]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/blobdiff - gcc/real.c
Update copyright years.
[thirdparty/gcc.git] / gcc / real.c
index f633ffd2e88fb9afb6c60136e3355463f46fa062..a57e5df113fb5c9dad5c909294918566a0009b74 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /* real.c - software floating point emulation.
-   Copyright (C) 1993-2015 Free Software Foundation, Inc.
+   Copyright (C) 1993-2020 Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Stephen L. Moshier (moshier@world.std.com).
    Re-written by Richard Henderson <rth@redhat.com>
 
 #include "system.h"
 #include "coretypes.h"
 #include "tm.h"
-#include "alias.h"
+#include "rtl.h"
 #include "tree.h"
-#include "diagnostic-core.h"
 #include "realmpfr.h"
-#include "tm_p.h"
 #include "dfp.h"
-#include "rtl.h"
-#include "options.h"
 
 /* The floating point model used internally is not exactly IEEE 754
    compliant, and close to the description in the ISO C99 standard,
@@ -545,6 +541,10 @@ do_add (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
     case CLASS2 (rvc_normal, rvc_inf):
       /* R + Inf = Inf.  */
       *r = *b;
+      /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+         responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+         is on.  */
+      r->signalling = 0;
       r->sign = sign ^ subtract_p;
       return false;
 
@@ -558,6 +558,10 @@ do_add (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_normal):
       /* Inf + R = Inf.  */
       *r = *a;
+      /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+         responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+         is on.  */
+      r->signalling = 0;
       return false;
 
     case CLASS2 (rvc_inf, rvc_inf):
@@ -680,6 +684,10 @@ do_multiply (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_nan):
       /* ANY * NaN = NaN.  */
       *r = *b;
+      /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+         responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+         is on.  */
+      r->signalling = 0;
       r->sign = sign;
       return false;
 
@@ -688,6 +696,10 @@ do_multiply (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_inf):
       /* NaN * ANY = NaN.  */
       *r = *a;
+      /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+         responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+         is on.  */
+      r->signalling = 0;
       r->sign = sign;
       return false;
 
@@ -830,6 +842,10 @@ do_divide (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_nan):
       /* ANY / NaN = NaN.  */
       *r = *b;
+      /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+         responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+         is on.  */
+      r->signalling = 0;
       r->sign = sign;
       return false;
 
@@ -838,6 +854,10 @@ do_divide (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a,
     case CLASS2 (rvc_nan, rvc_inf):
       /* NaN / ANY = NaN.  */
       *r = *a;
+      /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+         responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+         is on.  */
+      r->signalling = 0;
       r->sign = sign;
       return false;
 
@@ -940,12 +960,12 @@ do_compare (const REAL_VALUE_TYPE *a, const REAL_VALUE_TYPE *b,
       gcc_unreachable ();
     }
 
-  if (a->sign != b->sign)
-    return -a->sign - -b->sign;
-
   if (a->decimal || b->decimal)
     return decimal_do_compare (a, b, nan_result);
 
+  if (a->sign != b->sign)
+    return -a->sign - -b->sign;
+
   if (REAL_EXP (a) > REAL_EXP (b))
     ret = 1;
   else if (REAL_EXP (a) < REAL_EXP (b))
@@ -968,6 +988,10 @@ do_fix_trunc (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *a)
     case rvc_zero:
     case rvc_inf:
     case rvc_nan:
+      /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+         responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+         is on.  */
+      r->signalling = 0;
       break;
 
     case rvc_normal:
@@ -1026,7 +1050,13 @@ real_arithmetic (REAL_VALUE_TYPE *r, int icode, const REAL_VALUE_TYPE *op0,
 
     case MIN_EXPR:
       if (op1->cl == rvc_nan)
+      {
        *r = *op1;
+       /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+          responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+           is on.  */
+       r->signalling = 0;
+      }
       else if (do_compare (op0, op1, -1) < 0)
        *r = *op0;
       else
@@ -1035,7 +1065,13 @@ real_arithmetic (REAL_VALUE_TYPE *r, int icode, const REAL_VALUE_TYPE *op0,
 
     case MAX_EXPR:
       if (op1->cl == rvc_nan)
+      {
        *r = *op1;
+       /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+          responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+           is on.  */
+       r->signalling = 0;
+      }
       else if (do_compare (op0, op1, 1) < 0)
        *r = *op1;
       else
@@ -1166,6 +1202,10 @@ real_ldexp (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *op0, int exp)
     case rvc_zero:
     case rvc_inf:
     case rvc_nan:
+      /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+         responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+         is on.  */
+      r->signalling = 0;
       break;
 
     case rvc_normal:
@@ -1199,6 +1239,12 @@ real_isnan (const REAL_VALUE_TYPE *r)
   return (r->cl == rvc_nan);
 }
 
+/* Determine whether a floating-point value X is a signaling NaN.  */ 
+bool real_issignaling_nan (const REAL_VALUE_TYPE *r)
+{
+  return real_isnan (r) && r->signalling;
+}
+
 /* Determine whether a floating-point value X is finite.  */
 
 bool
@@ -1267,11 +1313,11 @@ real_identical (const REAL_VALUE_TYPE *a, const REAL_VALUE_TYPE *b)
   return true;
 }
 
