tools/regression/lib/msun/test-fma.c

   1 /*-
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  24  * SUCH DAMAGE.
  25  */
  26
  27 /*
  28  * Tests for fma{,f,l}().
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 #include <assert.h>
  35 #include <fenv.h>
  36 #include <float.h>
  37 #include <math.h>
  38 #include <stdio.h>
  39
  40 #include "test-utils.h"
  41
  42 #pragma STDC FENV_ACCESS ON
  43
  44 /*
  45  * Test that a function returns the correct value and sets the
  46  * exception flags correctly. The exceptmask specifies which
  47  * exceptions we should check. We need to be lenient for several
  48  * reasons, but mainly because on some architectures it's impossible
  49  * to raise FE_OVERFLOW without raising FE_INEXACT.
  50  *
  51  * These are macros instead of functions so that assert provides more
  52  * meaningful error messages.
  53  */
  54 #define test(func, x, y, z, result, exceptmask, excepts) do {           \
  55         volatile long double _vx = (x), _vy = (y), _vz = (z);           \
  56         assert(feclearexcept(FE_ALL_EXCEPT) == 0);                      \
  57         assert(fpequal((func)(_vx, _vy, _vz), (result)));               \
  58         assert(((void)(func), fetestexcept(exceptmask) == (excepts)));  \
  59 } while (0)
  60
  61 #define testall(x, y, z, result, exceptmask, excepts)   do {            \
  62         test(fma, (double)(x), (double)(y), (double)(z),                \
  63                 (double)(result), (exceptmask), (excepts));             \
  64         test(fmaf, (float)(x), (float)(y), (float)(z),                  \
  65                 (float)(result), (exceptmask), (excepts));              \
  66         test(fmal, (x), (y), (z), (result), (exceptmask), (excepts));   \
  67 } while (0)
  68
  69 /* Test in all rounding modes. */
  70 #define testrnd(func, x, y, z, rn, ru, rd, rz, exceptmask, excepts)     do { \
  71         fesetround(FE_TONEAREST);                                       \
  72         test((func), (x), (y), (z), (rn), (exceptmask), (excepts));     \
  73         fesetround(FE_UPWARD);                                          \
  74         test((func), (x), (y), (z), (ru), (exceptmask), (excepts));     \
  75         fesetround(FE_DOWNWARD);                                        \
  76         test((func), (x), (y), (z), (rd), (exceptmask), (excepts));     \
  77         fesetround(FE_TOWARDZERO);                                      \
  78         test((func), (x), (y), (z), (rz), (exceptmask), (excepts));     \
  79 } while (0)
  80
  81 /*
  82  * This is needed because clang constant-folds fma in ways that are incorrect
  83  * in rounding modes other than FE_TONEAREST.
  84  */
  85 volatile double one = 1.0;
  86
  87 static void
  88 test_zeroes(void)
  89 {
  90         const int rd = (fegetround() == FE_DOWNWARD);
  91
  92         testall(0.0, 0.0, 0.0, 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
  93         testall(1.0, 0.0, 0.0, 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
  94         testall(0.0, 1.0, 0.0, 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
  95         testall(0.0, 0.0, 1.0, 1.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
  96
  97         testall(-0.0, 0.0, 0.0, rd ? -0.0 : 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
  98         testall(0.0, -0.0, 0.0, rd ? -0.0 : 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
  99         testall(-0.0, -0.0, 0.0, 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 100         testall(0.0, 0.0, -0.0, rd ? -0.0 : 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 101         testall(-0.0, -0.0, -0.0, rd ? -0.0 : 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 102
 103         testall(-0.0, 0.0, -0.0, -0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 104         testall(0.0, -0.0, -0.0, -0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 105
 106         testall(-one, one, one, rd ? -0.0 : 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 107         testall(one, -one, one, rd ? -0.0 : 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 108         testall(-one, -one, -one, rd ? -0.0 : 0.0, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 109
 110         switch (fegetround()) {
 111         case FE_TONEAREST:
 112         case FE_TOWARDZERO:
 113                 test(fmaf, -FLT_MIN, FLT_MIN, 0.0, -0.0,
 114                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT | FE_UNDERFLOW);
 115                 test(fma, -DBL_MIN, DBL_MIN, 0.0, -0.0,
 116                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT | FE_UNDERFLOW);
 117                 test(fmal, -LDBL_MIN, LDBL_MIN, 0.0, -0.0,
 118                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT | FE_UNDERFLOW);
 119         }
 120 }
 121
 122 static void
 123 test_infinities(void)
 124 {
 125
 126         testall(INFINITY, 1.0, -1.0, INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 127         testall(-1.0, INFINITY, 0.0, -INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 128         testall(0.0, 0.0, INFINITY, INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 129         testall(1.0, 1.0, INFINITY, INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 130         testall(1.0, 1.0, -INFINITY, -INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 131
 132         testall(INFINITY, -INFINITY, 1.0, -INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 133         testall(INFINITY, INFINITY, 1.0, INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 134         testall(-INFINITY, -INFINITY, INFINITY, INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 135
 136         testall(0.0, INFINITY, 1.0, NAN, ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID);
