home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ STraTOS 1997 April & May / STraTOS 1 - 1997 April & May.iso / CD01 / LINUX / MATH_EMU.ZIP / MATH_EMU / FPU_ADD.C < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1979-12-31  |  9.6 KB  |  212 lines
  1. /*        $NetBSD: fpu_add.c,v 1.2 1994/11/20 20:52:34 deraadt Exp $ */
  2.  
  3. /*
  4.  * Copyright (c) 1992, 1993
  5.  *        The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  6.  *
  7.  * This software was developed by the Computer Systems Engineering group
  8.  * at Lawrence Berkeley Laboratory under DARPA contract BG 91-66 and
  9.  * contributed to Berkeley.
  10.  *
  11.  * All advertising materials mentioning features or use of this software
  12.  * must display the following acknowledgement:
  13.  *        This product includes software developed by the University of
  14.  *        California, Lawrence Berkeley Laboratory.
  15.  *
  16.  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  17.  * modification, are permitted provided that the following conditions
  18.  * are met:
  19.  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  20.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  21.  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  22.  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  23.  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  24.  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  25.  *    must display the following acknowledgement:
  26.  *        This product includes software developed by the University of
  27.  *        California, Berkeley and its contributors.
  28.  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  29.  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  30.  *    without specific prior written permission.
  31.  *
  32.  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  33.  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  34.  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  35.  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  36.  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  37.  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  38.  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  39.  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  40.  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  41.  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  42.  * SUCH DAMAGE.
  43.  *
  44.  *        @(#)fpu_add.c       8.1 (Berkeley) 6/11/93
  45.  */
  46.  
  47. /*
  48.  * Perform an FPU add (return x + y).
  49.  *
  50.  * To subtract, negate y and call add.
  51.  */
  52.  
  53. #include "types.h"
  54.  
  55. #include "reg.h"
  56.  
  57. #include "fpu_arit.h"
  58. #include "fpu_emul.h"
  59.  
  60. struct fpn *
  61. fpu_add(fe)
  62.           register struct fpemu *fe;
  63. {
  64.           register struct fpn *x = &fe->fe_f1, *y = &fe->fe_f2, *r;
  65.           register u_int r0, r1, r2, r3;
  66.           register int rd;
  67.  
  68.           /*
  69.            * Put the `heavier' operand on the right (see fpu_emu.h).
  70.            * Then we will have one of the following cases, taken in the
  71.            * following order:
  72.            *
  73.            *  - y = NaN.  Implied: if only one is a signalling NaN, y is.
  74.            *        The result is y.
  75.            *  - y = Inf.  Implied: x != NaN (is 0, number, or Inf: the NaN
  76.            *    case was taken care of earlier).
  77.            *        If x = -y, the result is NaN.  Otherwise the result
  78.            *        is y (an Inf of whichever sign).
  79.            *  - y is 0.  Implied: x = 0.
  80.            *        If x and y differ in sign (one positive, one negative),
  81.            *        the result is +0 except when rounding to -Inf.  If same:
  82.            *        +0 + +0 = +0; -0 + -0 = -0.
  83.            *  - x is 0.  Implied: y != 0.
  84.            *        Result is y.
  85.            *  - other.  Implied: both x and y are numbers.
  86.            *        Do addition a la Hennessey & Patterson.
  87.            */
  88.           ORDER(x, y);
  89.           if (ISNAN(y))
  90.                     return (y);
  91.           if (ISINF(y)) {
  92.                     if (ISINF(x) && x->fp_sign != y->fp_sign)
  93.                               return (fpu_newnan(fe));
  94.                     return (y);
  95.           }
  96.           rd = (fe->fe_fpcr & FPCR_ROUND);
  97.           if (ISZERO(y)) {
  98.                     if (rd != FPCR_MINF)          /* only -0 + -0 gives -0 */
  99.                               y->fp_sign &= x->fp_sign;
  100.                     else                          /* any -0 operand gives -0 */
  101.                               y->fp_sign |= x->fp_sign;
  102.                     return (y);
  103.           }
  104.           if (ISZERO(x))
  105.                     return (y);
  106.           /*
  107.            * We really have two numbers to add, although their signs may
  108.            * differ.  Make the exponents match, by shifting the smaller
  109.            * number right (e.g., 1.011 => 0.1011) and increasing its
  110.            * exponent (2^3 => 2^4).  Note that we do not alter the exponents
  111.            * of x and y here.
  112.            */
  113.           r = &fe->fe_f3;
  114.           r->fp_class = FPC_NUM;
  115.           if (x->fp_exp == y->fp_exp) {
  116.                     r->fp_exp = x->fp_exp;
  117.                     r->fp_sticky = 0;
  118.           } else {
  119.                     if (x->fp_exp < y->fp_exp) {
  120.                               /*
  121.                                * Try to avoid subtract case iii (see below).
