1.0.18.2: more conservative interval artihmetic
[sbcl.git] / src / code / numbers.lisp
index b298f9f..6de67f2 100644 (file)
 ;;; leaf is the body to be executed in that case.
 (defun parse-number-dispatch (vars result types var-types body)
   (cond ((null vars)
-        (unless (null types) (error "More types than vars."))
-        (when (cdr result)
-          (error "Duplicate case: ~S." body))
-        (setf (cdr result)
-              (sublis var-types body :test #'equal)))
-       ((null types)
-        (error "More vars than types."))
-       (t
-        (flet ((frob (var type)
-                 (parse-number-dispatch
-                  (rest vars)
-                  (or (assoc type (cdr result) :test #'equal)
-                      (car (setf (cdr result)
-                                 (acons type nil (cdr result)))))
-                  (rest types)
-                  (acons `(dispatch-type ,var) type var-types)
-                  body)))
-          (let ((type (first types))
-                (var (first vars)))
-            (if (and (consp type) (eq (first type) 'foreach))
-                (dolist (type (rest type))
-                  (frob var type))
-                (frob var type)))))))
+         (unless (null types) (error "More types than vars."))
+         (when (cdr result)
+           (error "Duplicate case: ~S." body))
+         (setf (cdr result)
+               (sublis var-types body :test #'equal)))
+        ((null types)
+         (error "More vars than types."))
+        (t
+         (flet ((frob (var type)
+                  (parse-number-dispatch
+                   (rest vars)
+                   (or (assoc type (cdr result) :test #'equal)
+                       (car (setf (cdr result)
+                                  (acons type nil (cdr result)))))
+                   (rest types)
+                   (acons `(dispatch-type ,var) type var-types)
+                   body)))
+           (let ((type (first types))
+                 (var (first vars)))
+             (if (and (consp type) (eq (first type) 'foreach))
+                 (dolist (type (rest type))
+                   (frob var type))
+                 (frob var type)))))))
 
 ;;; our guess for the preferred order in which to do type tests
 ;;; (cheaper and/or more probable first.)
 ;;; Should TYPE1 be tested before TYPE2?
 (defun type-test-order (type1 type2)
   (let ((o1 (position type1 *type-test-ordering*))
-       (o2 (position type2 *type-test-ordering*)))
+        (o2 (position type2 *type-test-ordering*)))
     (cond ((not o1) nil)
-         ((not o2) t)
-         (t
-          (< o1 o2)))))
+          ((not o2) t)
+          (t
+           (< o1 o2)))))
 
 ;;; Return an ETYPECASE form that does the type dispatch, ordering the
 ;;; cases for efficiency.
 (defun generate-number-dispatch (vars error-tags cases)
   (if vars
       (let ((var (first vars))
-           (cases (sort cases #'type-test-order :key #'car)))
-       `((typecase ,var
-           ,@(mapcar (lambda (case)
-                       `(,(first case)
-                         ,@(generate-number-dispatch (rest vars)
-                                                     (rest error-tags)
-                                                     (cdr case))))
-                     cases)
-           (t (go ,(first error-tags))))))
+            (cases (sort cases #'type-test-order :key #'car)))
+        `((typecase ,var
+            ,@(mapcar (lambda (case)
+                        `(,(first case)
+                          ,@(generate-number-dispatch (rest vars)
+                                                      (rest error-tags)
+                                                      (cdr case))))
+                      cases)
+            (t (go ,(first error-tags))))))
       cases))
 
 ) ; EVAL-WHEN
 ;;; not applied recursively.
 (defmacro number-dispatch (var-specs &body cases)
   (let ((res (list nil))
-       (vars (mapcar #'car var-specs))
-       (block (gensym)))
+        (vars (mapcar #'car var-specs))
+        (block (gensym)))
     (dolist (case cases)
       (if (symbolp (first case))
-         (let ((cases (apply (symbol-function (first case)) (rest case))))
-           (dolist (case cases)
-             (parse-number-dispatch vars res (first case) nil (rest case))))
-         (parse-number-dispatch vars res (first case) nil (rest case))))
+          (let ((cases (apply (symbol-function (first case)) (rest case))))
+            (dolist (case cases)
+              (parse-number-dispatch vars res (first case) nil (rest case))))
+          (parse-number-dispatch vars res (first case) nil (rest case))))
 
     (collect ((errors)
-             (error-tags))
+              (error-tags))
       (dolist (spec var-specs)
-       (let ((var (first spec))
-             (type (second spec))
-             (tag (gensym)))
-         (error-tags tag)
-         (errors tag)
-         (errors `(return-from
-                   ,block
-                   (error 'simple-type-error :datum ,var
-                          :expected-type ',type
-                          :format-control
-                          "~@<Argument ~A is not a ~S: ~2I~_~S~:>"
-                          :format-arguments
-                          (list ',var ',type ,var))))))
+        (let ((var (first spec))
+              (type (second spec))
+              (tag (gensym)))
+          (error-tags tag)
+          (errors tag)
+          (errors `(return-from
+                    ,block
+                    (error 'simple-type-error :datum ,var
+                           :expected-type ',type
+                           :format-control
+                           "~@<Argument ~A is not a ~S: ~2I~_~S~:>"
+                           :format-arguments
+                           (list ',var ',type ,var))))))
 
       `(block ,block
-        (tagbody
-          (return-from ,block
-                       ,@(generate-number-dispatch vars (error-tags)
-                                                   (cdr res)))
-          ,@(errors))))))
+         (tagbody
+           (return-from ,block
+                        ,@(generate-number-dispatch vars (error-tags)
+                                                    (cdr res)))
+           ,@(errors))))))
 \f
 ;;;; binary operation dispatching utilities
 
   (if (eql imagpart 0)
       realpart
       (cond #!+long-float
-           ((and (typep realpart 'long-float)
-                 (typep imagpart 'long-float))
-            (truly-the (complex long-float) (complex realpart imagpart)))
-           ((and (typep realpart 'double-float)
-                 (typep imagpart 'double-float))
-            (truly-the (complex double-float) (complex realpart imagpart)))
-           ((and (typep realpart 'single-float)
-                 (typep imagpart 'single-float))
-            (truly-the (complex single-float) (complex realpart imagpart)))
-           (t
-            (%make-complex realpart imagpart)))))
+            ((and (typep realpart 'long-float)
+                  (typep imagpart 'long-float))
+             (truly-the (complex long-float) (complex realpart imagpart)))
+            ((and (typep realpart 'double-float)
+                  (typep imagpart 'double-float))
+             (truly-the (complex double-float) (complex realpart imagpart)))
+            ((and (typep realpart 'single-float)
+                  (typep imagpart 'single-float))
+             (truly-the (complex single-float) (complex realpart imagpart)))
+            (t
+             (%make-complex realpart imagpart)))))
 
