src/compiler/x86-64/float.lisp

   1 ;;;; floating point support for the x86
   2
   3 ;;;; This software is part of the SBCL system. See the README file for
   4 ;;;; more information.
   5 ;;;;
   6 ;;;; This software is derived from the CMU CL system, which was
   7 ;;;; written at Carnegie Mellon University and released into the
   8 ;;;; public domain. The software is in the public domain and is
   9 ;;;; provided with absolutely no warranty. See the COPYING and CREDITS
  10 ;;;; files for more information.
  11
  12 (in-package "SB!VM")
  13 \f
  14 (macrolet ((ea-for-xf-desc (tn slot)
  15              `(make-ea
  16                :qword :base ,tn
  17                :disp (- (* ,slot n-word-bytes)
  18                         other-pointer-lowtag))))
  19   (defun ea-for-df-desc (tn)
  20     (ea-for-xf-desc tn double-float-value-slot))
  21   ;; complex floats
  22   (defun ea-for-csf-data-desc (tn)
  23     (ea-for-xf-desc tn complex-single-float-data-slot))
  24   (defun ea-for-csf-real-desc (tn)
  25     (ea-for-xf-desc tn complex-single-float-data-slot))
  26   (defun ea-for-csf-imag-desc (tn)
  27     (ea-for-xf-desc tn (+ complex-single-float-data-slot 1/2)))
  28
  29   (defun ea-for-cdf-data-desc (tn)
  30     (ea-for-xf-desc tn complex-double-float-real-slot))
  31   (defun ea-for-cdf-real-desc (tn)
  32     (ea-for-xf-desc tn complex-double-float-real-slot))
  33   (defun ea-for-cdf-imag-desc (tn)
  34     (ea-for-xf-desc tn complex-double-float-imag-slot)))
  35
  36 (macrolet ((ea-for-xf-stack (tn kind)
  37              (declare (ignore kind))
  38              `(make-ea
  39                :qword :base rbp-tn
  40                :disp (frame-byte-offset (tn-offset ,tn)))))
  41   (defun ea-for-sf-stack (tn)
  42     (ea-for-xf-stack tn :single))
  43   (defun ea-for-df-stack (tn)
  44     (ea-for-xf-stack tn :double)))
  45
  46 ;;; complex float stack EAs
  47 (macrolet ((ea-for-cxf-stack (tn kind slot &optional base)
  48              `(make-ea
  49                :qword :base ,base
  50                :disp (frame-byte-offset
  51                       (+ (tn-offset ,tn)
  52                        (cond ((= (tn-offset ,base) rsp-offset)
  53                               sp->fp-offset)
  54                              ((= (tn-offset ,base) rbp-offset)
  55                               0)
  56                              (t (error "Unexpected offset.")))
  57                        (ecase ,kind
  58                          (:single
  59                             (ecase ,slot
  60                               (:real 0)
  61                               (:imag -1/2)))
  62                          (:double
  63                             (ecase ,slot
  64                               (:real 1)
  65                               (:imag 0)))))))))
  66   (defun ea-for-csf-data-stack (tn &optional (base rbp-tn))
  67     (ea-for-cxf-stack tn :single :real base))
  68   (defun ea-for-csf-real-stack (tn &optional (base rbp-tn))
  69     (ea-for-cxf-stack tn :single :real base))
  70   (defun ea-for-csf-imag-stack (tn &optional (base rbp-tn))
  71     (ea-for-cxf-stack tn :single :imag base))
  72
  73   (defun ea-for-cdf-data-stack (tn &optional (base rbp-tn))
  74     (ea-for-cxf-stack tn :double :real base))
  75   (defun ea-for-cdf-real-stack (tn &optional (base rbp-tn))
  76     (ea-for-cxf-stack tn :double :real base))
  77   (defun ea-for-cdf-imag-stack (tn &optional (base rbp-tn))
  78     (ea-for-cxf-stack tn :double :imag base)))
  79 \f
  80 ;;;; move functions
  81
  82 ;;; X is source, Y is destination.
  83
  84 (define-move-fun (load-fp-zero 1) (vop x y)
  85   ((fp-single-zero) (single-reg)
  86    (fp-double-zero) (double-reg)
  87    (fp-complex-single-zero) (complex-single-reg)
  88    (fp-complex-double-zero) (complex-double-reg))
  89   (identity x)
  90   (sc-case y
  91     ((single-reg complex-single-reg) (inst xorps y y))
  92     ((double-reg complex-double-reg) (inst xorpd y y))))
  93
  94 (define-move-fun (load-fp-immediate 1) (vop x y)
  95   ((fp-single-immediate) (single-reg)
  96    (fp-double-immediate) (double-reg)
  97    (fp-complex-single-immediate) (complex-single-reg)
  98    (fp-complex-double-immediate) (complex-double-reg))
  99   (let ((x (register-inline-constant (tn-value x))))
 100     (sc-case y
 101       (single-reg (inst movss y x))
 102       (double-reg (inst movsd y x))
 103       (complex-single-reg (inst movq y x))
 104       (complex-double-reg (inst movapd y x)))))
 105
 106 (define-move-fun (load-single 2) (vop x y)
 107   ((single-stack) (single-reg))
 108   (inst movss y (ea-for-sf-stack x)))
 109
 110 (define-move-fun (store-single 2) (vop x y)
 111   ((single-reg) (single-stack))
 112   (inst movss (ea-for-sf-stack y) x))
 113
 114 (define-move-fun (load-double 2) (vop x y)
 115   ((double-stack) (double-reg))
 116   (inst movsd y (ea-for-df-stack x)))
 117
 118 (define-move-fun (store-double 2) (vop x y)
 119   ((double-reg) (double-stack))
 120   (inst movsd  (ea-for-df-stack y) x))
 121
 122 (eval-when (:compile-toplevel :execute)
 123   (setf *read-default-float-format* 'single-float))
 124 \f
 125 ;;;; complex float move functions
 126
 127 ;;; X is source, Y is destination.
 128 (define-move-fun (load-complex-single 2) (vop x y)
 129   ((complex-single-stack) (complex-single-reg))
 130   (inst movq y (ea-for-csf-data-stack x)))
 131
 132 (define-move-fun (store-complex-single 2) (vop x y)
 133   ((complex-single-reg) (complex-single-stack))
 134   (inst movq (ea-for-csf-data-stack y) x))
 135
 136 (define-move-fun (load-complex-double 2) (vop x y)
 137   ((complex-double-stack) (complex-double-reg))
 138   (inst movupd y (ea-for-cdf-data-stack x)))
 139
 140 (define-move-fun (store-complex-double 2) (vop x y)
 141   ((complex-double-reg) (complex-double-stack))
 142   (inst movupd (ea-for-cdf-data-stack y) x))
 143 \f
 144 ;;;; move VOPs
 145
 146 ;;; float register to register moves
 147 (macrolet ((frob (vop sc)
 148              `(progn
 149                 (define-vop (,vop)
 150                   (:args (x :scs (,sc)
 151                             :target y
 152                             :load-if (not (location= x y))))
 153                   (:results (y :scs (,sc)
 154                                :load-if (not (location= x y))))
 155                   (:note "float move")
 156                   (:generator 0
 157                     (move y x)))
 158                 (define-move-vop ,vop :move (,sc) (,sc)))))
 159   (frob single-move single-reg)
 160   (frob double-move double-reg)
 161   (frob complex-single-move complex-single-reg)
 162   (frob complex-double-move complex-double-reg))
 163
 164 \f
 165 ;;; Move from float to a descriptor reg. allocating a new float
 166 ;;; object in the process.
