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[oota-llvm.git] / lib / Support / APFloat.cpp
index d040932a152cf0605a5511ac89758216c958bdf4..cc86e795e7927e6616b05b0441bd3a66f062a099 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Neil Booth and is distributed under the
-// University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#include "llvm/ADT/APFloat.h"
+#include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
 #include <cassert>
 #include <cstring>
-#include "llvm/ADT/APFloat.h"
 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
 
 using namespace llvm;
@@ -40,23 +41,26 @@ namespace llvm {
     /* Number of bits in the significand.  This includes the integer
        bit.  */
     unsigned int precision;
+
+    /* True if arithmetic is supported.  */
+    unsigned int arithmeticOK;
   };
 
-  const fltSemantics APFloat::IEEEsingle = { 127, -126, 24 };
-  const fltSemantics APFloat::IEEEdouble = { 1023, -1022, 53 };
-  const fltSemantics APFloat::IEEEquad = { 16383, -16382, 113 };
-  const fltSemantics APFloat::x87DoubleExtended = { 16383, -16382, 64 };
-  const fltSemantics APFloat::Bogus = { 0, 0, 0 };
+  const fltSemantics APFloat::IEEEsingle = { 127, -126, 24, true };
+  const fltSemantics APFloat::IEEEdouble = { 1023, -1022, 53, true };
+  const fltSemantics APFloat::IEEEquad = { 16383, -16382, 113, true };
+  const fltSemantics APFloat::x87DoubleExtended = { 16383, -16382, 64, true };
+  const fltSemantics APFloat::Bogus = { 0, 0, 0, true };
 
   // The PowerPC format consists of two doubles.  It does not map cleanly
   // onto the usual format above.  For now only storage of constants of
   // this type is supported, no arithmetic.
-  const fltSemantics APFloat::PPCDoubleDouble = { 1023, -1022, 106 };
+  const fltSemantics APFloat::PPCDoubleDouble = { 1023, -1022, 106, false };
 
   /* A tight upper bound on number of parts required to hold the value
      pow(5, power) is
 
-       power * 1024 / (441 * integerPartWidth) + 1
+       power * 815 / (351 * integerPartWidth) + 1
        
      However, whilst the result may require only this many parts,
      because we are multiplying two values to get it, the
@@ -67,8 +71,8 @@ namespace llvm {
   const unsigned int maxExponent = 16383;
   const unsigned int maxPrecision = 113;
   const unsigned int maxPowerOfFiveExponent = maxExponent + maxPrecision - 1;
-  const unsigned int maxPowerOfFiveParts = 2 + ((maxPowerOfFiveExponent * 1024)
-                                                / (441 * integerPartWidth));
+  const unsigned int maxPowerOfFiveParts = 2 + ((maxPowerOfFiveExponent * 815)
+                                                / (351 * integerPartWidth));
 }
 
 /* Put a bunch of private, handy routines in an anonymous namespace.  */
@@ -80,16 +84,11 @@ namespace {
     return ((bits) + integerPartWidth - 1) / integerPartWidth;
   }
 
-  unsigned int
-  digitValue(unsigned int c)
+  /* Returns 0U-9U.  Return values >= 10U are not digits.  */
+  inline unsigned int
+  decDigitValue(unsigned int c)
   {
-    unsigned int r;
-
-    r = c - '0';
-    if(r <= 9)
-      return r;
-
-    return -1U;
+    return c - '0';
   }
 
   unsigned int
@@ -112,9 +111,56 @@ namespace {
     return -1U;
   }
 
+  inline void
+  assertArithmeticOK(const llvm::fltSemantics &semantics) {
+    assert(semantics.arithmeticOK
+           && "Compile-time arithmetic does not support these semantics");
+  }
+
+  /* Return the value of a decimal exponent of the form
+     [+-]ddddddd.
+
+     If the exponent overflows, returns a large exponent with the
+     appropriate sign.  */
+  int
+  readExponent(const char *p)
+  {
+    bool isNegative;
+    unsigned int absExponent;
+    const unsigned int overlargeExponent = 24000;  /* FIXME.  */
+
+    isNegative = (*p == '-');
+    if (*p == '-' || *p == '+')
+      p++;
+
+    absExponent = decDigitValue(*p++);
+    assert (absExponent < 10U);
+
+    for (;;) {
+      unsigned int value;
+
+      value = decDigitValue(*p);
+      if (value >= 10U)
+        break;
+
+      p++;
+      value += absExponent * 10;
+      if (absExponent >= overlargeExponent) {
+        absExponent = overlargeExponent;
+        break;
+      }
+      absExponent = value;
+    }
+
+    if (isNegative)
+      return -(int) absExponent;
+    else
+      return (int) absExponent;
+  }
+
   /* This is ugly and needs cleaning up, but I don't immediately see
      how whilst remaining safe.  */
-  static int
+  int
   totalExponent(const char *p, int exponentAdjustment)
   {
     integerPart unsignedExponent;
@@ -132,8 +178,8 @@ namespace {
     for(;;) {
       unsigned int value;
 