 ;;; Given a numerator and denominator with the GCD already divided
 ;;; out, make a canonical rational. We make the denominator positive,
 (defun build-ratio (num den)
   (multiple-value-bind (num den)
       (if (minusp den)
-         (values (- num) (- den))
-         (values num den))
+          (values (- num) (- den))
+          (values num den))
     (cond
       ((eql den 0)
        (error 'division-by-zero
-             :operands (list num den)
-             :operation 'build-ratio))
+              :operands (list num den)
+              :operation 'build-ratio))
       ((eql den 1) num)
       (t (%make-ratio num den)))))
 
 \f
 ;;;; COMPLEXes
 
-(defun upgraded-complex-part-type (spec)
-  #!+sb-doc
-  "Return the element type of the most specialized COMPLEX number type that
-   can hold parts of type SPEC."
-  (cond ((unknown-type-p (specifier-type spec))
-        (error "undefined type: ~S" spec))
-       ((subtypep spec 'single-float)
-        'single-float)
-       ((subtypep spec 'double-float)
-        'double-float)
-       #!+long-float
-       ((subtypep spec 'long-float)
-        'long-float)
-       ((subtypep spec 'rational)
-        'rational)
-       (t
-        'real)))
-
 (defun complex (realpart &optional (imagpart 0))
   #!+sb-doc
   "Return a complex number with the specified real and imaginary components."
   (flet ((%%make-complex (realpart imagpart)
-          (cond #!+long-float
-                ((and (typep realpart 'long-float)
-                      (typep imagpart 'long-float))
-                 (truly-the (complex long-float)
-                            (complex realpart imagpart)))
-                ((and (typep realpart 'double-float)
-                      (typep imagpart 'double-float))
-                 (truly-the (complex double-float)
-                            (complex realpart imagpart)))
-                ((and (typep realpart 'single-float)
-                      (typep imagpart 'single-float))
-                 (truly-the (complex single-float)
-                            (complex realpart imagpart)))
-                (t
-                 (%make-complex realpart imagpart)))))
+           (cond #!+long-float
+                 ((and (typep realpart 'long-float)
+                       (typep imagpart 'long-float))
+                  (truly-the (complex long-float)
+                             (complex realpart imagpart)))
+                 ((and (typep realpart 'double-float)
+                       (typep imagpart 'double-float))
+                  (truly-the (complex double-float)
+                             (complex realpart imagpart)))
+                 ((and (typep realpart 'single-float)
+                       (typep imagpart 'single-float))
+                  (truly-the (complex single-float)
+                             (complex realpart imagpart)))
+                 (t
+                  (%make-complex realpart imagpart)))))
   (number-dispatch ((realpart real) (imagpart real))
     ((rational rational)
      (canonical-complex realpart imagpart))
     ((complex rational)
      (sb!kernel:%imagpart number))
     (float
-     (float 0 number))
+     (* 0 number))
     (t
      0)))
 
   (if (zerop number)
       number
       (if (rationalp number)
-         (if (plusp number) 1 -1)
-         (/ number (abs number)))))
+          (if (plusp number) 1 -1)
+          (/ number (abs number)))))
 \f
 ;;;; ratios
 
 ;;;; arithmetic operations
 
 (macrolet ((define-arith (op init doc)
-            #!-sb-doc (declare (ignore doc))
-            `(defun ,op (&rest args)
-               #!+sb-doc ,doc
-               (if (null args) ,init
-                   (do ((args (cdr args) (cdr args))
-                        (result (car args) (,op result (car args))))
-                       ((null args) result)
-                     ;; to signal TYPE-ERROR when exactly 1 arg of wrong type:
-                     (declare (type number result)))))))
+             #!-sb-doc (declare (ignore doc))
+             `(defun ,op (&rest args)
+                #!+sb-doc ,doc
+                (if (null args) ,init
+                    (do ((args (cdr args) (cdr args))
+                         (result (car args) (,op result (car args))))
+                        ((null args) result)
+                      ;; to signal TYPE-ERROR when exactly 1 arg of wrong type:
+                      (declare (type number result)))))))
   (define-arith + 0
     "Return the sum of its arguments. With no args, returns 0.")
   (define-arith * 1
 
 (defun - (number &rest more-numbers)
   #!+sb-doc
-  "Subtract the second and all subsequent arguments from the first; 
+  "Subtract the second and all subsequent arguments from the first;
   or with one argument, negate the first argument."
   (if more-numbers
       (do ((nlist more-numbers (cdr nlist))
-          (result number))
-         ((atom nlist) result)
-        (declare (list nlist))
-        (setq result (- result (car nlist))))
+           (result number))
+          ((atom nlist) result)
+         (declare (list nlist))
+         (setq result (- result (car nlist))))
       (- number)))
 
 (defun / (number &rest more-numbers)
   With one argument, return reciprocal."
   (if more-numbers
       (do ((nlist more-numbers (cdr nlist))
-          (result number))
-         ((atom nlist) result)
-        (declare (list nlist))
-        (setq result (/ result (car nlist))))
+           (result number))
+          ((atom nlist) result)
+         (declare (list nlist))
+         (setq result (/ result (car nlist))))
       (/ number)))
 
 (defun 1+ (number)
        (float-contagion ,op x y)
 
        ((complex complex)
-       (canonical-complex (,op (realpart x) (realpart y))
-                          (,op (imagpart x) (imagpart y))))
+        (canonical-complex (,op (realpart x) (realpart y))
+                           (,op (imagpart x) (imagpart y))))
        (((foreach bignum fixnum ratio single-float double-float
-                 #!+long-float long-float) complex)
-       (complex (,op x (realpart y)) (,op (imagpart y))))
+                  #!+long-float long-float) complex)
+        (complex (,op x (realpart y)) (,op (imagpart y))))
        ((complex (or rational float))
-       (complex (,op (realpart x) y) (imagpart x)))
+        (complex (,op (realpart x) y) (imagpart x)))
 
