contrib/compiler-rt/lib/builtins/fp_add_impl.inc

   1 //===----- lib/fp_add_impl.inc - floaing point addition -----------*- C -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is dual licensed under the MIT and the University of Illinois Open
   6 // Source Licenses. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements soft-float addition with the IEEE-754 default rounding
  11 // (to nearest, ties to even).
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "fp_lib.h"
  16
  17 static __inline fp_t __addXf3__(fp_t a, fp_t b) {
  18     rep_t aRep = toRep(a);
  19     rep_t bRep = toRep(b);
  20     const rep_t aAbs = aRep & absMask;
  21     const rep_t bAbs = bRep & absMask;
  22
  23     // Detect if a or b is zero, infinity, or NaN.
  24     if (aAbs - REP_C(1) >= infRep - REP_C(1) ||
  25         bAbs - REP_C(1) >= infRep - REP_C(1)) {
  26         // NaN + anything = qNaN
  27         if (aAbs > infRep) return fromRep(toRep(a) | quietBit);
  28         // anything + NaN = qNaN
  29         if (bAbs > infRep) return fromRep(toRep(b) | quietBit);
  30
  31         if (aAbs == infRep) {
  32             // +/-infinity + -/+infinity = qNaN
  33             if ((toRep(a) ^ toRep(b)) == signBit) return fromRep(qnanRep);
  34             // +/-infinity + anything remaining = +/- infinity
  35             else return a;
  36         }
  37
  38         // anything remaining + +/-infinity = +/-infinity
  39         if (bAbs == infRep) return b;
  40
  41         // zero + anything = anything
  42         if (!aAbs) {
  43             // but we need to get the sign right for zero + zero
  44             if (!bAbs) return fromRep(toRep(a) & toRep(b));
  45             else return b;
  46         }
  47
  48         // anything + zero = anything
  49         if (!bAbs) return a;
  50     }
  51
  52     // Swap a and b if necessary so that a has the larger absolute value.
  53     if (bAbs > aAbs) {
  54         const rep_t temp = aRep;
  55         aRep = bRep;
  56         bRep = temp;
  57     }
  58
  59     // Extract the exponent and significand from the (possibly swapped) a and b.
  60     int aExponent = aRep >> significandBits & maxExponent;
  61     int bExponent = bRep >> significandBits & maxExponent;
  62     rep_t aSignificand = aRep & significandMask;
  63     rep_t bSignificand = bRep & significandMask;
  64
  65     // Normalize any denormals, and adjust the exponent accordingly.
  66     if (aExponent == 0) aExponent = normalize(&aSignificand);
  67     if (bExponent == 0) bExponent = normalize(&bSignificand);
  68
  69     // The sign of the result is the sign of the larger operand, a.  If they
  70     // have opposite signs, we are performing a subtraction; otherwise addition.
  71     const rep_t resultSign = aRep & signBit;
  72     const bool subtraction = (aRep ^ bRep) & signBit;
  73
  74     // Shift the significands to give us round, guard and sticky, and or in the
  75     // implicit significand bit.  (If we fell through from the denormal path it
  76     // was already set by normalize( ), but setting it twice won't hurt
  77     // anything.)
  78     aSignificand = (aSignificand | implicitBit) << 3;
  79     bSignificand = (bSignificand | implicitBit) << 3;
  80
  81     // Shift the significand of b by the difference in exponents, with a sticky
  82     // bottom bit to get rounding correct.
  83     const unsigned int align = aExponent - bExponent;
  84     if (align) {
  85         if (align < typeWidth) {
  86             const bool sticky = bSignificand << (typeWidth - align);
  87             bSignificand = bSignificand >> align | sticky;
  88         } else {
  89             bSignificand = 1; // sticky; b is known to be non-zero.
  90         }
  91     }
  92     if (subtraction) {
  93         aSignificand -= bSignificand;
  94         // If a == -b, return +zero.
  95         if (aSignificand == 0) return fromRep(0);
  96
  97         // If partial cancellation occured, we need to left-shift the result
  98         // and adjust the exponent:
  99         if (aSignificand < implicitBit << 3) {
 100             const int shift = rep_clz(aSignificand) - rep_clz(implicitBit << 3);
 101             aSignificand <<= shift;
 102             aExponent -= shift;
 103         }
 104     }
 105     else /* addition */ {
 106         aSignificand += bSignificand;
 107
 108         // If the addition carried up, we need to right-shift the result and
 109         // adjust the exponent:
 110         if (aSignificand & implicitBit << 4) {
 111             const bool sticky = aSignificand & 1;
 112             aSignificand = aSignificand >> 1 | sticky;
 113             aExponent += 1;
 114         }
 115     }
 116
 117     // If we have overflowed the type, return +/- infinity:
 118     if (aExponent >= maxExponent) return fromRep(infRep | resultSign);
 119
 120     if (aExponent <= 0) {
 121         // Result is denormal before rounding; the exponent is zero and we
 122         // need to shift the significand.
 123         const int shift = 1 - aExponent;
 124         const bool sticky = aSignificand << (typeWidth - shift);
 125         aSignificand = aSignificand >> shift | sticky;
 126         aExponent = 0;
 127     }
 128
 129     // Low three bits are round, guard, and sticky.
 130     const int roundGuardSticky = aSignificand & 0x7;
 131
 132     // Shift the significand into place, and mask off the implicit bit.
 133     rep_t result = aSignificand >> 3 & significandMask;
 134
 135     // Insert the exponent and sign.
 136     result |= (rep_t)aExponent << significandBits;
 137     result |= resultSign;
 138
 139     // Final rounding.  The result may overflow to infinity, but that is the
 140     // correct result in that case.
 141     if (roundGuardSticky > 0x4) result++;
 142     if (roundGuardSticky == 0x4) result += result & 1;
 143     return fromRep(result);
 144 }