 137         testall(INFINITY, 0.0, -0.0, NAN, ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID);
 138
 139         /* The invalid exception is optional in this case. */
 140         testall(INFINITY, 0.0, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT & ~FE_INVALID, 0);
 141
 142         testall(INFINITY, INFINITY, -INFINITY, NAN,
 143                 ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID);
 144         testall(-INFINITY, INFINITY, INFINITY, NAN,
 145                 ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID);
 146         testall(INFINITY, -1.0, INFINITY, NAN,
 147                 ALL_STD_EXCEPT, FE_INVALID);
 148
 149         test(fmaf, FLT_MAX, FLT_MAX, -INFINITY, -INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 150         test(fma, DBL_MAX, DBL_MAX, -INFINITY, -INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 151         test(fmal, LDBL_MAX, LDBL_MAX, -INFINITY, -INFINITY,
 152              ALL_STD_EXCEPT, 0);
 153         test(fmaf, FLT_MAX, -FLT_MAX, INFINITY, INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 154         test(fma, DBL_MAX, -DBL_MAX, INFINITY, INFINITY, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 155         test(fmal, LDBL_MAX, -LDBL_MAX, INFINITY, INFINITY,
 156              ALL_STD_EXCEPT, 0);
 157 }
 158
 159 static void
 160 test_nans(void)
 161 {
 162
 163         testall(NAN, 0.0, 0.0, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 164         testall(1.0, NAN, 1.0, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 165         testall(1.0, -1.0, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 166         testall(0.0, 0.0, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 167         testall(NAN, NAN, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 168
 169         /* x*y should not raise an inexact/overflow/underflow if z is NaN. */
 170         testall(M_PI, M_PI, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 171         test(fmaf, FLT_MIN, FLT_MIN, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 172         test(fma, DBL_MIN, DBL_MIN, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 173         test(fmal, LDBL_MIN, LDBL_MIN, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 174         test(fmaf, FLT_MAX, FLT_MAX, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 175         test(fma, DBL_MAX, DBL_MAX, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 176         test(fmal, LDBL_MAX, LDBL_MAX, NAN, NAN, ALL_STD_EXCEPT, 0);
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Tests for cases where z is very small compared to x*y.
 181  */
 182 static void
 183 test_small_z(void)
 184 {
 185
 186         /* x*y positive, z positive */
 187         if (fegetround() == FE_UPWARD) {
 188                 test(fmaf, one, one, 0x1.0p-100, 1.0 + FLT_EPSILON,
 189                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 190                 test(fma, one, one, 0x1.0p-200, 1.0 + DBL_EPSILON,
 191                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 192                 test(fmal, one, one, 0x1.0p-200, 1.0 + LDBL_EPSILON,
 193                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 194         } else {
 195                 testall(0x1.0p100, one, 0x1.0p-100, 0x1.0p100,
 196                         ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 197         }
 198
 199         /* x*y negative, z negative */
 200         if (fegetround() == FE_DOWNWARD) {
 201                 test(fmaf, -one, one, -0x1.0p-100, -(1.0 + FLT_EPSILON),
 202                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 203                 test(fma, -one, one, -0x1.0p-200, -(1.0 + DBL_EPSILON),
 204                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 205                 test(fmal, -one, one, -0x1.0p-200, -(1.0 + LDBL_EPSILON),
 206                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 207         } else {
 208                 testall(0x1.0p100, -one, -0x1.0p-100, -0x1.0p100,
 209                         ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 210         }
 211
 212         /* x*y positive, z negative */
 213         if (fegetround() == FE_DOWNWARD || fegetround() == FE_TOWARDZERO) {
 214                 test(fmaf, one, one, -0x1.0p-100, 1.0 - FLT_EPSILON / 2,
 215                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 216                 test(fma, one, one, -0x1.0p-200, 1.0 - DBL_EPSILON / 2,
 217                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 218                 test(fmal, one, one, -0x1.0p-200, 1.0 - LDBL_EPSILON / 2,
 219                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 220         } else {
 221                 testall(0x1.0p100, one, -0x1.0p-100, 0x1.0p100,
 222                         ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 223         }
 224
 225         /* x*y negative, z positive */
 226         if (fegetround() == FE_UPWARD || fegetround() == FE_TOWARDZERO) {
 227                 test(fmaf, -one, one, 0x1.0p-100, -1.0 + FLT_EPSILON / 2,
 228                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 229                 test(fma, -one, one, 0x1.0p-200, -1.0 + DBL_EPSILON / 2,
 230                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 231                 test(fmal, -one, one, 0x1.0p-200, -1.0 + LDBL_EPSILON / 2,
 232                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 233         } else {
 234                 testall(-0x1.0p100, one, 0x1.0p-100, -0x1.0p100,
 235                         ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 236         }
 237 }
 238
 239 /*
 240  * Tests for cases where z is very large compared to x*y.