-/* Try to change R into its exact multiplicative inverse in machine
-   mode MODE.  Return true if successful.  */
+/* Try to change R into its exact multiplicative inverse in format FMT.
+   Return true if successful.  */
 
 bool
-exact_real_inverse (machine_mode mode, REAL_VALUE_TYPE *r)
+exact_real_inverse (format_helper fmt, REAL_VALUE_TYPE *r)
 {
   const REAL_VALUE_TYPE *one = real_digit (1);
   REAL_VALUE_TYPE u;
@@ -1287,9 +1333,9 @@ exact_real_inverse (machine_mode mode, REAL_VALUE_TYPE *r)
   if (r->sig[SIGSZ-1] != SIG_MSB)
     return false;
 
-  /* Find the inverse and truncate to the required mode.  */
+  /* Find the inverse and truncate to the required format.  */
   do_divide (&u, one, r);
-  real_convert (&u, mode, &u);
+  real_convert (&u, fmt, &u);
 
   /* The rounding may have overflowed.  */
   if (u.cl != rvc_normal)
@@ -1349,7 +1395,7 @@ real_to_integer (const REAL_VALUE_TYPE *r)
     case rvc_inf:
     case rvc_nan:
     overflow:
-      i = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
+      i = HOST_WIDE_INT_1U << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
       if (!r->sign)
        i--;
       return i;
@@ -1808,15 +1854,13 @@ real_to_decimal_for_mode (char *str, const REAL_VALUE_TYPE *r_orig,
   /* Append the exponent.  */
   sprintf (last, "e%+d", dec_exp);
 
-#ifdef ENABLE_CHECKING
   /* Verify that we can read the original value back in.  */
-  if (mode != VOIDmode)
+  if (flag_checking && mode != VOIDmode)
     {
       real_from_string (&r, str);
       real_convert (&r, mode, &r);
       gcc_assert (real_identical (&r, r_orig));
     }
-#endif
 }
 
 /* Likewise, except always uses round-to-nearest.  */
@@ -2060,7 +2104,7 @@ real_from_string (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *str)
 
       /* Nonzero value, possibly overflowing or underflowing.  */
       mpfr_init2 (m, SIGNIFICAND_BITS);
-      inexact = mpfr_strtofr (m, str, NULL, 10, GMP_RNDZ);
+      inexact = mpfr_strtofr (m, str, NULL, 10, MPFR_RNDZ);
       /* The result should never be a NaN, and because the rounding is
         toward zero should never be an infinity.  */
       gcc_assert (!mpfr_nan_p (m) && !mpfr_inf_p (m));
@@ -2076,7 +2120,7 @@ real_from_string (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *str)
        }
       else
        {
-         real_from_mpfr (r, m, NULL_TREE, GMP_RNDZ);
+         real_from_mpfr (r, m, NULL_TREE, MPFR_RNDZ);
          /* 1 to 3 bits may have been shifted off (with a sticky bit)
             because the hex digits used in real_from_mpfr did not
             start with a digit 8 to f, but the exponent bounds above
@@ -2107,35 +2151,36 @@ real_from_string (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *str)
 /* Legacy.  Similar, but return the result directly.  */
 
 REAL_VALUE_TYPE
-real_from_string2 (const char *s, machine_mode mode)
+real_from_string2 (const char *s, format_helper fmt)
 {
   REAL_VALUE_TYPE r;
 
   real_from_string (&r, s);
-  if (mode != VOIDmode)
-    real_convert (&r, mode, &r);
+  if (fmt)
+    real_convert (&r, fmt, &r);
 
   return r;
 }
 
-/* Initialize R from string S and desired MODE. */
+/* Initialize R from string S and desired format FMT. */
 
 void
-real_from_string3 (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *s, machine_mode mode)
+real_from_string3 (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *s, format_helper fmt)
 {
-  if (DECIMAL_FLOAT_MODE_P (mode))
+  if (fmt.decimal_p ())
     decimal_real_from_string (r, s);
   else
     real_from_string (r, s);
 
-  if (mode != VOIDmode)
-    real_convert (r, mode, r);
+  if (fmt)
+    real_convert (r, fmt, r);
 }
 
-/* Initialize R from the wide_int VAL_IN.  The MODE is not VOIDmode,*/
+/* Initialize R from the wide_int VAL_IN.  Round it to format FMT if
+   FMT is nonnull.  */
 
 void
-real_from_integer (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
+real_from_integer (REAL_VALUE_TYPE *r, format_helper fmt,
                   const wide_int_ref &val_in, signop sgn)
 {
   if (val_in == 0)
@@ -2219,10 +2264,10 @@ real_from_integer (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
       normalize (r);
     }
 
-  if (DECIMAL_FLOAT_MODE_P (mode))
+  if (fmt.decimal_p ())
     decimal_from_integer (r);
-  else if (mode != VOIDmode)
-    real_convert (r, mode, r);
+  if (fmt)
+    real_convert (r, fmt, r);
 }
 
 /* Render R, an integral value, as a floating point constant with no
@@ -2386,9 +2431,9 @@ dconst_e_ptr (void)
     {
       mpfr_t m;
       mpfr_init2 (m, SIGNIFICAND_BITS);
-      mpfr_set_ui (m, 1, GMP_RNDN);
-      mpfr_exp (m, m, GMP_RNDN);
-      real_from_mpfr (&value, m, NULL_TREE, GMP_RNDN);
+      mpfr_set_ui (m, 1, MPFR_RNDN);
+      mpfr_exp (m, m, MPFR_RNDN);
+      real_from_mpfr (&value, m, NULL_TREE, MPFR_RNDN);
       mpfr_clear (m);
 