        (((foreach fixnum bignum) ratio)
-       (let* ((dy (denominator y))
-              (n (,op (* x dy) (numerator y))))
-         (%make-ratio n dy)))
+        (let* ((dy (denominator y))
+               (n (,op (* x dy) (numerator y))))
+          (%make-ratio n dy)))
        ((ratio integer)
-       (let* ((dx (denominator x))
-              (n (,op (numerator x) (* y dx))))
-         (%make-ratio n dx)))
+        (let* ((dx (denominator x))
+               (n (,op (numerator x) (* y dx))))
+          (%make-ratio n dx)))
        ((ratio ratio)
-       (let* ((nx (numerator x))
-              (dx (denominator x))
-              (ny (numerator y))
-              (dy (denominator y))
-              (g1 (gcd dx dy)))
-         (if (eql g1 1)
-             (%make-ratio (,op (* nx dy) (* dx ny)) (* dx dy))
-             (let* ((t1 (,op (* nx (truncate dy g1)) (* (truncate dx g1) ny)))
-                    (g2 (gcd t1 g1))
-                    (t2 (truncate dx g1)))
-               (cond ((eql t1 0) 0)
-                     ((eql g2 1)
-                      (%make-ratio t1 (* t2 dy)))
-                     (T (let* ((nn (truncate t1 g2))
-                               (t3 (truncate dy g2))
-                               (nd (if (eql t2 1) t3 (* t2 t3))))
-                          (if (eql nd 1) nn (%make-ratio nn nd))))))))))))
+        (let* ((nx (numerator x))
+               (dx (denominator x))
+               (ny (numerator y))
+               (dy (denominator y))
+               (g1 (gcd dx dy)))
+          (if (eql g1 1)
+              (%make-ratio (,op (* nx dy) (* dx ny)) (* dx dy))
+              (let* ((t1 (,op (* nx (truncate dy g1)) (* (truncate dx g1) ny)))
+                     (g2 (gcd t1 g1))
+                     (t2 (truncate dx g1)))
+                (cond ((eql t1 0) 0)
+                      ((eql g2 1)
+                       (%make-ratio t1 (* t2 dy)))
+                      (t (let* ((nn (truncate t1 g2))
+                                (t3 (truncate dy g2))
+                                (nd (if (eql t2 1) t3 (* t2 t3))))
+                           (if (eql nd 1) nn (%make-ratio nn nd))))))))))))
 
 ) ; EVAL-WHEN
 
 
 (defun two-arg-* (x y)
   (flet ((integer*ratio (x y)
-          (if (eql x 0) 0
-              (let* ((ny (numerator y))
-                     (dy (denominator y))
-                     (gcd (gcd x dy)))
-                (if (eql gcd 1)
-                    (%make-ratio (* x ny) dy)
-                    (let ((nn (* (truncate x gcd) ny))
-                          (nd (truncate dy gcd)))
-                      (if (eql nd 1)
-                          nn
-                          (%make-ratio nn nd)))))))
-        (complex*real (x y)
-          (canonical-complex (* (realpart x) y) (* (imagpart x) y))))
+           (if (eql x 0) 0
+               (let* ((ny (numerator y))
+                      (dy (denominator y))
+                      (gcd (gcd x dy)))
+                 (if (eql gcd 1)
+                     (%make-ratio (* x ny) dy)
+                     (let ((nn (* (truncate x gcd) ny))
+                           (nd (truncate dy gcd)))
+                       (if (eql nd 1)
+                           nn
+                           (%make-ratio nn nd)))))))
+         (complex*real (x y)
+           (canonical-complex (* (realpart x) y) (* (imagpart x) y))))
     (number-dispatch ((x number) (y number))
       (float-contagion * x y)
 
 
       ((complex complex)
        (let* ((rx (realpart x))
-             (ix (imagpart x))
-             (ry (realpart y))
-             (iy (imagpart y)))
-        (canonical-complex (- (* rx ry) (* ix iy)) (+ (* rx iy) (* ix ry)))))
+              (ix (imagpart x))
+              (ry (realpart y))
+              (iy (imagpart y)))
+         (canonical-complex (- (* rx ry) (* ix iy)) (+ (* rx iy) (* ix ry)))))
       (((foreach bignum fixnum ratio single-float double-float
-                #!+long-float long-float)
-       complex)
+                 #!+long-float long-float)
+        complex)
        (complex*real y x))
       ((complex (or rational float))
        (complex*real x y))
       ((ratio integer) (integer*ratio y x))
       ((ratio ratio)
        (let* ((nx (numerator x))
-             (dx (denominator x))
-             (ny (numerator y))
-             (dy (denominator y))
-             (g1 (gcd nx dy))
-             (g2 (gcd dx ny)))
-        (build-ratio (* (maybe-truncate nx g1)
-                        (maybe-truncate ny g2))
-                     (* (maybe-truncate dx g2)
-                        (maybe-truncate dy g1))))))))
+              (dx (denominator x))
+              (ny (numerator y))
+              (dy (denominator y))
+              (g1 (gcd nx dy))
+              (g2 (gcd dx ny)))
+         (build-ratio (* (maybe-truncate nx g1)
+                         (maybe-truncate ny g2))
+                      (* (maybe-truncate dx g2)
+                         (maybe-truncate dy g1))))))))
 
 ;;; Divide two integers, producing a canonical rational. If a fixnum,
 ;;; we see whether they divide evenly before trying the GCD. In the
 (defun integer-/-integer (x y)
   (if (and (typep x 'fixnum) (typep y 'fixnum))
       (multiple-value-bind (quo rem) (truncate x y)
-       (if (zerop rem)
-           quo
-           (let ((gcd (gcd x y)))
-             (declare (fixnum gcd))
-             (if (eql gcd 1)
-                 (build-ratio x y)
-                 (build-ratio (truncate x gcd) (truncate y gcd))))))
+        (if (zerop rem)
+            quo
+            (let ((gcd (gcd x y)))
+              (declare (fixnum gcd))
+              (if (eql gcd 1)
+                  (build-ratio x y)
+                  (build-ratio (truncate x gcd) (truncate y gcd))))))
       (let ((gcd (gcd x y)))
-       (if (eql gcd 1)
-           (build-ratio x y)
-           (build-ratio (truncate x gcd) (truncate y gcd))))))
+        (if (eql gcd 1)
+            (build-ratio x y)
+            (build-ratio (truncate x gcd) (truncate y gcd))))))
 