 241  */
 242 static void
 243 test_big_z(void)
 244 {
 245
 246         /* z positive, x*y positive */
 247         if (fegetround() == FE_UPWARD) {
 248                 test(fmaf, 0x1.0p-50, 0x1.0p-50, 1.0, 1.0 + FLT_EPSILON,
 249                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 250                 test(fma, 0x1.0p-100, 0x1.0p-100, 1.0, 1.0 + DBL_EPSILON,
 251                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 252                 test(fmal, 0x1.0p-100, 0x1.0p-100, 1.0, 1.0 + LDBL_EPSILON,
 253                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 254         } else {
 255                 testall(-0x1.0p-50, -0x1.0p-50, 0x1.0p100, 0x1.0p100,
 256                         ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 257         }
 258
 259         /* z negative, x*y negative */
 260         if (fegetround() == FE_DOWNWARD) {
 261                 test(fmaf, -0x1.0p-50, 0x1.0p-50, -1.0, -(1.0 + FLT_EPSILON),
 262                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 263                 test(fma, -0x1.0p-100, 0x1.0p-100, -1.0, -(1.0 + DBL_EPSILON),
 264                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 265                 test(fmal, -0x1.0p-100, 0x1.0p-100, -1.0, -(1.0 + LDBL_EPSILON),
 266                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 267         } else {
 268                 testall(0x1.0p-50, -0x1.0p-50, -0x1.0p100, -0x1.0p100,
 269                         ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 270         }
 271
 272         /* z negative, x*y positive */
 273         if (fegetround() == FE_UPWARD || fegetround() == FE_TOWARDZERO) {
 274                 test(fmaf, -0x1.0p-50, -0x1.0p-50, -1.0,
 275                      -1.0 + FLT_EPSILON / 2, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 276                 test(fma, -0x1.0p-100, -0x1.0p-100, -1.0,
 277                      -1.0 + DBL_EPSILON / 2, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 278                 test(fmal, -0x1.0p-100, -0x1.0p-100, -1.0,
 279                      -1.0 + LDBL_EPSILON / 2, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 280         } else {
 281                 testall(0x1.0p-50, 0x1.0p-50, -0x1.0p100, -0x1.0p100,
 282                         ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 283         }
 284
 285         /* z positive, x*y negative */
 286         if (fegetround() == FE_DOWNWARD || fegetround() == FE_TOWARDZERO) {
 287                 test(fmaf, 0x1.0p-50, -0x1.0p-50, 1.0, 1.0 - FLT_EPSILON / 2,
 288                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 289                 test(fma, 0x1.0p-100, -0x1.0p-100, 1.0, 1.0 - DBL_EPSILON / 2,
 290                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 291                 test(fmal, 0x1.0p-100, -0x1.0p-100, 1.0, 1.0 - LDBL_EPSILON / 2,
 292                      ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 293         } else {
 294                 testall(-0x1.0p-50, 0x1.0p-50, 0x1.0p100, 0x1.0p100,
 295                         ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 296         }
 297 }
 298
 299 static void
 300 test_accuracy(void)
 301 {
 302
 303         /* ilogb(x*y) - ilogb(z) = 20 */
 304         testrnd(fmaf, -0x1.c139d8p-51, -0x1.600e7ap32, 0x1.26558cp-38,
 305                 0x1.34e48ap-18, 0x1.34e48cp-18, 0x1.34e48ap-18, 0x1.34e48ap-18,
 306                 ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 307         testrnd(fma, -0x1.c139d7b84f1a3p-51, -0x1.600e7a2a16484p32,
 308                 0x1.26558cac31580p-38, 0x1.34e48a78aae97p-18,
 309                 0x1.34e48a78aae97p-18, 0x1.34e48a78aae96p-18,
