1// REQUIRES: target-is-powerpc64le
2// RUN: %clang_builtins %s %librt -o %t && %run %t
3#include <stdio.h>
4#include "DD.h"
5
6long double __gcc_qmul(long double x, long double y);
7int memcmp(const void *, const void *, __typeof__(sizeof(0)));
8
9double testAccuracy();
10int testEdgeCases();
11
12int main(int argc, char *argv[]) {
13 if (testEdgeCases())
14 return 1;
15
16 if (testAccuracy() > 2.0)
17 return 1;
18
19 return 0;
20}
21
22struct testVector {
23 double xhi; double xlo;
24 double yhi; double ylo;
25 double rhi; double rlo;
26};
27
28#define INFINITY __builtin_inf()
29#define HUGE 0x1.fffffffffffffp1023
30#define QNAN __builtin_nan("")
31
32const struct testVector edgeCases[] = {
33{ .xhi: 0.0, .xlo: 0.0, .yhi: 0.0, .ylo: 0.0, .rhi: 0.0, .rlo: 0.0 },
34{ .xhi: -0.0, .xlo: 0.0, .yhi: 0.0, .ylo: 0.0, .rhi: -0.0, .rlo: 0.0 },
35{ .xhi: 0.0, .xlo: 0.0, .yhi: -0.0, .ylo: 0.0, .rhi: -0.0, .rlo: 0.0 },
36{ .xhi: -0.0, .xlo: 0.0, .yhi: -0.0, .ylo: 0.0, .rhi: 0.0, .rlo: 0.0 },
37
38{ INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: 0.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
39{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: 0.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
40{ INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -0.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
41{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -0.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
42{ INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: 1.0, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
43{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: 1.0, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
44{ INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -1.0, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
45{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -1.0, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
46{ INFINITY, .xlo: 0.0, HUGE, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
47{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, HUGE, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
48{ INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -HUGE, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
49{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -HUGE, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
50{ INFINITY, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
51{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
52{ INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
53{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
54{ .xhi: 0.0, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
55{ .xhi: 0.0, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
56{ .xhi: -0.0, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
57{ .xhi: -0.0, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
58{ .xhi: 1.0, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
59{ .xhi: 1.0, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
60{ .xhi: -1.0, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
61{ .xhi: -1.0, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
62{ HUGE, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
63{ HUGE, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
64{ .xhi: -HUGE, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, .rhi: -INFINITY, .rlo: 0.0 },
65{ .xhi: -HUGE, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, INFINITY, .rlo: 0.0 },
66
67{ QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: 0.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
68{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: 0.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
69{ QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -0.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
70{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -0.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
71{ QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: 1.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
72{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: 1.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
73{ QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -1.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
74{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -1.0, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
75{ QNAN, .xlo: 0.0, HUGE, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
76{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, HUGE, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
77{ QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -HUGE, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
78{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -HUGE, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
79{ QNAN, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
80{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, INFINITY, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
81{ QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
82{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -INFINITY, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
83{ QNAN, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
84{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
85{ QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
86{ .xhi: -QNAN, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
87{ .xhi: 0.0, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
88{ .xhi: 0.0, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
89{ .xhi: -0.0, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
90{ .xhi: -0.0, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
91{ .xhi: 1.0, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
92{ .xhi: 1.0, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
93{ .xhi: -1.0, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
94{ .xhi: -1.0, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
95{ HUGE, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
96{ HUGE, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
97{ .xhi: -HUGE, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
98{ .xhi: -HUGE, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
99{ INFINITY, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
100{ INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
101{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
102{ .xhi: -INFINITY, .xlo: 0.0, .yhi: -QNAN, .ylo: 0.0, QNAN, .rlo: 0.0 },
103};
104
105const int numEdgeCases = sizeof(edgeCases) / sizeof(struct testVector);
106
107
108int testEdgeCases() {
109 int i;
110 DD a, b, c, r;
111 for (i=0; i<numEdgeCases; ++i) {
112 a.hi = edgeCases[i].xhi;
113 a.lo = edgeCases[i].xlo;
114 b.hi = edgeCases[i].yhi;
115 b.lo = edgeCases[i].ylo;
116 r.hi = edgeCases[i].rhi;
117 r.lo = edgeCases[i].rlo;
118
119 int error;
120
121 DD c = { .ld = __gcc_qmul(x: a.ld, y: b.ld) };
122
123 if (r.hi != r.hi) {
124 if (c.hi == c.hi)
125 error = 1;
126 else if (c.lo != 0.0)
127 error = 1;
128 else
129 error = 0;
130 }
131
132 else if (r.hi == 0.0)
133 error = memcmp(&c, &r, sizeof(DD));
134
135 else
136 error = ((c.hi != r.hi) || (c.lo != r.lo));
137
138 if (error) {
139 printf(format: "Error on edge case %a x %a: expected (%a, %a), got (%a, %a).\n", a.hi, b.hi, r.hi, r.lo, c.hi, c.lo);
140 return 1;
141 }
142 }
143
144 return 0;