 (defun two-arg-/ (x y)
   (number-dispatch ((x number) (y number))
 
     ((complex complex)
      (let* ((rx (realpart x))
-           (ix (imagpart x))
-           (ry (realpart y))
-           (iy (imagpart y)))
+            (ix (imagpart x))
+            (ry (realpart y))
+            (iy (imagpart y)))
        (if (> (abs ry) (abs iy))
-          (let* ((r (/ iy ry))
-                 (dn (* ry (+ 1 (* r r)))))
-            (canonical-complex (/ (+ rx (* ix r)) dn)
-                               (/ (- ix (* rx r)) dn)))
-          (let* ((r (/ ry iy))
-                 (dn (* iy (+ 1 (* r r)))))
-            (canonical-complex (/ (+ (* rx r) ix) dn)
-                               (/ (- (* ix r) rx) dn))))))
+           (let* ((r (/ iy ry))
+                  (dn (* ry (+ 1 (* r r)))))
+             (canonical-complex (/ (+ rx (* ix r)) dn)
+                                (/ (- ix (* rx r)) dn)))
+           (let* ((r (/ ry iy))
+                  (dn (* iy (+ 1 (* r r)))))
+             (canonical-complex (/ (+ (* rx r) ix) dn)
+                                (/ (- (* ix r) rx) dn))))))
     (((foreach integer ratio single-float double-float) complex)
      (let* ((ry (realpart y))
-           (iy (imagpart y)))
+            (iy (imagpart y)))
        (if (> (abs ry) (abs iy))
-          (let* ((r (/ iy ry))
-                 (dn (* ry (+ 1 (* r r)))))
-            (canonical-complex (/ x dn)
-                               (/ (- (* x r)) dn)))
-          (let* ((r (/ ry iy))
-                 (dn (* iy (+ 1 (* r r)))))
-            (canonical-complex (/ (* x r) dn)
-                               (/ (- x) dn))))))
+           (let* ((r (/ iy ry))
+                  (dn (* ry (+ 1 (* r r)))))
+             (canonical-complex (/ x dn)
+                                (/ (- (* x r)) dn)))
+           (let* ((r (/ ry iy))
+                  (dn (* iy (+ 1 (* r r)))))
+             (canonical-complex (/ (* x r) dn)
+                                (/ (- x) dn))))))
     ((complex (or rational float))
      (canonical-complex (/ (realpart x) y)
-                       (/ (imagpart x) y)))
+                        (/ (imagpart x) y)))
 
     ((ratio ratio)
      (let* ((nx (numerator x))
-           (dx (denominator x))
-           (ny (numerator y))
-           (dy (denominator y))
-           (g1 (gcd nx ny))
-           (g2 (gcd dx dy)))
+            (dx (denominator x))
+            (ny (numerator y))
+            (dy (denominator y))
+            (g1 (gcd nx ny))
+            (g2 (gcd dx dy)))
        (build-ratio (* (maybe-truncate nx g1) (maybe-truncate dy g2))
-                   (* (maybe-truncate dx g2) (maybe-truncate ny g1)))))
+                    (* (maybe-truncate dx g2) (maybe-truncate ny g1)))))
 
     ((integer integer)
      (integer-/-integer x y))
 
     ((integer ratio)
      (if (zerop x)
-        0
-        (let* ((ny (numerator y))
-               (dy (denominator y))
-               (gcd (gcd x ny)))
-          (build-ratio (* (maybe-truncate x gcd) dy)
-                       (maybe-truncate ny gcd)))))
+         0
+         (let* ((ny (numerator y))
+                (dy (denominator y))
+                (gcd (gcd x ny)))
+           (build-ratio (* (maybe-truncate x gcd) dy)
+                        (maybe-truncate ny gcd)))))
 
     ((ratio integer)
      (let* ((nx (numerator x))
-           (gcd (gcd nx y)))
+            (gcd (gcd nx y)))
        (build-ratio (maybe-truncate nx gcd)
-                   (* (maybe-truncate y gcd) (denominator x)))))))
+                    (* (maybe-truncate y gcd) (denominator x)))))))
 
 (defun %negate (n)
   (number-dispatch ((n number))
   "Return number (or number/divisor) as an integer, rounded toward 0.
   The second returned value is the remainder."
   (macrolet ((truncate-float (rtype)
-              `(let* ((float-div (coerce divisor ',rtype))
-                      (res (%unary-truncate (/ number float-div))))
-                 (values res
-                         (- number
-                            (* (coerce res ',rtype) float-div))))))
+               `(let* ((float-div (coerce divisor ',rtype))
+                       (res (%unary-truncate (/ number float-div))))
+                  (values res
+                          (- number
+                             (* (coerce res ',rtype) float-div))))))
     (number-dispatch ((number real) (divisor real))
       ((fixnum fixnum) (truncate number divisor))
       (((foreach fixnum bignum) ratio)
        (let ((q (truncate (* number (denominator divisor))
-                         (numerator divisor))))
-        (values q (- number (* q divisor)))))
+                          (numerator divisor))))
+         (values q (- number (* q divisor)))))
       ((fixnum bignum)
-       (values 0 number))
+       (bignum-truncate (make-small-bignum number) divisor))
       ((ratio (or float rational))
        (let ((q (truncate (numerator number)
-                         (* (denominator number) divisor))))
-        (values q (- number (* q divisor)))))
+                          (* (denominator number) divisor))))
+         (values q (- number (* q divisor)))))
       ((bignum fixnum)
        (bignum-truncate number (make-small-bignum divisor)))
       ((bignum bignum)
        (bignum-truncate number divisor))
 
       (((foreach single-float double-float #!+long-float long-float)
-       (or rational single-float))
+        (or rational single-float))
        (if (eql divisor 1)
-          (let ((res (%unary-truncate number)))
-            (values res (- number (coerce res '(dispatch-type number)))))
-          (truncate-float (dispatch-type number))))
+           (let ((res (%unary-truncate number)))
+             (values res (- number (coerce res '(dispatch-type number)))))
+           (truncate-float (dispatch-type number))))
       #!+long-float
       ((long-float (or single-float double-float long-float))
        (truncate-float long-float))
       ((single-float double-float)
        (truncate-float double-float))
       (((foreach fixnum bignum ratio)
-       (foreach single-float double-float #!+long-float long-float))
+        (foreach single-float double-float #!+long-float long-float))
        (truncate-float (dispatch-type divisor))))))
 