     }
@@ -2429,8 +2474,8 @@ dconst_sqrt2_ptr (void)
     {
       mpfr_t m;
       mpfr_init2 (m, SIGNIFICAND_BITS);
-      mpfr_sqrt_ui (m, 2, GMP_RNDN);
-      real_from_mpfr (&value, m, NULL_TREE, GMP_RNDN);
+      mpfr_sqrt_ui (m, 2, MPFR_RNDN);
+      real_from_mpfr (&value, m, NULL_TREE, MPFR_RNDN);
       mpfr_clear (m);
     }
   return &value;
@@ -2451,13 +2496,8 @@ real_inf (REAL_VALUE_TYPE *r)
 
 bool
 real_nan (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *str, int quiet,
-         machine_mode mode)
+         format_helper fmt)
 {
-  const struct real_format *fmt;
-
-  fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
-  gcc_assert (fmt);
-
   if (*str == 0)
     {
       if (quiet)
@@ -2531,7 +2571,7 @@ real_nan (REAL_VALUE_TYPE *r, const char *str, int quiet,
       /* Our MSB is always unset for NaNs.  */
       r->sig[SIGSZ-1] &= ~SIG_MSB;
 
-      /* Force quiet or signalling NaN.  */
+      /* Force quiet or signaling NaN.  */
       r->signalling = !quiet;
     }
 
@@ -2577,7 +2617,7 @@ real_maxval (REAL_VALUE_TYPE *r, int sign, machine_mode mode)
 /* Fills R with 2**N.  */
 
 void
-real_2expN (REAL_VALUE_TYPE *r, int n, machine_mode fmode)
+real_2expN (REAL_VALUE_TYPE *r, int n, format_helper fmt)
 {
   memset (r, 0, sizeof (*r));
 
@@ -2592,8 +2632,8 @@ real_2expN (REAL_VALUE_TYPE *r, int n, machine_mode fmode)
       SET_REAL_EXP (r, n);
       r->sig[SIGSZ-1] = SIG_MSB;
     }
-  if (DECIMAL_FLOAT_MODE_P (fmode))
-    decimal_real_convert (r, fmode, r);
+  if (fmt.decimal_p ())
+    decimal_real_convert (r, fmt, r);
 }
 
 \f
@@ -2615,7 +2655,7 @@ round_for_format (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r)
         (e.g. -O0 on '_Decimal32 x = 1.0 + 2.0dd'), but have not
         investigated whether this convert needs to be here, or
         something else is missing. */
-      decimal_real_convert (r, DFmode, r);
+      decimal_real_convert (r, REAL_MODE_FORMAT (DFmode), r);
     }
 
   p2 = fmt->p;
@@ -2627,6 +2667,7 @@ round_for_format (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r)
     {
     underflow:
       get_zero (r, r->sign);
+      /* FALLTHRU */
     case rvc_zero:
       if (!fmt->has_signed_zero)
        r->sign = 0;
@@ -2721,24 +2762,25 @@ round_for_format (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r)
   clear_significand_below (r, np2);
 }
 
-/* Extend or truncate to a new mode.  */
+/* Extend or truncate to a new format.  */
 
 void
-real_convert (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
+real_convert (REAL_VALUE_TYPE *r, format_helper fmt,
              const REAL_VALUE_TYPE *a)
 {
-  const struct real_format *fmt;
-
-  fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
-  gcc_assert (fmt);
-
   *r = *a;
 
   if (a->decimal || fmt->b == 10)
-    decimal_real_convert (r, mode, a);
+    decimal_real_convert (r, fmt, a);
 
   round_for_format (fmt, r);
 
+  /* Make resulting NaN value to be qNaN. The caller has the
+     responsibility to avoid the operation if flag_signaling_nans
+     is on.  */
+  if (r->cl == rvc_nan)
+    r->signalling = 0;
+
   /* round_for_format de-normalizes denormals.  Undo just that part.  */
   if (r->cl == rvc_normal)
     normalize (r);
@@ -2747,32 +2789,28 @@ real_convert (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
 /* Legacy.  Likewise, except return the struct directly.  */
 
 REAL_VALUE_TYPE
-real_value_truncate (machine_mode mode, REAL_VALUE_TYPE a)
+real_value_truncate (format_helper fmt, REAL_VALUE_TYPE a)
 {
   REAL_VALUE_TYPE r;
-  real_convert (&r, mode, &a);
+  real_convert (&r, fmt, &a);
   return r;
 }
 
-/* Return true if truncating to MODE is exact.  */
+/* Return true if truncating to FMT is exact.  */
 
 bool
-exact_real_truncate (machine_mode mode, const REAL_VALUE_TYPE *a)
+exact_real_truncate (format_helper fmt, const REAL_VALUE_TYPE *a)
 {
-  const struct real_format *fmt;
   REAL_VALUE_TYPE t;
   int emin2m1;
 
-  fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
-  gcc_assert (fmt);
-
   /* Don't allow conversion to denormals.  */
   emin2m1 = fmt->emin - 1;
   if (REAL_EXP (a) <= emin2m1)
     return false;
 
