~mmach/netext73/mesa-haswell

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/compiler/glsl/float64.glsl

  • Committer: mmach
  • Date: 2022-09-22 19:56:13 UTC
  • Revision ID: netbit73@gmail.com-20220922195613-wtik9mmy20tmor0i
2022-09-22 21:17:09

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
/*
2
 
 * The implementations contained in this file are heavily based on the
3
 
 * implementations found in the Berkeley SoftFloat library. As such, they are
4
 
 * licensed under the same 3-clause BSD license:
5
 
 *
6
 
 * License for Berkeley SoftFloat Release 3e
7
 
 *
8
 
 * John R. Hauser
9
 
 * 2018 January 20
10
 
 *
11
 
 * The following applies to the whole of SoftFloat Release 3e as well as to
12
 
 * each source file individually.
13
 
 *
14
 
 * Copyright 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018 The Regents of the
15
 
 * University of California.  All rights reserved.
16
 
 *
17
 
 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
18
 
 * modification, are permitted provided that the following conditions are met:
19
 
 *
20
 
 *  1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
21
 
 *     this list of conditions, and the following disclaimer.
22
 
 *
23
 
 *  2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
24
 
 *     notice, this list of conditions, and the following disclaimer in the
25
 
 *     documentation and/or other materials provided with the distribution.
26
 
 *
27
 
 *  3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
28
 
 *     may be used to endorse or promote products derived from this software
29
 
 *     without specific prior written permission.
30
 
 *
31
 
 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS "AS IS", AND ANY
32
 
 * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
33
 
 * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, ARE
34
 
 * DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
35
 
 * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
36
 
 * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
37
 
 * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
38
 
 * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
39
 
 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
40
 
 * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
41
 
*/
42
 
 
43
 
#version 400
44
 
#extension GL_ARB_gpu_shader_int64 : enable
45
 
#extension GL_ARB_shader_bit_encoding : enable
46
 
#extension GL_EXT_shader_integer_mix : enable
47
 
#extension GL_MESA_shader_integer_functions : enable
48
 
 
49
 
#pragma warning(off)
50
 
 
51
 
/* Software IEEE floating-point rounding mode.
52
 
 * GLSL spec section "4.7.1 Range and Precision":
53
 
 * The rounding mode cannot be set and is undefined.
54
 
 * But here, we are able to define the rounding mode at the compilation time.
55
 
 */
56
 
#define FLOAT_ROUND_NEAREST_EVEN    0
57
 
#define FLOAT_ROUND_TO_ZERO         1
58
 
#define FLOAT_ROUND_DOWN            2
59
 
#define FLOAT_ROUND_UP              3
60
 
#define FLOAT_ROUNDING_MODE         FLOAT_ROUND_NEAREST_EVEN
61
 
 
62
 
/* Relax propagation of NaN.  Binary operations with a NaN source will still
63
 
 * produce a NaN result, but it won't follow strict IEEE rules.
64
 
 */
65
 
#define RELAXED_NAN_PROPAGATION
66
 
 
67
 
/* Absolute value of a Float64 :
68
 
 * Clear the sign bit
69
 
 */
70
 
uint64_t
71
 
__fabs64(uint64_t __a)
72
 
{
73
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
74
 
   a.y &= 0x7FFFFFFFu;
75
 
   return packUint2x32(a);
76
 
}
77
 
 
78
 
/* Returns 1 if the double-precision floating-point value `a' is a NaN;
79
 
 * otherwise returns 0.
80
 
 */
81
 
bool
82
 
__is_nan(uint64_t __a)
83
 
{
84
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
85
 
   return (0xFFE00000u <= (a.y<<1)) &&
86
 
      ((a.x != 0u) || ((a.y & 0x000FFFFFu) != 0u));
87
 
}
88
 
 
89
 
/* Negate value of a Float64 :
90
 
 * Toggle the sign bit
91
 
 */
92
 
uint64_t
93
 
__fneg64(uint64_t __a)
94
 
{
95
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
96
 
   a.y ^= (1u << 31);
97
 
   return packUint2x32(a);
98
 
}
99
 
 
100
 
uint64_t
101
 
__fsign64(uint64_t __a)
102
 
{
103
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
104
 
   uvec2 retval;
105
 
   retval.x = 0u;
106
 
   retval.y = mix((a.y & 0x80000000u) | 0x3FF00000u, 0u, (a.y << 1 | a.x) == 0u);
107
 
   return packUint2x32(retval);
108
 
}
109
 
 
110
 
/* Returns the fraction bits of the double-precision floating-point value `a'.*/
111
 
uint
112
 
__extractFloat64FracLo(uint64_t a)
113
 
{
114
 
   return unpackUint2x32(a).x;
115
 
}
116
 
 
117
 
uint
118
 
__extractFloat64FracHi(uint64_t a)
119
 
{
120
 
   return unpackUint2x32(a).y & 0x000FFFFFu;
121
 
}
122
 
 
123
 
/* Returns the exponent bits of the double-precision floating-point value `a'.*/
124
 
int
125
 
__extractFloat64Exp(uint64_t __a)
126
 
{
127
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
128
 
   return int((a.y>>20) & 0x7FFu);
129
 
}
130
 
 
131
 
bool
132
 
__feq64_nonnan(uint64_t __a, uint64_t __b)
133
 
{
134
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
135
 
   uvec2 b = unpackUint2x32(__b);
136
 
   return (a.x == b.x) &&
137
 
          ((a.y == b.y) || ((a.x == 0u) && (((a.y | b.y)<<1) == 0u)));
138
 
}
139
 
 
140
 
/* Returns true if the double-precision floating-point value `a' is equal to the
141
 
 * corresponding value `b', and false otherwise.  The comparison is performed
142
 
 * according to the IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic.
143
 
 */
144
 
bool
145
 
__feq64(uint64_t a, uint64_t b)
146
 
{
147
 
   if (__is_nan(a) || __is_nan(b))
148
 
      return false;
149
 
 
150
 
   return __feq64_nonnan(a, b);
151
 
}
152
 
 
153
 
/* Returns true if the double-precision floating-point value `a' is not equal
154
 
 * to the corresponding value `b', and false otherwise.  The comparison is
155
 
 * performed according to the IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic.
156
 
 */
157
 
bool
158
 
__fneu64(uint64_t a, uint64_t b)
159
 
{
160
 
   if (__is_nan(a) || __is_nan(b))
161
 
      return true;
162
 
 
163
 
   return !__feq64_nonnan(a, b);
164
 
}
165
 
 
166
 
/* Returns the sign bit of the double-precision floating-point value `a'.*/
167
 
uint
168
 
__extractFloat64Sign(uint64_t a)
169
 
{
170
 
   return unpackUint2x32(a).y & 0x80000000u;
171
 
}
172
 
 
173
 
/* Returns true if the signed 64-bit value formed by concatenating `a0' and
174
 
 * `a1' is less than the signed 64-bit value formed by concatenating `b0' and
175
 
 * `b1'.  Otherwise, returns false.
176
 
 */
177
 
bool
178
 
ilt64(uint a0, uint a1, uint b0, uint b1)
179
 
{
180
 
   return (int(a0) < int(b0)) || ((a0 == b0) && (a1 < b1));
181
 
}
182
 
 
183
 
bool
184
 
__flt64_nonnan(uint64_t __a, uint64_t __b)
185
 
{
186
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
187
 
   uvec2 b = unpackUint2x32(__b);
188
 
 
189
 
   /* IEEE 754 floating point numbers are specifically designed so that, with
190
 
    * two exceptions, values can be compared by bit-casting to signed integers
191
 
    * with the same number of bits.
192
 
    *
193
 
    * From https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754-1985#Comparing_floating-point_numbers:
194
 
    *
195
 
    *    When comparing as 2's-complement integers: If the sign bits differ,
196
 
    *    the negative number precedes the positive number, so 2's complement
197
 
    *    gives the correct result (except that negative zero and positive zero
198
 
    *    should be considered equal). If both values are positive, the 2's
199
 
    *    complement comparison again gives the correct result. Otherwise (two
200
 
    *    negative numbers), the correct FP ordering is the opposite of the 2's
201
 
    *    complement ordering.
202
 
    *
203
 
    * The logic implied by the above quotation is:
204
 
    *
205
 
    *    !both_are_zero(a, b) && (both_negative(a, b) ? a > b : a < b)
206
 
    *
207
 
    * This is equivalent to
208
 
    *
209
 
    *    fneu(a, b) && (both_negative(a, b) ? a >= b : a < b)
210
 
    *
211
 
    *    fneu(a, b) && (both_negative(a, b) ? !(a < b) : a < b)
212
 
    *
213
 
    *    fneu(a, b) && ((both_negative(a, b) && !(a < b)) ||
214
 
    *                  (!both_negative(a, b) && (a < b)))
215
 
    *
216
 
    * (A!|B)&(A|!B) is (A xor B) which is implemented here using !=.
217
 
    *
218
 
    *    fneu(a, b) && (both_negative(a, b) != (a < b))
219
 
    */
220
 
   bool lt = ilt64(a.y, a.x, b.y, b.x);
221
 
   bool both_negative = (a.y & b.y & 0x80000000u) != 0;
222
 
 
223
 
   return !__feq64_nonnan(__a, __b) && (lt != both_negative);
224
 
}
225
 
 
226
 
/* Returns true if the double-precision floating-point value `a' is less than
227
 
 * the corresponding value `b', and false otherwise.  The comparison is performed
228
 
 * according to the IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic.
229
 
 */
230
 
bool
231
 
__flt64(uint64_t a, uint64_t b)
232
 
{
233
 
   /* This weird layout matters.  Doing the "obvious" thing results in extra
234
 
    * flow control being inserted to implement the short-circuit evaluation
235
 
    * rules.  Flow control is bad!
236
 
    */
237
 
   bool x = !__is_nan(a);
238
 
   bool y = !__is_nan(b);
239
 
   bool z = __flt64_nonnan(a, b);
240
 
 
241
 
   return (x && y && z);
242
 
}
243
 
 
244
 
/* Returns true if the double-precision floating-point value `a' is greater
245
 
 * than or equal to * the corresponding value `b', and false otherwise.  The
246
 
 * comparison is performed * according to the IEEE Standard for Floating-Point
247
 