 ;;; Declare these guys inline to let them get optimized a little.
   ;; and augment the remainder by the divisor.
   (multiple-value-bind (tru rem) (truncate number divisor)
     (if (and (not (zerop rem))
-            (if (minusp divisor)
-                (plusp number)
-                (minusp number)))
-       (values (1- tru) (+ rem divisor))
-       (values tru rem))))
+             (if (minusp divisor)
+                 (plusp number)
+                 (minusp number)))
+        (values (1- tru) (+ rem divisor))
+        (values tru rem))))
 
 (defun ceiling (number &optional (divisor 1))
   #!+sb-doc
   ;; and decrement the remainder by the divisor.
   (multiple-value-bind (tru rem) (truncate number divisor)
     (if (and (not (zerop rem))
-            (if (minusp divisor)
-                (minusp number)
-                (plusp number)))
-       (values (+ tru 1) (- rem divisor))
-       (values tru rem))))
+             (if (minusp divisor)
+                 (minusp number)
+                 (plusp number)))
+        (values (+ tru 1) (- rem divisor))
+        (values tru rem))))
 
 (defun round (number &optional (divisor 1))
   #!+sb-doc
   (if (eql divisor 1)
       (round number)
       (multiple-value-bind (tru rem) (truncate number divisor)
-       (let ((thresh (/ (abs divisor) 2)))
-         (cond ((or (> rem thresh)
-                    (and (= rem thresh) (oddp tru)))
-                (if (minusp divisor)
-                    (values (- tru 1) (+ rem divisor))
-                    (values (+ tru 1) (- rem divisor))))
-               ((let ((-thresh (- thresh)))
-                  (or (< rem -thresh)
-                      (and (= rem -thresh) (oddp tru))))
-                (if (minusp divisor)
-                    (values (+ tru 1) (- rem divisor))
-                    (values (- tru 1) (+ rem divisor))))
-               (t (values tru rem)))))))
+        (if (zerop rem)
+            (values tru rem)
+            (let ((thresh (/ (abs divisor) 2)))
+              (cond ((or (> rem thresh)
+                         (and (= rem thresh) (oddp tru)))
+                     (if (minusp divisor)
+                         (values (- tru 1) (+ rem divisor))
+                         (values (+ tru 1) (- rem divisor))))
+                    ((let ((-thresh (- thresh)))
+                       (or (< rem -thresh)
+                           (and (= rem -thresh) (oddp tru))))
+                     (if (minusp divisor)
+                         (values (+ tru 1) (- rem divisor))
+                         (values (- tru 1) (+ rem divisor))))
+                    (t (values tru rem))))))))
 
 (defun rem (number divisor)
   #!+sb-doc
   "Return second result of FLOOR."
   (let ((rem (rem number divisor)))
     (if (and (not (zerop rem))
-            (if (minusp divisor)
-                (plusp number)
-                (minusp number)))
-       (+ rem divisor)
-       rem)))
+             (if (minusp divisor)
+                 (plusp number)
+                 (minusp number)))
+        (+ rem divisor)
+        rem)))
 
 (defmacro !define-float-rounding-function (name op doc)
   `(defun ,name (number &optional (divisor 1))
     (multiple-value-bind (res rem) (,op number divisor)
       (values (float res (if (floatp rem) rem 1.0)) rem))))
 
-(!define-float-rounding-function ffloor floor
-  "Same as FLOOR, but returns first value as a float.")
-(!define-float-rounding-function fceiling ceiling
-  "Same as CEILING, but returns first value as a float." )
-(!define-float-rounding-function ftruncate truncate
-  "Same as TRUNCATE, but returns first value as a float.")
-(!define-float-rounding-function fround round
-  "Same as ROUND, but returns first value as a float.")
+(defun ftruncate (number &optional (divisor 1))
+  #!+sb-doc
+  "Same as TRUNCATE, but returns first value as a float."
+  (macrolet ((ftruncate-float (rtype)
+               `(let* ((float-div (coerce divisor ',rtype))
+                       (res (%unary-ftruncate (/ number float-div))))
+                  (values res
+                          (- number
+                             (* (coerce res ',rtype) float-div))))))
+    (number-dispatch ((number real) (divisor real))
+      (((foreach fixnum bignum ratio) (or fixnum bignum ratio))
+       (multiple-value-bind (q r)
+           (truncate number divisor)
+         (values (float q) r)))
+      (((foreach single-float double-float #!+long-float long-float)
+        (or rational single-float))
+       (if (eql divisor 1)
+           (let ((res (%unary-ftruncate number)))
+             (values res (- number (coerce res '(dispatch-type number)))))
+           (ftruncate-float (dispatch-type number))))
+      #!+long-float
+      ((long-float (or single-float double-float long-float))
+       (ftruncate-float long-float))
+      #!+long-float
+      (((foreach double-float single-float) long-float)
+       (ftruncate-float long-float))
+      ((double-float (or single-float double-float))
+       (ftruncate-float double-float))
+      ((single-float double-float)
+       (ftruncate-float double-float))
+      (((foreach fixnum bignum ratio)
+        (foreach single-float double-float #!+long-float long-float))
+       (ftruncate-float (dispatch-type divisor))))))
+
+(defun ffloor (number &optional (divisor 1))
+  "Same as FLOOR, but returns first value as a float."
+  (multiple-value-bind (tru rem) (ftruncate number divisor)
+    (if (and (not (zerop rem))
+             (if (minusp divisor)
+                 (plusp number)
+                 (minusp number)))
+        (values (1- tru) (+ rem divisor))
+        (values tru rem))))
+
+(defun fceiling (number &optional (divisor 1))
+  "Same as CEILING, but returns first value as a float."
+  (multiple-value-bind (tru rem) (ftruncate number divisor)
+    (if (and (not (zerop rem))
+             (if (minusp divisor)
+                 (minusp number)
+                 (plusp number)))
+        (values (+ tru 1) (- rem divisor))
+        (values tru rem))))
+
+;;; FIXME: this probably needs treatment similar to the use of
+;;; %UNARY-FTRUNCATE for FTRUNCATE.
+(defun fround (number &optional (divisor 1))
+  "Same as ROUND, but returns first value as a float."
+  (multiple-value-bind (res rem)
+      (round number divisor)
+    (values (float res (if (floatp rem) rem 1.0)) rem)))
 \f
 ;;;; comparisons
 
