \
      _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc); \
      FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);  \
    }      \
  else      \
    {      \
      X##_e = 0;     \
      _FP_FRAC_SRL_##wc(X, _FP_WORKBITS);  \
    }      \
       }       \
     if ((FP_CUR_EXCEPTIONS & FP_EX_INEXACT) ||  \
  (FP_TRAPPING_EXCEPTIONS & FP_EX_UNDERFLOW)) \
  FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_UNDERFLOW);  \
   }       \
 else       \
   {       \
     /* underflow to zero */ \
     X##_e = 0;      \
     if (!_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))   \
       {       \
         _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_MINFRAC_##wc);  \
         _FP_ROUND(wc, X);    \
         _FP_FRAC_LOW_##wc(X) >>= (_FP_WORKBITS); \
       }       \
     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_UNDERFLOW);   \
   }       \
      }        \
    break;       \
        \
  case FP_CLS_ZERO:      \
    X##_e = 0;       \
    _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc);   \
    break;       \
        \
  case FP_CLS_INF:      \
    X##_e = _FP_EXPMAX_##fs;     \
    _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_ZEROFRAC_##wc);   \
    break;       \
        \
  case FP_CLS_NAN:      \
    X##_e = _FP_EXPMAX_##fs;     \
    if (!_FP_KEEPNANFRACP)     \
      {        \
 _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_NANFRAC_##fs);   \
 X##_s = _FP_NANSIGN_##fs;    \
      }        \
    else       \
      _FP_FRAC_HIGH_RAW_##fs(X) |= _FP_QNANBIT_##fs;  \
    break;       \
  }        \
} while (0)

/* This one accepts raw argument and not cooked,  returns
 * 1 if X is a signaling NaN.
 */
#define _FP_ISSIGNAN(fs, wc, X)     \
({        \
  int __ret = 0;      \
  if (X##_e == _FP_EXPMAX_##fs)     \
    {        \
      if (!_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X)    \
   && !(_FP_FRAC_HIGH_RAW_##fs(X) & _FP_QNANBIT_##fs)) \
 __ret = 1;      \
    }        \
  __ret;       \
})