-      value = digitValue(*p);
-      if(value == -1U)
+      value = decDigitValue(*p);
+      if(value >= 10U)
         break;
 
       p++;
@@ -176,6 +222,72 @@ namespace {
     return p;
   }
 
+  /* Given a normal decimal floating point number of the form
+
+       dddd.dddd[eE][+-]ddd
+
+     where the decimal point and exponent are optional, fill out the
+     structure D.  Exponent is appropriate if the significand is
+     treated as an integer, and normalizedExponent if the significand
+     is taken to have the decimal point after a single leading
+     non-zero digit.
+
+     If the value is zero, V->firstSigDigit points to a non-digit, and
+     the return exponent is zero.
+  */
+  struct decimalInfo {
+    const char *firstSigDigit;
+    const char *lastSigDigit;
+    int exponent;
+    int normalizedExponent;
+  };
+
+  void
+  interpretDecimal(const char *p, decimalInfo *D)
+  {
+    const char *dot;
+
+    p = skipLeadingZeroesAndAnyDot (p, &dot);
+
+    D->firstSigDigit = p;
+    D->exponent = 0;
+    D->normalizedExponent = 0;
+
+    for (;;) {
+      if (*p == '.') {
+        assert(dot == 0);
+        dot = p++;
+      }
+      if (decDigitValue(*p) >= 10U)
+        break;
+      p++;
+    }
+
+    /* If number is all zerooes accept any exponent.  */
+    if (p != D->firstSigDigit) {
+      if (*p == 'e' || *p == 'E')
+        D->exponent = readExponent(p + 1);
+
+      /* Implied decimal point?  */
+      if (!dot)
+        dot = p;
+
+      /* Drop insignificant trailing zeroes.  */
+      do
+        do
+          p--;
+        while (*p == '0');
+      while (*p == '.');
+
+      /* Adjust the exponents for any decimal point.  */
+      D->exponent += (dot - p) - (dot > p);
+      D->normalizedExponent = (D->exponent + (p - D->firstSigDigit)
+                               - (dot > D->firstSigDigit && dot < p));
+    }
+
+    D->lastSigDigit = p;
+  }
+
   /* Return the trailing fraction of a hexadecimal number.
      DIGITVALUE is the first hex digit of the fraction, P points to
      the next digit.  */
@@ -322,20 +434,9 @@ namespace {
 
   /* Place pow(5, power) in DST, and return the number of parts used.
      DST must be at least one part larger than size of the answer.  */
-  static unsigned int
+  unsigned int
   powerOf5(integerPart *dst, unsigned int power)
   {
-    /* A tight upper bound on number of parts required to hold the
-       value pow(5, power) is
-
-         power * 65536 / (28224 * integerPartWidth) + 1
-
-       However, whilst the result may require only N parts, because we
-       are multiplying two values to get it, the multiplication may
-       require N + 1 parts with the excess part being zero (consider
-       the trivial case of 1 * 1, the multiplier requires two parts to
-       hold the single-part result).  So we add two to guarantee
-       enough space whilst multiplying.  */
     static integerPart firstEightPowers[] = { 1, 5, 25, 125, 625, 3125,
                                               15625, 78125 };
     static integerPart pow5s[maxPowerOfFiveParts * 2 + 5] = { 78125 * 5 };
@@ -404,7 +505,7 @@ namespace {
   /* Write out an integerPart in hexadecimal, starting with the most
      significant nibble.  Write out exactly COUNT hexdigits, return
      COUNT.  */
-  static unsigned int
+  unsigned int
   partAsHex (char *dst, integerPart part, unsigned int count,
              const char *hexDigitChars)
   {
@@ -422,7 +523,7 @@ namespace {
   }
 
   /* Write out an unsigned decimal integer.  */
-  static char *
+  char *
   writeUnsignedDecimal (char *dst, unsigned int n)
   {
     char buff[40], *p;
@@ -440,7 +541,7 @@ namespace {
   }
 
   /* Write out a signed decimal integer.  */
-  static char *
+  char *
   writeSignedDecimal (char *dst, int value)
   {
     if (value < 0) {
@@ -496,6 +597,15 @@ APFloat::copySignificand(const APFloat &rhs)
                   partCount());
 }
 