 310                 0x1.34e48a78aae96p-18, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 311 #if LDBL_MANT_DIG == 113
 312         testrnd(fmal, -0x1.c139d7b84f1a3079263afcc5bae3p-51L,
 313                 -0x1.600e7a2a164840edbe2e7d301a72p32L,
 314                 0x1.26558cac315807eb07e448042101p-38L,
 315                 0x1.34e48a78aae96c76ed36077dd387p-18L,
 316                 0x1.34e48a78aae96c76ed36077dd388p-18L,
 317                 0x1.34e48a78aae96c76ed36077dd387p-18L,
 318                 0x1.34e48a78aae96c76ed36077dd387p-18L,
 319                 ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 320 #elif LDBL_MANT_DIG == 64
 321         testrnd(fmal, -0x1.c139d7b84f1a307ap-51L, -0x1.600e7a2a164840eep32L,
 322                 0x1.26558cac315807ecp-38L, 0x1.34e48a78aae96c78p-18L,
 323                 0x1.34e48a78aae96c78p-18L, 0x1.34e48a78aae96c76p-18L,
 324                 0x1.34e48a78aae96c76p-18L, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 325 #elif LDBL_MANT_DIG == 53
 326         testrnd(fmal, -0x1.c139d7b84f1a3p-51L, -0x1.600e7a2a16484p32L,
 327                 0x1.26558cac31580p-38L, 0x1.34e48a78aae97p-18L,
 328                 0x1.34e48a78aae97p-18L, 0x1.34e48a78aae96p-18L,
 329                 0x1.34e48a78aae96p-18L, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 330 #endif
 331
 332         /* ilogb(x*y) - ilogb(z) = -40 */
 333         testrnd(fmaf, 0x1.98210ap53, 0x1.9556acp-24, 0x1.d87da4p70,
 334                 0x1.d87da4p70, 0x1.d87da6p70, 0x1.d87da4p70, 0x1.d87da4p70,
 335                 ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 336         testrnd(fma, 0x1.98210ac83fe2bp53, 0x1.9556ac1475f0fp-24,
 337                 0x1.d87da3aafc60ep70, 0x1.d87da3aafda40p70,
 338                 0x1.d87da3aafda40p70, 0x1.d87da3aafda3fp70,
 339                 0x1.d87da3aafda3fp70, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 340 #if LDBL_MANT_DIG == 113
 341         testrnd(fmal, 0x1.98210ac83fe2a8f65b6278b74cebp53L,
 342                 0x1.9556ac1475f0f28968b61d0de65ap-24L,
 343                 0x1.d87da3aafc60d830aa4c6d73b749p70L,
 344                 0x1.d87da3aafda3f36a69eb86488224p70L,
 345                 0x1.d87da3aafda3f36a69eb86488225p70L,
 346                 0x1.d87da3aafda3f36a69eb86488224p70L,
 347                 0x1.d87da3aafda3f36a69eb86488224p70L,
 348                 ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 349 #elif LDBL_MANT_DIG == 64
 350         testrnd(fmal, 0x1.98210ac83fe2a8f6p53L, 0x1.9556ac1475f0f28ap-24L,
 351                 0x1.d87da3aafc60d83p70L, 0x1.d87da3aafda3f36ap70L,
 352                 0x1.d87da3aafda3f36ap70L, 0x1.d87da3aafda3f368p70L,
 353                 0x1.d87da3aafda3f368p70L, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 354 #elif LDBL_MANT_DIG == 53
 355         testrnd(fmal, 0x1.98210ac83fe2bp53L, 0x1.9556ac1475f0fp-24L,
 356                 0x1.d87da3aafc60ep70L, 0x1.d87da3aafda40p70L,
 357                 0x1.d87da3aafda40p70L, 0x1.d87da3aafda3fp70L,
 358                 0x1.d87da3aafda3fp70L, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 359 #endif
 360
 361         /* ilogb(x*y) - ilogb(z) = 0 */
 362         testrnd(fmaf, 0x1.31ad02p+100, 0x1.2fbf7ap-42, -0x1.c3e106p+58,
 363                 -0x1.64c27cp+56, -0x1.64c27ap+56, -0x1.64c27cp+56,
 364                 -0x1.64c27ap+56, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 365         testrnd(fma, 0x1.31ad012ede8aap+100, 0x1.2fbf79c839067p-42,
 366                 -0x1.c3e106929056ep+58, -0x1.64c282b970a5fp+56,
 367                 -0x1.64c282b970a5ep+56, -0x1.64c282b970a5fp+56,