/*
 * Main addition routine.  The input values should be cooked.
 */

#define _FP_ADD_INTERNAL(fs, wc, R, X, Y, OP)         \
do {              \
  switch (_FP_CLS_COMBINE(X##_c, Y##_c))         \
  {              \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NORMAL):        \
    {              \
      /* shift the smaller number so that its exponent matches the larger */ \
      _FP_I_TYPE diff = X##_e - Y##_e;          \
              \
      if (diff < 0)            \
 {             \
   diff = -diff;            \
   if (diff <= _FP_WFRACBITS_##fs)         \
     _FP_FRAC_SRS_##wc(X, diff, _FP_WFRACBITS_##fs);       \
   else if (!_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))         \
     _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_MINFRAC_##wc);        \
   R##_e = Y##_e;           \
 }             \
      else             \
 {             \
   if (diff > 0)            \
     {             \
       if (diff <= _FP_WFRACBITS_##fs)         \
         _FP_FRAC_SRS_##wc(Y, diff, _FP_WFRACBITS_##fs);       \
       else if (!_FP_FRAC_ZEROP_##wc(Y))         \
         _FP_FRAC_SET_##wc(Y, _FP_MINFRAC_##wc);        \
     }             \
   R##_e = X##_e;           \
 }             \
              \
      R##_c = FP_CLS_NORMAL;           \
              \
      if (X##_s == Y##_s)           \
 {             \
   R##_s = X##_s;           \
   _FP_FRAC_ADD_##wc(R, X, Y);          \
   if (_FP_FRAC_OVERP_##wc(fs, R))         \
     {             \
       _FP_FRAC_SRS_##wc(R, 1, _FP_WFRACBITS_##fs);       \
       R##_e++;            \
     }             \
 }             \
      else             \
 {             \
   R##_s = X##_s;           \
   _FP_FRAC_SUB_##wc(R, X, Y);          \
   if (_FP_FRAC_ZEROP_##wc(R))          \
     {             \
       /* return an exact zero */      \
       if (FP_ROUNDMODE == FP_RND_MINF)         \
  R##_s |= Y##_s;           \
       else            \
  R##_s &= Y##_s;           \
       R##_c = FP_CLS_ZERO;          \
     }             \
   else             \
     {             \
       if (_FP_FRAC_NEGP_##wc(R))         \
  {            \
    _FP_FRAC_SUB_##wc(R, Y, X);         \
    R##_s = Y##_s;          \
  }            \
              \
       /* renormalize after subtraction */      \
       _FP_FRAC_CLZ_##wc(diff, R);         \
       diff -= _FP_WFRACXBITS_##fs;         \
       if (diff)            \
  {            \
    R##_e -= diff;          \
    _FP_FRAC_SLL_##wc(R, diff);         \
  }            \
     }             \
 }             \
      break;             \
    }              \
              \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NAN):         \
    _FP_CHOOSENAN(fs, wc, R, X, Y, OP);          \
    break;             \
              \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_ZERO):        \
    R##_e = X##_e;            \
 fallthrough;            \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NORMAL):        \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_INF):         \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_ZERO):         \
    _FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);           \
    R##_s = X##_s;            \
    R##_c = X##_c;            \
    break;             \
              \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NORMAL):        \
    R##_e = Y##_e;            \
 fallthrough;            \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NAN):        \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NAN):         \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NAN):         \
    _FP_FRAC_COPY_##wc(R, Y);           \
    R##_s = Y##_s;            \
    R##_c = Y##_c;            \
    break;             \
              \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_INF):         \
    if (X##_s != Y##_s)            \
      {              \
 /* +INF + -INF => NAN */      \
 _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);         \
 R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;          \
 R##_c = FP_CLS_NAN;           \
 FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_ISI);       \
 break;             \
      }              \
    fallthrough;            \
              \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NORMAL):        \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_ZERO):         \
    R##_s = X##_s;            \
    R##_c = FP_CLS_INF;            \
    break;             \
              \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_INF):        \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_INF):         \
    R##_s = Y##_s;            \
    R##_c = FP_CLS_INF;            \
    break;             \
              \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_ZERO):        \
    /* make sure the sign is correct */      \
    if (FP_ROUNDMODE == FP_RND_MINF)          \
      R##_s = X##_s | Y##_s;           \
    else             \
      R##_s = X##_s & Y##_s;           \
    R##_c = FP_CLS_ZERO;           \
    break;             \
              \
  default:             \
    abort();             \
  }              \
} while (0)

#define _FP_ADD(fs, wc, R, X, Y) _FP_ADD_INTERNAL(fs, wc, R, X, Y, '+')
#define _FP_SUB(fs, wc, R, X, Y)          \
  do {              \
    if (Y##_c != FP_CLS_NAN) Y##_s ^= 1;         \
    _FP_ADD_INTERNAL(fs, wc, R, X, Y, '-');         \
  } while (0)


/*
 * Main negation routine.  FIXME -- when we care about setting exception
 * bits reliably, this will not do.  We should examine all of the fp classes.
 */

#define _FP_NEG(fs, wc, R, X)  \
  do {     \
    _FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);  \
    R##_c = X##_c;   \
    R##_e = X##_e;   \
    R##_s = 1 ^ X##_s;   \
  } while (0)


/*
 * Main multiplication routine.  The input values should be cooked.
 */

#define _FP_MUL(fs, wc, R, X, Y)   \
do {       \
  R##_s = X##_s ^ Y##_s;    \
  switch (_FP_CLS_COMBINE(X##_c, Y##_c))  \
  {       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NORMAL): \
    R##_c = FP_CLS_NORMAL;    \
    R##_e = X##_e + Y##_e + 1;    \
       \
    _FP_MUL_MEAT_##fs(R,X,Y);    \
       \
    if (_FP_FRAC_OVERP_##wc(fs, R))   \
      _FP_FRAC_SRS_##wc(R, 1, _FP_WFRACBITS_##fs); \
    else      \
      R##_e--;      \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NAN):  \
    _FP_CHOOSENAN(fs, wc, R, X, Y, '*');  \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NORMAL): \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_INF):  \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_ZERO):  \
    R##_s = X##_s;     \
   fallthrough;     \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_INF):  \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NORMAL): \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NORMAL): \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_ZERO): \
    _FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);    \
    R##_c = X##_c;     \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NAN): \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NAN):  \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NAN):  \
    R##_s = Y##_s;     \
   fallthrough;     \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_INF): \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_ZERO): \
    _FP_FRAC_COPY_##wc(R, Y);    \
    R##_c = Y##_c;     \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_ZERO):  \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_INF):  \
    R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;    \
    R##_c = FP_CLS_NAN;     \
    _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);  \
    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_IMZ);\
    break;      \
       \
  default:      \
    abort();      \
  }       \
} while (0)