+/* Make this number a NaN, with an arbitrary but deterministic value
+   for the significand.  */
+void
+APFloat::makeNaN(void)
+{
+  category = fcNaN;
+  APInt::tcSet(significandParts(), ~0U, partCount());
+}
+
 APFloat &
 APFloat::operator=(const APFloat &rhs)
 {
@@ -518,14 +628,14 @@ APFloat::bitwiseIsEqual(const APFloat &rhs) const {
       category != rhs.category ||
       sign != rhs.sign)
     return false;
-  if (semantics==(const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
+  if (semantics==(const llvm::fltSemantics*)&PPCDoubleDouble &&
       sign2 != rhs.sign2)
     return false;
   if (category==fcZero || category==fcInfinity)
     return true;
   else if (category==fcNormal && exponent!=rhs.exponent)
     return false;
-  else if (semantics==(const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
+  else if (semantics==(const llvm::fltSemantics*)&PPCDoubleDouble &&
            exponent2!=rhs.exponent2)
     return false;
   else {
@@ -542,8 +652,7 @@ APFloat::bitwiseIsEqual(const APFloat &rhs) const {
 
 APFloat::APFloat(const fltSemantics &ourSemantics, integerPart value)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
+  assertArithmeticOK(ourSemantics);
   initialize(&ourSemantics);
   sign = 0;
   zeroSignificand();
@@ -555,19 +664,19 @@ APFloat::APFloat(const fltSemantics &ourSemantics, integerPart value)
 APFloat::APFloat(const fltSemantics &ourSemantics,
                  fltCategory ourCategory, bool negative)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
+  assertArithmeticOK(ourSemantics);
   initialize(&ourSemantics);
   category = ourCategory;
   sign = negative;
   if(category == fcNormal)
     category = fcZero;
+  else if (ourCategory == fcNaN)
+    makeNaN();
 }
 
 APFloat::APFloat(const fltSemantics &ourSemantics, const char *text)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
+  assertArithmeticOK(ourSemantics);
   initialize(&ourSemantics);
   convertFromString(text, rmNearestTiesToEven);
 }
@@ -583,6 +692,11 @@ APFloat::~APFloat()
   freeSignificand();
 }
 
+// Profile - This method 'profiles' an APFloat for use with FoldingSet.
+void APFloat::Profile(FoldingSetNodeID& ID) const {
+  ID.Add(convertToAPInt());
+}
+
 unsigned int
 APFloat::partCount() const
 {
@@ -1122,10 +1236,8 @@ APFloat::addOrSubtractSpecials(const APFloat &rhs, bool subtract)
   case convolve(fcInfinity, fcInfinity):
     /* Differently signed infinities can only be validly
        subtracted.  */
-    if(sign ^ rhs.sign != subtract) {
-      category = fcNaN;
-      // Arbitrary but deterministic value for significand
-      APInt::tcSet(significandParts(), ~0U, partCount());
+    if((sign ^ rhs.sign) != subtract) {
+      makeNaN();
       return opInvalidOp;
     }
 
@@ -1146,7 +1258,7 @@ APFloat::addOrSubtractSignificand(const APFloat &rhs, bool subtract)
 
   /* Determine if the operation on the absolute values is effectively
      an addition or subtraction.  */
-  subtract ^= (sign ^ rhs.sign);
+  subtract ^= (sign ^ rhs.sign) ? true : false;
 
   /* Are we bigger exponent-wise than the RHS?  */
   bits = exponent - rhs.exponent;
@@ -1241,9 +1353,7 @@ APFloat::multiplySpecials(const APFloat &rhs)
 
   case convolve(fcZero, fcInfinity):
   case convolve(fcInfinity, fcZero):
-    category = fcNaN;
-    // Arbitrary but deterministic value for significand
-    APInt::tcSet(significandParts(), ~0U, partCount());
+    makeNaN();
     return opInvalidOp;
 
   case convolve(fcNormal, fcNormal):
@@ -1285,9 +1395,7 @@ APFloat::divideSpecials(const APFloat &rhs)
 
   case convolve(fcInfinity, fcInfinity):
   case convolve(fcZero, fcZero):
-    category = fcNaN;
-    // Arbitrary but deterministic value for significand
-    APInt::tcSet(significandParts(), ~0U, partCount());
+    makeNaN();
     return opInvalidOp;
 
   case convolve(fcNormal, fcNormal):
@@ -1324,6 +1432,8 @@ APFloat::addOrSubtract(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode,
 {
   opStatus fs;
 
+  assertArithmeticOK(*semantics);
+
   fs = addOrSubtractSpecials(rhs, subtract);
 
   /* This return code means it was not a simple case.  */
@@ -1352,8 +1462,6 @@ APFloat::addOrSubtract(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode,
 APFloat::opStatus
 APFloat::add(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   return addOrSubtract(rhs, rounding_mode, false);
 }
 