 * Arithmetic.
248
 
 */
249
 
bool
250
 
__fge64(uint64_t a, uint64_t b)
251
 
{
252
 
   /* This weird layout matters.  Doing the "obvious" thing results in extra
253
 
    * flow control being inserted to implement the short-circuit evaluation
254
 
    * rules.  Flow control is bad!
255
 
    */
256
 
   bool x = !__is_nan(a);
257
 
   bool y = !__is_nan(b);
258
 
   bool z = !__flt64_nonnan(a, b);
259
 
 
260
 
   return (x && y && z);
261
 
}
262
 
 
263
 
uint64_t
264
 
__fsat64(uint64_t __a)
265
 
{
266
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
267
 
 
268
 
   /* fsat(NaN) should be zero. */
269
 
   if (__is_nan(__a) || int(a.y) < 0)
270
 
      return 0ul;
271
 
 
272
 
   /* IEEE 754 floating point numbers are specifically designed so that, with
273
 
    * two exceptions, values can be compared by bit-casting to signed integers
274
 
    * with the same number of bits.
275
 
    *
276
 
    * From https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754-1985#Comparing_floating-point_numbers:
277
 
    *
278
 
    *    When comparing as 2's-complement integers: If the sign bits differ,
279
 
    *    the negative number precedes the positive number, so 2's complement
280
 
    *    gives the correct result (except that negative zero and positive zero
281
 
    *    should be considered equal). If both values are positive, the 2's
282
 
    *    complement comparison again gives the correct result. Otherwise (two
283
 
    *    negative numbers), the correct FP ordering is the opposite of the 2's
284
 
    *    complement ordering.
285
 
    *
286
 
    * We know that both values are not negative, and we know that at least one
287
 
    * value is not zero.  Therefore, we can just use the 2's complement
288
 
    * comparison ordering.
289
 
    */
290
 
   if (ilt64(0x3FF00000, 0x00000000, a.y, a.x))
291
 
      return 0x3FF0000000000000ul;
292
 
 
293
 
   return __a;
294
 
}
295
 
 
296
 
/* Adds the 64-bit value formed by concatenating `a0' and `a1' to the 64-bit
297
 
 * value formed by concatenating `b0' and `b1'.  Addition is modulo 2^64, so
298
 
 * any carry out is lost.  The result is broken into two 32-bit pieces which
299
 
 * are stored at the locations pointed to by `z0Ptr' and `z1Ptr'.
300
 
 */
301
 
void
302
 
__add64(uint a0, uint a1, uint b0, uint b1,
303
 
        out uint z0Ptr,
304
 
        out uint z1Ptr)
305
 
{
306
 
   uint z1 = a1 + b1;
307
 
   z1Ptr = z1;
308
 
   z0Ptr = a0 + b0 + uint(z1 < a1);
309
 
}
310
 
 
311
 
 
312
 
/* Subtracts the 64-bit value formed by concatenating `b0' and `b1' from the
313
 
 * 64-bit value formed by concatenating `a0' and `a1'.  Subtraction is modulo
314
 
 * 2^64, so any borrow out (carry out) is lost.  The result is broken into two
315
 
 * 32-bit pieces which are stored at the locations pointed to by `z0Ptr' and
316
 
 * `z1Ptr'.
317
 
 */
318
 
void
319
 
__sub64(uint a0, uint a1, uint b0, uint b1,
320
 
        out uint z0Ptr,
321
 
        out uint z1Ptr)
322
 
{
323
 
   z1Ptr = a1 - b1;
324
 
   z0Ptr = a0 - b0 - uint(a1 < b1);
325
 
}
326
 
 
327
 
/* Shifts the 64-bit value formed by concatenating `a0' and `a1' right by the
328
 
 * number of bits given in `count'.  If any nonzero bits are shifted off, they
329
 
 * are "jammed" into the least significant bit of the result by setting the
330
 
 * least significant bit to 1.  The value of `count' can be arbitrarily large;
331
 
 * in particular, if `count' is greater than 64, the result will be either 0
332
 
 * or 1, depending on whether the concatenation of `a0' and `a1' is zero or
333
 
 * nonzero.  The result is broken into two 32-bit pieces which are stored at
334
 
 * the locations pointed to by `z0Ptr' and `z1Ptr'.
335
 
 */
336
 
void
337
 
__shift64RightJamming(uint a0,
338
 
                      uint a1,
339
 
                      int count,
340
 
                      out uint z0Ptr,
341
 
                      out uint z1Ptr)
342
 
{
343
 
   uint z0;
344
 
   uint z1;
345
 
   int negCount = (-count) & 31;
346
 
 
347
 
   z0 = mix(0u, a0, count == 0);
348
 
   z0 = mix(z0, (a0 >> count), count < 32);
349
 
 
350
 
   z1 = uint((a0 | a1) != 0u); /* count >= 64 */
351
 
   uint z1_lt64 = (a0>>(count & 31)) | uint(((a0<<negCount) | a1) != 0u);
352
 
   z1 = mix(z1, z1_lt64, count < 64);
353
 
   z1 = mix(z1, (a0 | uint(a1 != 0u)), count == 32);
354
 
   uint z1_lt32 = (a0<<negCount) | (a1>>count) | uint ((a1<<negCount) != 0u);
355
 
   z1 = mix(z1, z1_lt32, count < 32);
356
 
   z1 = mix(z1, a1, count == 0);
357
 
   z1Ptr = z1;
358
 
   z0Ptr = z0;
359
 
}
360
 
 
361
 
/* Shifts the 96-bit value formed by concatenating `a0', `a1', and `a2' right
362
 
 * by 32 _plus_ the number of bits given in `count'.  The shifted result is
363
 
 * at most 64 nonzero bits; these are broken into two 32-bit pieces which are
364
 
 * stored at the locations pointed to by `z0Ptr' and `z1Ptr'.  The bits shifted
365
 
 * off form a third 32-bit result as follows:  The _last_ bit shifted off is
366
 
 * the most-significant bit of the extra result, and the other 31 bits of the
367
 
 * extra result are all zero if and only if _all_but_the_last_ bits shifted off
368
 
 * were all zero.  This extra result is stored in the location pointed to by
369
 
 * `z2Ptr'.  The value of `count' can be arbitrarily large.
370
 
 *     (This routine makes more sense if `a0', `a1', and `a2' are considered
371
 
 * to form a fixed-point value with binary point between `a1' and `a2'.  This
372
 
 * fixed-point value is shifted right by the number of bits given in `count',
373
 
 * and the integer part of the result is returned at the locations pointed to
374
 
 * by `z0Ptr' and `z1Ptr'.  The fractional part of the result may be slightly
375
 
 * corrupted as described above, and is returned at the location pointed to by
376
 
 * `z2Ptr'.)
377
 
 */
378
 
void
379
 
__shift64ExtraRightJamming(uint a0, uint a1, uint a2,
380
 
                           int count,
381
 
                           out uint z0Ptr,
382
 
                           out uint z1Ptr,
383
 
                           out uint z2Ptr)
384
 
{
385
 
   uint z0 = 0u;
386
 
   uint z1;
387
 
   uint z2;
388
 
   int negCount = (-count) & 31;
389
 
 
390
 
   z2 = mix(uint(a0 != 0u), a0, count == 64);
391
 
   z2 = mix(z2, a0 << negCount, count < 64);
392
 
   z2 = mix(z2, a1 << negCount, count < 32);
393
 
 
394
 
   z1 = mix(0u, (a0 >> (count & 31)), count < 64);
395
 
   z1 = mix(z1, (a0<<negCount) | (a1>>count), count < 32);
396
 
 
397
 
   a2 = mix(a2 | a1, a2, count < 32);
398
 
   z0 = mix(z0, a0 >> count, count < 32);
399
 
   z2 |= uint(a2 != 0u);
400
 
 
401
 
   z0 = mix(z0, 0u, (count == 32));
402
 
   z1 = mix(z1, a0, (count == 32));
403
 
   z2 = mix(z2, a1, (count == 32));
404
 
   z0 = mix(z0, a0, (count == 0));
405
 
   z1 = mix(z1, a1, (count == 0));
406
 
   z2 = mix(z2, a2, (count == 0));
407
 
   z2Ptr = z2;
408
 
   z1Ptr = z1;
409
 
   z0Ptr = z0;
410
 
}
411
 
 
412
 
/* Shifts the 64-bit value formed by concatenating `a0' and `a1' left by the
413
 
 * number of bits given in `count'.  Any bits shifted off are lost.  The value
414
 
 * of `count' must be less than 32.  The result is broken into two 32-bit
415
 
 * pieces which are stored at the locations pointed to by `z0Ptr' and `z1Ptr'.
416
 
 */
417
 
void
418
 
__shortShift64Left(uint a0, uint a1,
419
 
                   int count,
420
 
                   out uint z0Ptr,
421
 
                   out uint z1Ptr)
422
 
{
423
 
   z1Ptr = a1<<count;
424
 
   z0Ptr = mix((a0 << count | (a1 >> ((-count) & 31))), a0, count == 0);
425
 
}
426
 
 
427
 
/* Packs the sign `zSign', the exponent `zExp', and the significand formed by
428
 
 * the concatenation of `zFrac0' and `zFrac1' into a double-precision floating-
429
 
 * point value, returning the result.  After being shifted into the proper
430
 
 * positions, the three fields `zSign', `zExp', and `zFrac0' are simply added
431
 
 * together to form the most significant 32 bits of the result.  This means
432
 
 * that any integer portion of `zFrac0' will be added into the exponent.  Since
433
 
 * a properly normalized significand will have an integer portion equal to 1,
434
 
 * the `zExp' input should be 1 less than the desired result exponent whenever
435
 
 * `zFrac0' and `zFrac1' concatenated form a complete, normalized significand.
436
 
 */
437
 
uint64_t
438
 
__packFloat64(uint zSign, int zExp, uint zFrac0, uint zFrac1)
439
 
{
440
 
   uvec2 z;
441
 
 
442
 
   z.y = zSign + (uint(zExp) << 20) + zFrac0;
443
 
   z.x = zFrac1;
444
 
   return packUint2x32(z);
445
 
}
446
 
 
447
 
/* Takes an abstract floating-point value having sign `zSign', exponent `zExp',
448
 
 * and extended significand formed by the concatenation of `zFrac0', `zFrac1',
449
 
 * and `zFrac2', and returns the proper double-precision floating-point value
450
 
 * corresponding to the abstract input.  Ordinarily, the abstract value is
451
 
 * simply rounded and packed into the double-precision format, with the inexact
452
 
 * exception raised if the abstract input cannot be represented exactly.
453
 
 * However, if the abstract value is too large, the overflow and inexact
454
 
 * exceptions are raised and an infinity or maximal finite value is returned.
455
 
 * If the abstract value is too small, the input value is rounded to a
456
 
 * subnormal number, and the underflow and inexact exceptions are raised if the
457
 