-  /* After conversion to the new mode, the value must be identical.  */
-  real_convert (&t, mode, a);
+  /* After conversion to the new format, the value must be identical.  */
+  real_convert (&t, fmt, a);
   return real_identical (&t, a);
 }
 
@@ -2783,8 +2821,8 @@ exact_real_truncate (machine_mode mode, const REAL_VALUE_TYPE *a)
    Legacy: return word 0 for implementing REAL_VALUE_TO_TARGET_SINGLE.  */
 
 long
-real_to_target_fmt (long *buf, const REAL_VALUE_TYPE *r_orig,
-                   const struct real_format *fmt)
+real_to_target (long *buf, const REAL_VALUE_TYPE *r_orig,
+               format_helper fmt)
 {
   REAL_VALUE_TYPE r;
   long buf1;
@@ -2799,62 +2837,32 @@ real_to_target_fmt (long *buf, const REAL_VALUE_TYPE *r_orig,
   return *buf;
 }
 
-/* Similar, but look up the format from MODE.  */
-
-long
-real_to_target (long *buf, const REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode)
-{
-  const struct real_format *fmt;
-
-  fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
-  gcc_assert (fmt);
-
-  return real_to_target_fmt (buf, r, fmt);
-}
-
 /* Read R from the given target format.  Read the words of the result
    in target word order in BUF.  There are always 32 bits in each
    long, no matter the size of the host long.  */
 
 void
-real_from_target_fmt (REAL_VALUE_TYPE *r, const long *buf,
-                     const struct real_format *fmt)
-{
-  (*fmt->decode) (fmt, r, buf);
-}
-
-/* Similar, but look up the format from MODE.  */
-
-void
-real_from_target (REAL_VALUE_TYPE *r, const long *buf, machine_mode mode)
+real_from_target (REAL_VALUE_TYPE *r, const long *buf, format_helper fmt)
 {
-  const struct real_format *fmt;
-
-  fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
-  gcc_assert (fmt);
-
   (*fmt->decode) (fmt, r, buf);
 }
 
 /* Return the number of bits of the largest binary value that the
-   significand of MODE will hold.  */
+   significand of FMT will hold.  */
 /* ??? Legacy.  Should get access to real_format directly.  */
 
 int
-significand_size (machine_mode mode)
+significand_size (format_helper fmt)
 {
-  const struct real_format *fmt;
-
-  fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
   if (fmt == NULL)
     return 0;
 
   if (fmt->b == 10)
     {
       /* Return the size in bits of the largest binary value that can be
-        held by the decimal coefficient for this mode.  This is one more
+        held by the decimal coefficient for this format.  This is one more
         than the number of bits required to hold the largest coefficient
-        of this mode.  */
+        of this format.  */
       double log2_10 = 3.3219281;
       return fmt->p * log2_10;
     }
@@ -2879,7 +2887,7 @@ real_hash (const REAL_VALUE_TYPE *r)
       return h;
 
     case rvc_normal:
-      h |= REAL_EXP (r) << 3;
+      h |= (unsigned int)REAL_EXP (r) << 3;
       break;
 
     case rvc_nan:
@@ -3035,6 +3043,7 @@ const struct real_format ieee_single_format =
     128,
     31,
     31,
+    32,
     false,
     true,
     true,
@@ -3057,6 +3066,7 @@ const struct real_format mips_single_format =
     128,
     31,
     31,
+    32,
     false,
     true,
     true,
@@ -3079,6 +3089,7 @@ const struct real_format motorola_single_format =
     128,
     31,
     31,
+    32,
     false,
     true,
     true,
@@ -3112,6 +3123,7 @@ const struct real_format spu_single_format =
     129,
     31,
     31,
+    0,
     true,
     false,
     false,
@@ -3322,6 +3334,7 @@ const struct real_format ieee_double_format =
     1024,
     63,
     63,
+    64,
     false,
     true,
     true,
@@ -3344,6 +3357,7 @@ const struct real_format mips_double_format =
     1024,
     63,
     63,
+    64,
     false,
     true,
     true,
@@ -3366,6 +3380,7 @@ const struct real_format motorola_double_format =
     1024,
     63,
     63,
+    64,
     false,
     true,
     true,
@@ -3711,6 +3726,7 @@ const struct real_format ieee_extended_motorola_format =
     16384,
     95,
     95,
+    0,
     false,
     true,
     true,
@@ -3733,6 +3749,7 @@ const struct real_format ieee_extended_intel_96_format =
     16384,
     79,
     79,
+    65,
     false,
     true,
     true,
@@ -3755,6 +3772,7 @@ const struct real_format ieee_extended_intel_128_format =
     16384,
     79,
     79,
+    65,
     false,
     true,
     true,
@@ -3779,6 +3797,7 @@ const struct real_format ieee_extended_intel_96_round_53_format =
     16384,
     79,
     79,
+    33,
     false,
     true,
     true,
@@ -3868,6 +3887,7 @@ const struct real_format ibm_extended_format =
     1024,
     127,
     -1,
+    0,
     false,
     true,
     true,
@@ -3890,6 +3910,7 @@ const struct real_format mips_extended_format =
     1024,
     127,
     -1,
+    0,
     false,
     true,
     true,
@@ -4154,6 +4175,7 @@ const struct real_format ieee_quad_format =
     16384,
     127,
     127,
+    128,
     false,
     true,
     true,
@@ -4176,6 +4198,7 @@ const struct real_format mips_quad_format =
     16384,
     127,
     127,
+    128,
     false,
     true,
     true,
@@ -4477,6 +4500,7 @@ const struct real_format vax_f_format =
     127,
     15,
     15,
+    0,
     false,
     false,
     false,
@@ -4499,6 +4523,7 @@ const struct real_format vax_d_format =
     127,
     15,
     15,
+    0,
     false,
     false,
     false,
@@ -4521,6 +4546,7 @@ const struct real_format vax_g_format =
     1023,
     15,
     15,
+    0,
     false,
     false,
     false,
@@ -4598,6 +4624,7 @@ const struct real_format decimal_single_format =
     97,
     31,
     31,
+    32,
     false,
     true,
     true,
@@ -4621,6 +4648,7 @@ const struct real_format decimal_double_format =
     385,
     63,
     63,
+    64,
     false,
     true,
     true,
@@ -4644,6 +4672,7 @@ const struct real_format decimal_quad_format =
     6145,
     127,
     127,
+    128,
     false,
     true,
     true,
@@ -4770,6 +4799,116 @@ decode_ieee_half (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r,
     }
 }
 