/*
 * Main division routine.  The input values should be cooked.
 */

#define _FP_DIV(fs, wc, R, X, Y)   \
do {       \
  R##_s = X##_s ^ Y##_s;    \
  switch (_FP_CLS_COMBINE(X##_c, Y##_c))  \
  {       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NORMAL): \
    R##_c = FP_CLS_NORMAL;    \
    R##_e = X##_e - Y##_e;    \
       \
    _FP_DIV_MEAT_##fs(R,X,Y);    \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NAN):  \
    _FP_CHOOSENAN(fs, wc, R, X, Y, '/');  \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_NORMAL): \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_INF):  \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NAN,FP_CLS_ZERO):  \
    R##_s = X##_s;     \
    _FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);    \
    R##_c = X##_c;     \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_NAN): \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NAN):  \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NAN):  \
    R##_s = Y##_s;     \
    _FP_FRAC_COPY_##wc(R, Y);    \
    R##_c = Y##_c;     \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_INF): \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_INF):  \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_NORMAL): \
    R##_c = FP_CLS_ZERO;    \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_NORMAL,FP_CLS_ZERO): \
    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_DIVZERO);   \
 fallthrough;     \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_ZERO):  \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_NORMAL): \
    R##_c = FP_CLS_INF;     \
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_INF,FP_CLS_INF):  \
    R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;    \
    R##_c = FP_CLS_NAN;     \
    _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);  \
    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_IDI);\
    break;      \
       \
  case _FP_CLS_COMBINE(FP_CLS_ZERO,FP_CLS_ZERO): \
    R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;    \
    R##_c = FP_CLS_NAN;     \
    _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);  \
    FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID | FP_EX_INVALID_ZDZ);\
    break;      \
       \
  default:      \
    abort();      \
  }       \
} while (0)


/*
 * Main differential comparison routine.  The inputs should be raw not
 * cooked.  The return is -1,0,1 for normal values, 2 otherwise.
 */

#define _FP_CMP(fs, wc, ret, X, Y, un)     \
  do {         \
    /* NANs are unordered */ \
    if ((X##_e == _FP_EXPMAX_##fs && !_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))  \
 || (Y##_e == _FP_EXPMAX_##fs && !_FP_FRAC_ZEROP_##wc(Y))) \
      {         \
 ret = un;       \
      }         \
    else        \
      {         \
 int __is_zero_x;      \
 int __is_zero_y;      \
         \
 __is_zero_x = (!X##_e && _FP_FRAC_ZEROP_##wc(X)) ? 1 : 0; \
 __is_zero_y = (!Y##_e && _FP_FRAC_ZEROP_##wc(Y)) ? 1 : 0; \
         \
 if (__is_zero_x && __is_zero_y)     \
  ret = 0;      \
 else if (__is_zero_x)      \
  ret = Y##_s ? 1 : -1;     \
 else if (__is_zero_y)      \
  ret = X##_s ? -1 : 1;     \
 else if (X##_s != Y##_s)     \
   ret = X##_s ? -1 : 1;      \
 else if (X##_e > Y##_e)      \
   ret = X##_s ? -1 : 1;      \
 else if (X##_e < Y##_e)      \
   ret = X##_s ? 1 : -1;      \
 else if (_FP_FRAC_GT_##wc(X, Y))    \
   ret = X##_s ? -1 : 1;      \
 else if (_FP_FRAC_GT_##wc(Y, X))    \
   ret = X##_s ? 1 : -1;      \
 else        \
   ret = 0;       \
      }         \
  } while (0)