 * abstract input cannot be represented exactly as a subnormal double-precision
458
 
 * floating-point number.
459
 
 *     The input significand must be normalized or smaller.  If the input
460
 
 * significand is not normalized, `zExp' must be 0; in that case, the result
461
 
 * returned is a subnormal number, and it must not require rounding.  In the
462
 
 * usual case that the input significand is normalized, `zExp' must be 1 less
463
 
 * than the "true" floating-point exponent.  The handling of underflow and
464
 
 * overflow follows the IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic.
465
 
 */
466
 
uint64_t
467
 
__roundAndPackFloat64(uint zSign,
468
 
                      int zExp,
469
 
                      uint zFrac0,
470
 
                      uint zFrac1,
471
 
                      uint zFrac2)
472
 
{
473
 
   bool roundNearestEven;
474
 
   bool increment;
475
 
 
476
 
   roundNearestEven = FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_NEAREST_EVEN;
477
 
   increment = int(zFrac2) < 0;
478
 
   if (!roundNearestEven) {
479
 
      if (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_TO_ZERO) {
480
 
         increment = false;
481
 
      } else {
482
 
         if (zSign != 0u) {
483
 
            increment = (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_DOWN) &&
484
 
               (zFrac2 != 0u);
485
 
         } else {
486
 
            increment = (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_UP) &&
487
 
               (zFrac2 != 0u);
488
 
         }
489
 
      }
490
 
   }
491
 
   if (0x7FD <= zExp) {
492
 
      if ((0x7FD < zExp) ||
493
 
         ((zExp == 0x7FD) &&
494
 
            (0x001FFFFFu == zFrac0 && 0xFFFFFFFFu == zFrac1) &&
495
 
               increment)) {
496
 
         if ((FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_TO_ZERO) ||
497
 
            ((zSign != 0u) && (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_UP)) ||
498
 
               ((zSign == 0u) && (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_DOWN))) {
499
 
            return __packFloat64(zSign, 0x7FE, 0x000FFFFFu, 0xFFFFFFFFu);
500
 
         }
501
 
         return __packFloat64(zSign, 0x7FF, 0u, 0u);
502
 
      }
503
 
   }
504
 
 
505
 
   if (zExp < 0) {
506
 
      __shift64ExtraRightJamming(
507
 
         zFrac0, zFrac1, zFrac2, -zExp, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
508
 
      zExp = 0;
509
 
      if (roundNearestEven) {
510
 
         increment = zFrac2 < 0u;
511
 
      } else {
512
 
         if (zSign != 0u) {
513
 
            increment = (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_DOWN) &&
514
 
               (zFrac2 != 0u);
515
 
         } else {
516
 
            increment = (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_UP) &&
517
 
               (zFrac2 != 0u);
518
 
         }
519
 
      }
520
 
   }
521
 
 
522
 
   if (increment) {
523
 
      __add64(zFrac0, zFrac1, 0u, 1u, zFrac0, zFrac1);
524
 
      zFrac1 &= ~((zFrac2 + uint(zFrac2 == 0u)) & uint(roundNearestEven));
525
 
   } else {
526
 
      zExp = mix(zExp, 0, (zFrac0 | zFrac1) == 0u);
527
 
   }
528
 
   return __packFloat64(zSign, zExp, zFrac0, zFrac1);
529
 
}
530
 
 
531
 
uint64_t
532
 
__roundAndPackUInt64(uint zSign, uint zFrac0, uint zFrac1, uint zFrac2)
533
 
{
534
 
   bool roundNearestEven;
535
 
   bool increment;
536
 
   uint64_t default_nan = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFUL;
537
 
 
538
 
   roundNearestEven = FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_NEAREST_EVEN;
539
 
 
540
 
   if (zFrac2 >= 0x80000000u)
541
 
      increment = false;
542
 
 
543
 
   if (!roundNearestEven) {
544
 
      if (zSign != 0u) {
545
 
         if ((FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_DOWN) && (zFrac2 != 0u)) {
546
 
            increment = false;
547
 
         }
548
 
      } else {
549
 
         increment = (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_UP) &&
550
 
            (zFrac2 != 0u);
551
 
      }
552
 
   }
553
 
 
554
 
   if (increment) {
555
 
      __add64(zFrac0, zFrac1, 0u, 1u, zFrac0, zFrac1);
556
 
      if ((zFrac0 | zFrac1) != 0u)
557
 
         zFrac1 &= ~(1u) + uint(zFrac2 == 0u) & uint(roundNearestEven);
558
 
   }
559
 
   return mix(packUint2x32(uvec2(zFrac1, zFrac0)), default_nan,
560
 
              (zSign != 0u && (zFrac0 | zFrac1) != 0u));
561
 
}
562
 
 
563
 
int64_t
564
 
__roundAndPackInt64(uint zSign, uint zFrac0, uint zFrac1, uint zFrac2)
565
 
{
566
 
   bool roundNearestEven;
567
 
   bool increment;
568
 
   int64_t default_NegNaN = -0x7FFFFFFFFFFFFFFEL;
569
 
   int64_t default_PosNaN = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFL;
570
 
 
571
 
   roundNearestEven = FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_NEAREST_EVEN;
572
 
 
573
 
   if (zFrac2 >= 0x80000000u)
574
 
      increment = false;
575
 
 
576
 
   if (!roundNearestEven) {
577
 
      if (zSign != 0u) {
578
 
         increment = ((FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_DOWN) &&
579
 
            (zFrac2 != 0u));
580
 
      } else {
581
 
         increment = (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_UP) &&
582
 
            (zFrac2 != 0u);
583
 
      }
584
 
   }
585
 
 
586
 
   if (increment) {
587
 
      __add64(zFrac0, zFrac1, 0u, 1u, zFrac0, zFrac1);
588
 
      if ((zFrac0 | zFrac1) != 0u)
589
 
         zFrac1 &= ~(1u) + uint(zFrac2 == 0u) & uint(roundNearestEven);
590
 
   }
591
 
 
592
 
   int64_t absZ = mix(int64_t(packUint2x32(uvec2(zFrac1, zFrac0))),
593
 
                      -int64_t(packUint2x32(uvec2(zFrac1, zFrac0))),
594
 
                      zSign != 0u);
595
 
   int64_t nan = mix(default_PosNaN, default_NegNaN, zSign != 0u);
596
 
   return mix(absZ, nan, ((zSign != 0u) != (absZ < 0)) && bool(absZ));
597
 
}
598
 
 
599
 
/* Returns the number of leading 0 bits before the most-significant 1 bit of
600
 
 * `a'.  If `a' is zero, 32 is returned.
601
 
 */
602
 
int
603
 
__countLeadingZeros32(uint a)
604
 
{
605
 
   return 31 - findMSB(a);
606
 
}
607
 
 
608
 
/* Takes an abstract floating-point value having sign `zSign', exponent `zExp',
609
 
 * and significand formed by the concatenation of `zSig0' and `zSig1', and
610
 
 * returns the proper double-precision floating-point value corresponding
611
 
 * to the abstract input.  This routine is just like `__roundAndPackFloat64'
612
 
 * except that the input significand has fewer bits and does not have to be
613
 
 * normalized.  In all cases, `zExp' must be 1 less than the "true" floating-
614
 
 * point exponent.
615
 
 */
616
 
uint64_t
617
 
__normalizeRoundAndPackFloat64(uint zSign,
618
 
                               int zExp,
619
 
                               uint zFrac0,
620
 
                               uint zFrac1)
621
 
{
622
 
   int shiftCount;
623
 
   uint zFrac2;
624
 
 
625
 
   if (zFrac0 == 0u) {
626
 
      zExp -= 32;
627
 
      zFrac0 = zFrac1;
628
 
      zFrac1 = 0u;
629
 
   }
630
 
 
631
 
   shiftCount = __countLeadingZeros32(zFrac0) - 11;
632
 
   if (0 <= shiftCount) {
633
 
      zFrac2 = 0u;
634
 
      __shortShift64Left(zFrac0, zFrac1, shiftCount, zFrac0, zFrac1);
635
 
   } else {
636
 
      __shift64ExtraRightJamming(
637
 
         zFrac0, zFrac1, 0u, -shiftCount, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
638
 
   }
639
 
   zExp -= shiftCount;
640
 
   return __roundAndPackFloat64(zSign, zExp, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
641
 
}
642
 
 
643
 
/* Takes two double-precision floating-point values `a' and `b', one of which
644
 
 * is a NaN, and returns the appropriate NaN result.
645
 
 */
646
 
uint64_t
647
 
__propagateFloat64NaN(uint64_t __a, uint64_t __b)
648
 
{
649
 
#if defined RELAXED_NAN_PROPAGATION
650
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
651
 
   uvec2 b = unpackUint2x32(__b);
652
 
 
653
 
   return packUint2x32(uvec2(a.x | b.x, a.y | b.y));
654
 
#else
655
 
   bool aIsNaN = __is_nan(__a);
656
 
   bool bIsNaN = __is_nan(__b);
657
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
658
 
   uvec2 b = unpackUint2x32(__b);
659
 
   a.y |= 0x00080000u;
660
 
   b.y |= 0x00080000u;
661
 
 
662
 
   return packUint2x32(mix(b, mix(a, b, bvec2(bIsNaN, bIsNaN)), bvec2(aIsNaN, aIsNaN)));
663
 
#endif
664
 
}
665
 
 
666
 
/* If a shader is in the soft-fp64 path, it almost certainly has register
667
 
 * pressure problems.  Choose a method to exchange two values that does not
668
 
 * require a temporary.
669
 
 */
670
 
#define EXCHANGE(a, b) \
671
 
   do {                \
672
 
       a ^= b;         \
673
 
       b ^= a;         \
674
 
       a ^= b;         \
675
 
   } while (false)
676
 
 
677
 
/* Returns the result of adding the double-precision floating-point values
678
 
 * `a' and `b'.  The operation is performed according to the IEEE Standard for
679
 
