compiler-rt/lib/builtins/fp_extend_impl.inc

   1 //=-lib/fp_extend_impl.inc - low precision -> high precision conversion -*-- -//
   2 //
   3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
   4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
   5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
   6 //
   7 //===----------------------------------------------------------------------===//
   8 //
   9 // This file implements a fairly generic conversion from a narrower to a wider
  10 // IEEE-754 floating-point type.  The constants and types defined following the
  11 // includes below parameterize the conversion.
  12 //
  13 // It does not support types that don't use the usual IEEE-754 interchange
  14 // formats; specifically, some work would be needed to adapt it to
  15 // (for example) the Intel 80-bit format or PowerPC double-double format.
  16 //
  17 // Note please, however, that this implementation is only intended to support
  18 // *widening* operations; if you need to convert to a *narrower* floating-point
  19 // type (e.g. double -> float), then this routine will not do what you want it
  20 // to.
  21 //
  22 // It also requires that integer types at least as large as both formats
  23 // are available on the target platform; this may pose a problem when trying
  24 // to add support for quad on some 32-bit systems, for example.  You also may
  25 // run into trouble finding an appropriate CLZ function for wide source types;
  26 // you will likely need to roll your own on some platforms.
  27 //
  28 // Finally, the following assumptions are made:
  29 //
  30 // 1. Floating-point types and integer types have the same endianness on the
  31 //    target platform.
  32 //
  33 // 2. Quiet NaNs, if supported, are indicated by the leading bit of the
  34 //    significand field being set.
  35 //
  36 //===----------------------------------------------------------------------===//
  37
  38 #include "fp_extend.h"
  39
  40 static __inline dst_t __extendXfYf2__(src_t a) {
  41   // Various constants whose values follow from the type parameters.
  42   // Any reasonable optimizer will fold and propagate all of these.
  43   const int srcBits = sizeof(src_t) * CHAR_BIT;
  44   const int srcExpBits = srcBits - srcSigBits - 1;
  45   const int srcInfExp = (1 << srcExpBits) - 1;
  46   const int srcExpBias = srcInfExp >> 1;
  47
  48   const src_rep_t srcMinNormal = SRC_REP_C(1) << srcSigBits;
  49   const src_rep_t srcInfinity = (src_rep_t)srcInfExp << srcSigBits;
  50   const src_rep_t srcSignMask = SRC_REP_C(1) << (srcSigBits + srcExpBits);
  51   const src_rep_t srcAbsMask = srcSignMask - 1;
  52   const src_rep_t srcQNaN = SRC_REP_C(1) << (srcSigBits - 1);
  53   const src_rep_t srcNaNCode = srcQNaN - 1;
  54
  55   const int dstBits = sizeof(dst_t) * CHAR_BIT;
  56   const int dstExpBits = dstBits - dstSigBits - 1;
  57   const int dstInfExp = (1 << dstExpBits) - 1;
  58   const int dstExpBias = dstInfExp >> 1;
  59
  60   const dst_rep_t dstMinNormal = DST_REP_C(1) << dstSigBits;
  61
  62   // Break a into a sign and representation of the absolute value.
  63   const src_rep_t aRep = srcToRep(a);
  64   const src_rep_t aAbs = aRep & srcAbsMask;
  65   const src_rep_t sign = aRep & srcSignMask;
  66   dst_rep_t absResult;
  67
  68   // If sizeof(src_rep_t) < sizeof(int), the subtraction result is promoted
  69   // to (signed) int.  To avoid that, explicitly cast to src_rep_t.
  70   if ((src_rep_t)(aAbs - srcMinNormal) < srcInfinity - srcMinNormal) {
  71     // a is a normal number.
  72     // Extend to the destination type by shifting the significand and
  73     // exponent into the proper position and rebiasing the exponent.
  74     absResult = (dst_rep_t)aAbs << (dstSigBits - srcSigBits);
  75     absResult += (dst_rep_t)(dstExpBias - srcExpBias) << dstSigBits;
  76   }
  77
  78   else if (aAbs >= srcInfinity) {
  79     // a is NaN or infinity.
  80     // Conjure the result by beginning with infinity, then setting the qNaN
  81     // bit (if needed) and right-aligning the rest of the trailing NaN
  82     // payload field.
  83     absResult = (dst_rep_t)dstInfExp << dstSigBits;
  84     absResult |= (dst_rep_t)(aAbs & srcQNaN) << (dstSigBits - srcSigBits);
  85     absResult |= (dst_rep_t)(aAbs & srcNaNCode) << (dstSigBits - srcSigBits);
  86   }
  87
  88   else if (aAbs) {
  89     // a is denormal.
  90     // renormalize the significand and clear the leading bit, then insert
  91     // the correct adjusted exponent in the destination type.
  92     const int scale = src_rep_t_clz(aAbs) - src_rep_t_clz(srcMinNormal);
  93     absResult = (dst_rep_t)aAbs << (dstSigBits - srcSigBits + scale);
  94     absResult ^= dstMinNormal;
  95     const int resultExponent = dstExpBias - srcExpBias - scale + 1;
  96     absResult |= (dst_rep_t)resultExponent << dstSigBits;
  97   }
  98
  99   else {
 100     // a is zero.
 101     absResult = 0;
 102   }
 103
 104   // Apply the signbit to the absolute value.
 105   const dst_rep_t result = absResult | (dst_rep_t)sign << (dstBits - srcBits);
 106   return dstFromRep(result);
 107 }