/* Simplification for strict equality.  */

#define _FP_CMP_EQ(fs, wc, ret, X, Y)       \
  do {           \
    /* NANs are unordered */   \
    if ((X##_e == _FP_EXPMAX_##fs && !_FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))    \
 || (Y##_e == _FP_EXPMAX_##fs && !_FP_FRAC_ZEROP_##wc(Y)))   \
      {           \
 ret = 1;         \
      }           \
    else          \
      {           \
 ret = !(X##_e == Y##_e        \
  && _FP_FRAC_EQ_##wc(X, Y)      \
  && (X##_s == Y##_s || !X##_e && _FP_FRAC_ZEROP_##wc(X))); \
      }           \
  } while (0)

/*
 * Main square root routine.  The input value should be cooked.
 */

#define _FP_SQRT(fs, wc, R, X)      \
do {         \
    _FP_FRAC_DECL_##wc(T); _FP_FRAC_DECL_##wc(S);   \
    _FP_W_TYPE q;       \
    switch (X##_c)       \
    {         \
    case FP_CLS_NAN:       \
 _FP_FRAC_COPY_##wc(R, X);     \
 R##_s = X##_s;       \
     R##_c = FP_CLS_NAN;      \
     break;        \
    case FP_CLS_INF:       \
     if (X##_s)       \
       {        \
         R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;     \
     R##_c = FP_CLS_NAN; /* NAN */ \
     _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);   \
     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID);    \
       }        \
     else        \
       {        \
         R##_s = 0;       \
         R##_c = FP_CLS_INF; /* sqrt(+inf) = +inf */ \
       }        \
     break;        \
    case FP_CLS_ZERO:       \
 R##_s = X##_s;       \
 R##_c = FP_CLS_ZERO; /* sqrt(+-0) = +-0 */ \
 break;        \
    case FP_CLS_NORMAL:       \
     R##_s = 0;       \
        if (X##_s)       \
          {        \
     R##_c = FP_CLS_NAN; /* sNAN */ \
     R##_s = _FP_NANSIGN_##fs;     \
     _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_NANFRAC_##fs);   \
     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID);    \
     break;       \
          }        \
     R##_c = FP_CLS_NORMAL;      \
        if (X##_e & 1)       \
          _FP_FRAC_SLL_##wc(X, 1);     \
        R##_e = X##_e >> 1;      \
        _FP_FRAC_SET_##wc(S, _FP_ZEROFRAC_##wc);   \
        _FP_FRAC_SET_##wc(R, _FP_ZEROFRAC_##wc);   \
        q = _FP_OVERFLOW_##fs >> 1;     \
        _FP_SQRT_MEAT_##wc(R, S, T, X, q);    \
    }         \
  } while (0)