@@ -1361,8 +1469,6 @@ APFloat::add(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode)
 APFloat::opStatus
 APFloat::subtract(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   return addOrSubtract(rhs, rounding_mode, true);
 }
 
@@ -1370,10 +1476,9 @@ APFloat::subtract(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode)
 APFloat::opStatus
 APFloat::multiply(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   opStatus fs;
 
+  assertArithmeticOK(*semantics);
   sign ^= rhs.sign;
   fs = multiplySpecials(rhs);
 
@@ -1391,10 +1496,9 @@ APFloat::multiply(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode)
 APFloat::opStatus
 APFloat::divide(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   opStatus fs;
 
+  assertArithmeticOK(*semantics);
   sign ^= rhs.sign;
   fs = divideSpecials(rhs);
 
@@ -1412,11 +1516,11 @@ APFloat::divide(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode)
 APFloat::opStatus
 APFloat::mod(const APFloat &rhs, roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   opStatus fs;
   APFloat V = *this;
   unsigned int origSign = sign;
+
+  assertArithmeticOK(*semantics);
   fs = V.divide(rhs, rmNearestTiesToEven);
   if (fs == opDivByZero)
     return fs;
@@ -1450,10 +1554,10 @@ APFloat::fusedMultiplyAdd(const APFloat &multiplicand,
                           const APFloat &addend,
                           roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   opStatus fs;
 
+  assertArithmeticOK(*semantics);
+
   /* Post-multiplication sign, before addition.  */
   sign ^= multiplicand.sign;
 
@@ -1495,10 +1599,9 @@ APFloat::fusedMultiplyAdd(const APFloat &multiplicand,
 APFloat::cmpResult
 APFloat::compare(const APFloat &rhs) const
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   cmpResult result;
 
+  assertArithmeticOK(*semantics);
   assert(semantics == rhs.semantics);
 
   switch(convolve(category, rhs.category)) {
@@ -1570,12 +1673,11 @@ APFloat::opStatus
 APFloat::convert(const fltSemantics &toSemantics,
                  roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   lostFraction lostFraction;
   unsigned int newPartCount, oldPartCount;
   opStatus fs;
 
+  assertArithmeticOK(*semantics);
   lostFraction = lfExactlyZero;
   newPartCount = partCountForBits(toSemantics.precision + 1);
   oldPartCount = partCount();
@@ -1616,6 +1718,8 @@ APFloat::convert(const fltSemantics &toSemantics,
     fs = normalize(rounding_mode, lostFraction);
   } else if (category == fcNaN) {
     int shift = toSemantics.precision - semantics->precision;
+    // Do this now so significandParts gets the right answer
+    semantics = &toSemantics;
     // No normalization here, just truncate
     if (shift>0)
       APInt::tcShiftLeft(significandParts(), newPartCount, shift);
@@ -1625,7 +1729,6 @@ APFloat::convert(const fltSemantics &toSemantics,
     // does not give you back the same bits.  This is dubious, and we
     // don't currently do it.  You're really supposed to get
     // an invalid operation signal at runtime, but nobody does that.
-    semantics = &toSemantics;
     fs = opOK;
   } else {
     semantics = &toSemantics;
@@ -1637,7 +1740,8 @@ APFloat::convert(const fltSemantics &toSemantics,
 
 /* Convert a floating point number to an integer according to the
    rounding mode.  If the rounded integer value is out of range this
-   returns an invalid operation exception.  If the rounded value is in
+   returns an invalid operation exception and the contents of the
+   destination parts are unspecified.  If the rounded value is in
    range but the floating point number is not the exact integer, the C
    standard doesn't require an inexact exception to be raised.  IEEE
    854 does require it so we do that.
@@ -1645,96 +1749,133 @@ APFloat::convert(const fltSemantics &toSemantics,
    Note that for conversions to integer type the C standard requires
    round-to-zero to always be used.  */
 APFloat::opStatus
-APFloat::convertToInteger(integerPart *parts, unsigned int width,
-                          bool isSigned,
-                          roundingMode rounding_mode) const
+APFloat::convertToSignExtendedInteger(integerPart *parts, unsigned int width,
+                                      bool isSigned,
+                                      roundingMode rounding_mode) const
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   lostFraction lost_fraction;
-  unsigned int msb, partsCount;
-  int bits;
+  const integerPart *src;
+  unsigned int dstPartsCount, truncatedBits;
 
-  partsCount = partCountForBits(width);
+  assertArithmeticOK(*semantics);
 