 368                 -0x1.64c282b970a5ep+56, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 369 #if LDBL_MANT_DIG == 113
 370         testrnd(fmal, 0x1.31ad012ede8aa282fa1c19376d16p+100L,
 371                  0x1.2fbf79c839066f0f5c68f6d2e814p-42L,
 372                 -0x1.c3e106929056ec19de72bfe64215p+58L,
 373                 -0x1.64c282b970a612598fc025ca8cddp+56L,
 374                 -0x1.64c282b970a612598fc025ca8cddp+56L,
 375                 -0x1.64c282b970a612598fc025ca8cdep+56L,
 376                 -0x1.64c282b970a612598fc025ca8cddp+56L,
 377                 ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 378 #elif LDBL_MANT_DIG == 64
 379         testrnd(fmal, 0x1.31ad012ede8aa4eap+100L, 0x1.2fbf79c839066aeap-42L,
 380                 -0x1.c3e106929056e61p+58L, -0x1.64c282b970a60298p+56L,
 381                 -0x1.64c282b970a60298p+56L, -0x1.64c282b970a6029ap+56L,
 382                 -0x1.64c282b970a60298p+56L, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 383 #elif LDBL_MANT_DIG == 53
 384         testrnd(fmal, 0x1.31ad012ede8aap+100L, 0x1.2fbf79c839067p-42L,
 385                 -0x1.c3e106929056ep+58L, -0x1.64c282b970a5fp+56L,
 386                 -0x1.64c282b970a5ep+56L, -0x1.64c282b970a5fp+56L,
 387                 -0x1.64c282b970a5ep+56L, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 388 #endif
 389
 390         /* x*y (rounded) ~= -z */
 391         /* XXX spurious inexact exceptions */
 392         testrnd(fmaf, 0x1.bbffeep-30, -0x1.1d164cp-74, 0x1.ee7296p-104,
 393                 -0x1.c46ea8p-128, -0x1.c46ea8p-128, -0x1.c46ea8p-128,
 394                 -0x1.c46ea8p-128, ALL_STD_EXCEPT & ~FE_INEXACT, 0);
 395         testrnd(fma, 0x1.bbffeea6fc7d6p-30, 0x1.1d164c6cbf078p-74,
 396                 -0x1.ee72993aff948p-104, -0x1.71f72ac7d9d8p-159,
 397                 -0x1.71f72ac7d9d8p-159, -0x1.71f72ac7d9d8p-159,
 398                 -0x1.71f72ac7d9d8p-159, ALL_STD_EXCEPT & ~FE_INEXACT, 0);
 399 #if LDBL_MANT_DIG == 113
 400         testrnd(fmal, 0x1.bbffeea6fc7d65927d147f437675p-30L,
 401                 0x1.1d164c6cbf078b7a22607d1cd6a2p-74L,
 402                 -0x1.ee72993aff94973876031bec0944p-104L,
 403                 0x1.64e086175b3a2adc36e607058814p-217L,
 404                 0x1.64e086175b3a2adc36e607058814p-217L,
 405                 0x1.64e086175b3a2adc36e607058814p-217L,
 406                 0x1.64e086175b3a2adc36e607058814p-217L,
 407                 ALL_STD_EXCEPT & ~FE_INEXACT, 0);
 408 #elif LDBL_MANT_DIG == 64
 409         testrnd(fmal, 0x1.bbffeea6fc7d6592p-30L, 0x1.1d164c6cbf078b7ap-74L,
 410                 -0x1.ee72993aff949736p-104L, 0x1.af190e7a1ee6ad94p-168L,
 411                 0x1.af190e7a1ee6ad94p-168L, 0x1.af190e7a1ee6ad94p-168L,
 412                 0x1.af190e7a1ee6ad94p-168L, ALL_STD_EXCEPT & ~FE_INEXACT, 0);
 413 #elif LDBL_MANT_DIG == 53
 414         testrnd(fmal, 0x1.bbffeea6fc7d6p-30L, 0x1.1d164c6cbf078p-74L,
 415                 -0x1.ee72993aff948p-104L, -0x1.71f72ac7d9d8p-159L,
 416                 -0x1.71f72ac7d9d8p-159L, -0x1.71f72ac7d9d8p-159L,
 417                 -0x1.71f72ac7d9d8p-159L, ALL_STD_EXCEPT & ~FE_INEXACT, 0);
 418 #endif
 419 }
 420
 421 static void
 422 test_double_rounding(void)
 423 {
 424
 425         /*
 426          *     a =  0x1.8000000000001p0
 427          *     b =  0x1.8000000000001p0
 428          *     c = -0x0.0000000000000000000000000080...1p+1
 429          * a * b =  0x1.2000000000001800000000000080p+1
 430          *
 431          * The correct behavior is to round DOWN to 0x1.2000000000001p+1 in
 432          * round-to-nearest mode.  An implementation that computes a*b+c in
 433          * double+double precision, however, will get 0x1.20000000000018p+1,
 434          * and then round UP.