+/* Encode arm_bfloat types.  */
+static void
+encode_arm_bfloat_half (const struct real_format *fmt, long *buf,
+                   const REAL_VALUE_TYPE *r)
+{
+  unsigned long image, sig, exp;
+  unsigned long sign = r->sign;
+  bool denormal = (r->sig[SIGSZ-1] & SIG_MSB) == 0;
+
+  image = sign << 15;
+  sig = (r->sig[SIGSZ-1] >> (HOST_BITS_PER_LONG - 8)) & 0x7f;
+
+  switch (r->cl)
+    {
+    case rvc_zero:
+      break;
+
+    case rvc_inf:
+      if (fmt->has_inf)
+       image |= 255 << 7;
+      else
+       image |= 0x7fff;
+      break;
+
+    case rvc_nan:
+      if (fmt->has_nans)
+       {
+         if (r->canonical)
+           sig = (fmt->canonical_nan_lsbs_set ? (1 << 6) - 1 : 0);
+         if (r->signalling == fmt->qnan_msb_set)
+           sig &= ~(1 << 6);
+         else
+           sig |= 1 << 6;
+         if (sig == 0)
+           sig = 1 << 5;
+
+         image |= 255 << 7;
+         image |= sig;
+       }
+      else
+       image |= 0x7fff;
+      break;
+
+    case rvc_normal:
+      if (denormal)
+       exp = 0;
+      else
+      exp = REAL_EXP (r) + 127 - 1;
+      image |= exp << 7;
+      image |= sig;
+      break;
+
+    default:
+      gcc_unreachable ();
+    }
+
+  buf[0] = image;
+}
+
+/* Decode arm_bfloat types.  */
+static void
+decode_arm_bfloat_half (const struct real_format *fmt, REAL_VALUE_TYPE *r,
+                   const long *buf)
+{
+  unsigned long image = buf[0] & 0xffff;
+  bool sign = (image >> 15) & 1;
+  int exp = (image >> 7) & 0xff;
+
+  memset (r, 0, sizeof (*r));
+  image <<= HOST_BITS_PER_LONG - 8;
+  image &= ~SIG_MSB;
+
+  if (exp == 0)
+    {
+      if (image && fmt->has_denorm)
+       {
+         r->cl = rvc_normal;
+         r->sign = sign;
+         SET_REAL_EXP (r, -126);
+         r->sig[SIGSZ-1] = image << 1;
+         normalize (r);
+       }
+      else if (fmt->has_signed_zero)
+       r->sign = sign;
+    }
+  else if (exp == 255 && (fmt->has_nans || fmt->has_inf))
+    {
+      if (image)
+       {
+         r->cl = rvc_nan;
+         r->sign = sign;
+         r->signalling = (((image >> (HOST_BITS_PER_LONG - 2)) & 1)
+                          ^ fmt->qnan_msb_set);
+         r->sig[SIGSZ-1] = image;
+       }
+      else
+       {
+         r->cl = rvc_inf;
+         r->sign = sign;
+       }
+    }
+  else
+    {
+      r->cl = rvc_normal;
+      r->sign = sign;
+      SET_REAL_EXP (r, exp - 127 + 1);
+      r->sig[SIGSZ-1] = image | SIG_MSB;
+    }
+}
+
 /* Half-precision format, as specified in IEEE 754R.  */
 const struct real_format ieee_half_format =
   {
@@ -4782,6 +4921,7 @@ const struct real_format ieee_half_format =
     16,
     15,
     15,
+    16,
     false,
     true,
     true,
@@ -4807,6 +4947,7 @@ const struct real_format arm_half_format =
     17,
     15,
     15,
+    0,
     false,
     true,
     false,
@@ -4817,6 +4958,33 @@ const struct real_format arm_half_format =
     false,
     "arm_half"
   };
+
+/* ARM Bfloat half-precision format.  This format resembles a truncated
+   (16-bit) version of the 32-bit IEEE 754 single-precision floating-point
+   format.  */
+const struct real_format arm_bfloat_half_format =
+  {
+    encode_arm_bfloat_half,
+    decode_arm_bfloat_half,
+    2,
+    8,
+    8,
+    -125,
+    128,
+    15,
+    15,
+    0,
+    false,
+    true,
+    true,
+    true,
+    true,
+    true,
+    true,
+    false,
+    "arm_bfloat_half"
+  };
+
 \f
 /* A synthetic "format" for internal arithmetic.  It's the size of the
    internal significand minus the two bits needed for proper rounding.
@@ -4853,6 +5021,7 @@ const struct real_format real_internal_format =
     MAX_EXP,
     -1,
     -1,
+    0,
     false,
     false,
     true,
@@ -4864,14 +5033,14 @@ const struct real_format real_internal_format =
     "real_internal"
   };
 \f
-/* Calculate X raised to the integer exponent N in mode MODE and store
+/* Calculate X raised to the integer exponent N in format FMT and store
    the result in R.  Return true if the result may be inexact due to
    loss of precision.  The algorithm is the classic "left-to-right binary
    method" described in section 4.6.3 of Donald Knuth's "Seminumerical
    Algorithms", "The Art of Computer Programming", Volume 2.  */
 