 (defun = (number &rest more-numbers)
   #!+sb-doc
   "Return T if all of its arguments are numerically equal, NIL otherwise."
+  (declare (dynamic-extent more-numbers))
+  (the number number)
   (do ((nlist more-numbers (cdr nlist)))
-      ((atom nlist) T)
+      ((atom nlist) t)
      (declare (list nlist))
      (if (not (= (car nlist) number)) (return nil))))
 
 (defun /= (number &rest more-numbers)
   #!+sb-doc
   "Return T if no two of its arguments are numerically equal, NIL otherwise."
-  (do* ((head number (car nlist))
-       (nlist more-numbers (cdr nlist)))
+  (declare (dynamic-extent more-numbers))
+  (do* ((head (the number number) (car nlist))
+        (nlist more-numbers (cdr nlist)))
        ((atom nlist) t)
      (declare (list nlist))
      (unless (do* ((nl nlist (cdr nl)))
-                 ((atom nl) T)
-              (declare (list nl))
-              (if (= head (car nl)) (return nil)))
+                  ((atom nl) t)
+               (declare (list nl))
+               (if (= head (car nl)) (return nil)))
        (return nil))))
 
 (defun < (number &rest more-numbers)
   #!+sb-doc
   "Return T if its arguments are in strictly increasing order, NIL otherwise."
-  (do* ((n number (car nlist))
-       (nlist more-numbers (cdr nlist)))
+  (declare (dynamic-extent more-numbers))
+  (do* ((n (the number number) (car nlist))
+        (nlist more-numbers (cdr nlist)))
        ((atom nlist) t)
      (declare (list nlist))
      (if (not (< n (car nlist))) (return nil))))
 (defun > (number &rest more-numbers)
   #!+sb-doc
   "Return T if its arguments are in strictly decreasing order, NIL otherwise."
-  (do* ((n number (car nlist))
-       (nlist more-numbers (cdr nlist)))
+  (declare (dynamic-extent more-numbers))
+  (do* ((n (the number number) (car nlist))
+        (nlist more-numbers (cdr nlist)))
        ((atom nlist) t)
      (declare (list nlist))
      (if (not (> n (car nlist))) (return nil))))
 (defun <= (number &rest more-numbers)
   #!+sb-doc
   "Return T if arguments are in strictly non-decreasing order, NIL otherwise."
-  (do* ((n number (car nlist))
-       (nlist more-numbers (cdr nlist)))
+  (declare (dynamic-extent more-numbers))
+  (do* ((n (the number number) (car nlist))
+        (nlist more-numbers (cdr nlist)))
        ((atom nlist) t)
      (declare (list nlist))
      (if (not (<= n (car nlist))) (return nil))))
 (defun >= (number &rest more-numbers)
   #!+sb-doc
   "Return T if arguments are in strictly non-increasing order, NIL otherwise."
-  (do* ((n number (car nlist))
-       (nlist more-numbers (cdr nlist)))
+  (declare (dynamic-extent more-numbers))
+  (do* ((n (the number number) (car nlist))
+        (nlist more-numbers (cdr nlist)))
        ((atom nlist) t)
      (declare (list nlist))
      (if (not (>= n (car nlist))) (return nil))))
 
 (defun max (number &rest more-numbers)
   #!+sb-doc
-  "Return the greatest of its arguments."
+  "Return the greatest of its arguments; among EQUALP greatest, return
+the first."
+  (declare (dynamic-extent more-numbers))
   (do ((nlist more-numbers (cdr nlist))
        (result number))
       ((null nlist) (return result))
 
 (defun min (number &rest more-numbers)
   #!+sb-doc
-  "Return the least of its arguments."
+  "Return the least of its arguments; among EQUALP least, return
+the first."
+  (declare (dynamic-extent more-numbers))
   (do ((nlist more-numbers (cdr nlist))
        (result number))
       ((null nlist) (return result))
     #!+long-float
     ((long-float (foreach single-float double-float))
      (,op x (coerce y 'long-float)))
+    ((fixnum (foreach single-float double-float))
+     (if (float-infinity-p y)
+         ,infinite-y-finite-x
+         ;; If the fixnum has an exact float representation, do a
+         ;; float comparison. Otherwise do the slow float -> ratio
+         ;; conversion.
+         (multiple-value-bind (lo hi)
+             (case '(dispatch-type y)
+               ('single-float
+                (values most-negative-exactly-single-float-fixnum
+                        most-positive-exactly-single-float-fixnum))
+               ('double-float
+                (values most-negative-exactly-double-float-fixnum
+                        most-positive-exactly-double-float-fixnum)))
+           (if (<= lo y hi)
+               (,op (coerce x '(dispatch-type y)) y)
+               (,op x (rational y))))))
+    (((foreach single-float double-float) fixnum)
+     (if (eql y 0)
+         (,op x (coerce 0 '(dispatch-type x)))
+         (if (float-infinity-p x)
+             ,infinite-x-finite-y
+             ;; Likewise
+             (multiple-value-bind (lo hi)
+                 (case '(dispatch-type x)
+                   ('single-float
+                    (values most-negative-exactly-single-float-fixnum
+                            most-positive-exactly-single-float-fixnum))
+                   ('double-float
+                    (values most-negative-exactly-double-float-fixnum
+                            most-positive-exactly-double-float-fixnum)))
+               (if (<= lo y hi)
+                   (,op x (coerce y '(dispatch-type x)))
+                   (,op (rational x) y))))))
     (((foreach single-float double-float) double-float)
      (,op (coerce x 'double-float) y))
     ((double-float single-float)
      (,op x (coerce y 'double-float)))
     (((foreach single-float double-float #!+long-float long-float) rational)
      (if (eql y 0)
-        (,op x (coerce 0 '(dispatch-type x)))
-        (if (float-infinity-p x)
-            ,infinite-x-finite-y
-            (,op (rational x) y))))
+         (,op x (coerce 0 '(dispatch-type x)))
+         (if (float-infinity-p x)
+             ,infinite-x-finite-y
+             (,op (rational x) y))))
     (((foreach bignum fixnum ratio) float)
      (if (float-infinity-p y)
-        ,infinite-y-finite-x
-        (,op x (rational y))))))
+         ,infinite-y-finite-x
+         (,op x (rational y))))))
 ) ; EVAL-WHEN
 