 * Floating-Point Arithmetic.
680
 
 */
681
 
uint64_t
682
 
__fadd64(uint64_t a, uint64_t b)
683
 
{
684
 
   uint aSign = __extractFloat64Sign(a);
685
 
   uint bSign = __extractFloat64Sign(b);
686
 
   uint aFracLo = __extractFloat64FracLo(a);
687
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(a);
688
 
   uint bFracLo = __extractFloat64FracLo(b);
689
 
   uint bFracHi = __extractFloat64FracHi(b);
690
 
   int aExp = __extractFloat64Exp(a);
691
 
   int bExp = __extractFloat64Exp(b);
692
 
   int expDiff = aExp - bExp;
693
 
   if (aSign == bSign) {
694
 
      uint zFrac0;
695
 
      uint zFrac1;
696
 
      uint zFrac2;
697
 
      int zExp;
698
 
 
699
 
      if (expDiff == 0) {
700
 
         if (aExp == 0x7FF) {
701
 
            bool propagate = ((aFracHi | bFracHi) | (aFracLo| bFracLo)) != 0u;
702
 
            return mix(a, __propagateFloat64NaN(a, b), propagate);
703
 
         }
704
 
         __add64(aFracHi, aFracLo, bFracHi, bFracLo, zFrac0, zFrac1);
705
 
         if (aExp == 0)
706
 
            return __packFloat64(aSign, 0, zFrac0, zFrac1);
707
 
         zFrac2 = 0u;
708
 
         zFrac0 |= 0x00200000u;
709
 
         zExp = aExp;
710
 
         __shift64ExtraRightJamming(
711
 
            zFrac0, zFrac1, zFrac2, 1, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
712
 
      } else {
713
 
         if (expDiff < 0) {
714
 
            EXCHANGE(aFracHi, bFracHi);
715
 
            EXCHANGE(aFracLo, bFracLo);
716
 
            EXCHANGE(aExp, bExp);
717
 
         }
718
 
 
719
 
         if (aExp == 0x7FF) {
720
 
            bool propagate = (aFracHi | aFracLo) != 0u;
721
 
            return mix(__packFloat64(aSign, 0x7ff, 0u, 0u), __propagateFloat64NaN(a, b), propagate);
722
 
         }
723
 
 
724
 
         expDiff = mix(abs(expDiff), abs(expDiff) - 1, bExp == 0);
725
 
         bFracHi = mix(bFracHi | 0x00100000u, bFracHi, bExp == 0);
726
 
         __shift64ExtraRightJamming(
727
 
            bFracHi, bFracLo, 0u, expDiff, bFracHi, bFracLo, zFrac2);
728
 
         zExp = aExp;
729
 
 
730
 
         aFracHi |= 0x00100000u;
731
 
         __add64(aFracHi, aFracLo, bFracHi, bFracLo, zFrac0, zFrac1);
732
 
         --zExp;
733
 
         if (!(zFrac0 < 0x00200000u)) {
734
 
            __shift64ExtraRightJamming(zFrac0, zFrac1, zFrac2, 1, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
735
 
            ++zExp;
736
 
         }
737
 
      }
738
 
      return __roundAndPackFloat64(aSign, zExp, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
739
 
 
740
 
   } else {
741
 
      int zExp;
742
 
 
743
 
      __shortShift64Left(aFracHi, aFracLo, 10, aFracHi, aFracLo);
744
 
      __shortShift64Left(bFracHi, bFracLo, 10, bFracHi, bFracLo);
745
 
      if (expDiff != 0) {
746
 
         uint zFrac0;
747
 
         uint zFrac1;
748
 
 
749
 
         if (expDiff < 0) {
750
 
            EXCHANGE(aFracHi, bFracHi);
751
 
            EXCHANGE(aFracLo, bFracLo);
752
 
            EXCHANGE(aExp, bExp);
753
 
            aSign ^= 0x80000000u;
754
 
         }
755
 
 
756
 
         if (aExp == 0x7FF) {
757
 
            bool propagate = (aFracHi | aFracLo) != 0u;
758
 
            return mix(__packFloat64(aSign, 0x7ff, 0u, 0u), __propagateFloat64NaN(a, b), propagate);
759
 
         }
760
 
 
761
 
         expDiff = mix(abs(expDiff), abs(expDiff) - 1, bExp == 0);
762
 
         bFracHi = mix(bFracHi | 0x40000000u, bFracHi, bExp == 0);
763
 
         __shift64RightJamming(bFracHi, bFracLo, expDiff, bFracHi, bFracLo);
764
 
         aFracHi |= 0x40000000u;
765
 
         __sub64(aFracHi, aFracLo, bFracHi, bFracLo, zFrac0, zFrac1);
766
 
         zExp = aExp;
767
 
         --zExp;
768
 
         return __normalizeRoundAndPackFloat64(aSign, zExp - 10, zFrac0, zFrac1);
769
 
      }
770
 
      if (aExp == 0x7FF) {
771
 
         bool propagate = ((aFracHi | bFracHi) | (aFracLo | bFracLo)) != 0u;
772
 
         return mix(0xFFFFFFFFFFFFFFFFUL, __propagateFloat64NaN(a, b), propagate);
773
 
      }
774
 
      bExp = mix(bExp, 1, aExp == 0);
775
 
      aExp = mix(aExp, 1, aExp == 0);
776
 
 
777
 
      uint zFrac0;
778
 
      uint zFrac1;
779
 
      uint sign_of_difference = 0;
780
 
      if (bFracHi < aFracHi) {
781
 
         __sub64(aFracHi, aFracLo, bFracHi, bFracLo, zFrac0, zFrac1);
782
 
      }
783
 
      else if (aFracHi < bFracHi) {
784
 
         __sub64(bFracHi, bFracLo, aFracHi, aFracLo, zFrac0, zFrac1);
785
 
         sign_of_difference = 0x80000000;
786
 
      }
787
 
      else if (bFracLo <= aFracLo) {
788
 
         /* It is possible that zFrac0 and zFrac1 may be zero after this. */
789
 
         __sub64(aFracHi, aFracLo, bFracHi, bFracLo, zFrac0, zFrac1);
790
 
      }
791
 
      else {
792
 
         __sub64(bFracHi, bFracLo, aFracHi, aFracLo, zFrac0, zFrac1);
793
 
         sign_of_difference = 0x80000000;
794
 
      }
795
 
      zExp = mix(bExp, aExp, sign_of_difference == 0u);
796
 
      aSign ^= sign_of_difference;
797
 
      uint64_t retval_0 = __packFloat64(uint(FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_DOWN) << 31, 0, 0u, 0u);
798
 
      uint64_t retval_1 = __normalizeRoundAndPackFloat64(aSign, zExp - 11, zFrac0, zFrac1);
799
 
      return mix(retval_0, retval_1, zFrac0 != 0u || zFrac1 != 0u);
800
 
   }
801
 
}
802
 
 
803
 
/* Multiplies the 64-bit value formed by concatenating `a0' and `a1' to the
804
 
 * 64-bit value formed by concatenating `b0' and `b1' to obtain a 128-bit
805
 
 * product.  The product is broken into four 32-bit pieces which are stored at
806
 
 * the locations pointed to by `z0Ptr', `z1Ptr', `z2Ptr', and `z3Ptr'.
807
 
 */
808
 
void
809
 
__mul64To128(uint a0, uint a1, uint b0, uint b1,
810
 
             out uint z0Ptr,
811
 
             out uint z1Ptr,
812
 
             out uint z2Ptr,
813
 
             out uint z3Ptr)
814
 
{
815
 
   uint z0 = 0u;
816
 
   uint z1 = 0u;
817
 
   uint z2 = 0u;
818
 
   uint z3 = 0u;
819
 
   uint more1 = 0u;
820
 
   uint more2 = 0u;
821
 
 
822
 
   umulExtended(a1, b1, z2, z3);
823
 
   umulExtended(a1, b0, z1, more2);
824
 
   __add64(z1, more2, 0u, z2, z1, z2);
825
 
   umulExtended(a0, b0, z0, more1);
826
 
   __add64(z0, more1, 0u, z1, z0, z1);
827
 
   umulExtended(a0, b1, more1, more2);
828
 
   __add64(more1, more2, 0u, z2, more1, z2);
829
 
   __add64(z0, z1, 0u, more1, z0, z1);
830
 
   z3Ptr = z3;
831
 
   z2Ptr = z2;
832
 
   z1Ptr = z1;
833
 
   z0Ptr = z0;
834
 
}
835
 
 
836
 
/* Normalizes the subnormal double-precision floating-point value represented
837
 
 * by the denormalized significand formed by the concatenation of `aFrac0' and
838
 
 * `aFrac1'.  The normalized exponent is stored at the location pointed to by
839
 
 * `zExpPtr'.  The most significant 21 bits of the normalized significand are
840
 
 * stored at the location pointed to by `zFrac0Ptr', and the least significant
841
 
 * 32 bits of the normalized significand are stored at the location pointed to
842
 
 * by `zFrac1Ptr'.
843
 
 */
844
 
void
845
 
__normalizeFloat64Subnormal(uint aFrac0, uint aFrac1,
846
 
                            out int zExpPtr,
847
 
                            out uint zFrac0Ptr,
848
 
                            out uint zFrac1Ptr)
849
 
{
850
 
   int shiftCount;
851
 
   uint temp_zfrac0, temp_zfrac1;
852
 
   shiftCount = __countLeadingZeros32(mix(aFrac0, aFrac1, aFrac0 == 0u)) - 11;
853
 
   zExpPtr = mix(1 - shiftCount, -shiftCount - 31, aFrac0 == 0u);
854
 
 
855
 
   temp_zfrac0 = mix(aFrac1<<shiftCount, aFrac1>>(-shiftCount), shiftCount < 0);
856
 
   temp_zfrac1 = mix(0u, aFrac1<<(shiftCount & 31), shiftCount < 0);
857
 
 
858
 
   __shortShift64Left(aFrac0, aFrac1, shiftCount, zFrac0Ptr, zFrac1Ptr);
859
 
 
860
 
   zFrac0Ptr = mix(zFrac0Ptr, temp_zfrac0, aFrac0 == 0);
861
 
   zFrac1Ptr = mix(zFrac1Ptr, temp_zfrac1, aFrac0 == 0);
862
 
}
863
 
 
864
 
/* Returns the result of multiplying the double-precision floating-point values
865
 
 * `a' and `b'.  The operation is performed according to the IEEE Standard for
866
 