 167 (define-vop (move-from-single)
 168   (:args (x :scs (single-reg) :to :save))
 169   (:results (y :scs (descriptor-reg)))
 170   (:note "float to pointer coercion")
 171   (:generator 4
 172     (inst movd y x)
 173     (inst shl y 32)
 174     (inst or y single-float-widetag)))
 175
 176 (define-move-vop move-from-single :move
 177   (single-reg) (descriptor-reg))
 178
 179 (define-vop (move-from-double)
 180   (:args (x :scs (double-reg) :to :save))
 181   (:results (y :scs (descriptor-reg)))
 182   (:node-var node)
 183   (:note "float to pointer coercion")
 184   (:generator 13
 185      (with-fixed-allocation (y
 186                              double-float-widetag
 187                              double-float-size
 188                              node)
 189        (inst movsd (ea-for-df-desc y) x))))
 190 (define-move-vop move-from-double :move
 191   (double-reg) (descriptor-reg))
 192
 193 ;;; Move from a descriptor to a float register.
 194 (define-vop (move-to-single-reg)
 195    (:args (x :scs (descriptor-reg) :target tmp
 196              :load-if (not (sc-is x control-stack))))
 197    (:temporary (:sc unsigned-reg :from :argument :to :result) tmp)
 198    (:results (y :scs (single-reg)))
 199    (:note "pointer to float coercion")
 200    (:generator 2
 201      (sc-case x
 202        (descriptor-reg
 203         (move tmp x)
 204         (inst shr tmp 32)
 205         (inst movd y tmp))
 206        (control-stack
 207         ;; When the single-float descriptor is in memory, the untagging
 208         ;; is done in the target XMM register. This is faster than going
 209         ;; through a general-purpose register and the code is smaller.
 210         (inst movq y x)
 211         (inst shufps y y #4r3331)))))
 212 (define-move-vop move-to-single-reg :move (descriptor-reg) (single-reg))
 213
 214 ;;; Move from a descriptor to a float stack.
 215 (define-vop (move-to-single-stack)
 216   (:args (x :scs (descriptor-reg) :target tmp))
 217   (:temporary (:sc unsigned-reg :from :argument :to :result) tmp)
 218   (:results (y :scs (single-stack)))
 219   (:note "pointer to float coercion")
 220   (:generator 2
 221     (move tmp x)
 222     (inst shr tmp 32)
 223     (let ((slot (make-ea :dword :base rbp-tn
 224                          :disp (frame-byte-offset (tn-offset y)))))
 225       (inst mov slot (reg-in-size tmp :dword)))))
 226 (define-move-vop move-to-single-stack :move (descriptor-reg) (single-stack))
 227
 228 (define-vop (move-to-double)
 229   (:args (x :scs (descriptor-reg)))
 230   (:results (y :scs (double-reg)))
 231   (:note "pointer to float coercion")
 232   (:generator 2
 233     (inst movsd y (ea-for-df-desc x))))
 234 (define-move-vop move-to-double :move (descriptor-reg) (double-reg))
 235
 236 \f
 237 ;;; Move from complex float to a descriptor reg. allocating a new
 238 ;;; complex float object in the process.
 239 (define-vop (move-from-complex-single)
 240   (:args (x :scs (complex-single-reg) :to :save))
 241   (:results (y :scs (descriptor-reg)))
 242   (:node-var node)
 243   (:note "complex float to pointer coercion")
 244   (:generator 13
 245      (with-fixed-allocation (y
 246                              complex-single-float-widetag
 247                              complex-single-float-size
 248                              node)
 249        (inst movq (ea-for-csf-data-desc y) x))))
 250 (define-move-vop move-from-complex-single :move
 251   (complex-single-reg) (descriptor-reg))
 252
 253 (define-vop (move-from-complex-double)
 254   (:args (x :scs (complex-double-reg) :to :save))
 255   (:results (y :scs (descriptor-reg)))
 256   (:node-var node)
 257   (:note "complex float to pointer coercion")
 258   (:generator 13
 259      (with-fixed-allocation (y
 260                              complex-double-float-widetag
 261                              complex-double-float-size
 262                              node)
 263        (inst movapd (ea-for-cdf-data-desc y) x))))
 264 (define-move-vop move-from-complex-double :move
 265   (complex-double-reg) (descriptor-reg))
 266
 267 ;;; Move from a descriptor to a complex float register.
 268 (macrolet ((frob (name sc format)
 269              `(progn
 270                 (define-vop (,name)
 271                   (:args (x :scs (descriptor-reg)))
 272                   (:results (y :scs (,sc)))
 273                   (:note "pointer to complex float coercion")
 274                   (:generator 2
 275                     ,(ecase format
 276                       (:single
 277                          '(inst movq y (ea-for-csf-data-desc x)))
 278                       (:double
 279                          '(inst movapd y (ea-for-cdf-data-desc x))))))
 280                 (define-move-vop ,name :move (descriptor-reg) (,sc)))))
 281   (frob move-to-complex-single complex-single-reg :single)
 282   (frob move-to-complex-double complex-double-reg :double))
 283 \f
 284 ;;;; the move argument vops
 285 ;;;;
 286 ;;;; Note these are also used to stuff fp numbers onto the c-call
 287 ;;;; stack so the order is different than the lisp-stack.
 288
 289 ;;; the general MOVE-ARG VOP
 290 (macrolet ((frob (name sc stack-sc format)
 291              `(progn
 292                 (define-vop (,name)
 293                   (:args (x :scs (,sc) :target y)
 294                          (fp :scs (any-reg)
 295                              :load-if (not (sc-is y ,sc))))
 296                   (:results (y))
 297                   (:note "float argument move")
 298                   (:generator ,(case format (:single 2) (:double 3) )
 299                     (sc-case y
 300                       (,sc
 301                        (move y x))
 302                       (,stack-sc
 303                        (if (= (tn-offset fp) esp-offset)
 304                            (let* ((offset (* (tn-offset y) n-word-bytes))
 305                                   (ea (make-ea :dword :base fp :disp offset)))
 306                              ,@(ecase format
 307                                       (:single '((inst movss ea x)))
 308                                       (:double '((inst movsd ea x)))))
 309                            (let ((ea (make-ea
 310                                       :dword :base fp
 311                                       :disp (frame-byte-offset (tn-offset y)))))
 312                              ,@(ecase format
 313                                  (:single '((inst movss ea x)))
 314                                  (:double '((inst movsd ea x))))))))))
 315                 (define-move-vop ,name :move-arg
 316                   (,sc descriptor-reg) (,sc)))))
 317   (frob move-single-float-arg single-reg single-stack :single)
 318   (frob move-double-float-arg double-reg double-stack :double))
 319
 320 ;;;; complex float MOVE-ARG VOP
 321 (macrolet ((frob (name sc stack-sc format)
 322              `(progn
 323                 (define-vop (,name)
 324                   (:args (x :scs (,sc) :target y)
 325                          (fp :scs (any-reg)
 326                              :load-if (not (sc-is y ,sc))))
 327                   (:results (y))
 328                   (:note "complex float argument move")
 329                   (:generator ,(ecase format (:single 2) (:double 3))
 330                     (sc-case y
 331                       (,sc
 332                        (move y x))
 333                       (,stack-sc
 334                        ,(ecase format
 335                           (:single
 336                              '(inst movq (ea-for-csf-data-stack y fp) x))
 337                           (:double
 338                              '(inst movupd (ea-for-cdf-data-stack y fp) x)))))))
 339                 (define-move-vop ,name :move-arg
 340                   (,sc descriptor-reg) (,sc)))))
 341   (frob move-complex-single-float-arg
 342         complex-single-reg complex-single-stack :single)
 343   (frob move-complex-double-float-arg
 344         complex-double-reg complex-double-stack :double))
 345
 346 (define-move-vop move-arg :move-arg
 347   (single-reg double-reg
 348    complex-single-reg complex-double-reg)
 349   (descriptor-reg))
 350
 351 \f
 352 ;;;; arithmetic VOPs
 353
 354 (define-vop (float-op)
 355   (:args (x) (y))
 356   (:results (r))
 357   (:policy :fast-safe)
 358   (:note "inline float arithmetic")
 359   (:vop-var vop)
 360   (:save-p :compute-only))
 361
 362 (macrolet ((frob (name comm-name sc constant-sc ptype)
 363              `(progn
 364                 (define-vop (,name float-op)
 365                   (:args (x :scs (,sc ,constant-sc)
 366                             :target r