-  /* Handle the three special cases first.  We produce
-     a deterministic result even for the Invalid cases. */
-  if (category == fcNaN) {
-    // Neither sign nor isSigned affects this.
-    APInt::tcSet(parts, 0, partsCount);
-    return opInvalidOp;
-  }
-  if (category == fcInfinity) {
-    if (!sign && isSigned)
-      APInt::tcSetLeastSignificantBits(parts, partsCount, width-1);
-    else if (!sign && !isSigned)
-      APInt::tcSetLeastSignificantBits(parts, partsCount, width);
-    else if (sign && isSigned) {
-      APInt::tcSetLeastSignificantBits(parts, partsCount, 1);
-      APInt::tcShiftLeft(parts, partsCount, width-1);
-    } else // sign && !isSigned
-      APInt::tcSet(parts, 0, partsCount);
+  /* Handle the three special cases first.  */
+  if(category == fcInfinity || category == fcNaN)
     return opInvalidOp;
-  }
-  if (category == fcZero) {
-    APInt::tcSet(parts, 0, partsCount);
+
+  dstPartsCount = partCountForBits(width);
+
+  if(category == fcZero) {
+    APInt::tcSet(parts, 0, dstPartsCount);
     return opOK;
   }
 
-  /* Shift the bit pattern so the fraction is lost.  */
-  APFloat tmp(*this);
-
-  bits = (int) semantics->precision - 1 - exponent;
+  src = significandParts();
 
-  if(bits > 0) {
-    lost_fraction = tmp.shiftSignificandRight(bits);
+  /* Step 1: place our absolute value, with any fraction truncated, in
+     the destination.  */
+  if (exponent < 0) {
+    /* Our absolute value is less than one; truncate everything.  */
+    APInt::tcSet(parts, 0, dstPartsCount);
+    truncatedBits = semantics->precision;
   } else {
-    if (-bits >= semantics->precision) {
-      // Unrepresentably large.
-      if (!sign && isSigned)
-        APInt::tcSetLeastSignificantBits(parts, partsCount, width-1);
-      else if (!sign && !isSigned)
-        APInt::tcSetLeastSignificantBits(parts, partsCount, width);
-      else if (sign && isSigned) {
-        APInt::tcSetLeastSignificantBits(parts, partsCount, 1);
-        APInt::tcShiftLeft(parts, partsCount, width-1);
-      } else // sign && !isSigned
-        APInt::tcSet(parts, 0, partsCount);
-      return (opStatus)(opOverflow | opInexact);
+    /* We want the most significant (exponent + 1) bits; the rest are
+       truncated.  */
+    unsigned int bits = exponent + 1U;
+
+    /* Hopelessly large in magnitude?  */
+    if (bits > width)
+      return opInvalidOp;
+
+    if (bits < semantics->precision) {
+      /* We truncate (semantics->precision - bits) bits.  */
+      truncatedBits = semantics->precision - bits;
+      APInt::tcExtract(parts, dstPartsCount, src, bits, truncatedBits);
+    } else {
+      /* We want at least as many bits as are available.  */
+      APInt::tcExtract(parts, dstPartsCount, src, semantics->precision, 0);
+      APInt::tcShiftLeft(parts, dstPartsCount, bits - semantics->precision);
+      truncatedBits = 0;
     }
-    tmp.shiftSignificandLeft(-bits);
+  }
+
+  /* Step 2: work out any lost fraction, and increment the absolute
+     value if we would round away from zero.  */
+  if (truncatedBits) {
+    lost_fraction = lostFractionThroughTruncation(src, partCount(),
+                                                  truncatedBits);
+    if (lost_fraction != lfExactlyZero
+        && roundAwayFromZero(rounding_mode, lost_fraction, truncatedBits)) {
+      if (APInt::tcIncrement(parts, dstPartsCount))
+        return opInvalidOp;     /* Overflow.  */
+    }
+  } else {
     lost_fraction = lfExactlyZero;
   }
 
-  if(lost_fraction != lfExactlyZero
-     && tmp.roundAwayFromZero(rounding_mode, lost_fraction, 0))
-    tmp.incrementSignificand();
+  /* Step 3: check if we fit in the destination.  */
+  unsigned int omsb = APInt::tcMSB(parts, dstPartsCount) + 1;
 
-  msb = tmp.significandMSB();
+  if (sign) {
+    if (!isSigned) {
+      /* Negative numbers cannot be represented as unsigned.  */
+      if (omsb != 0)
+        return opInvalidOp;
+    } else {
+      /* It takes omsb bits to represent the unsigned integer value.
+         We lose a bit for the sign, but care is needed as the
+         maximally negative integer is a special case.  */
+      if (omsb == width && APInt::tcLSB(parts, dstPartsCount) + 1 != omsb)
+        return opInvalidOp;
+
+      /* This case can happen because of rounding.  */
+      if (omsb > width)
+        return opInvalidOp;
+    }
 