 (macrolet ((def-two-arg-</> (name op ratio-arg1 ratio-arg2 &rest cases)
              `(defun ,name (x y)
-               (number-dispatch ((x real) (y real))
-                                (basic-compare
-                                 ,op
-                                 :infinite-x-finite-y
-                                 (,op x (coerce 0 '(dispatch-type x)))
-                                 :infinite-y-finite-x
-                                 (,op (coerce 0 '(dispatch-type y)) y))
-                                (((foreach fixnum bignum) ratio)
-                                 (,op x (,ratio-arg2 (numerator y)
-                                                     (denominator y))))
-                                ((ratio integer)
-                                 (,op (,ratio-arg1 (numerator x)
-                                                   (denominator x))
-                                      y))
-                                ((ratio ratio)
-                                 (,op (* (numerator   (truly-the ratio x))
-                                         (denominator (truly-the ratio y)))
-                                      (* (numerator   (truly-the ratio y))
-                                         (denominator (truly-the ratio x)))))
-                                ,@cases))))
+                (number-dispatch ((x real) (y real))
+                                 (basic-compare
+                                  ,op
+                                  :infinite-x-finite-y
+                                  (,op x (coerce 0 '(dispatch-type x)))
+                                  :infinite-y-finite-x
+                                  (,op (coerce 0 '(dispatch-type y)) y))
+                                 (((foreach fixnum bignum) ratio)
+                                  (,op x (,ratio-arg2 (numerator y)
+                                                      (denominator y))))
+                                 ((ratio integer)
+                                  (,op (,ratio-arg1 (numerator x)
+                                                    (denominator x))
+                                       y))
+                                 ((ratio ratio)
+                                  (,op (* (numerator   (truly-the ratio x))
+                                          (denominator (truly-the ratio y)))
+                                       (* (numerator   (truly-the ratio y))
+                                          (denominator (truly-the ratio x)))))
+                                 ,@cases))))
   (def-two-arg-</> two-arg-< < floor ceiling
     ((fixnum bignum)
      (bignum-plus-p y))
 (defun two-arg-= (x y)
   (number-dispatch ((x number) (y number))
     (basic-compare =
-                  ;; An infinite value is never equal to a finite value.
-                  :infinite-x-finite-y nil
-                  :infinite-y-finite-x nil)
+                   ;; An infinite value is never equal to a finite value.
+                   :infinite-x-finite-y nil
+                   :infinite-y-finite-x nil)
     ((fixnum (or bignum ratio)) nil)
 
     ((bignum (or fixnum ratio)) nil)
     ((ratio integer) nil)
     ((ratio ratio)
      (and (eql (numerator x) (numerator y))
-         (eql (denominator x) (denominator y))))
+          (eql (denominator x) (denominator y))))
 
     ((complex complex)
      (and (= (realpart x) (realpart y))
-         (= (imagpart x) (imagpart y))))
+          (= (imagpart x) (imagpart y))))
     (((foreach fixnum bignum ratio single-float double-float
-              #!+long-float long-float) complex)
+               #!+long-float long-float) complex)
      (and (= x (realpart y))
-         (zerop (imagpart y))))
+          (zerop (imagpart y))))
     ((complex (or float rational))
      (and (= (realpart x) y)
-         (zerop (imagpart x))))))
-
-(defun eql (obj1 obj2)
-  #!+sb-doc
-  "Return T if OBJ1 and OBJ2 represent the same object, otherwise NIL."
-  (or (eq obj1 obj2)
-      (if (or (typep obj2 'fixnum)
-             (not (typep obj2 'number)))
-         nil
-         (macrolet ((foo (&rest stuff)
-                      `(typecase obj2
-                         ,@(mapcar (lambda (foo)
-                                     (let ((type (car foo))
-                                           (fn (cadr foo)))
-                                       `(,type
-                                         (and (typep obj1 ',type)
-                                              (,fn obj1 obj2)))))
-                                   stuff))))
-           (foo
-             (single-float eql)
-             (double-float eql)
-             #!+long-float
-             (long-float eql)
-             (bignum
-              (lambda (x y)
-                (zerop (bignum-compare x y))))
-             (ratio
-              (lambda (x y)
-                (and (eql (numerator x) (numerator y))
-                     (eql (denominator x) (denominator y)))))
-             (complex
-              (lambda (x y)
-                (and (eql (realpart x) (realpart y))
-                     (eql (imagpart x) (imagpart y))))))))))
+          (zerop (imagpart x))))))
 \f
 ;;;; logicals
 
   (declare (list integers))
   (if integers
       (do ((result (pop integers) (logior result (pop integers))))
-         ((null integers) result)
-       (declare (integer result)))
+          ((null integers) result)
+        (declare (integer result)))
       0))
 
 (defun logxor (&rest integers)
   (declare (list integers))
   (if integers
       (do ((result (pop integers) (logxor result (pop integers))))
-         ((null integers) result)
-       (declare (integer result)))
+          ((null integers) result)
+        (declare (integer result)))
       0))
 
 (defun logand (&rest integers)
   (declare (list integers))
   (if integers
       (do ((result (pop integers) (logand result (pop integers))))
-         ((null integers) result)
-       (declare (integer result)))
+          ((null integers) result)
+        (declare (integer result)))
       -1))
 
 (defun logeqv (&rest integers)
   (declare (list integers))
   (if integers
       (do ((result (pop integers) (logeqv result (pop integers))))
-         ((null integers) result)
-       (declare (integer result)))
+          ((null integers) result)
+        (declare (integer result)))
       -1))
 