 367                             :load-if (not (sc-is x ,constant-sc)))
 368                          (y :scs (,sc ,constant-sc)
 369                             :load-if (not (sc-is y ,constant-sc))))
 370                   (:results (r :scs (,sc)))
 371                   (:arg-types ,ptype ,ptype)
 372                   (:result-types ,ptype))
 373                 (define-vop (,comm-name float-op)
 374                   (:args (x :scs (,sc ,constant-sc)
 375                             :target r
 376                             :load-if (not (sc-is x ,constant-sc)))
 377                          (y :scs (,sc ,constant-sc)
 378                             :target r
 379                             :load-if (not (sc-is y ,constant-sc))))
 380                   (:results (r :scs (,sc)))
 381                   (:arg-types ,ptype ,ptype)
 382                   (:result-types ,ptype)))))
 383   (frob single-float-op single-float-comm-op
 384         single-reg fp-single-immediate single-float)
 385   (frob double-float-op double-float-comm-op
 386         double-reg fp-double-immediate double-float)
 387   (frob complex-single-float-op complex-single-float-comm-op
 388         complex-single-reg fp-complex-single-immediate
 389         complex-single-float)
 390   (frob complex-double-float-op complex-double-float-comm-op
 391         complex-double-reg fp-complex-double-immediate
 392         complex-double-float))
 393
 394 (macrolet ((generate (opinst commutative constant-sc load-inst)
 395              `(flet ((get-constant (tn)
 396                        (register-inline-constant
 397                         ,@(and (eq constant-sc 'fp-single-immediate)
 398                                '(:aligned))
 399                         (tn-value tn))))
 400                 (declare (ignorable #'get-constant))
 401                 (cond
 402                   ((location= x r)
 403                    (when (sc-is y ,constant-sc)
 404                      (setf y (get-constant y)))
 405                    (inst ,opinst x y))
 406                   ((and ,commutative (location= y r))
 407                    (when (sc-is x ,constant-sc)
 408                      (setf x (get-constant x)))
 409                    (inst ,opinst y x))
 410                   ((not (location= r y))
 411                    (if (sc-is x ,constant-sc)
 412                        (inst ,load-inst r (get-constant x))
 413                        (move r x))
 414                    (when (sc-is y ,constant-sc)
 415                      (setf y (get-constant y)))
 416                    (inst ,opinst r y))
 417                   (t
 418                    (if (sc-is x ,constant-sc)
 419                        (inst ,load-inst tmp (get-constant x))
 420                        (move tmp x))
 421                    (inst ,opinst tmp y)
 422                    (move r tmp)))))
 423            (frob (op sinst sname scost dinst dname dcost commutative
 424                      &optional csinst csname cscost cdinst cdname cdcost)
 425              `(progn
 426                 (define-vop (,sname ,(if commutative
 427                                          'single-float-comm-op
 428                                          'single-float-op))
 429                   (:translate ,op)
 430                   (:temporary (:sc single-reg) tmp)
 431                   (:generator ,scost
 432                     (generate ,sinst ,commutative fp-single-immediate movss)))
 433                 (define-vop (,dname ,(if commutative
 434                                          'double-float-comm-op
 435                                          'double-float-op))
 436                   (:translate ,op)
 437                   (:temporary (:sc double-reg) tmp)
 438                   (:generator ,dcost
 439                     (generate ,dinst ,commutative fp-double-immediate movsd)))
 440                 ,(when csinst
 441                    `(define-vop (,csname
 442                                  ,(if commutative
 443                                       'complex-single-float-comm-op
 444                                       'complex-single-float-op))
 445                       (:translate ,op)
 446                       (:temporary (:sc complex-single-reg) tmp)
 447                       (:generator ,cscost
 448                         (generate ,csinst ,commutative
 449                                   fp-complex-single-immediate movq))))
 450                 ,(when cdinst
 451                    `(define-vop (,cdname
 452                                  ,(if commutative
 453                                       'complex-double-float-comm-op
 454                                       'complex-double-float-op))
 455                       (:translate ,op)
 456                       (:temporary (:sc complex-double-reg) tmp)
 457                       (:generator ,cdcost
 458                         (generate ,cdinst ,commutative
 459                                   fp-complex-double-immediate movapd)))))))
 460   (frob + addss +/single-float 2 addsd +/double-float 2 t
 461         addps +/complex-single-float 3 addpd +/complex-double-float 3)
 462   (frob - subss -/single-float 2 subsd -/double-float 2 nil
 463         subps -/complex-single-float 3 subpd -/complex-double-float 3)
 464   (frob * mulss */single-float 4 mulsd */double-float 5 t)
 465   (frob / divss //single-float 12 divsd //double-float 19 nil))
 466
 467 (macrolet ((frob (op cost commutativep
 468                      duplicate-inst op-inst real-move-inst complex-move-inst
 469                      real-sc real-constant-sc real-type
 470                      complex-sc complex-constant-sc complex-type
 471                      real-complex-name complex-real-name)
 472              (cond ((not duplicate-inst) ; simple case
 473                     `(flet ((load-into (r x)
 474                               (sc-case x
 475                                 (,real-constant-sc
 476                                  (inst ,real-move-inst r
 477                                        (register-inline-constant (tn-value x))))
 478                                 (,complex-constant-sc
 479                                  (inst ,complex-move-inst r
 480                                        (register-inline-constant (tn-value x))))
 481                                 (t (move r x)))))
 482                        ,(when real-complex-name
 483                           `(define-vop (,real-complex-name float-op)
 484                              (:translate ,op)
 485                              (:args (x :scs (,real-sc ,real-constant-sc)
 486                                        :target r
 487                                        :load-if (not (sc-is x ,real-constant-sc)))
 488                                     (y :scs (,complex-sc ,complex-constant-sc)
 489                                        ,@(when commutativep '(:target r))
 490                                        :load-if (not (sc-is y ,complex-constant-sc))))
 491                              (:arg-types ,real-type ,complex-type)
 492                              (:results (r :scs (,complex-sc)
 493                                           ,@(unless commutativep '(:from (:argument 0)))))
 494                              (:result-types ,complex-type)
 495                              (:generator ,cost
 496                                ,(when commutativep
 497                                   `(when (location= y r)
 498                                      (rotatef x y)))
 499                                (load-into r x)
 500                                (when (sc-is y ,real-constant-sc ,complex-constant-sc)
 501                                  (setf y (register-inline-constant
 502                                           :aligned (tn-value y))))
 503                                (inst ,op-inst r y))))
 504
 505                        ,(when complex-real-name
 506                           `(define-vop (,complex-real-name float-op)
 507                              (:translate ,op)
 508                              (:args (x :scs (,complex-sc ,complex-constant-sc)
 509                                        :target r
 510                                        :load-if (not (sc-is x ,complex-constant-sc)))
 511                                     (y :scs (,real-sc ,real-constant-sc)
 512                                        ,@(when commutativep '(:target r))
 513                                        :load-if (not (sc-is y ,real-constant-sc))))
 514                              (:arg-types ,complex-type ,real-type)