 bool
-real_powi (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
+real_powi (REAL_VALUE_TYPE *r, format_helper fmt,
           const REAL_VALUE_TYPE *x, HOST_WIDE_INT n)
 {
   unsigned HOST_WIDE_INT bit;
@@ -4896,7 +5065,7 @@ real_powi (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
     neg = false;
 
   t = *x;
-  bit = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
+  bit = HOST_WIDE_INT_1U << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
   for (i = 0; i < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; i++)
     {
       if (init)
@@ -4913,27 +5082,27 @@ real_powi (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
   if (neg)
     inexact |= do_divide (&t, &dconst1, &t);
 
-  real_convert (r, mode, &t);
+  real_convert (r, fmt, &t);
   return inexact;
 }
 
 /* Round X to the nearest integer not larger in absolute value, i.e.
-   towards zero, placing the result in R in mode MODE.  */
+   towards zero, placing the result in R in format FMT.  */
 
 void
-real_trunc (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
+real_trunc (REAL_VALUE_TYPE *r, format_helper fmt,
            const REAL_VALUE_TYPE *x)
 {
   do_fix_trunc (r, x);
-  if (mode != VOIDmode)
-    real_convert (r, mode, r);
+  if (fmt)
+    real_convert (r, fmt, r);
 }
 
 /* Round X to the largest integer not greater in value, i.e. round
-   down, placing the result in R in mode MODE.  */
+   down, placing the result in R in format FMT.  */
 
 void
-real_floor (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
+real_floor (REAL_VALUE_TYPE *r, format_helper fmt,
            const REAL_VALUE_TYPE *x)
 {
   REAL_VALUE_TYPE t;
@@ -4941,17 +5110,17 @@ real_floor (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
   do_fix_trunc (&t, x);
   if (! real_identical (&t, x) && x->sign)
     do_add (&t, &t, &dconstm1, 0);
-  if (mode != VOIDmode)
-    real_convert (r, mode, &t);
+  if (fmt)
+    real_convert (r, fmt, &t);
   else
     *r = t;
 }
 
 /* Round X to the smallest integer not less then argument, i.e. round
-   up, placing the result in R in mode MODE.  */
+   up, placing the result in R in format FMT.  */
 
 void
-real_ceil (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
+real_ceil (REAL_VALUE_TYPE *r, format_helper fmt,
           const REAL_VALUE_TYPE *x)
 {
   REAL_VALUE_TYPE t;
@@ -4959,8 +5128,8 @@ real_ceil (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
   do_fix_trunc (&t, x);
   if (! real_identical (&t, x) && ! x->sign)
     do_add (&t, &t, &dconst1, 0);
-  if (mode != VOIDmode)
-    real_convert (r, mode, &t);
+  if (fmt)
+    real_convert (r, fmt, &t);
   else
     *r = t;
 }
@@ -4969,13 +5138,108 @@ real_ceil (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
    zero.  */
 