 435          */
 436         fesetround(FE_TONEAREST);
 437         test(fma, 0x1.8000000000001p0, 0x1.8000000000001p0,
 438              -0x1.0000000000001p-104, 0x1.2000000000001p+1,
 439              ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 440         fesetround(FE_DOWNWARD);
 441         test(fma, 0x1.8000000000001p0, 0x1.8000000000001p0,
 442              -0x1.0000000000001p-104, 0x1.2000000000001p+1,
 443              ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 444         fesetround(FE_UPWARD);
 445         test(fma, 0x1.8000000000001p0, 0x1.8000000000001p0,
 446              -0x1.0000000000001p-104, 0x1.2000000000002p+1,
 447              ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 448
 449         fesetround(FE_TONEAREST);
 450         test(fmaf, 0x1.800002p+0, 0x1.800002p+0, -0x1.000002p-46, 0x1.200002p+1,
 451              ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 452         fesetround(FE_DOWNWARD);
 453         test(fmaf, 0x1.800002p+0, 0x1.800002p+0, -0x1.000002p-46, 0x1.200002p+1,
 454              ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 455         fesetround(FE_UPWARD);
 456         test(fmaf, 0x1.800002p+0, 0x1.800002p+0, -0x1.000002p-46, 0x1.200004p+1,
 457              ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 458
 459         fesetround(FE_TONEAREST);
 460 #if LDBL_MANT_DIG == 64
 461         test(fmal, 0x1.4p+0L, 0x1.0000000000000004p+0L, 0x1p-128L,
 462              0x1.4000000000000006p+0L, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 463 #elif LDBL_MANT_DIG == 113
 464         test(fmal, 0x1.8000000000000000000000000001p+0L,
 465              0x1.8000000000000000000000000001p+0L,
 466              -0x1.0000000000000000000000000001p-224L,
 467              0x1.2000000000000000000000000001p+1L, ALL_STD_EXCEPT, FE_INEXACT);
 468 #endif
 469
 470 }
 471
 472 int
 473 main(int argc, char *argv[])
 474 {
 475         int rmodes[] = { FE_TONEAREST, FE_UPWARD, FE_DOWNWARD, FE_TOWARDZERO };
 476         int i;
 477
 478         printf("1..19\n");
 479
 480         for (i = 0; i < 4; i++) {
 481                 fesetround(rmodes[i]);
 482                 test_zeroes();
 483                 printf("ok %d - fma zeroes\n", i + 1);
 484         }
 485
 486         for (i = 0; i < 4; i++) {
 487                 fesetround(rmodes[i]);
 488                 test_infinities();
 489                 printf("ok %d - fma infinities\n", i + 5);
 490         }
 491
 492         fesetround(FE_TONEAREST);
 493         test_nans();
 494         printf("ok 9 - fma NaNs\n");
 495
 496         for (i = 0; i < 4; i++) {
 497                 fesetround(rmodes[i]);
 498                 test_small_z();
 499                 printf("ok %d - fma small z\n", i + 10);
 500         }
 501
 502         for (i = 0; i < 4; i++) {
 503                 fesetround(rmodes[i]);
 504                 test_big_z();
 505                 printf("ok %d - fma big z\n", i + 14);
 506         }
 507
 508         fesetround(FE_TONEAREST);
 509         test_accuracy();
 510         printf("ok 18 - fma accuracy\n");
 511
 512         test_double_rounding();
 513         printf("ok 19 - fma double rounding\n");
 514
 515         /*
 516          * TODO:
 517          * - Tests for subnormals
 518          * - Cancellation tests (e.g., z = (double)x*y, but x*y is inexact)
 519          */
 520
 521         return (0);
 522 }