-  /* Negative numbers cannot be represented as unsigned.  */
-  if(!isSigned && tmp.sign && msb != -1U)
-    return opInvalidOp;
+    APInt::tcNegate (parts, dstPartsCount);
+  } else {
+    if (omsb >= width + !isSigned)
+      return opInvalidOp;
+  }
 
-  /* It takes exponent + 1 bits to represent the truncated floating
-     point number without its sign.  We lose a bit for the sign, but
-     the maximally negative integer is a special case.  */
-  if(msb + 1 > width)                /* !! Not same as msb >= width !! */
-    return opInvalidOp;
+  if (lost_fraction == lfExactlyZero)
+    return opOK;
+  else
+    return opInexact;
+}
 
-  if(isSigned && msb + 1 == width
-     && (!tmp.sign || tmp.significandLSB() != msb))
-    return opInvalidOp;
+/* Same as convertToSignExtendedInteger, except we provide
+   deterministic values in case of an invalid operation exception,
+   namely zero for NaNs and the minimal or maximal value respectively
+   for underflow or overflow.  */
+APFloat::opStatus
+APFloat::convertToInteger(integerPart *parts, unsigned int width,
+                          bool isSigned,
+                          roundingMode rounding_mode) const
+{
+  opStatus fs;
 
-  APInt::tcAssign(parts, tmp.significandParts(), partsCount);
+  fs = convertToSignExtendedInteger(parts, width, isSigned, rounding_mode);
 
-  if(tmp.sign)
-    APInt::tcNegate(parts, partsCount);
+  if (fs == opInvalidOp) {
+    unsigned int bits, dstPartsCount;
 
-  if(lost_fraction == lfExactlyZero)
-    return opOK;
-  else
-    return opInexact;
+    dstPartsCount = partCountForBits(width);
+
+    if (category == fcNaN)
+      bits = 0;
+    else if (sign)
+      bits = isSigned;
+    else
+      bits = width - isSigned;
+
+    APInt::tcSetLeastSignificantBits(parts, dstPartsCount, bits);
+    if (sign && isSigned)
+      APInt::tcShiftLeft(parts, dstPartsCount, width - 1);
+  }
+
+  return fs;
 }
 
 /* Convert an unsigned integer SRC to a floating point number,
@@ -1749,6 +1890,7 @@ APFloat::convertFromUnsignedParts(const integerPart *src,
   integerPart *dst;
   lostFraction lost_fraction;
 
+  assertArithmeticOK(*semantics);
   category = fcNormal;
   omsb = APInt::tcMSB(src, srcCount) + 1;
   dst = significandParts();
@@ -1780,10 +1922,9 @@ APFloat::convertFromSignExtendedInteger(const integerPart *src,
                                         bool isSigned,
                                         roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   opStatus status;
 
+  assertArithmeticOK(*semantics);
   if (isSigned
       && APInt::tcExtractBit(src, srcCount * integerPartWidth - 1)) {
     integerPart *copy;
@@ -1809,8 +1950,6 @@ APFloat::convertFromZeroExtendedInteger(const integerPart *parts,
                                         unsigned int width, bool isSigned,
                                         roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   unsigned int partCount = partCountForBits(width);
   APInt api = APInt(width, partCount, parts);
 
@@ -1827,8 +1966,6 @@ APFloat::opStatus
 APFloat::convertFromHexadecimalString(const char *p,
                                       roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   lostFraction lost_fraction;
   integerPart *significand;
   unsigned int bitPos, partsCount;
@@ -1911,7 +2048,7 @@ APFloat::roundSignificandWithExponent(const integerPart *decSigParts,
                                       roundingMode rounding_mode)
 {
   unsigned int parts, pow5PartCount;
-  fltSemantics calcSemantics = { 32767, -32767, 0 };
+  fltSemantics calcSemantics = { 32767, -32767, 0, true };
   integerPart pow5Parts[maxPowerOfFiveParts];
   bool isNearest;
 
@@ -1958,7 +2095,7 @@ APFloat::roundSignificandWithExponent(const integerPart *decSigParts,
           excessPrecision = calcSemantics.precision;
       }
       /* Extra half-ulp lost in reciprocal of exponent.  */
-      powHUerr = 1 + powStatus != opOK;
+      powHUerr = (powStatus == opOK && calcLostFraction == lfExactlyZero) ? 0: 2;
     }
 
     /* Both multiplySignificand and divideSignificand return the
@@ -1992,104 +2129,91 @@ APFloat::roundSignificandWithExponent(const integerPart *decSigParts,
 APFloat::opStatus
 APFloat::convertFromDecimalString(const char *p, roundingMode rounding_mode)
 {
-  const char *dot, *firstSignificantDigit;
-  integerPart val, maxVal, decValue;
+  decimalInfo D;
   opStatus fs;
 