145}
146
147
148/*
149
150 Code for generating the test cases, requires the mpfr package to run.
151
152 #include <stdio.h>
153 #include <stdlib.h>
154 #include <mpfr.h>
155 #include <math.h>
156
157 #ifdef __x86_64__
158 #define randlength 2
159 #else
160 #define randlength 4
161 #endif
162
163 void printTest(mpfr_t a, mpfr_t b, mpfr_t c) {
164 static const double INFINITYD = __builtin_INFINITY();
165
166 MPFR_DECL_INIT(tmp, 53);
167
168 double ahi = mpfr_get_d(a, GMP_RNDN);
169 mpfr_set_d(tmp, ahi, GMP_RNDN);
170 mpfr_sub(tmp, a, tmp, GMP_RNDN);
171 double alo = mpfr_get_d(tmp, GMP_RNDN);
172 printf("{%0.13a, %0.13a, ", ahi, alo);
173
174 double bhi = mpfr_get_d(b, GMP_RNDN);
175 mpfr_set_d(tmp, bhi, GMP_RNDN);
176 mpfr_sub(tmp, b, tmp, GMP_RNDN);
177 double blo = mpfr_get_d(tmp, GMP_RNDN);
178 printf("%0.13a, %0.13a, ", bhi, blo);
179
180 double chi = mpfr_get_d(c, GMP_RNDN);
181 mpfr_set_d(tmp, chi, GMP_RNDN);
182 mpfr_sub(tmp, c, tmp, GMP_RNDN);
183 double clo = isINFINITY(chi) ? 0.0 : mpfr_get_d(tmp, GMP_RNDN);
184 printf("%0.13a, %0.13a},\n", chi, clo);
185 }
186
187 int main(int argc, char *argv[]) {
188
189 MPFR_DECL_INIT(a, 106);
190 MPFR_DECL_INIT(b, 106);
191 MPFR_DECL_INIT(c, 106);
192
193 int exponent_range = atoi(argv[1]);
194
195 int i;
196 for (i=0; i<128; ++i) {
197 mpfr_random2(a, randlength, exponent_range);
198 mpfr_random2(b, randlength, exponent_range);
199 mpfr_mul(c, a, b, GMP_RNDN);
200 printTest(a, b, c);
201
202 mpfr_neg(b, b, GMP_RNDN);
203 mpfr_mul(c, a, b, GMP_RNDN);
204 printTest(a, b, c);
205
206 mpfr_neg(a, a, GMP_RNDN);
207 mpfr_neg(b, b, GMP_RNDN);
208 mpfr_mul(c, a, b, GMP_RNDN);
209 printTest(a, b, c);
210
211 mpfr_neg(b, b, GMP_RNDN);
212 mpfr_mul(c, a, b, GMP_RNDN);
213 printTest(a, b, c);
214 }
215 return 0;
216 }
217
218 */
219
220const struct testVector accuracyTests[] = {
221{.xhi: 0x1.00001ffffff00p-784, .xlo: 0x1.fffff83ff8000p-839, .yhi: 0x1.00ffc00ffff00p-771, .ylo: 0x1.fe0007fffff00p-827, .rhi: 0x0.0000000000000p+0, .rlo: 0x0.0000000000000p+0},
222{.xhi: 0x1.00001ffffff00p-784, .xlo: 0x1.fffff83ff8000p-839, .yhi: -0x1.00ffc00ffff00p-771, .ylo: -0x1.fe0007fffff00p-827, .rhi: -0x0.0000000000000p+0, .rlo: -0x0.0000000000000p+0},
223{.xhi: -0x1.00001ffffff00p-784, .xlo: -0x1.fffff83ff8000p-839, .yhi: 0x1.00ffc00ffff00p-771, .ylo: 0x1.fe0007fffff00p-827, .rhi: -0x0.0000000000000p+0, .rlo: -0x0.0000000000000p+0},