 515                              (:results (r :scs (,complex-sc)
 516                                           ,@(unless commutativep '(:from (:argument 0)))))
 517                              (:result-types ,complex-type)
 518                              (:generator ,cost
 519                                ,(when commutativep
 520                                   `(when (location= y r)
 521                                      (rotatef x y)))
 522                                (load-into r x)
 523                                (when (sc-is y ,real-constant-sc ,complex-constant-sc)
 524                                  (setf y (register-inline-constant
 525                                           :aligned (tn-value y))))
 526                                (inst ,op-inst r y))))))
 527                    (commutativep ; must duplicate, but commutative
 528                     `(progn
 529                        ,(when real-complex-name
 530                           `(define-vop (,real-complex-name float-op)
 531                              (:translate ,op)
 532                              (:args (x :scs (,real-sc ,real-constant-sc)
 533                                        :target dup
 534                                        :load-if (not (sc-is x ,real-constant-sc)))
 535                                     (y :scs (,complex-sc ,complex-constant-sc)
 536                                        :target r
 537                                        :to  :result
 538                                        :load-if (not (sc-is y ,complex-constant-sc))))
 539                              (:arg-types ,real-type ,complex-type)
 540                              (:temporary (:sc ,complex-sc :target r
 541                                           :from (:argument 0)
 542                                           :to   :result)
 543                                          dup)
 544                              (:results (r :scs (,complex-sc)))
 545                              (:result-types ,complex-type)
 546                              (:generator ,cost
 547                                (if (sc-is x ,real-constant-sc)
 548                                    (inst ,complex-move-inst dup
 549                                          (register-inline-constant
 550                                           (complex (tn-value x) (tn-value x))))
 551                                    (let ((real x))
 552                                      ,duplicate-inst))
 553                                 ;; safe: dup /= y
 554                                 (when (location= dup r)
 555                                   (rotatef dup y))
 556                                 (if (sc-is y ,complex-constant-sc)
 557                                     (inst ,complex-move-inst r
 558                                           (register-inline-constant (tn-value y)))
 559                                     (move r y))
 560                                 (when (sc-is dup ,complex-constant-sc)
 561                                   (setf dup (register-inline-constant
 562                                              :aligned (tn-value dup))))
 563                                 (inst ,op-inst r dup))))
 564
 565                        ,(when complex-real-name
 566                           `(define-vop (,complex-real-name float-op)
 567                              (:translate ,op)
 568                              (:args (x :scs (,complex-sc ,complex-constant-sc)
 569                                        :target r
 570                                        :to  :result
 571                                        :load-if (not (sc-is x ,complex-constant-sc)))
 572                                     (y :scs (,real-sc ,real-constant-sc)
 573                                        :target dup
 574                                        :load-if (not (sc-is y ,real-constant-sc))))
 575                              (:arg-types ,complex-type ,real-type)
 576                              (:temporary (:sc ,complex-sc :target r
 577                                           :from (:argument 1)
 578                                           :to :result)
 579                                          dup)
 580                              (:results (r :scs (,complex-sc)))
 581                              (:result-types ,complex-type)
 582                              (:generator ,cost
 583                                (if (sc-is y ,real-constant-sc)
 584                                    (inst ,complex-move-inst dup
 585                                          (register-inline-constant
 586                                           (complex (tn-value y) (tn-value y))))
 587                                    (let ((real y))
 588                                      ,duplicate-inst))
 589                                 (when (location= dup r)
 590                                   (rotatef x dup))
 591                                 (if (sc-is x ,complex-constant-sc)
 592                                     (inst ,complex-move-inst r
 593                                           (register-inline-constant (tn-value x)))
 594                                     (move r x))
 595                                 (when (sc-is dup ,complex-constant-sc)
 596                                   (setf dup (register-inline-constant
 597                                              :aligned (tn-value dup))))
 598                                 (inst ,op-inst r dup))))))
 599                    (t ; duplicate, not commutative
 600                     `(progn
 601                        ,(when real-complex-name
 602                           `(define-vop (,real-complex-name float-op)
 603                              (:translate ,op)
 604                              (:args (x :scs (,real-sc ,real-constant-sc)
 605                                        :target r
 606                                        :load-if (not (sc-is x ,real-constant-sc)))
 607                                     (y :scs (,complex-sc ,complex-constant-sc)
 608                                        :to :result
 609                                        :load-if (not (sc-is y ,complex-constant-sc))))
 610                              (:arg-types ,real-type ,complex-type)
 611                              (:results (r :scs (,complex-sc) :from (:argument 0)))
 612                              (:result-types ,complex-type)
 613                              (:generator ,cost
 614                                (if (sc-is x ,real-constant-sc)
 615                                    (inst ,complex-move-inst dup
 616                                          (register-inline-constant
 617                                           (complex (tn-value x) (tn-value x))))
 618                                    (let ((real x)
 619                                          (dup  r))
 620                                      ,duplicate-inst))
 621                                (when (sc-is y ,complex-constant-sc)
 622                                  (setf y (register-inline-constant
 623                                           :aligned (tn-value y))))
 624                                (inst ,op-inst r y))))
 625
 626                        ,(when complex-real-name
 627                           `(define-vop (,complex-real-name float-op)
 628                              (:translate ,op)
 629                              (:args (x :scs (,complex-sc)
 630                                        :target r
 631                                        :to :eval)
 632                                     (y :scs (,real-sc ,real-constant-sc)
 633                                        :target dup
 634                                        :load-if (not (sc-is y ,complex-constant-sc))))
 635                              (:arg-types ,complex-type ,real-type)
 636                              (:temporary (:sc ,complex-sc :from (:argument 1))
 637                                          dup)
 638                              (:results (r :scs (,complex-sc) :from :eval))
 639                              (:result-types ,complex-type)
 640                              (:generator ,cost
 641                                (if (sc-is y ,real-constant-sc)
 642                                    (setf dup (register-inline-constant
 643                                               :aligned (complex (tn-value y)
 644                                                                 (tn-value y))))
 645                                    (let ((real y))
 646                                      ,duplicate-inst))
 647                                (move r x)