/*
 * Convert from FP to integer
 */

/* RSIGNED can have following values:
 * 0:  the number is required to be 0..(2^rsize)-1, if not, NV is set plus
 *     the result is either 0 or (2^rsize)-1 depending on the sign in such case.
 * 1:  the number is required to be -(2^(rsize-1))..(2^(rsize-1))-1, if not, NV is
 *     set plus the result is either -(2^(rsize-1)) or (2^(rsize-1))-1 depending
 *     on the sign in such case.
 * 2:  the number is required to be -(2^(rsize-1))..(2^(rsize-1))-1, if not, NV is
 *     set plus the result is truncated to fit into destination.
 * -1: the number is required to be -(2^(rsize-1))..(2^rsize)-1, if not, NV is
 *     set plus the result is either -(2^(rsize-1)) or (2^(rsize-1))-1 depending
 *     on the sign in such case.
 */
#define _FP_TO_INT(fs, wc, r, X, rsize, rsigned)    \
  do {          \
    switch (X##_c)        \
      {          \
      case FP_CLS_NORMAL:       \
 if (X##_e < 0)        \
   {         \
     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);     \
     fallthrough;       \
   case FP_CLS_ZERO:       \
     r = 0;        \
   }         \
 else if (X##_e >= rsize - (rsigned > 0 || X##_s)   \
   || (!rsigned && X##_s))     \
   { /* overflow */ \
     fallthrough;       \
   case FP_CLS_NAN:                                                      \
   case FP_CLS_INF:       \
     if (rsigned == 2)       \
       {         \
  if (X##_c != FP_CLS_NORMAL     \
      || X##_e >= rsize - 1 + _FP_WFRACBITS_##fs)   \
    r = 0;       \
  else        \
    {        \
      _FP_FRAC_SLL_##wc(X, (X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs + 1)); \
      _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);   \
    }        \
       }         \
     else if (rsigned)       \
       {         \
  r = 1;        \
  r <<= rsize - 1;      \
  r -= 1 - X##_s;       \
       }         \
     else        \
       {         \
  r = 0;        \
  if (!X##_s)       \
    r = ~r;       \
       }         \
     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID);     \
   }         \
 else         \
   {         \
     if (_FP_W_TYPE_SIZE*wc < rsize)     \
       {         \
  _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);    \
  r <<= X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs;    \
       }         \
     else        \
       {         \
  if (X##_e >= _FP_WFRACBITS_##fs)    \
    _FP_FRAC_SLL_##wc(X, (X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs + 1)); \
  else if (X##_e < _FP_WFRACBITS_##fs - 1)   \
    {        \
      _FP_FRAC_SRS_##wc(X, (_FP_WFRACBITS_##fs - X##_e - 2), \
          _FP_WFRACBITS_##fs);   \
      if (_FP_FRAC_LOW_##wc(X) & 1)    \
        FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INEXACT);    \
      _FP_FRAC_SRL_##wc(X, 1);     \
    }        \
  _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);    \
       }         \
     if (rsigned && X##_s)      \
       r = -r;        \
   }         \
 break;         \
      }          \
  } while (0)

#define _FP_TO_INT_ROUND(fs, wc, r, X, rsize, rsigned)    \
  do {          \
    r = 0;         \
    switch (X##_c)        \
      {          \
      case FP_CLS_NORMAL:       \
 if (X##_e >= _FP_FRACBITS_##fs - 1)     \
   {         \
     if (X##_e < rsize - 1 + _FP_WFRACBITS_##fs)    \
       {         \
  if (X##_e >= _FP_WFRACBITS_##fs - 1)    \
    {        \
      _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);   \
      r <<= X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs + 1;   \
    }        \
  else        \
    {        \
      _FP_FRAC_SRL_##wc(X, _FP_WORKBITS - X##_e   \
          + _FP_FRACBITS_##fs - 1);   \
      _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);   \
    }        \
       }         \
   }         \
 else         \
   {         \
     int _lz0, _lz1;       \
     if (X##_e <= -_FP_WORKBITS - 1)     \
       _FP_FRAC_SET_##wc(X, _FP_MINFRAC_##wc);    \
     else        \
       _FP_FRAC_SRS_##wc(X, _FP_FRACBITS_##fs - 1 - X##_e,  \
    _FP_WFRACBITS_##fs);    \
     _FP_FRAC_CLZ_##wc(_lz0, X);      \
     _FP_ROUND(wc, X);       \
     _FP_FRAC_CLZ_##wc(_lz1, X);      \
     if (_lz1 < _lz0)       \
       X##_e++; /* For overflow detection.  */ \
     _FP_FRAC_SRL_##wc(X, _FP_WORKBITS);     \
     _FP_FRAC_ASSEMBLE_##wc(r, X, rsize);    \
   }         \
 if (rsigned && X##_s)       \
   r = -r;        \
 if (X##_e >= rsize - (rsigned > 0 || X##_s)    \
     || (!rsigned && X##_s))      \
   { /* overflow */ \
     fallthrough;       \
   case FP_CLS_NAN:                                                      \
   case FP_CLS_INF:       \
     if (!rsigned)       \
       {         \
  r = 0;        \
  if (!X##_s)       \
    r = ~r;       \
       }         \
     else if (rsigned != 2)      \
       {         \
  r = 1;        \
  r <<= rsize - 1;      \
  r -= 1 - X##_s;       \
       }         \
     FP_SET_EXCEPTION(FP_EX_INVALID);     \
   }         \
 break;         \
      case FP_CLS_ZERO:        \
        break;         \
      }          \
  } while (0)