-  /* Skip leading zeroes and any decimal point.  */
-  p = skipLeadingZeroesAndAnyDot(p, &dot);
-  firstSignificantDigit = p;
-
-  /* The maximum number that can be multiplied by ten with any digit
-     added without overflowing an integerPart.  */
-  maxVal = (~ (integerPart) 0 - 9) / 10;
-
-  val = 0;
-  while (val <= maxVal) {
-    if (*p == '.') {
-      assert(dot == 0);
-      dot = p++;
-    }
+  /* Scan the text.  */
+  interpretDecimal(p, &D);
 
-    decValue = digitValue(*p);
-    if (decValue == -1U)
-      break;
-    p++;
-    val = val * 10 + decValue;
-  }
-
-  integerPart *decSignificand;
-  unsigned int partCount, maxPartCount;
-
-  partCount = 0;
-  maxPartCount = 4;
-  decSignificand = new integerPart[maxPartCount];
-  decSignificand[partCount++] = val;
-
-  /* Now continue to do single-part arithmetic for as long as we can.
-     Then do a part multiplication, and repeat.  */
-  while (decValue != -1U) {
-    integerPart multiplier;
-
-    val = 0;
-    multiplier = 1;
-
-    while (multiplier <= maxVal) {
-      if (*p == '.') {
-        assert(dot == 0);
-        dot = p++;
-      }
+  /* Handle the quick cases.  First the case of no significant digits,
+     i.e. zero, and then exponents that are obviously too large or too
+     small.  Writing L for log 10 / log 2, a number d.ddddd*10^exp
+     definitely overflows if
 
-      decValue = digitValue(*p);
-      if (decValue == -1U)
-        break;
-      p++;
-      multiplier *= 10;
-      val = val * 10 + decValue;
-    }
+           (exp - 1) * L >= maxExponent
 
-    if (partCount == maxPartCount) {
-      integerPart *newDecSignificand;
-      newDecSignificand = new integerPart[maxPartCount = partCount * 2];
-      APInt::tcAssign(newDecSignificand, decSignificand, partCount);
-      delete [] decSignificand;
-      decSignificand = newDecSignificand;
-    }
+     and definitely underflows to zero where
 
-    APInt::tcMultiplyPart(decSignificand, decSignificand, multiplier, val,
-                          partCount, partCount + 1, false);
+           (exp + 1) * L <= minExponent - precision
 
-    /* If we used another part (likely), increase the count.  */
-    if (decSignificand[partCount] != 0)
-      partCount++;
-  }
+     With integer arithmetic the tightest bounds for L are
 
-  /* Now decSignificand contains the supplied significand ignoring the
-     decimal point.  Figure out our effective exponent, which is the
-     specified exponent adjusted for any decimal point.  */
+           93/28 < L < 196/59            [ numerator <= 256 ]
+           42039/12655 < L < 28738/8651  [ numerator <= 65536 ]
+  */
 
-  if (p == firstSignificantDigit) {
-    /* Ignore the exponent if we are zero - we cannot overflow.  */
+  if (decDigitValue(*D.firstSigDigit) >= 10U) {
     category = fcZero;
     fs = opOK;
+  } else if ((D.normalizedExponent + 1) * 28738
+             <= 8651 * (semantics->minExponent - (int) semantics->precision)) {
+    /* Underflow to zero and round.  */
+    zeroSignificand();
+    fs = normalize(rounding_mode, lfLessThanHalf);
+  } else if ((D.normalizedExponent - 1) * 42039
+             >= 12655 * semantics->maxExponent) {
+    /* Overflow and round.  */
+    fs = handleOverflow(rounding_mode);
   } else {
-    int decimalExponent;
+    integerPart *decSignificand;
+    unsigned int partCount;
+
+    /* A tight upper bound on number of bits required to hold an
+       N-digit decimal integer is N * 196 / 59.  Allocate enough space
+       to hold the full significand, and an extra part required by
+       tcMultiplyPart.  */
+    partCount = (D.lastSigDigit - D.firstSigDigit) + 1;
+    partCount = partCountForBits(1 + 196 * partCount / 59);
+    decSignificand = new integerPart[partCount + 1];
+    partCount = 0;
+
+    /* Convert to binary efficiently - we do almost all multiplication
+       in an integerPart.  When this would overflow do we do a single
+       bignum multiplication, and then revert again to multiplication
+       in an integerPart.  */
+    do {
+      integerPart decValue, val, multiplier;
 
-    if (dot)
-      decimalExponent = dot + 1 - p;
-    else
-      decimalExponent = 0;
+      val = 0;
+      multiplier = 1;
 