 648                                (inst ,op-inst r dup))))))))
 649            (def-real-complex-op (op commutativep duplicatep
 650                                     single-inst single-real-complex-name single-complex-real-name single-cost
 651                                     double-inst double-real-complex-name double-complex-real-name double-cost)
 652                `(progn
 653                   (frob ,op ,single-cost ,commutativep
 654                         ,(and duplicatep
 655                               `(progn
 656                                  (move dup real)
 657                                  (inst unpcklps dup dup)))
 658                         ,single-inst movss movq
 659                         single-reg fp-single-immediate single-float
 660                         complex-single-reg fp-complex-single-immediate complex-single-float
 661                         ,single-real-complex-name ,single-complex-real-name)
 662                   (frob ,op ,double-cost ,commutativep
 663                         ,(and duplicatep
 664                               `(progn
 665                                  (move dup real)
 666                                  (inst unpcklpd dup dup)))
 667                         ,double-inst movsd movapd
 668                         double-reg fp-double-immediate double-float
 669                         complex-double-reg fp-complex-double-immediate complex-double-float
 670                         ,double-real-complex-name ,double-complex-real-name))))
 671   (def-real-complex-op + t nil
 672     addps +/real-complex-single-float +/complex-real-single-float 3
 673     addpd +/real-complex-double-float +/complex-real-double-float 4)
 674   (def-real-complex-op - nil nil
 675     subps -/real-complex-single-float -/complex-real-single-float 3
 676     subpd -/real-complex-double-float -/complex-real-double-float 4)
 677   (def-real-complex-op * t t
 678     mulps */real-complex-single-float */complex-real-single-float 4
 679     mulpd */real-complex-double-float */complex-real-double-float 5)
 680   (def-real-complex-op / nil t
 681     nil nil nil nil
 682     divpd nil //complex-real-double-float 19))
 683
 684 (define-vop (//complex-real-single-float float-op)
 685   (:translate /)
 686   (:args (x :scs (complex-single-reg fp-complex-single-immediate fp-complex-single-zero)
 687             :to (:result 0)
 688             :target r
 689             :load-if (not (sc-is x fp-complex-single-immediate fp-complex-single-zero)))
 690          (y :scs (single-reg fp-single-immediate fp-single-zero)
 691             :target dup
 692             :load-if (not (sc-is y fp-single-immediate fp-single-zero))))
 693   (:arg-types complex-single-float single-float)
 694   (:temporary (:sc complex-single-reg :from (:argument 1)) dup)
 695   (:results (r :scs (complex-single-reg)))
 696   (:result-types complex-single-float)
 697   (:generator 12
 698     (flet ((duplicate (x)
 699              (let ((word (ldb (byte 64 0)
 700                               (logior (ash (single-float-bits (imagpart x)) 32)
 701                                       (ldb (byte 32 0)
 702                                            (single-float-bits (realpart x)))))))
 703                (register-inline-constant :oword (logior (ash word 64) word)))))
 704       (sc-case y
 705         (fp-single-immediate
 706          (setf dup (duplicate (complex (tn-value y) (tn-value y)))))
 707         (fp-single-zero
 708          (inst xorps dup dup))
 709         (t (move dup y)
 710            (inst shufps dup dup #b00000000)))
 711       (sc-case x
 712         (fp-complex-single-immediate
 713          (inst movaps r (duplicate (tn-value x))))
 714         (fp-complex-single-zero
 715          (inst xorps r r))
 716         (t
 717          (move r x)
 718          (inst unpcklpd r r)))
 719       (inst divps r dup)
 720       (inst movq r r))))
 721
 722 ;; Complex multiplication
 723 ;; r := rx * ry - ix * iy
 724 ;; i := rx * iy + ix * ry
 725 ;;
 726 ;; Transpose for SIMDness
 727 ;;  rx*ry    rx*iy
 728 ;; -ix*iy   +ix*ry
 729 ;;
 730 ;;  [rx rx] * [ry iy]
 731 ;;+ [ix ix] * [-iy ry]
 732 ;;       [r i]
 733
 734 (macrolet ((define-complex-* (name cost type sc tmp-p &body body)
 735                `(define-vop (,name float-op)
 736                   (:translate *)
 737                   (:args (x :scs (,sc) :target r)
 738                          (y :scs (,sc) :target copy-y))
 739                   (:arg-types ,type ,type)
 740                   (:temporary (:sc ,sc) imag)
 741                   (:temporary (:sc ,sc :from :eval) copy-y)
 742                   ,@(when tmp-p
 743                       `((:temporary (:sc ,sc) xmm)))
 744                   (:results (r :scs (,sc) :from :eval))
 745                   (:result-types ,type)
 746                   (:generator ,cost
 747                     (when (or (location= x copy-y)
 748                               (location= y r))
 749                       (rotatef x y))
 750                     ,@body))))
 751   (define-complex-* */complex-single-float 20
 752     complex-single-float complex-single-reg t
 753     (inst xorps xmm xmm)
 754     (move r x)
 755     (inst unpcklps r r)
 756     (move imag r)
 757     (inst unpckhpd imag xmm)
 758     (inst unpcklpd r    xmm)
 759     (move copy-y y)  ; y == r only if y == x == r
 760     (setf y copy-y)
 761
 762     (inst mulps r y)
 763
 764     (inst shufps y y #b11110001)
 765     (inst xorps y (register-inline-constant :oword (ash 1 31)))
 766
 767     (inst mulps imag y)
 768     (inst addps r imag))
 769   (define-complex-* */complex-double-float 25
 770     complex-double-float complex-double-reg nil
 771     (move imag x)
 772     (move r x)
 773     (move copy-y y)
 774     (setf y copy-y)
 775     (inst unpcklpd r r)
 776     (inst unpckhpd imag imag)
 777
 778     (inst mulpd r y)
 779
 780     (inst shufpd y y #b01)
 781     (inst xorpd y (register-inline-constant :oword (ash 1 63)))
 782
 783     (inst mulpd imag y)
 784     (inst addpd r imag)))
 785
 786 (define-vop (fsqrt)
 787   (:args (x :scs (double-reg)))
 788   (:results (y :scs (double-reg)))
 789   (:translate %sqrt)
 790   (:policy :fast-safe)
 791   (:arg-types double-float)
 792   (:result-types double-float)
 793   (:note "inline float arithmetic")
 794   (:vop-var vop)
 795   (:save-p :compute-only)
 796   (:generator 1
 797      (note-this-location vop :internal-error)
 798      (inst sqrtsd y x)))
 799 \f
 800 (macrolet ((frob ((name translate sc type) &body body)
 801              `(define-vop (,name)
 802                   (:args (x :scs (,sc) :target y))
 803                 (:results (y :scs (,sc)))
 804                 (:translate ,translate)
 805                 (:policy :fast-safe)
 806                 (:arg-types ,type)
 807                 (:result-types ,type)
 808                 (:note "inline float arithmetic")
 809                 (:vop-var vop)
 810                 (:save-p :compute-only)
 811                 (:generator 1
 812                             (note-this-location vop :internal-error)
 813                             ;; we should be able to do this better.  what we
 814                             ;; really would like to do is use the target as the
 815                             ;; temp whenever it's not also the source
 816                             (move y x)
 817                             ,@body))))
 818   (frob (%negate/double-float %negate double-reg double-float)
 819         (inst xorpd y (register-inline-constant :oword (ash 1 63))))
 820   (frob (%negate/complex-double-float %negate complex-double-reg complex-double-float)
 821         (inst xorpd y (register-inline-constant
 822                        :oword (logior (ash 1 127) (ash 1 63)))))
 823   (frob (conjugate/complex-double-float conjugate complex-double-reg complex-double-float)
 824         (inst xorpd y (register-inline-constant :oword (ash 1 127))))
 825   (frob (%negate/single-float %negate single-reg single-float)
 826         (inst xorps y (register-inline-constant :oword (ash 1 31))))
 827   (frob (%negate/complex-single-float %negate complex-single-reg complex-single-float)
 828         (inst xorps y (register-inline-constant
 829                        :oword (logior (ash 1 31) (ash 1 63)))))
 830   (frob (conjugate/complex-single-float conjugate complex-single-reg complex-single-float)
 831         (inst xorpd y (register-inline-constant :oword (ash 1 63))))
 832   (frob (abs/double-float abs  double-reg double-float)
 833         (inst andpd y (register-inline-constant :oword (ldb (byte 63 0) -1))))