224{.xhi: -0x1.00001ffffff00p-784, .xlo: -0x1.fffff83ff8000p-839, .yhi: -0x1.00ffc00ffff00p-771, .ylo: -0x1.fe0007fffff00p-827, .rhi: 0x0.0000000000000p+0, .rlo: 0x0.0000000000000p+0},
225{.xhi: 0x1.00001fffff800p-705, .xlo: 0x1.fffffffe00000p-779, .yhi: 0x1.3fffffff80000p+666, .ylo: 0x1.ffffffff00000p+593, .rhi: 0x1.400027ff7f5ffp-39, .rlo: 0x1.e0001ffe80000p-111},
226{.xhi: 0x1.00001fffff800p-705, .xlo: 0x1.fffffffe00000p-779, .yhi: -0x1.3fffffff80000p+666, .ylo: -0x1.ffffffff00000p+593, .rhi: -0x1.400027ff7f5ffp-39, .rlo: -0x1.e0001ffe80000p-111},
227{.xhi: -0x1.00001fffff800p-705, .xlo: -0x1.fffffffe00000p-779, .yhi: 0x1.3fffffff80000p+666, .ylo: 0x1.ffffffff00000p+593, .rhi: -0x1.400027ff7f5ffp-39, .rlo: -0x1.e0001ffe80000p-111},
228{.xhi: -0x1.00001fffff800p-705, .xlo: -0x1.fffffffe00000p-779, .yhi: -0x1.3fffffff80000p+666, .ylo: -0x1.ffffffff00000p+593, .rhi: 0x1.400027ff7f5ffp-39, .rlo: 0x1.e0001ffe80000p-111},
229{.xhi: 0x1.0000000800000p-800, .xlo: -0x1.0000000000000p-872, .yhi: 0x1.000003fffc002p-916, .ylo: -0x1.0000000000000p-1021, .rhi: 0x0.0000000000000p+0, .rlo: 0x0.0000000000000p+0},
230{.xhi: 0x1.0000000800000p-800, .xlo: -0x1.0000000000000p-872, .yhi: -0x1.000003fffc002p-916, .ylo: 0x1.0000000000000p-1021, .rhi: -0x0.0000000000000p+0, .rlo: -0x0.0000000000000p+0},
231{.xhi: -0x1.0000000800000p-800, .xlo: 0x1.0000000000000p-872, .yhi: 0x1.000003fffc002p-916, .ylo: -0x1.0000000000000p-1021, .rhi: -0x0.0000000000000p+0, .rlo: -0x0.0000000000000p+0},
232{.xhi: -0x1.0000000800000p-800, .xlo: 0x1.0000000000000p-872, .yhi: -0x1.000003fffc002p-916, .ylo: 0x1.0000000000000p-1021, .rhi: 0x0.0000000000000p+0, .rlo: 0x0.0000000000000p+0},
233{.xhi: 0x1.000003ffffffep-19, .xlo: -0x1.ffe0080000000p-103, .yhi: 0x1.0800000000000p-211, .ylo: -0x1.0000000000000p-307, .rhi: 0x1.0800041fffffep-230, .rlo: -0x1.00000020fef08p-286},
234{.xhi: 0x1.000003ffffffep-19, .xlo: -0x1.ffe0080000000p-103, .yhi: -0x1.0800000000000p-211, .ylo: 0x1.0000000000000p-307, .rhi: -0x1.0800041fffffep-230, .rlo: 0x1.00000020fef08p-286},
235{.xhi: -0x1.000003ffffffep-19, .xlo: 0x1.ffe0080000000p-103, .yhi: 0x1.0800000000000p-211, .ylo: -0x1.0000000000000p-307, .rhi: -0x1.0800041fffffep-230, .rlo: 0x1.00000020fef08p-286},
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721{.xhi: 0x1.00ffe00000000p-302, .xlo: 0x1.fe00000000000p-362, .yhi: 0x1.0000100000000p+87, .ylo: -0x1.ffff800010000p+18, .rhi: 0x1.00fff00ffe000p-215, .rlo: 0x1.fcff20403ff00p-275},