-    /* Add the given exponent.  */
-    if (*p == 'e' || *p == 'E')
-      decimalExponent = totalExponent(p, decimalExponent);
+      do {
+        if (*p == '.')
+          p++;
+
+        decValue = decDigitValue(*p++);
+        multiplier *= 10;
+        val = val * 10 + decValue;
+        /* The maximum number that can be multiplied by ten with any
+           digit added without overflowing an integerPart.  */
+      } while (p <= D.lastSigDigit && multiplier <= (~ (integerPart) 0 - 9) / 10);
+
+      /* Multiply out the current part.  */
+      APInt::tcMultiplyPart(decSignificand, decSignificand, multiplier, val,
+                            partCount, partCount + 1, false);
+
+      /* If we used another part (likely but not guaranteed), increase
+         the count.  */
+      if (decSignificand[partCount])
+        partCount++;
+    } while (p <= D.lastSigDigit);
 
     category = fcNormal;
     fs = roundSignificandWithExponent(decSignificand, partCount,
-                                      decimalExponent, rounding_mode);
-  }
+                                      D.exponent, rounding_mode);
 
-  delete [] decSignificand;
+    delete [] decSignificand;
+  }
 
   return fs;
 }
@@ -2097,8 +2221,8 @@ APFloat::convertFromDecimalString(const char *p, roundingMode rounding_mode)
 APFloat::opStatus
 APFloat::convertFromString(const char *p, roundingMode rounding_mode)
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
+  assertArithmeticOK(*semantics);
+
   /* Handle a leading minus sign.  */
   if(*p == '-')
     sign = 1, p++;
@@ -2139,10 +2263,10 @@ unsigned int
 APFloat::convertToHexString(char *dst, unsigned int hexDigits,
                             bool upperCase, roundingMode rounding_mode) const
 {
-  assert(semantics != (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble &&
-         "Compile-time arithmetic on PPC long double not supported yet");
   char *p;
 
+  assertArithmeticOK(*semantics);
+
   p = dst;
   if (sign)
     *dst++ = '-';
@@ -2318,7 +2442,7 @@ APFloat::getHashValue() const
 APInt
 APFloat::convertF80LongDoubleAPFloatToAPInt() const
 {
-  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics* const)&x87DoubleExtended);
+  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics*)&x87DoubleExtended);
   assert (partCount()==2);
 
   uint64_t myexponent, mysignificand;
@@ -2351,7 +2475,7 @@ APFloat::convertF80LongDoubleAPFloatToAPInt() const
 APInt
 APFloat::convertPPCDoubleDoubleAPFloatToAPInt() const
 {
-  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble);
+  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics*)&PPCDoubleDouble);
   assert (partCount()==2);
 
   uint64_t myexponent, mysignificand, myexponent2, mysignificand2;
@@ -2434,7 +2558,7 @@ APFloat::convertFloatAPFloatToAPInt() const
   if (category==fcNormal) {
     myexponent = exponent+127; //bias
     mysignificand = *significandParts();
-    if (myexponent == 1 && !(mysignificand & 0x400000))
+    if (myexponent == 1 && !(mysignificand & 0x800000))
       myexponent = 0;   // denormal
   } else if (category==fcZero) {
     myexponent = 0;
@@ -2459,16 +2583,16 @@ APFloat::convertFloatAPFloatToAPInt() const
 APInt
 APFloat::convertToAPInt() const
 {
-  if (semantics == (const llvm::fltSemantics* const)&IEEEsingle)
+  if (semantics == (const llvm::fltSemantics*)&IEEEsingle)
     return convertFloatAPFloatToAPInt();
   
-  if (semantics == (const llvm::fltSemantics* const)&IEEEdouble)
+  if (semantics == (const llvm::fltSemantics*)&IEEEdouble)
     return convertDoubleAPFloatToAPInt();
 
-  if (semantics == (const llvm::fltSemantics* const)&PPCDoubleDouble)
+  if (semantics == (const llvm::fltSemantics*)&PPCDoubleDouble)
     return convertPPCDoubleDoubleAPFloatToAPInt();
 
-  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics* const)&x87DoubleExtended &&
+  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics*)&x87DoubleExtended &&
          "unknown format!");
   return convertF80LongDoubleAPFloatToAPInt();
 }
@@ -2476,7 +2600,7 @@ APFloat::convertToAPInt() const
 float
 APFloat::convertToFloat() const
 {
-  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics* const)&IEEEsingle);
+  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics*)&IEEEsingle);
   APInt api = convertToAPInt();
   return api.bitsToFloat();
 }
@@ -2484,7 +2608,7 @@ APFloat::convertToFloat() const
 double
 APFloat::convertToDouble() const
 {
-  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics* const)&IEEEdouble);
+  assert(semantics == (const llvm::fltSemantics*)&IEEEdouble);
   APInt api = convertToAPInt();
   return api.bitsToDouble();
 }