 834   (frob (abs/single-float abs  single-reg single-float)
 835         (inst andps y (register-inline-constant :oword (ldb (byte 31 0) -1)))))
 836
 837 \f
 838 ;;;; comparison
 839
 840 (define-vop (float-compare)
 841   (:policy :fast-safe)
 842   (:vop-var vop)
 843   (:save-p :compute-only)
 844   (:note "inline float comparison"))
 845
 846 ;;; EQL
 847 (macrolet ((define-float-eql (name cost sc constant-sc type)
 848                `(define-vop (,name float-compare)
 849                   (:translate eql)
 850                   (:args (x :scs (,sc ,constant-sc)
 851                             :target mask
 852                             :load-if (not (sc-is x ,constant-sc)))
 853                          (y :scs (,sc ,constant-sc)
 854                             :target mask
 855                             :load-if (not (sc-is y ,constant-sc))))
 856                   (:arg-types ,type ,type)
 857                   (:temporary (:sc ,sc :from :eval) mask)
 858                   (:temporary (:sc any-reg) bits)
 859                   (:conditional :e)
 860                   (:generator ,cost
 861                     (when (or (location= y mask)
 862                               (not (xmm-register-p x)))
 863                       (rotatef x y))
 864                     (aver (xmm-register-p x))
 865                     (move mask x)
 866                     (when (sc-is y ,constant-sc)
 867                       (setf y (register-inline-constant :aligned (tn-value y))))
 868                     (inst pcmpeqd mask y)
 869                     (inst movmskps bits mask)
 870                     (inst cmp bits #b1111)))))
 871   (define-float-eql eql/single-float 4
 872     single-reg fp-single-immediate single-float)
 873   (define-float-eql eql/double-float 4
 874     double-reg fp-double-immediate double-float)
 875   (define-float-eql eql/complex-single-float 5
 876     complex-single-reg fp-complex-single-immediate complex-single-float)
 877   (define-float-eql eql/complex-double-float 5
 878     complex-double-reg fp-complex-double-immediate complex-double-float))
 879
 880 ;;; comiss and comisd can cope with one or other arg in memory: we
 881 ;;; could (should, indeed) extend these to cope with descriptor args
 882 ;;; and stack args
 883
 884 (define-vop (single-float-compare float-compare)
 885   (:args (x :scs (single-reg))
 886          (y :scs (single-reg single-stack fp-single-immediate)
 887             :load-if (not (sc-is y single-stack fp-single-immediate))))
 888   (:arg-types single-float single-float))
 889 (define-vop (double-float-compare float-compare)
 890   (:args (x :scs (double-reg))
 891          (y :scs (double-reg double-stack descriptor-reg fp-double-immediate)
 892             :load-if (not (sc-is y double-stack descriptor-reg fp-double-immediate))))
 893   (:arg-types double-float double-float))
 894
 895 (define-vop (=/single-float single-float-compare)
 896   (:translate =)
 897   (:args (x :scs (single-reg single-stack fp-single-immediate)
 898             :target xmm
 899             :load-if (not (sc-is x single-stack fp-single-immediate)))
 900          (y :scs (single-reg single-stack fp-single-immediate)
 901             :target xmm
 902             :load-if (not (sc-is y single-stack fp-single-immediate))))
 903   (:temporary (:sc single-reg :from :eval) xmm)
 904   (:info)
 905   (:conditional not :p :ne)
 906   (:vop-var vop)
 907   (:generator 3
 908     (when (or (location= y xmm)
 909               (and (not (xmm-register-p x))
 910                    (xmm-register-p y)))
 911       (rotatef x y))
 912     (sc-case x
 913       (single-reg (setf xmm x))
 914       (single-stack (inst movss xmm (ea-for-sf-stack x)))
 915       (fp-single-immediate
 916        (inst movss xmm (register-inline-constant (tn-value x)))))
 917     (sc-case y
 918       (single-stack
 919        (setf y (ea-for-sf-stack y)))
 920       (fp-single-immediate
 921        (setf y (register-inline-constant (tn-value y))))
 922       (t))
 923     (note-this-location vop :internal-error)
 924     (inst comiss xmm y)
 925     ;; if PF&CF, there was a NaN involved => not equal
 926     ;; otherwise, ZF => equal
 927     ))
 928
 929 (define-vop (=/double-float double-float-compare)
 930   (:translate =)
 931   (:args (x :scs (double-reg double-stack fp-double-immediate descriptor-reg)
 932             :target xmm
 933             :load-if (not (sc-is x double-stack fp-double-immediate descriptor-reg)))
 934          (y :scs (double-reg double-stack fp-double-immediate descriptor-reg)
 935             :target xmm
 936             :load-if (not (sc-is y double-stack fp-double-immediate descriptor-reg))))
 937   (:temporary (:sc double-reg :from :eval) xmm)
 938   (:info)
 939   (:conditional not :p :ne)
 940   (:vop-var vop)
 941   (:generator 3
 942     (when (or (location= y xmm)
 943               (and (not (xmm-register-p x))
 944                    (xmm-register-p y)))
 945       (rotatef x y))
 946     (sc-case x
 947       (double-reg
 948        (setf xmm x))
 949       (double-stack
 950        (inst movsd xmm (ea-for-df-stack x)))
 951       (fp-double-immediate
 952        (inst movsd xmm (register-inline-constant (tn-value x))))
 953       (descriptor-reg
 954        (inst movsd xmm (ea-for-df-desc x))))
 955     (sc-case y
 956       (double-stack
 957        (setf y (ea-for-df-stack y)))
 958       (fp-double-immediate
 959        (setf y (register-inline-constant (tn-value y))))
 960       (descriptor-reg
 961        (setf y (ea-for-df-desc y)))
 962       (t))
 963     (note-this-location vop :internal-error)
 964     (inst comisd xmm y)))
 965
 966 (macrolet ((define-complex-float-= (complex-complex-name complex-real-name real-complex-name
 967                                     real-sc real-constant-sc real-type
 968                                     complex-sc complex-constant-sc complex-type
 969                                     real-move-inst complex-move-inst
 970                                     cmp-inst mask-inst mask)
 971                `(progn
 972                   (define-vop (,complex-complex-name float-compare)
 973                     (:translate =)
 974                     (:args (x :scs (,complex-sc ,complex-constant-sc)
 975                               :target cmp
 976                               :load-if (not (sc-is x ,complex-constant-sc)))
 977                            (y :scs (,complex-sc ,complex-constant-sc)
 978                               :target cmp
 979                               :load-if (not (sc-is y ,complex-constant-sc))))
 980                     (:arg-types ,complex-type ,complex-type)
 981                     (:temporary (:sc ,complex-sc :from :eval) cmp)
 982                     (:temporary (:sc unsigned-reg) bits)
 983                     (:info)
 984                     (:conditional :e)
 985                     (:generator 3
 986                       (when (location= y cmp)
 987                         (rotatef x y))
 988                       (sc-case x
 989                         (,real-constant-sc
 990                          (inst ,real-move-inst cmp (register-inline-constant
 991                                                     (tn-value x))))
 992                         (,complex-constant-sc
 993                          (inst ,complex-move-inst cmp (register-inline-constant
 994                                                        (tn-value x))))
 995                         (t
 996                          (move cmp x)))
 997                       (when (sc-is y ,real-constant-sc ,complex-constant-sc)
 998                         (setf y (register-inline-constant :aligned (tn-value y))))
 999                       (note-this-location vop :internal-error)
1000                       (inst ,cmp-inst :eq cmp y)
1001                       (inst ,mask-inst bits cmp)
1002                       (inst cmp bits ,mask)))
1003                   (define-vop (,complex-real-name ,complex-complex-name)
1004                     (:args (x :scs (,complex-sc ,complex-constant-sc)
1005                               :target cmp
1006                               :load-if (not (sc-is x ,complex-constant-sc)))
1007                            (y :scs (,real-sc ,real-constant-sc)
1008                               :target cmp
1009                               :load-if (not (sc-is y ,real-constant-sc))))
1010                     (:arg-types ,complex-type ,real-type))
1011                   (define-vop (,real-complex-name ,complex-complex-name)
1012                     (:args (x :scs (,real-sc ,real-constant-sc)
1013                               :target cmp