722{.xhi: 0x1.00ffe00000000p-302, .xlo: 0x1.fe00000000000p-362, .yhi: -0x1.0000100000000p+87, .ylo: 0x1.ffff800010000p+18, .rhi: -0x1.00fff00ffe000p-215, .rlo: -0x1.fcff20403ff00p-275},
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725{.xhi: 0x1.fffffff000008p+565, .xlo: -0x1.ffffff1000000p+488, .yhi: 0x1.0001fffffff80p-162, .ylo: 0x1.fffe000000000p-247, .rhi: 0x1.0001fff7ffe84p+404, .rlo: 0x1.00701fdbe7000p+339},
726{.xhi: 0x1.fffffff000008p+565, .xlo: -0x1.ffffff1000000p+488, .yhi: -0x1.0001fffffff80p-162, .ylo: -0x1.fffe000000000p-247, .rhi: -0x1.0001fff7ffe84p+404, .rlo: -0x1.00701fdbe7000p+339},
727{.xhi: -0x1.fffffff000008p+565, .xlo: 0x1.ffffff1000000p+488, .yhi: 0x1.0001fffffff80p-162, .ylo: 0x1.fffe000000000p-247, .rhi: -0x1.0001fff7ffe84p+404, .rlo: -0x1.00701fdbe7000p+339},
728{.xhi: -0x1.fffffff000008p+565, .xlo: 0x1.ffffff1000000p+488, .yhi: -0x1.0001fffffff80p-162, .ylo: -0x1.fffe000000000p-247, .rhi: 0x1.0001fff7ffe84p+404, .rlo: 0x1.00701fdbe7000p+339},
729};
730
731const int numAccuracyTests = sizeof(accuracyTests) / sizeof(struct testVector);
732
733#include <math.h>
734
735double testAccuracy() {
736 int i;
737 DD a, b, c, r;
738
739 double worstUlps = 0.5;
740
741 for (i=0; i<numAccuracyTests; ++i) {
742 a.hi = accuracyTests[i].xhi;
743 a.lo = accuracyTests[i].xlo;
744 b.hi = accuracyTests[i].yhi;
745 b.lo = accuracyTests[i].ylo;
746 r.hi = accuracyTests[i].rhi;
747 r.lo = accuracyTests[i].rlo;
748
749 DD c = { .ld = __gcc_qmul(x: a.ld, y: b.ld) };
750
751 double error = __builtin_fabs(((r.hi - c.hi) + r.lo) - c.lo);
752
753 if (error != 0.0) {
754
755 int exponent = ilogb(x: r.hi);
756 exponent = (exponent < -1022 ? -1022 : exponent);
757 double ulpError = scalbn(x: error, n: 106 - exponent);
758
759 if (ulpError > worstUlps) {
760#ifdef PRINT_ACCURACY_INFORMATION
761 printf("New worst rounding error for (%a,%a) x (%a,%a):\n", a.hi, a.lo, b.hi, b.lo);
762 printf("\tExpected: (%a,%a)\n", r.hi, r.lo);
763 printf("\tComputed: (%a,%a)\n", c.hi, c.lo);
764 printf("\tError: %f ulps\n", ulpError);
765#endif
766 worstUlps = ulpError;
767 }
768 }
769 }
770
771 return worstUlps;
772}
773
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797

source code of compiler-rt/test/builtins/Unit/ppc/qmul_test.c