 * Floating-Point Arithmetic.
867
 
 */
868
 
uint64_t
869
 
__fmul64(uint64_t a, uint64_t b)
870
 
{
871
 
   uint zFrac0 = 0u;
872
 
   uint zFrac1 = 0u;
873
 
   uint zFrac2 = 0u;
874
 
   uint zFrac3 = 0u;
875
 
   int zExp;
876
 
 
877
 
   uint aFracLo = __extractFloat64FracLo(a);
878
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(a);
879
 
   uint bFracLo = __extractFloat64FracLo(b);
880
 
   uint bFracHi = __extractFloat64FracHi(b);
881
 
   int aExp = __extractFloat64Exp(a);
882
 
   uint aSign = __extractFloat64Sign(a);
883
 
   int bExp = __extractFloat64Exp(b);
884
 
   uint bSign = __extractFloat64Sign(b);
885
 
   uint zSign = aSign ^ bSign;
886
 
   if (aExp == 0x7FF) {
887
 
      if (((aFracHi | aFracLo) != 0u) ||
888
 
         ((bExp == 0x7FF) && ((bFracHi | bFracLo) != 0u))) {
889
 
         return __propagateFloat64NaN(a, b);
890
 
      }
891
 
      if ((uint(bExp) | bFracHi | bFracLo) == 0u)
892
 
            return 0xFFFFFFFFFFFFFFFFUL;
893
 
      return __packFloat64(zSign, 0x7FF, 0u, 0u);
894
 
   }
895
 
   if (bExp == 0x7FF) {
896
 
      /* a cannot be NaN, but is b NaN? */
897
 
      if ((bFracHi | bFracLo) != 0u)
898
 
#if defined RELAXED_NAN_PROPAGATION
899
 
         return b;
900
 
#else
901
 
         return __propagateFloat64NaN(a, b);
902
 
#endif
903
 
      if ((uint(aExp) | aFracHi | aFracLo) == 0u)
904
 
         return 0xFFFFFFFFFFFFFFFFUL;
905
 
      return __packFloat64(zSign, 0x7FF, 0u, 0u);
906
 
   }
907
 
   if (aExp == 0) {
908
 
      if ((aFracHi | aFracLo) == 0u)
909
 
         return __packFloat64(zSign, 0, 0u, 0u);
910
 
      __normalizeFloat64Subnormal(aFracHi, aFracLo, aExp, aFracHi, aFracLo);
911
 
   }
912
 
   if (bExp == 0) {
913
 
      if ((bFracHi | bFracLo) == 0u)
914
 
         return __packFloat64(zSign, 0, 0u, 0u);
915
 
      __normalizeFloat64Subnormal(bFracHi, bFracLo, bExp, bFracHi, bFracLo);
916
 
   }
917
 
   zExp = aExp + bExp - 0x400;
918
 
   aFracHi |= 0x00100000u;
919
 
   __shortShift64Left(bFracHi, bFracLo, 12, bFracHi, bFracLo);
920
 
   __mul64To128(
921
 
      aFracHi, aFracLo, bFracHi, bFracLo, zFrac0, zFrac1, zFrac2, zFrac3);
922
 
   __add64(zFrac0, zFrac1, aFracHi, aFracLo, zFrac0, zFrac1);
923
 
   zFrac2 |= uint(zFrac3 != 0u);
924
 
   if (0x00200000u <= zFrac0) {
925
 
      __shift64ExtraRightJamming(
926
 
         zFrac0, zFrac1, zFrac2, 1, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
927
 
      ++zExp;
928
 
   }
929
 
   return __roundAndPackFloat64(zSign, zExp, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
930
 
}
931
 
 
932
 
uint64_t
933
 
__ffma64(uint64_t a, uint64_t b, uint64_t c)
934
 
{
935
 
   return __fadd64(__fmul64(a, b), c);
936
 
}
937
 
 
938
 
/* Shifts the 64-bit value formed by concatenating `a0' and `a1' right by the
939
 
 * number of bits given in `count'.  Any bits shifted off are lost.  The value
940
 
 * of `count' can be arbitrarily large; in particular, if `count' is greater
941
 
 * than 64, the result will be 0.  The result is broken into two 32-bit pieces
942
 
 * which are stored at the locations pointed to by `z0Ptr' and `z1Ptr'.
943
 
 */
944
 
void
945
 
__shift64Right(uint a0, uint a1,
946
 
               int count,
947
 
               out uint z0Ptr,
948
 
               out uint z1Ptr)
949
 
{
950
 
   uint z0;
951
 
   uint z1;
952
 
   int negCount = (-count) & 31;
953
 
 
954
 
   z0 = 0u;
955
 
   z0 = mix(z0, (a0 >> count), count < 32);
956
 
   z0 = mix(z0, a0, count == 0);
957
 
 
958
 
   z1 = mix(0u, (a0 >> (count & 31)), count < 64);
959
 
   z1 = mix(z1, (a0<<negCount) | (a1>>count), count < 32);
960
 
   z1 = mix(z1, a0, count == 0);
961
 
 
962
 
   z1Ptr = z1;
963
 
   z0Ptr = z0;
964
 
}
965
 
 
966
 
/* Returns the result of converting the double-precision floating-point value
967
 
 * `a' to the unsigned integer format.  The conversion is performed according
968
 
 * to the IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic.
969
 
 */
970
 
uint
971
 
__fp64_to_uint(uint64_t a)
972
 
{
973
 
   uint aFracLo = __extractFloat64FracLo(a);
974
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(a);
975
 
   int aExp = __extractFloat64Exp(a);
976
 
   uint aSign = __extractFloat64Sign(a);
977
 
 
978
 
   if ((aExp == 0x7FF) && ((aFracHi | aFracLo) != 0u))
979
 
      return 0xFFFFFFFFu;
980
 
 
981
 
   aFracHi |= mix(0u, 0x00100000u, aExp != 0);
982
 
 
983
 
   int shiftDist = 0x427 - aExp;
984
 
   if (0 < shiftDist)
985
 
      __shift64RightJamming(aFracHi, aFracLo, shiftDist, aFracHi, aFracLo);
986
 
 
987
 
   if ((aFracHi & 0xFFFFF000u) != 0u)
988
 
      return mix(~0u, 0u, aSign != 0u);
989
 
 
990
 
   uint z = 0u;
991
 
   uint zero = 0u;
992
 
   __shift64Right(aFracHi, aFracLo, 12, zero, z);
993
 
 
994
 
   uint expt = mix(~0u, 0u, aSign != 0u);
995
 
 
996
 
   return mix(z, expt, (aSign != 0u) && (z != 0u));
997
 
}
998
 
 
999
 
uint64_t
1000
 
__uint_to_fp64(uint a)
1001
 
{
1002
 
   if (a == 0u)
1003
 
      return 0ul;
1004
 
 
1005
 
   int shiftDist = __countLeadingZeros32(a) + 21;
1006
 
 
1007
 
   uint aHigh = 0u;
1008
 
   uint aLow = 0u;
1009
 
   int negCount = (- shiftDist) & 31;
1010
 
 
1011
 
   aHigh = mix(0u, a<< shiftDist - 32, shiftDist < 64);
1012
 
   aLow = 0u;
1013
 
   aHigh = mix(aHigh, 0u, shiftDist == 0);
1014
 
   aLow = mix(aLow, a, shiftDist ==0);
1015
 
   aHigh = mix(aHigh, a >> negCount, shiftDist < 32);
1016
 
   aLow = mix(aLow, a << shiftDist, shiftDist < 32);
1017
 
 
1018
 
   return __packFloat64(0u, 0x432 - shiftDist, aHigh, aLow);
1019
 
}
1020
 
 
1021
 
uint64_t
1022
 
__uint64_to_fp64(uint64_t a)
1023
 
{
1024
 
   if (a == 0u)
1025
 
      return 0ul;
1026
 
 
1027
 
   uvec2 aFrac = unpackUint2x32(a);
1028
 
   uint aFracLo = __extractFloat64FracLo(a);
1029
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(a);
1030
 
 
1031
 
   if ((aFracHi & 0x80000000u) != 0u) {
1032
 
      __shift64RightJamming(aFracHi, aFracLo, 1, aFracHi, aFracLo);
1033
 
      return __roundAndPackFloat64(0, 0x433, aFracHi, aFracLo, 0u);
1034
 
   } else {
1035
 
      return __normalizeRoundAndPackFloat64(0, 0x432, aFrac.y, aFrac.x);
1036
 
   }
1037
 
}
1038
 
 
1039
 
uint64_t
1040
 
__fp64_to_uint64(uint64_t a)
1041
 
{
1042
 
   uint aFracLo = __extractFloat64FracLo(a);
1043
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(a);
1044
 
   int aExp = __extractFloat64Exp(a);
1045
 
   uint aSign = __extractFloat64Sign(a);
1046
 
   uint zFrac2 = 0u;
1047
 
   uint64_t default_nan = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFUL;
1048
 
 
1049
 
   aFracHi = mix(aFracHi, aFracHi | 0x00100000u, aExp != 0);
1050
 
   int shiftCount = 0x433 - aExp;
1051
 
 
1052
 
   if ( shiftCount <= 0 ) {
1053
 
      if (shiftCount < -11 && aExp == 0x7FF) {
1054
 
         if ((aFracHi | aFracLo) != 0u)
1055
 
            return __propagateFloat64NaN(a, a);
1056
 
         return mix(default_nan, a, aSign == 0u);
1057
 
      }
1058
 
      __shortShift64Left(aFracHi, aFracLo, -shiftCount, aFracHi, aFracLo);
1059
 
   } else {
1060
 
      __shift64ExtraRightJamming(aFracHi, aFracLo, zFrac2, shiftCount,
1061
 
                                 aFracHi, aFracLo, zFrac2);
1062
 
   }
1063
 
   return __roundAndPackUInt64(aSign, aFracHi, aFracLo, zFrac2);
1064
 
}
1065
 
 
1066
 
int64_t
1067
 
__fp64_to_int64(uint64_t a)
1068
 
{
1069
 
   uint zFrac2 = 0u;
1070
 
   uint aFracLo = __extractFloat64FracLo(a);
1071
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(a);
1072
 
   int aExp = __extractFloat64Exp(a);
1073
 
   uint aSign = __extractFloat64Sign(a);
1074
 
   int64_t default_NegNaN = -0x7FFFFFFFFFFFFFFEL;
1075
 
   int64_t default_PosNaN = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFL;
1076
 