1014                               :load-if (not (sc-is x ,real-constant-sc)))
1015                            (y :scs (,complex-sc ,complex-constant-sc)
1016                               :target cmp
1017                               :load-if (not (sc-is y ,complex-constant-sc))))
1018                     (:arg-types ,real-type ,complex-type)))))
1019   (define-complex-float-= =/complex-single-float =/complex-real-single-float =/real-complex-single-float
1020     single-reg fp-single-immediate single-float
1021     complex-single-reg fp-complex-single-immediate complex-single-float
1022     movss movq cmpps movmskps #b1111)
1023   (define-complex-float-= =/complex-double-float =/complex-real-double-float =/real-complex-double-float
1024     double-reg fp-double-immediate double-float
1025     complex-double-reg fp-complex-double-immediate complex-double-float
1026     movsd movapd cmppd movmskpd #b11))
1027
1028 (macrolet ((define-</> (op single-name double-name &rest flags)
1029                `(progn
1030                   (define-vop (,double-name double-float-compare)
1031                     (:translate ,op)
1032                     (:info)
1033                     (:conditional ,@flags)
1034                     (:generator 3
1035                       (sc-case y
1036                         (double-stack
1037                          (setf y (ea-for-df-stack y)))
1038                         (descriptor-reg
1039                          (setf y (ea-for-df-desc y)))
1040                         (fp-double-immediate
1041                          (setf y (register-inline-constant (tn-value y))))
1042                         (t))
1043                       (inst comisd x y)))
1044                   (define-vop (,single-name single-float-compare)
1045                     (:translate ,op)
1046                     (:info)
1047                     (:conditional ,@flags)
1048                     (:generator 3
1049                       (sc-case y
1050                         (single-stack
1051                          (setf y (ea-for-sf-stack y)))
1052                         (fp-single-immediate
1053                          (setf y (register-inline-constant (tn-value y))))
1054                         (t))
1055                       (inst comiss x y))))))
1056   (define-</> < <single-float <double-float not :p :nc)
1057   (define-</> > >single-float >double-float not :p :na))
1058
1059 \f
1060 ;;;; conversion
1061
1062 (macrolet ((frob (name translate inst to-sc to-type)
1063              `(define-vop (,name)
1064                 (:args (x :scs (signed-stack signed-reg)))
1065                 (:results (y :scs (,to-sc)))
1066                 (:arg-types signed-num)
1067                 (:result-types ,to-type)
1068                 (:policy :fast-safe)
1069                 (:note "inline float coercion")
1070                 (:translate ,translate)
1071                 (:vop-var vop)
1072                 (:save-p :compute-only)
1073                 (:generator 5
1074                   (note-this-location vop :internal-error)
1075                   (inst ,inst y x)))))
1076   (frob %single-float/signed %single-float cvtsi2ss single-reg single-float)
1077   (frob %double-float/signed %double-float cvtsi2sd double-reg double-float))
1078
1079 (macrolet ((frob (name translate inst from-scs from-type ea-func to-sc to-type)
1080              `(define-vop (,name)
1081                (:args (x :scs ,from-scs :target y))
1082                (:results (y :scs (,to-sc)))
1083                (:arg-types ,from-type)
1084                (:result-types ,to-type)
1085                (:policy :fast-safe)
1086                (:note "inline float coercion")
1087                (:translate ,translate)
1088                (:vop-var vop)
1089                (:save-p :compute-only)
1090                (:generator 2
1091                 (note-this-location vop :internal-error)
1092                 (inst ,inst y (sc-case x
1093                                 (,(first from-scs) x)
1094                                 (,(second from-scs) (,ea-func x))))))))
1095   (frob %single-float/double-float %single-float cvtsd2ss
1096         (double-reg double-stack) double-float ea-for-df-stack
1097         single-reg single-float)
1098
1099   (frob %double-float/single-float %double-float cvtss2sd
1100         (single-reg single-stack) single-float ea-for-sf-stack
1101         double-reg double-float))
1102
1103 (macrolet ((frob (trans inst from-scs from-type ea-func)
1104              `(define-vop (,(symbolicate trans "/" from-type))
1105                (:args (x :scs ,from-scs))
1106                (:results (y :scs (signed-reg)))
1107                (:arg-types ,from-type)
1108                (:result-types signed-num)
1109                (:translate ,trans)
1110                (:policy :fast-safe)
1111                (:note "inline float truncate")
1112                (:vop-var vop)
1113                (:save-p :compute-only)
1114                (:generator 5
1115                  (inst ,inst y (sc-case x
1116                                  (,(first from-scs) x)
1117                                  (,(second from-scs) (,ea-func x))))))))
1118   (frob %unary-truncate/single-float cvttss2si
1119         (single-reg single-stack) single-float ea-for-sf-stack)
1120   (frob %unary-truncate/double-float cvttsd2si
1121         (double-reg double-stack) double-float ea-for-df-stack)
1122
1123   (frob %unary-round cvtss2si
1124         (single-reg single-stack) single-float ea-for-sf-stack)
1125   (frob %unary-round cvtsd2si
1126         (double-reg double-stack) double-float ea-for-df-stack))
1127
1128 (define-vop (make-single-float)
1129   (:args (bits :scs (signed-reg) :target res
1130                :load-if (not (or (and (sc-is bits signed-stack)
1131                                       (sc-is res single-reg))
1132                                  (and (sc-is bits signed-stack)
1133                                       (sc-is res single-stack)
1134                                       (location= bits res))))))
1135   (:results (res :scs (single-reg single-stack)))
1136   (:arg-types signed-num)
1137   (:result-types single-float)
1138   (:translate make-single-float)
1139   (:policy :fast-safe)
1140   (:vop-var vop)
1141   (:generator 4
1142     (sc-case res
1143        (single-stack
1144         (sc-case bits
1145           (signed-reg
1146            (inst mov res bits))
1147           (signed-stack
1148            (aver (location= bits res)))))
1149        (single-reg
1150         (sc-case bits
1151           (signed-reg
1152            (inst movd res bits))
1153           (signed-stack
1154            (inst movd res bits)))))))
1155
1156 (define-vop (make-double-float)
1157   (:args (hi-bits :scs (signed-reg))
1158          (lo-bits :scs (unsigned-reg)))
1159   (:results (res :scs (double-reg)))
1160   (:temporary (:sc unsigned-reg) temp)
1161   (:arg-types signed-num unsigned-num)
1162   (:result-types double-float)
1163   (:translate make-double-float)
1164   (:policy :fast-safe)
1165   (:vop-var vop)
1166   (:generator 2
1167     (move temp hi-bits)
1168     (inst shl temp 32)
1169     (inst or temp lo-bits)
1170     (inst movd res temp)))
1171
1172 (define-vop (single-float-bits)
1173   (:args (float :scs (single-reg descriptor-reg)
1174                 :load-if (not (sc-is float single-stack))))
1175   (:results (bits :scs (signed-reg)))
1176   (:temporary (:sc signed-stack :from :argument :to :result) stack-temp)
1177   (:arg-types single-float)
1178   (:result-types signed-num)
1179   (:translate single-float-bits)
1180   (:policy :fast-safe)
1181   (:vop-var vop)
1182   (:generator 4
1183     (sc-case bits
1184       (signed-reg
1185        (sc-case float
1186          (single-reg
1187           (inst movss stack-temp float)
1188           (move bits stack-temp))
1189          (single-stack
1190           (move bits float))
1191          (descriptor-reg
1192           (move bits float)
1193           (inst shr bits 32))))
1194       (signed-stack
1195        (sc-case float
1196          (single-reg
1197           (inst movss bits float)))))
1198     ;; Sign-extend
1199     (inst shl bits 32)
1200     (inst sar bits 32)))
1201
1202 (define-vop (double-float-high-bits)
1203   (:args (float :scs (double-reg descriptor-reg)
1204                 :load-if (not (sc-is float double-stack))))
1205   (:results (hi-bits :scs (signed-reg)))
1206   (:temporary (:sc signed-stack :from :argument :to :result) temp)
1207   (:arg-types double-float)
1208   (:result-types signed-num)
1209   (:translate double-float-high-bits)
1210   (:policy :fast-safe)