  122.                                * This also guarantees that x->fp_sticky = 0.
  123.                                */
  124.                               SWAP(x, y);
  125.                     }
  126.                     /* now x->fp_exp > y->fp_exp */
  127.                     r->fp_exp = x->fp_exp;
  128.                     r->fp_sticky = fpu_shr(y, x->fp_exp - y->fp_exp);
  129.           }
  130.           r->fp_sign = x->fp_sign;
  131.           if (x->fp_sign == y->fp_sign) {
  132.                     FPU_DECL_CARRY
  133.  
  134.                     /*
  135.                      * The signs match, so we simply add the numbers.  The result
  136.                      * may be `supernormal' (as big as 1.111...1 + 1.111...1, or
  137.                      * 11.111...0).  If so, a single bit shift-right will fix it
  138.                      * (but remember to adjust the exponent).
  139.                      */
  140.                     /* r->fp_mant = x->fp_mant + y->fp_mant */
  141.                     FPU_ADDS(r->fp_mant[3], x->fp_mant[3], y->fp_mant[3]);
  142.                     FPU_ADDCS(r->fp_mant[2], x->fp_mant[2], y->fp_mant[2]);
  143.                     FPU_ADDCS(r->fp_mant[1], x->fp_mant[1], y->fp_mant[1]);
  144.                     FPU_ADDC(r0, x->fp_mant[0], y->fp_mant[0]);
  145.                     if ((r->fp_mant[0] = r0) >= FP_2) {
  146.                               (void) fpu_shr(r, 1);
  147.                               r->fp_exp++;
  148.                     }
  149.           } else {
  150.                     FPU_DECL_CARRY
  151.  
  152.                     /*
  153.                      * The signs differ, so things are rather more difficult.
  154.                      * H&P would have us negate the negative operand and add;
  155.                      * this is the same as subtracting the negative operand.
  156.                      * This is quite a headache.  Instead, we will subtract
  157.                      * y from x, regardless of whether y itself is the negative
  158.                      * operand.  When this is done one of three conditions will
  159.                      * hold, depending on the magnitudes of x and y:
  160.                      *   case i)   |x| > |y|.  The result is just x - y,
  161.                      *        with x's sign, but it may need to be normalized.
  162.                      *   case ii)  |x| = |y|.  The result is 0 (maybe -0)
  163.                      *        so must be fixed up.
  164.                      *   case iii) |x| < |y|.  We goofed; the result should
  165.                      *        be (y - x), with the same sign as y.
  166.                      * We could compare |x| and |y| here and avoid case iii,
  167.                      * but that would take just as much work as the subtract.
  168.                      * We can tell case iii has occurred by an overflow.
  169.                      *
  170.                      * N.B.: since x->fp_exp >= y->fp_exp, x->fp_sticky = 0.
  171.                      */
  172.                     /* r->fp_mant = x->fp_mant - y->fp_mant */
  173.                     FPU_SET_CARRY(y->fp_sticky);
  174.                     FPU_SUBCS(r3, x->fp_mant[3], y->fp_mant[3]);
  175.                     FPU_SUBCS(r2, x->fp_mant[2], y->fp_mant[2]);
  176.                     FPU_SUBCS(r1, x->fp_mant[1], y->fp_mant[1]);
  177.                     FPU_SUBC(r0, x->fp_mant[0], y->fp_mant[0]);
  178.                     if (r0 < FP_2) {
  179.                               /* cases i and ii */
  180.                               if ((r0 | r1 | r2 | r3) == 0) {
  181.                                         /* case ii */
  182.                                         r->fp_class = FPC_ZERO;
  183.                                         r->fp_sign = (rd == FPCR_MINF);
  184.                                         return (r);
  185.                               }
  186.                     } else {
  187.                               /*
  188.                                * Oops, case iii.  This can only occur when the
  189.                                * exponents were equal, in which case neither
  190.                                * x nor y have sticky bits set.  Flip the sign
  191.                                * (to y's sign) and negate the result to get y - x.
  192.                                */
  193. #ifdef DIAGNOSTIC
  194.                               if (x->fp_exp != y->fp_exp || r->fp_sticky)
  195.                                         panic("fpu_add");
  196. #endif
  197.                               r->fp_sign = y->fp_sign;
  198.                               FPU_SUBS(r3, 0, r3);
  199.                               FPU_SUBCS(r2, 0, r2);
  200.                               FPU_SUBCS(r1, 0, r1);
  201.                               FPU_SUBC(r0, 0, r0);
  202.                     }
  203.                     r->fp_mant[3] = r3;
  204.                     r->fp_mant[2] = r2;
  205.                     r->fp_mant[1] = r1;
  206.                     r->fp_mant[0] = r0;
  207.                     if (r0 < FP_1)
  208.                               fpu_norm(r);
  209.           }
  210.           return (r);
  211. }
  212.