 
1077
 
   aFracHi = mix(aFracHi, aFracHi | 0x00100000u, aExp != 0);
1078
 
   int shiftCount = 0x433 - aExp;
1079
 
 
1080
 
   if (shiftCount <= 0) {
1081
 
      if (shiftCount < -11 && aExp == 0x7FF) {
1082
 
         if ((aFracHi | aFracLo) != 0u)
1083
 
            return default_NegNaN;
1084
 
         return mix(default_NegNaN, default_PosNaN, aSign == 0u);
1085
 
      }
1086
 
      __shortShift64Left(aFracHi, aFracLo, -shiftCount, aFracHi, aFracLo);
1087
 
   } else {
1088
 
      __shift64ExtraRightJamming(aFracHi, aFracLo, zFrac2, shiftCount,
1089
 
                                 aFracHi, aFracLo, zFrac2);
1090
 
   }
1091
 
 
1092
 
   return __roundAndPackInt64(aSign, aFracHi, aFracLo, zFrac2);
1093
 
}
1094
 
 
1095
 
uint64_t
1096
 
__int64_to_fp64(int64_t a)
1097
 
{
1098
 
   if (a==0)
1099
 
      return 0ul;
1100
 
 
1101
 
   uint64_t absA = mix(uint64_t(a), uint64_t(-a), a < 0);
1102
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(absA);
1103
 
   uvec2 aFrac = unpackUint2x32(absA);
1104
 
   uint zSign = uint(unpackInt2x32(a).y) & 0x80000000u;
1105
 
 
1106
 
   if ((aFracHi & 0x80000000u) != 0u) {
1107
 
      return mix(0ul, __packFloat64(0x80000000u, 0x434, 0u, 0u), a < 0);
1108
 
   }
1109
 
 
1110
 
   return __normalizeRoundAndPackFloat64(zSign, 0x432, aFrac.y, aFrac.x);
1111
 
}
1112
 
 
1113
 
/* Returns the result of converting the double-precision floating-point value
1114
 
 * `a' to the 32-bit two's complement integer format.  The conversion is
1115
 
 * performed according to the IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic---
1116
 
 * which means in particular that the conversion is rounded according to the
1117
 
 * current rounding mode.  If `a' is a NaN, the largest positive integer is
1118
 
 * returned.  Otherwise, if the conversion overflows, the largest integer with
1119
 
 * the same sign as `a' is returned.
1120
 
 */
1121
 
int
1122
 
__fp64_to_int(uint64_t a)
1123
 
{
1124
 
   uint aFracLo = __extractFloat64FracLo(a);
1125
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(a);
1126
 
   int aExp = __extractFloat64Exp(a);
1127
 
   uint aSign = __extractFloat64Sign(a);
1128
 
 
1129
 
   uint absZ = 0u;
1130
 
   uint aFracExtra = 0u;
1131
 
   int shiftCount = aExp - 0x413;
1132
 
 
1133
 
   if (0 <= shiftCount) {
1134
 
      if (0x41E < aExp) {
1135
 
         if ((aExp == 0x7FF) && bool(aFracHi | aFracLo))
1136
 
            aSign = 0u;
1137
 
         return mix(0x7FFFFFFF, 0x80000000, aSign != 0u);
1138
 
      }
1139
 
      __shortShift64Left(aFracHi | 0x00100000u, aFracLo, shiftCount, absZ, aFracExtra);
1140
 
   } else {
1141
 
      if (aExp < 0x3FF)
1142
 
         return 0;
1143
 
 
1144
 
      aFracHi |= 0x00100000u;
1145
 
      aFracExtra = ( aFracHi << (shiftCount & 31)) | aFracLo;
1146
 
      absZ = aFracHi >> (- shiftCount);
1147
 
   }
1148
 
 
1149
 
   int z = mix(int(absZ), -int(absZ), aSign != 0u);
1150
 
   int nan = mix(0x7FFFFFFF, 0x80000000, aSign != 0u);
1151
 
   return mix(z, nan, ((aSign != 0u) != (z < 0)) && bool(z));
1152
 
}
1153
 
 
1154
 
/* Returns the result of converting the 32-bit two's complement integer `a'
1155
 
 * to the double-precision floating-point format.  The conversion is performed
1156
 
 * according to the IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic.
1157
 
 */
1158
 
uint64_t
1159
 
__int_to_fp64(int a)
1160
 
{
1161
 
   uint zFrac0 = 0u;
1162
 
   uint zFrac1 = 0u;
1163
 
   if (a==0)
1164
 
      return __packFloat64(0u, 0, 0u, 0u);
1165
 
   uint zSign = uint(a) & 0x80000000u;
1166
 
   uint absA = mix(uint(a), uint(-a), a < 0);
1167
 
   int shiftCount = __countLeadingZeros32(absA) - 11;
1168
 
   if (0 <= shiftCount) {
1169
 
      zFrac0 = absA << shiftCount;
1170
 
      zFrac1 = 0u;
1171
 
   } else {
1172
 
      __shift64Right(absA, 0u, -shiftCount, zFrac0, zFrac1);
1173
 
   }
1174
 
   return __packFloat64(zSign, 0x412 - shiftCount, zFrac0, zFrac1);
1175
 
}
1176
 
 
1177
 
bool
1178
 
__fp64_to_bool(uint64_t a)
1179
 
{
1180
 
   return !__feq64_nonnan(__fabs64(a), 0ul);
1181
 
}
1182
 
 
1183
 
uint64_t
1184
 
__bool_to_fp64(bool a)
1185
 
{
1186
 
   return packUint2x32(uvec2(0x00000000u, uint(-int(a) & 0x3ff00000)));
1187
 
}
1188
 
 
1189
 
/* Packs the sign `zSign', exponent `zExp', and significand `zFrac' into a
1190
 
 * single-precision floating-point value, returning the result.  After being
1191
 
 * shifted into the proper positions, the three fields are simply added
1192
 
 * together to form the result.  This means that any integer portion of `zSig'
1193
 
 * will be added into the exponent.  Since a properly normalized significand
1194
 
 * will have an integer portion equal to 1, the `zExp' input should be 1 less
1195
 
 * than the desired result exponent whenever `zFrac' is a complete, normalized
1196
 
 * significand.
1197
 
 */
1198
 
float
1199
 
__packFloat32(uint zSign, int zExp, uint zFrac)
1200
 
{
1201
 
   return uintBitsToFloat(zSign + (uint(zExp)<<23) + zFrac);
1202
 
}
1203
 
 
1204
 
/* Takes an abstract floating-point value having sign `zSign', exponent `zExp',
1205
 
 * and significand `zFrac', and returns the proper single-precision floating-
1206
 
 * point value corresponding to the abstract input.  Ordinarily, the abstract
1207
 
 * value is simply rounded and packed into the single-precision format, with
1208
 
 * the inexact exception raised if the abstract input cannot be represented
1209
 
 * exactly.  However, if the abstract value is too large, the overflow and
1210
 
 * inexact exceptions are raised and an infinity or maximal finite value is
1211
 
 * returned.  If the abstract value is too small, the input value is rounded to
1212
 
 * a subnormal number, and the underflow and inexact exceptions are raised if
1213
 
 * the abstract input cannot be represented exactly as a subnormal single-
1214
 
 * precision floating-point number.
1215
 
 *     The input significand `zFrac' has its binary point between bits 30
1216
 
 * and 29, which is 7 bits to the left of the usual location.  This shifted
1217
 
 * significand must be normalized or smaller.  If `zFrac' is not normalized,
1218
 
 * `zExp' must be 0; in that case, the result returned is a subnormal number,
1219
 
 * and it must not require rounding.  In the usual case that `zFrac' is
1220
 
 * normalized, `zExp' must be 1 less than the "true" floating-point exponent.
1221
 
 * The handling of underflow and overflow follows the IEEE Standard for
1222
 
 * Floating-Point Arithmetic.
1223
 
 */
1224
 
float
1225
 
__roundAndPackFloat32(uint zSign, int zExp, uint zFrac)
1226
 
{
1227
 
   bool roundNearestEven;
1228
 
   int roundIncrement;
1229
 
   int roundBits;
1230
 
 
1231
 
   roundNearestEven = FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_NEAREST_EVEN;
1232
 
   roundIncrement = 0x40;
1233
 
   if (!roundNearestEven) {
1234
 
      if (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_TO_ZERO) {
1235
 
         roundIncrement = 0;
1236
 
      } else {
1237
 
         roundIncrement = 0x7F;
1238
 
         if (zSign != 0u) {
1239
 
            if (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_UP)
1240
 
               roundIncrement = 0;
1241
 
         } else {
1242
 
            if (FLOAT_ROUNDING_MODE == FLOAT_ROUND_DOWN)
1243
 
               roundIncrement = 0;
1244
 
         }
1245
 
      }
1246
 
   }
1247
 
   roundBits = int(zFrac & 0x7Fu);
1248
 
   if (0xFDu <= uint(zExp)) {
1249
 
      if ((0xFD < zExp) || ((zExp == 0xFD) && (int(zFrac) + roundIncrement) < 0))
1250
 
         return __packFloat32(zSign, 0xFF, 0u) - float(roundIncrement == 0);
1251
 
      int count = -zExp;
1252
 
      bool zexp_lt0 = zExp < 0;
1253
 
      uint zFrac_lt0 = mix(uint(zFrac != 0u), (zFrac>>count) | uint((zFrac<<((-count) & 31)) != 0u), (-zExp) < 32);
1254
 
      zFrac = mix(zFrac, zFrac_lt0, zexp_lt0);
1255
 
      roundBits = mix(roundBits, int(zFrac) & 0x7f, zexp_lt0);
1256
 
      zExp = mix(zExp, 0, zexp_lt0);
1257
 
   }
1258
 
   zFrac = (zFrac + uint(roundIncrement))>>7;
1259
 
   zFrac &= ~uint(((roundBits ^ 0x40) == 0) && roundNearestEven);
1260
 
 
1261
 
   return __packFloat32(zSign, mix(zExp, 0, zFrac == 0u), zFrac);
1262
 
}
1263
 
 
1264
 
/* Returns the result of converting the double-precision floating-point value
1265
 
 * `a' to the single-precision floating-point format.  The conversion is
1266
 
 * performed according to the IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic.
1267
 
 */
1268
 
float
1269
 
__fp64_to_fp32(uint64_t __a)
1270
 
{
1271
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
1272
 
   uint zFrac = 0u;
1273
 
   uint allZero = 0u;
1274
 
 
1275
 
   uint aFracLo = __extractFloat64FracLo(__a);
1276
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(__a);
1277
 
   int aExp = __extractFloat64Exp(__a);
1278
 
   uint aSign = __extractFloat64Sign(__a);
1279
 
   if (aExp == 0x7FF) {
1280
 
      __shortShift64Left(a.y, a.x, 12, a.y, a.x);
1281
 
      float rval = uintBitsToFloat(aSign | 0x7FC00000u | (a.y>>9));
1282
 
      rval = mix(__packFloat32(aSign, 0xFF, 0u), rval, (aFracHi | aFracLo) != 0u);
1283
 
      return rval;
1284
 
   }
1285
 
   __shift64RightJamming(aFracHi, aFracLo, 22, allZero, zFrac);
1286
 
   zFrac = mix(zFrac, zFrac | 0x40000000u, aExp != 0);
1287
 
   return __roundAndPackFloat32(aSign, aExp - 0x381, zFrac);
1288
 
}
1289
 
 
1290
 
/* Returns the result of converting the single-precision floating-point value
1291
 