1211   (:vop-var vop)
1212   (:generator 5
1213      (sc-case float
1214        (double-reg
1215         (inst movsd temp float)
1216         (move hi-bits temp))
1217        (double-stack
1218         (loadw hi-bits ebp-tn (frame-word-offset (tn-offset float))))
1219        (descriptor-reg
1220         (loadw hi-bits float double-float-value-slot
1221                other-pointer-lowtag)))
1222      (inst sar hi-bits 32)))
1223
1224 (define-vop (double-float-low-bits)
1225   (:args (float :scs (double-reg descriptor-reg)
1226                 :load-if (not (sc-is float double-stack))))
1227   (:results (lo-bits :scs (unsigned-reg)))
1228   (:temporary (:sc signed-stack :from :argument :to :result) temp)
1229   (:arg-types double-float)
1230   (:result-types unsigned-num)
1231   (:translate double-float-low-bits)
1232   (:policy :fast-safe)
1233   (:vop-var vop)
1234   (:generator 5
1235      (sc-case float
1236        (double-reg
1237         (inst movsd temp float)
1238         (move lo-bits temp))
1239        (double-stack
1240         (loadw lo-bits ebp-tn (frame-word-offset (tn-offset float))))
1241        (descriptor-reg
1242         (loadw lo-bits float double-float-value-slot
1243                other-pointer-lowtag)))
1244      (inst shl lo-bits 32)
1245      (inst shr lo-bits 32)))
1246
1247 \f
1248
1249 ;;;; complex float VOPs
1250
1251 (define-vop (make-complex-single-float)
1252   (:translate complex)
1253   (:args (real :scs (single-reg fp-single-zero)
1254                :target r
1255                :load-if (not (sc-is real fp-single-zero)))
1256          (imag :scs (single-reg fp-single-zero)
1257                :load-if (not (sc-is imag fp-single-zero))))
1258   (:arg-types single-float single-float)
1259   (:results (r :scs (complex-single-reg) :from (:argument 0)))
1260   (:result-types complex-single-float)
1261   (:note "inline complex single-float creation")
1262   (:policy :fast-safe)
1263   (:generator 5
1264     (cond ((sc-is real fp-single-zero)
1265            (inst xorps r r)
1266            (unless (sc-is imag fp-single-zero)
1267              (inst unpcklps r imag)))
1268           ((location= real imag)
1269            (move r real)
1270            (inst unpcklps r r))
1271           (t
1272            (move r real)
1273            (unless (sc-is imag fp-single-zero)
1274              (inst unpcklps r imag))))))
1275
1276 (define-vop (make-complex-double-float)
1277   (:translate complex)
1278   (:args (real :scs (double-reg fp-double-zero)
1279                :target r
1280                :load-if (not (sc-is real fp-double-zero)))
1281          (imag :scs (double-reg fp-double-zero)
1282                :load-if (not (sc-is imag fp-double-zero))))
1283   (:arg-types double-float double-float)
1284   (:results (r :scs (complex-double-reg) :from (:argument 0)))
1285   (:result-types complex-double-float)
1286   (:note "inline complex double-float creation")
1287   (:policy :fast-safe)
1288   (:generator 5
1289     (cond ((sc-is real fp-double-zero)
1290            (inst xorpd r r)
1291            (unless (sc-is imag fp-double-zero)
1292              (inst unpcklpd r imag)))
1293           ((location= real imag)
1294            (move r real)
1295            (inst unpcklpd r r))
1296           (t
1297            (move r real)
1298            (unless (sc-is imag fp-double-zero)
1299              (inst unpcklpd r imag))))))
1300
1301 (define-vop (complex-float-value)
1302   (:args (x :target r))
1303   (:temporary (:sc complex-double-reg) zero)
1304   (:results (r))
1305   (:variant-vars offset)
1306   (:policy :fast-safe)
1307   (:generator 3
1308     (cond ((sc-is x complex-double-reg)
1309            (move r x)
1310            (inst xorpd zero zero)
1311            (ecase offset
1312              (0 (inst unpcklpd r zero))
1313              (1 (inst unpckhpd r zero))))
1314           ((sc-is x complex-single-reg)
1315            (move r x)
1316            (ecase offset
1317              (0 (inst shufps r r #b11111100))
1318              (1 (inst shufps r r #b11111101))))
1319           ((sc-is r single-reg)
1320            (let ((ea (sc-case x
1321                        (complex-single-stack
1322                         (ecase offset
1323                           (0 (ea-for-csf-real-stack x))
1324                           (1 (ea-for-csf-imag-stack x))))
1325                        (descriptor-reg
1326                         (ecase offset
1327                           (0 (ea-for-csf-real-desc x))
1328                           (1 (ea-for-csf-imag-desc x)))))))
1329              (inst movss r ea)))
1330           ((sc-is r double-reg)
1331            (let ((ea (sc-case x
1332                        (complex-double-stack
1333                         (ecase offset
1334                           (0 (ea-for-cdf-real-stack x))
1335                           (1 (ea-for-cdf-imag-stack x))))
1336                        (descriptor-reg
1337                         (ecase offset
1338                           (0 (ea-for-cdf-real-desc x))
1339                           (1 (ea-for-cdf-imag-desc x)))))))
1340              (inst movsd r ea)))
1341           (t (error "COMPLEX-FLOAT-VALUE VOP failure")))))
1342
1343 (define-vop (realpart/complex-single-float complex-float-value)
1344   (:translate realpart)
1345   (:args (x :scs (complex-single-reg complex-single-stack descriptor-reg)
1346             :target r))
1347   (:arg-types complex-single-float)
1348   (:results (r :scs (single-reg)))
1349   (:result-types single-float)
1350   (:note "complex float realpart")
1351   (:variant 0))
1352
1353 (define-vop (realpart/complex-double-float complex-float-value)
1354   (:translate realpart)
1355   (:args (x :scs (complex-double-reg complex-double-stack descriptor-reg)
1356             :target r))
1357   (:arg-types complex-double-float)
1358   (:results (r :scs (double-reg)))
1359   (:result-types double-float)
1360   (:note "complex float realpart")
1361   (:variant 0))
1362
1363 (define-vop (imagpart/complex-single-float complex-float-value)
1364   (:translate imagpart)
1365   (:args (x :scs (complex-single-reg complex-single-stack descriptor-reg)
1366             :target r))
1367   (:arg-types complex-single-float)
1368   (:results (r :scs (single-reg)))
1369   (:result-types single-float)
1370   (:note "complex float imagpart")
1371   (:variant 1))
1372
1373 (define-vop (imagpart/complex-double-float complex-float-value)
1374   (:translate imagpart)
1375   (:args (x :scs (complex-double-reg complex-double-stack descriptor-reg)
1376             :target r))
1377   (:arg-types complex-double-float)
1378   (:results (r :scs (double-reg)))
1379   (:result-types double-float)
1380   (:note "complex float imagpart")
1381   (:variant 1))
1382
1383 \f
1384 ;;; hack dummy VOPs to bias the representation selection of their
1385 ;;; arguments towards a FP register, which can help avoid consing at
1386 ;;; inappropriate locations
1387 (defknown double-float-reg-bias (double-float) (values))
1388 (define-vop (double-float-reg-bias)
1389   (:translate double-float-reg-bias)
1390   (:args (x :scs (double-reg double-stack) :load-if nil))
1391   (:arg-types double-float)
1392   (:policy :fast-safe)
1393   (:note "inline dummy FP register bias")
1394   (:ignore x)
1395   (:generator 0))
1396 (defknown single-float-reg-bias (single-float) (values))
1397 (define-vop (single-float-reg-bias)
1398   (:translate single-float-reg-bias)
1399   (:args (x :scs (single-reg single-stack) :load-if nil))
1400   (:arg-types single-float)
1401   (:policy :fast-safe)
1402   (:note "inline dummy FP register bias")
1403   (:ignore x)
1404   (:generator 0))
1405
1406 (defknown swap-complex ((complex float)) (complex float)
1407     (foldable flushable movable always-translatable))
1408 (defoptimizer (swap-complex derive-type) ((x))
1409   (sb!c::lvar-type x))
1410 (defun swap-complex (x)
1411   (complex (imagpart x) (realpart x)))
1412 (define-vop (swap-complex-single-float)
1413   (:translate swap-complex)
1414   (:policy :fast-safe)
1415   (:args (x :scs (complex-single-reg) :target r))
1416   (:arg-types complex-single-float)
1417   (:results (r :scs (complex-single-reg)))
1418   (:result-types complex-single-float)
1419   (:generator 2
1420      (move r x)
1421      (inst shufps r r #b11110001)))
1422 (define-vop (swap-complex-double-float)
1423   (:translate swap-complex)
1424   (:policy :fast-safe)
1425   (:args (x :scs (complex-double-reg) :target r))
1426   (:arg-types complex-double-float)
1427   (:results (r :scs (complex-double-reg)))
1428   (:result-types complex-double-float)
1429   (:generator 2
1430      (move r x)
1431      (inst shufpd r r #b01)))