#define _FP_FROM_INT(fs, wc, X, r, rsize, rtype)   \
  do {         \
    if (r)        \
      {         \
        unsigned rtype ur_;      \
 X##_c = FP_CLS_NORMAL;      \
         \
 if ((X##_s = (r < 0)))      \
   ur_ = (unsigned rtype) -r;     \
 else        \
   ur_ = (unsigned rtype) r;     \
 (void) (((rsize) <= _FP_W_TYPE_SIZE)    \
  ? ({ __FP_CLZ(X##_e, ur_); })    \
  : ({       \
       __FP_CLZ_2(X##_e, (_FP_W_TYPE)(ur_ >> _FP_W_TYPE_SIZE),  \
           (_FP_W_TYPE)ur_); \
    }));       \
 if (rsize < _FP_W_TYPE_SIZE)     \
  X##_e -= (_FP_W_TYPE_SIZE - rsize);   \
 X##_e = rsize - X##_e - 1;     \
         \
 if (_FP_FRACBITS_##fs < rsize && _FP_WFRACBITS_##fs <= X##_e) \
   __FP_FRAC_SRS_1(ur_, (X##_e - _FP_WFRACBITS_##fs + 1), rsize);\
 _FP_FRAC_DISASSEMBLE_##wc(X, ur_, rsize);   \
 if ((_FP_WFRACBITS_##fs - X##_e - 1) > 0)   \
   _FP_FRAC_SLL_##wc(X, (_FP_WFRACBITS_##fs - X##_e - 1)); \
      }         \
    else        \
      {         \
 X##_c = FP_CLS_ZERO, X##_s = 0;     \
      }         \
  } while (0)


#define FP_CONV(dfs,sfs,dwc,swc,D,S)   \
  do {       \
    _FP_FRAC_CONV_##dwc##_##swc(dfs, sfs, D, S); \
    D##_e = S##_e;     \
    D##_c = S##_c;     \
    D##_s = S##_s;     \
  } while (0)

/*
 * Helper primitives.
 */

/* Count leading zeros in a word.  */

#ifndef __FP_CLZ
#if _FP_W_TYPE_SIZE < 64
/* this is just to shut the compiler up about shifts > word length -- PMM 02/1998 */
#define __FP_CLZ(r, x)    \
  do {      \
    _FP_W_TYPE _t = (x);   \
    r = _FP_W_TYPE_SIZE - 1;   \
    if (_t > 0xffff) r -= 16;   \
    if (_t > 0xffff) _t >>= 16;   \
    if (_t > 0xff) r -= 8;   \
    if (_t > 0xff) _t >>= 8;   \
    if (_t & 0xf0) r -= 4;   \
    if (_t & 0xf0) _t >>= 4;   \
    if (_t & 0xc) r -= 2;   \
    if (_t & 0xc) _t >>= 2;   \
    if (_t & 0x2) r -= 1;   \
  } while (0)
#else /* not _FP_W_TYPE_SIZE < 64 */
#define __FP_CLZ(r, x)    \
  do {      \
    _FP_W_TYPE _t = (x);   \
    r = _FP_W_TYPE_SIZE - 1;   \
    if (_t > 0xffffffff) r -= 32;  \
    if (_t > 0xffffffff) _t >>= 32;  \
    if (_t > 0xffff) r -= 16;   \
    if (_t > 0xffff) _t >>= 16;   \
    if (_t > 0xff) r -= 8;   \
    if (_t > 0xff) _t >>= 8;   \
    if (_t & 0xf0) r -= 4;   \
    if (_t & 0xf0) _t >>= 4;   \
    if (_t & 0xc) r -= 2;   \
    if (_t & 0xc) _t >>= 2;   \
    if (_t & 0x2) r -= 1;   \
  } while (0)
#endif /* not _FP_W_TYPE_SIZE < 64 */
#endif /* ndef __FP_CLZ */

#define _FP_DIV_HELP_imm(q, r, n, d)  \
  do {      \
    q = n / d, r = n % d;   \
  } while (0)

#endif /* __MATH_EMU_OP_COMMON_H__ */