 void
-real_round (REAL_VALUE_TYPE *r, machine_mode mode,
+real_round (REAL_VALUE_TYPE *r, format_helper fmt,
            const REAL_VALUE_TYPE *x)
 {
   do_add (r, x, &dconsthalf, x->sign);
   do_fix_trunc (r, r);
-  if (mode != VOIDmode)
-    real_convert (r, mode, r);
+  if (fmt)
+    real_convert (r, fmt, r);
+}
+
+/* Return true including 0 if integer part of R is even, else return
+   false.  The function is not valid for rvc_inf and rvc_nan classes.  */
+
+bool
+is_even (REAL_VALUE_TYPE *r)
+{
+  gcc_assert (r->cl != rvc_inf);
+  gcc_assert (r->cl != rvc_nan);
+
+  if (r->cl == rvc_zero)
+    return true;
+
+  /* For (-1,1), number is even.  */
+  if (REAL_EXP (r) <= 0)
+    return true;
+
+  /* Check lowest bit, if not set, return true.  */
+  else if (REAL_EXP (r) <= SIGNIFICAND_BITS)
+    {
+      unsigned int n = SIGNIFICAND_BITS - REAL_EXP (r);
+      int w = n / HOST_BITS_PER_LONG;
+
+      unsigned long num = ((unsigned long)1 << (n % HOST_BITS_PER_LONG));
+
+      if ((r->sig[w] & num) == 0)
+       return true;
+    }
+  else
+    return true;
+
+  return false;
+}
+
+/* Return true if R is halfway between two integers, else return
+   false.  The function is not valid for rvc_inf and rvc_nan classes.  */
+
+bool
+is_halfway_below (const REAL_VALUE_TYPE *r)
+{
+  gcc_assert (r->cl != rvc_inf);
+  gcc_assert (r->cl != rvc_nan);
+  int i;
+
+  if (r->cl == rvc_zero)
+    return false;
+
+  /* For numbers (-0.5,0) and (0,0.5).  */
+  if (REAL_EXP (r) < 0)
+    return false;
+
+  else if (REAL_EXP (r) < SIGNIFICAND_BITS)
+    {
+      unsigned int n = SIGNIFICAND_BITS - REAL_EXP (r) - 1;
+      int w = n / HOST_BITS_PER_LONG;
+
+      for (i = 0; i < w; ++i)
+       if (r->sig[i] != 0)
+         return false;
+
+      unsigned long num = ((unsigned long)1 << (n % HOST_BITS_PER_LONG));
+
+      if (((r->sig[w] & num) != 0) && ((r->sig[w] & (num-1)) == 0))
+       return true;
+    }
+  return false;
+}
+
+/* Round X to nearest integer, rounding halfway cases towards even.  */
+
+void
+real_roundeven (REAL_VALUE_TYPE *r, format_helper fmt,
+               const REAL_VALUE_TYPE *x)
+{
+  if (is_halfway_below (x))
+    {
+      /* Special case as -0.5 rounds to -0.0 and
+        similarly +0.5 rounds to +0.0.  */
+      if (REAL_EXP (x) == 0)
+       {
+         *r = *x;
+         clear_significand_below (r, SIGNIFICAND_BITS);
+       }
+      else
+       {
+         do_add (r, x, &dconsthalf, x->sign);
+         if (!is_even (r))
+           do_add (r, r, &dconstm1, x->sign);
+       }
+      if (fmt)
+       real_convert (r, fmt, r);
+    }
+  else
+    real_round (r, fmt, x);
 }
 
 /* Set the sign of R to the sign of X.  */
@@ -4986,27 +5250,148 @@ real_copysign (REAL_VALUE_TYPE *r, const REAL_VALUE_TYPE *x)
   r->sign = x->sign;
 }
 
-/* Check whether the real constant value given is an integer.  */
+/* Check whether the real constant value given is an integer.
+   Returns false for signaling NaN.  */
 
 bool
-real_isinteger (const REAL_VALUE_TYPE *c, machine_mode mode)
+real_isinteger (const REAL_VALUE_TYPE *c, format_helper fmt)
 {
   REAL_VALUE_TYPE cint;
 
-  real_trunc (&cint, mode, c);
+  real_trunc (&cint, fmt, c);
   return real_identical (c, &cint);
 }
 
+/* Check whether C is an integer that fits in a HOST_WIDE_INT,
+   storing it in *INT_OUT if so.  */
+
+bool
+real_isinteger (const REAL_VALUE_TYPE *c, HOST_WIDE_INT *int_out)
+{
+  REAL_VALUE_TYPE cint;
+
+  HOST_WIDE_INT n = real_to_integer (c);
+  real_from_integer (&cint, VOIDmode, n, SIGNED);
+  if (real_identical (c, &cint))
+    {
+      *int_out = n;
+      return true;
+    }
+  return false;
+}
+
+/* Calculate nextafter (X, Y) or nexttoward (X, Y).  Return true if
+   underflow or overflow needs to be raised.  */
+
+bool
+real_nextafter (REAL_VALUE_TYPE *r, format_helper fmt,
+               const REAL_VALUE_TYPE *x, const REAL_VALUE_TYPE *y)
+{
+  int cmp = do_compare (x, y, 2);
+  /* If either operand is NaN, return qNaN.  */
+  if (cmp == 2)
+    {
+      get_canonical_qnan (r, 0);
+      return false;
+    }
+  /* If x == y, return y cast to target type.  */
+  if (cmp == 0)
+    {
+      real_convert (r, fmt, y);
+      return false;
+    }
+
+  if (x->cl == rvc_zero)
+    {
+      get_zero (r, y->sign);
+      r->cl = rvc_normal;
+      SET_REAL_EXP (r, fmt->emin - fmt->p + 1);
+      r->sig[SIGSZ - 1] = SIG_MSB;
+      return false;
+    }
+
+  int np2 = SIGNIFICAND_BITS - fmt->p;
+  /* For denormals adjust np2 correspondingly.  */
+  if (x->cl == rvc_normal && REAL_EXP (x) < fmt->emin)
+    np2 += fmt->emin - REAL_EXP (x);
+
+  REAL_VALUE_TYPE u;
+  get_zero (r, x->sign);
+  get_zero (&u, 0);
+  set_significand_bit (&u, np2);
+  r->cl = rvc_normal;
+  SET_REAL_EXP (r, REAL_EXP (x));
+
+  if (x->cl == rvc_inf)
+    {
+      bool borrow = sub_significands (r, r, &u, 0);
+      gcc_assert (borrow);
+      SET_REAL_EXP (r, fmt->emax);
+    }
+  else if (cmp == (x->sign ? 1 : -1))
+    {
+      if (add_significands (r, x, &u))
+       {
+         /* Overflow.  Means the significand had been all ones, and
+            is now all zeros.  Need to increase the exponent, and
+            possibly re-normalize it.  */
+         SET_REAL_EXP (r, REAL_EXP (r) + 1);
+         if (REAL_EXP (r) > fmt->emax)
+           {
+             get_inf (r, x->sign);
+             return true;
+           }
+         r->sig[SIGSZ - 1] = SIG_MSB;
+       }
+    }
+  else
+    {
+      if (REAL_EXP (x) > fmt->emin && x->sig[SIGSZ - 1] == SIG_MSB)
+       {
+         int i;
+         for (i = SIGSZ - 2; i >= 0; i--)
+           if (x->sig[i])
+             break;
+         if (i < 0)
+           {
+             /* When mantissa is 1.0, we need to subtract only
+                half of u: nextafter (1.0, 0.0) is 1.0 - __DBL_EPSILON__ / 2
+                rather than 1.0 - __DBL_EPSILON__.  */
+             clear_significand_bit (&u, np2);
+             np2--;
+             set_significand_bit (&u, np2);
+           }
+       }
+      sub_significands (r, x, &u, 0);
+    }
+
+  /* Clear out trailing garbage.  */
+  clear_significand_below (r, np2);
+  normalize (r);
+  if (REAL_EXP (r) <= fmt->emin - fmt->p)
+    {
+      get_zero (r, x->sign);
+      return true;
+    }
+  return r->cl == rvc_zero || REAL_EXP (r) < fmt->emin;
+}
+
 /* Write into BUF the maximum representable finite floating-point
    number, (1 - b**-p) * b**emax for a given FP format FMT as a hex
    float string.  LEN is the size of BUF, and the buffer must be large
-   enough to contain the resulting string.  */
+   enough to contain the resulting string.  If NORM_MAX, instead write
+   the maximum representable finite normalized floating-point number,
+   defined to be such that all choices of digits for that exponent are
+   representable in the format (this only makes a difference for IBM
+   long double).  */
 