 * `a' to the double-precision floating-point format.
1292
 
 */
1293
 
uint64_t
1294
 
__fp32_to_fp64(float f)
1295
 
{
1296
 
   uint a = floatBitsToUint(f);
1297
 
   uint aFrac = a & 0x007FFFFFu;
1298
 
   int aExp = int((a>>23) & 0xFFu);
1299
 
   uint aSign = a & 0x80000000u;
1300
 
   uint zFrac0 = 0u;
1301
 
   uint zFrac1 = 0u;
1302
 
 
1303
 
   if (aExp == 0xFF) {
1304
 
      if (aFrac != 0u) {
1305
 
         uint nanLo = 0u;
1306
 
         uint nanHi = a<<9;
1307
 
         __shift64Right(nanHi, nanLo, 12, nanHi, nanLo);
1308
 
         nanHi |= aSign | 0x7FF80000u;
1309
 
         return packUint2x32(uvec2(nanLo, nanHi));
1310
 
      }
1311
 
      return __packFloat64(aSign, 0x7FF, 0u, 0u);
1312
 
    }
1313
 
 
1314
 
   if (aExp == 0) {
1315
 
      if (aFrac == 0u)
1316
 
         return __packFloat64(aSign, 0, 0u, 0u);
1317
 
      /* Normalize subnormal */
1318
 
      int shiftCount = __countLeadingZeros32(aFrac) - 8;
1319
 
      aFrac <<= shiftCount;
1320
 
      aExp = 1 - shiftCount;
1321
 
      --aExp;
1322
 
   }
1323
 
 
1324
 
   __shift64Right(aFrac, 0u, 3, zFrac0, zFrac1);
1325
 
   return __packFloat64(aSign, aExp + 0x380, zFrac0, zFrac1);
1326
 
}
1327
 
 
1328
 
/* Adds the 96-bit value formed by concatenating `a0', `a1', and `a2' to the
1329
 
 * 96-bit value formed by concatenating `b0', `b1', and `b2'.  Addition is
1330
 
 * modulo 2^96, so any carry out is lost.  The result is broken into three
1331
 
 * 32-bit pieces which are stored at the locations pointed to by `z0Ptr',
1332
 
 * `z1Ptr', and `z2Ptr'.
1333
 
 */
1334
 
void
1335
 
__add96(uint a0, uint a1, uint a2,
1336
 
        uint b0, uint b1, uint b2,
1337
 
        out uint z0Ptr,
1338
 
        out uint z1Ptr,
1339
 
        out uint z2Ptr)
1340
 
{
1341
 
   uint z2 = a2 + b2;
1342
 
   uint carry1 = uint(z2 < a2);
1343
 
   uint z1 = a1 + b1;
1344
 
   uint carry0 = uint(z1 < a1);
1345
 
   uint z0 = a0 + b0;
1346
 
   z1 += carry1;
1347
 
   z0 += uint(z1 < carry1);
1348
 
   z0 += carry0;
1349
 
   z2Ptr = z2;
1350
 
   z1Ptr = z1;
1351
 
   z0Ptr = z0;
1352
 
}
1353
 
 
1354
 
/* Subtracts the 96-bit value formed by concatenating `b0', `b1', and `b2' from
1355
 
 * the 96-bit value formed by concatenating `a0', `a1', and `a2'.  Subtraction
1356
 
 * is modulo 2^96, so any borrow out (carry out) is lost.  The result is broken
1357
 
 * into three 32-bit pieces which are stored at the locations pointed to by
1358
 
 * `z0Ptr', `z1Ptr', and `z2Ptr'.
1359
 
 */
1360
 
void
1361
 
__sub96(uint a0, uint a1, uint a2,
1362
 
        uint b0, uint b1, uint b2,
1363
 
        out uint z0Ptr,
1364
 
        out uint z1Ptr,
1365
 
        out uint z2Ptr)
1366
 
{
1367
 
   uint z2 = a2 - b2;
1368
 
   uint borrow1 = uint(a2 < b2);
1369
 
   uint z1 = a1 - b1;
1370
 
   uint borrow0 = uint(a1 < b1);
1371
 
   uint z0 = a0 - b0;
1372
 
   z0 -= uint(z1 < borrow1);
1373
 
   z1 -= borrow1;
1374
 
   z0 -= borrow0;
1375
 
   z2Ptr = z2;
1376
 
   z1Ptr = z1;
1377
 
   z0Ptr = z0;
1378
 
}
1379
 
 
1380
 
/* Returns an approximation to the 32-bit integer quotient obtained by dividing
1381
 
 * `b' into the 64-bit value formed by concatenating `a0' and `a1'.  The
1382
 
 * divisor `b' must be at least 2^31.  If q is the exact quotient truncated
1383
 
 * toward zero, the approximation returned lies between q and q + 2 inclusive.
1384
 
 * If the exact quotient q is larger than 32 bits, the maximum positive 32-bit
1385
 
 * unsigned integer is returned.
1386
 
 */
1387
 
uint
1388
 
__estimateDiv64To32(uint a0, uint a1, uint b)
1389
 
{
1390
 
   uint b0;
1391
 
   uint b1;
1392
 
   uint rem0 = 0u;
1393
 
   uint rem1 = 0u;
1394
 
   uint term0 = 0u;
1395
 
   uint term1 = 0u;
1396
 
   uint z;
1397
 
 
1398
 
   if (b <= a0)
1399
 
      return 0xFFFFFFFFu;
1400
 
   b0 = b>>16;
1401
 
   z = (b0<<16 <= a0) ? 0xFFFF0000u : (a0 / b0)<<16;
1402
 
   umulExtended(b, z, term0, term1);
1403
 
   __sub64(a0, a1, term0, term1, rem0, rem1);
1404
 
   while (int(rem0) < 0) {
1405
 
      z -= 0x10000u;
1406
 
      b1 = b<<16;
1407
 
      __add64(rem0, rem1, b0, b1, rem0, rem1);
1408
 
   }
1409
 
   rem0 = (rem0<<16) | (rem1>>16);
1410
 
   z |= (b0<<16 <= rem0) ? 0xFFFFu : rem0 / b0;
1411
 
   return z;
1412
 
}
1413
 
 
1414
 
uint
1415
 
__sqrtOddAdjustments(int index)
1416
 
{
1417
 
   uint res = 0u;
1418
 
   if (index == 0)
1419
 
      res = 0x0004u;
1420
 
   if (index == 1)
1421
 
      res = 0x0022u;
1422
 
   if (index == 2)
1423
 
      res = 0x005Du;
1424
 
   if (index == 3)
1425
 
      res = 0x00B1u;
1426
 
   if (index == 4)
1427
 
      res = 0x011Du;
1428
 
   if (index == 5)
1429
 
      res = 0x019Fu;
1430
 
   if (index == 6)
1431
 
      res = 0x0236u;
1432
 
   if (index == 7)
1433
 
      res = 0x02E0u;
1434
 
   if (index == 8)
1435
 
      res = 0x039Cu;
1436
 
   if (index == 9)
1437
 
      res = 0x0468u;
1438
 
   if (index == 10)
1439
 
      res = 0x0545u;
1440
 
   if (index == 11)
1441
 
      res = 0x631u;
1442
 
   if (index == 12)
1443
 
      res = 0x072Bu;
1444
 
   if (index == 13)
1445
 
      res = 0x0832u;
1446
 
   if (index == 14)
1447
 
      res = 0x0946u;
1448
 
   if (index == 15)
1449
 
      res = 0x0A67u;
1450
 
 
1451
 
   return res;
1452
 
}
1453
 
 
1454
 
uint
1455
 
__sqrtEvenAdjustments(int index)
1456
 
{
1457
 
   uint res = 0u;
1458
 
   if (index == 0)
1459
 
      res = 0x0A2Du;
1460
 
   if (index == 1)
1461
 
      res = 0x08AFu;
1462
 
   if (index == 2)
1463
 
      res = 0x075Au;
1464
 
   if (index == 3)
1465
 
      res = 0x0629u;
1466
 
   if (index == 4)
1467
 
      res = 0x051Au;
1468
 
   if (index == 5)
1469
 
      res = 0x0429u;
1470
 
   if (index == 6)
1471
 
      res = 0x0356u;
1472
 
   if (index == 7)
1473
 
      res = 0x029Eu;
1474
 
   if (index == 8)
1475
 
      res = 0x0200u;
1476
 
   if (index == 9)
1477
 
      res = 0x0179u;
1478
 
   if (index == 10)
1479
 
      res = 0x0109u;
1480
 
   if (index == 11)
1481
 
      res = 0x00AFu;
1482
 
   if (index == 12)
1483
 
      res = 0x0068u;
1484
 
   if (index == 13)
1485
 
      res = 0x0034u;
1486
 
   if (index == 14)
1487
 
      res = 0x0012u;
1488
 
   if (index == 15)
1489
 
      res = 0x0002u;
1490
 
 
1491
 
   return res;
1492
 
}
1493
 
 
1494
 
/* Returns an approximation to the square root of the 32-bit significand given
1495
 
 * by `a'.  Considered as an integer, `a' must be at least 2^31.  If bit 0 of
1496
 
 * `aExp' (the least significant bit) is 1, the integer returned approximates
1497
 
 * 2^31*sqrt(`a'/2^31), where `a' is considered an integer.  If bit 0 of `aExp'
1498
 
 * is 0, the integer returned approximates 2^31*sqrt(`a'/2^30).  In either
1499
 
 * case, the approximation returned lies strictly within +/-2 of the exact
1500
 
 * value.
1501
 
 */
1502
 
uint
1503
 
__estimateSqrt32(int aExp, uint a)
1504
 
{
1505
 
   uint z;
1506
 
 
1507
 
   int index = int(a>>27 & 15u);
1508
 
   if ((aExp & 1) != 0) {
1509
 
      z = 0x4000u + (a>>17) - __sqrtOddAdjustments(index);
1510
 
      z = ((a / z)<<14) + (z<<15);
1511
 
      a >>= 1;
1512
 
   } else {
1513
 
      z = 0x8000u + (a>>17) - __sqrtEvenAdjustments(index);
1514
 
      z = a / z + z;
1515
 
      z = (0x20000u <= z) ? 0xFFFF8000u : (z<<15);
1516
 
      if (z <= a)
1517
 
         return uint(int(a)>>1);
1518
 
   }
1519
 
   return ((__estimateDiv64To32(a, 0u, z))>>1) + (z>>1);
1520
 
}
1521
 
 
1522
 
/* Returns the square root of the double-precision floating-point value `a'.
1523
 