 void
-get_max_float (const struct real_format *fmt, char *buf, size_t len)
+get_max_float (const struct real_format *fmt, char *buf, size_t len,
+              bool norm_max)
 {
   int i, n;
   char *p;
+  bool is_ibm_extended = fmt->pnan < fmt->p;
 
   strcpy (buf, "0x0.");
   n = fmt->p;
@@ -5014,8 +5399,9 @@ get_max_float (const struct real_format *fmt, char *buf, size_t len)
     *p++ = 'f';
   if (i < n)
     *p++ = "08ce"[n - i];
-  sprintf (p, "p%d", fmt->emax);
-  if (fmt->pnan < fmt->p)
+  sprintf (p, "p%d",
+          (is_ibm_extended && norm_max) ? fmt->emax - 1 : fmt->emax);
+  if (is_ibm_extended && !norm_max)
     {
       /* This is an IBM extended double format made up of two IEEE
         doubles.  The value of the long double is the sum of the
@@ -5029,6 +5415,19 @@ get_max_float (const struct real_format *fmt, char *buf, size_t len)
   gcc_assert (strlen (buf) < len);
 }
 
+/* True if all values of integral type can be represented
+   by this floating-point type exactly.  */
+
+bool format_helper::can_represent_integral_type_p (tree type) const
+{
+  gcc_assert (! decimal_p () && INTEGRAL_TYPE_P (type));
+
+  /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
+     only one mantissa bit.  */
+  bool signed_p = TYPE_SIGN (type) == SIGNED;
+  return TYPE_PRECISION (type) - signed_p <= significand_size (*this);
+}
+
 /* True if mode M has a NaN representation and
    the treatment of NaN operands is important.  */
 
@@ -5132,3 +5531,29 @@ HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (const_rtx x)
 {
   return HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (GET_MODE (x));
 }
+
+/* Fills r with the largest value such that 1 + r*r won't overflow.
+   This is used in both sin (atan (x)) and cos (atan(x)) optimizations. */
+
+void
+build_sinatan_real (REAL_VALUE_TYPE * r, tree type)
+{
+  REAL_VALUE_TYPE maxval;
+  mpfr_t mpfr_const1, mpfr_c, mpfr_maxval;
+  machine_mode mode = TYPE_MODE (type);
+  const struct real_format * fmt = REAL_MODE_FORMAT (mode);
+
+  real_maxval (&maxval, 0, mode);
+
+  mpfr_inits (mpfr_const1, mpfr_c, mpfr_maxval, NULL);
+
+  mpfr_from_real (mpfr_const1, &dconst1, MPFR_RNDN);
+  mpfr_from_real (mpfr_maxval, &maxval,  MPFR_RNDN);
+
+  mpfr_sub (mpfr_c, mpfr_maxval, mpfr_const1, MPFR_RNDN);
+  mpfr_sqrt (mpfr_c, mpfr_c, MPFR_RNDZ);
+
+  real_from_mpfr (r, mpfr_c, fmt, MPFR_RNDZ);
+  
+  mpfr_clears (mpfr_const1, mpfr_c, mpfr_maxval, NULL);
+}