 * The operation is performed according to the IEEE Standard for Floating-Point
1524
 
 * Arithmetic.
1525
 
 */
1526
 
uint64_t
1527
 
__fsqrt64(uint64_t a)
1528
 
{
1529
 
   uint zFrac0 = 0u;
1530
 
   uint zFrac1 = 0u;
1531
 
   uint zFrac2 = 0u;
1532
 
   uint doubleZFrac0 = 0u;
1533
 
   uint rem0 = 0u;
1534
 
   uint rem1 = 0u;
1535
 
   uint rem2 = 0u;
1536
 
   uint rem3 = 0u;
1537
 
   uint term0 = 0u;
1538
 
   uint term1 = 0u;
1539
 
   uint term2 = 0u;
1540
 
   uint term3 = 0u;
1541
 
   uint64_t default_nan = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFUL;
1542
 
 
1543
 
   uint aFracLo = __extractFloat64FracLo(a);
1544
 
   uint aFracHi = __extractFloat64FracHi(a);
1545
 
   int aExp = __extractFloat64Exp(a);
1546
 
   uint aSign = __extractFloat64Sign(a);
1547
 
   if (aExp == 0x7FF) {
1548
 
      if ((aFracHi | aFracLo) != 0u)
1549
 
         return __propagateFloat64NaN(a, a);
1550
 
      if (aSign == 0u)
1551
 
         return a;
1552
 
      return default_nan;
1553
 
   }
1554
 
   if (aSign != 0u) {
1555
 
      if ((uint(aExp) | aFracHi | aFracLo) == 0u)
1556
 
         return a;
1557
 
      return default_nan;
1558
 
   }
1559
 
   if (aExp == 0) {
1560
 
      if ((aFracHi | aFracLo) == 0u)
1561
 
         return __packFloat64(0u, 0, 0u, 0u);
1562
 
      __normalizeFloat64Subnormal(aFracHi, aFracLo, aExp, aFracHi, aFracLo);
1563
 
   }
1564
 
   int zExp = ((aExp - 0x3FF)>>1) + 0x3FE;
1565
 
   aFracHi |= 0x00100000u;
1566
 
   __shortShift64Left(aFracHi, aFracLo, 11, term0, term1);
1567
 
   zFrac0 = (__estimateSqrt32(aExp, term0)>>1) + 1u;
1568
 
   if (zFrac0 == 0u)
1569
 
      zFrac0 = 0x7FFFFFFFu;
1570
 
   doubleZFrac0 = zFrac0 + zFrac0;
1571
 
   __shortShift64Left(aFracHi, aFracLo, 9 - (aExp & 1), aFracHi, aFracLo);
1572
 
   umulExtended(zFrac0, zFrac0, term0, term1);
1573
 
   __sub64(aFracHi, aFracLo, term0, term1, rem0, rem1);
1574
 
   while (int(rem0) < 0) {
1575
 
      --zFrac0;
1576
 
      doubleZFrac0 -= 2u;
1577
 
      __add64(rem0, rem1, 0u, doubleZFrac0 | 1u, rem0, rem1);
1578
 
   }
1579
 
   zFrac1 = __estimateDiv64To32(rem1, 0u, doubleZFrac0);
1580
 
   if ((zFrac1 & 0x1FFu) <= 5u) {
1581
 
      if (zFrac1 == 0u)
1582
 
         zFrac1 = 1u;
1583
 
      umulExtended(doubleZFrac0, zFrac1, term1, term2);
1584
 
      __sub64(rem1, 0u, term1, term2, rem1, rem2);
1585
 
      umulExtended(zFrac1, zFrac1, term2, term3);
1586
 
      __sub96(rem1, rem2, 0u, 0u, term2, term3, rem1, rem2, rem3);
1587
 
      while (int(rem1) < 0) {
1588
 
         --zFrac1;
1589
 
         __shortShift64Left(0u, zFrac1, 1, term2, term3);
1590
 
         term3 |= 1u;
1591
 
         term2 |= doubleZFrac0;
1592
 
         __add96(rem1, rem2, rem3, 0u, term2, term3, rem1, rem2, rem3);
1593
 
      }
1594
 
      zFrac1 |= uint((rem1 | rem2 | rem3) != 0u);
1595
 
   }
1596
 
   __shift64ExtraRightJamming(zFrac0, zFrac1, 0u, 10, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
1597
 
   return __roundAndPackFloat64(0u, zExp, zFrac0, zFrac1, zFrac2);
1598
 
}
1599
 
 
1600
 
uint64_t
1601
 
__ftrunc64(uint64_t __a)
1602
 
{
1603
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
1604
 
   int aExp = __extractFloat64Exp(__a);
1605
 
   uint zLo;
1606
 
   uint zHi;
1607
 
 
1608
 
   int unbiasedExp = aExp - 1023;
1609
 
   int fracBits = 52 - unbiasedExp;
1610
 
   uint maskLo = mix(~0u << fracBits, 0u, fracBits >= 32);
1611
 
   uint maskHi = mix(~0u << (fracBits - 32), ~0u, fracBits < 33);
1612
 
   zLo = maskLo & a.x;
1613
 
   zHi = maskHi & a.y;
1614
 
 
1615
 
   zLo = mix(zLo, 0u, unbiasedExp < 0);
1616
 
   zHi = mix(zHi, 0u, unbiasedExp < 0);
1617
 
   zLo = mix(zLo, a.x, unbiasedExp > 52);
1618
 
   zHi = mix(zHi, a.y, unbiasedExp > 52);
1619
 
   return packUint2x32(uvec2(zLo, zHi));
1620
 
}
1621
 
 
1622
 
uint64_t
1623
 
__ffloor64(uint64_t a)
1624
 
{
1625
 
   /* The big assumtion is that when 'a' is NaN, __ftrunc(a) returns a.  Based
1626
 
    * on that assumption, NaN values that don't have the sign bit will safely
1627
 
    * return NaN (identity).  This is guarded by RELAXED_NAN_PROPAGATION
1628
 
    * because otherwise the NaN should have the "signal" bit set.  The
1629
 
    * __fadd64 will ensure that occurs.
1630
 
    */
1631
 
   bool is_positive =
1632
 
#if defined RELAXED_NAN_PROPAGATION
1633
 
      int(unpackUint2x32(a).y) >= 0
1634
 
#else
1635
 
      __fge64(a, 0ul)
1636
 
#endif
1637
 
      ;
1638
 
   uint64_t tr = __ftrunc64(a);
1639
 
 
1640
 
   if (is_positive || __feq64(tr, a)) {
1641
 
      return tr;
1642
 
   } else {
1643
 
      return __fadd64(tr, 0xbff0000000000000ul /* -1.0 */);
1644
 
   }
1645
 
}
1646
 
 
1647
 
uint64_t
1648
 
__fround64(uint64_t __a)
1649
 
{
1650
 
   uvec2 a = unpackUint2x32(__a);
1651
 
   int unbiasedExp = __extractFloat64Exp(__a) - 1023;
1652
 
   uint aHi = a.y;
1653
 
   uint aLo = a.x;
1654
 
 
1655
 
   if (unbiasedExp < 20) {
1656
 
      if (unbiasedExp < 0) {
1657
 
         if ((aHi & 0x80000000u) != 0u && aLo == 0u) {
1658
 
            return 0ul;
1659
 
         }
1660
 
         aHi &= 0x80000000u;
1661
 
         if ((a.y & 0x000FFFFFu) == 0u && a.x == 0u) {
1662
 
            aLo = 0u;
1663
 
            return packUint2x32(uvec2(aLo, aHi));
1664
 
         }
1665
 
         aHi = mix(aHi, (aHi | 0x3FF00000u), unbiasedExp == -1);
1666
 
         aLo = 0u;
1667
 
      } else {
1668
 
         uint maskExp = 0x000FFFFFu >> unbiasedExp;
1669
 
         uint lastBit = maskExp + 1;
1670
 
         aHi += 0x00080000u >> unbiasedExp;
1671
 
         if ((aHi & maskExp) == 0u)
1672
 
            aHi &= ~lastBit;
1673
 
         aHi &= ~maskExp;
1674
 
         aLo = 0u;
1675
 
      }
1676
 
   } else if (unbiasedExp > 51 || unbiasedExp == 1024) {
1677
 
      return __a;
1678
 
   } else {
1679
 
      uint maskExp = 0xFFFFFFFFu >> (unbiasedExp - 20);
1680
 
      if ((aLo & maskExp) == 0u)
1681
 
         return __a;
1682
 
      uint tmp = aLo + (1u << (51 - unbiasedExp));
1683
 
      if(tmp < aLo)
1684
 
         aHi += 1u;
1685
 
      aLo = tmp;
1686
 
      aLo &= ~maskExp;
1687
 
   }
1688
 
 
1689
 
   return packUint2x32(uvec2(aLo, aHi));
1690
 
}
1691
 
 
1692
 
uint64_t
1693
 
__fmin64(uint64_t a, uint64_t b)
1694
 
{
1695
 
   /* This weird layout matters.  Doing the "obvious" thing results in extra
1696
 
    * flow control being inserted to implement the short-circuit evaluation
1697
 
    * rules.  Flow control is bad!
1698
 
    */
1699
 
   bool b_nan = __is_nan(b);
1700
 
   bool a_lt_b = __flt64_nonnan(a, b);
1701
 
   bool a_nan = __is_nan(a);
1702
 
 
1703
 
   return (b_nan || a_lt_b) && !a_nan ? a : b;
1704
 
}
1705
 
 
1706
 
uint64_t
1707
 
__fmax64(uint64_t a, uint64_t b)
1708
 
{
1709
 
   /* This weird layout matters.  Doing the "obvious" thing results in extra
1710
 
    * flow control being inserted to implement the short-circuit evaluation
1711
 
    * rules.  Flow control is bad!
1712
 
    */
1713
 
   bool b_nan = __is_nan(b);
1714
 
   bool a_lt_b = __flt64_nonnan(a, b);
1715
 
   bool a_nan = __is_nan(a);
1716
 
 
1717
 
   return (b_nan || a_lt_b) && !a_nan ? b : a;
1718
 
}
1719
 
 
1720
 
uint64_t
1721
 
__ffract64(uint64_t a)
1722
 
{
1723
 
   return __fadd64(a, __fneg64(__ffloor64(a)));
1724
 
}