-(defun lognand (integer1 integer2)
-  #!+sb-doc
-  "Return the complement of the logical AND of integer1 and integer2."
-  (lognand integer1 integer2))
-
-(defun lognor (integer1 integer2)
-  #!+sb-doc
-  "Return the complement of the logical OR of integer1 and integer2."
-  (lognor integer1 integer2))
-
-(defun logandc1 (integer1 integer2)
-  #!+sb-doc
-  "Return the logical AND of (LOGNOT integer1) and integer2."
-  (logandc1 integer1 integer2))
-
-(defun logandc2 (integer1 integer2)
-  #!+sb-doc
-  "Return the logical AND of integer1 and (LOGNOT integer2)."
-  (logandc2 integer1 integer2))
-
-(defun logorc1 (integer1 integer2)
-  #!+sb-doc
-  "Return the logical OR of (LOGNOT integer1) and integer2."
-  (logorc1 integer1 integer2))
-
-(defun logorc2 (integer1 integer2)
-  #!+sb-doc
-  "Return the logical OR of integer1 and (LOGNOT integer2)."
-  (logorc2 integer1 integer2))
-
 (defun lognot (number)
   #!+sb-doc
   "Return the bit-wise logical not of integer."
     (fixnum (lognot (truly-the fixnum number)))
     (bignum (bignum-logical-not number))))
 
-(macrolet ((def (name op big-op)
-            `(defun ,name (x y)
-              (number-dispatch ((x integer) (y integer))
-                (bignum-cross-fixnum ,op ,big-op)))))
+(macrolet ((def (name op big-op &optional doc)
+             `(defun ,name (integer1 integer2)
+                ,@(when doc
+                    (list doc))
+                (let ((x integer1)
+                      (y integer2))
+                  (number-dispatch ((x integer) (y integer))
+                    (bignum-cross-fixnum ,op ,big-op))))))
   (def two-arg-and logand bignum-logical-and)
   (def two-arg-ior logior bignum-logical-ior)
-  (def two-arg-xor logxor bignum-logical-xor))
+  (def two-arg-xor logxor bignum-logical-xor)
+  ;; BIGNUM-LOGICAL-{AND,IOR,XOR} need not return a bignum, so must
+  ;; call the generic LOGNOT...
+  (def two-arg-eqv logeqv (lambda (x y) (lognot (bignum-logical-xor x y))))
+  (def lognand lognand
+       (lambda (x y) (lognot (bignum-logical-and x y)))
+       #!+sb-doc "Complement the logical AND of INTEGER1 and INTEGER2.")
+  (def lognor lognor
+       (lambda (x y) (lognot (bignum-logical-ior x y)))
+       #!+sb-doc "Complement the logical AND of INTEGER1 and INTEGER2.")
+  ;; ... but BIGNUM-LOGICAL-NOT on a bignum will always return a bignum
+  (def logandc1 logandc1
+       (lambda (x y) (bignum-logical-and (bignum-logical-not x) y))
+       #!+sb-doc "Bitwise AND (LOGNOT INTEGER1) with INTEGER2.")
+  (def logandc2 logandc2
+       (lambda (x y) (bignum-logical-and x (bignum-logical-not y)))
+       #!+sb-doc "Bitwise AND INTEGER1 with (LOGNOT INTEGER2).")
+  (def logorc1 logorc1
+       (lambda (x y) (bignum-logical-ior (bignum-logical-not x) y))
+       #!+sb-doc "Bitwise OR (LOGNOT INTEGER1) with INTEGER2.")
+  (def logorc2 logorc2
+       (lambda (x y) (bignum-logical-ior x (bignum-logical-not y)))
+       #!+sb-doc "Bitwise OR INTEGER1 with (LOGNOT INTEGER2)."))
 
 (defun logcount (integer)
   #!+sb-doc
   if INTEGER is negative."
   (etypecase integer
     (fixnum
-     (logcount (truly-the (integer 0 #.(max most-positive-fixnum
-                                           (lognot most-negative-fixnum)))
-                         (if (minusp (truly-the fixnum integer))
-                             (lognot (truly-the fixnum integer))
-                             integer))))
+     (logcount (truly-the (integer 0
+                                   #.(max sb!xc:most-positive-fixnum
+                                          (lognot sb!xc:most-negative-fixnum)))
+                          (if (minusp (truly-the fixnum integer))
+                              (lognot (truly-the fixnum integer))
+                              integer))))
     (bignum
      (bignum-logcount integer))))
 
 (defun logbitp (index integer)
   #!+sb-doc
   "Predicate returns T if bit index of integer is a 1."
-  (logbitp index integer))
+  (number-dispatch ((index integer) (integer integer))
+    ((fixnum fixnum) (if (> index #.(- sb!vm:n-word-bits sb!vm:n-lowtag-bits))
+                         (minusp integer)
+                         (not (zerop (logand integer (ash 1 index))))))
+    ((fixnum bignum) (bignum-logbitp index integer))
+    ((bignum (foreach fixnum bignum)) (minusp integer))))
 
 (defun ash (integer count)
   #!+sb-doc
   (etypecase integer
     (fixnum
      (cond ((zerop integer)
-           0)
-          ((fixnump count)
-           (let ((length (integer-length (truly-the fixnum integer)))
-                 (count (truly-the fixnum count)))
-             (declare (fixnum length count))
-             (cond ((and (plusp count)
-                         (> (+ length count)
-                            (integer-length most-positive-fixnum)))
-                    (bignum-ashift-left (make-small-bignum integer) count))
-                   (t
-                    (truly-the fixnum
-                               (ash (truly-the fixnum integer) count))))))
-          ((minusp count)
-           (if (minusp integer) -1 0))
-          (t
-           (bignum-ashift-left (make-small-bignum integer) count))))
+            0)
+           ((fixnump count)
+            (let ((length (integer-length (truly-the fixnum integer)))
+                  (count (truly-the fixnum count)))
+              (declare (fixnum length count))
+              (cond ((and (plusp count)
+                          (> (+ length count)
+                             (integer-length most-positive-fixnum)))
+                     (bignum-ashift-left (make-small-bignum integer) count))
+                    (t
+                     (truly-the fixnum
+                                (ash (truly-the fixnum integer) count))))))
+           ((minusp count)
+            (if (minusp integer) -1 0))
+           (t
+            (bignum-ashift-left (make-small-bignum integer) count))))
     (bignum
      (if (plusp count)
-        (bignum-ashift-left integer count)
-        (bignum-ashift-right integer (- count))))))
+         (bignum-ashift-left integer count)
+         (bignum-ashift-right integer (- count))))))
 
 (defun integer-length (integer)
   #!+sb-doc
-  "Return the number of significant bits in the absolute value of integer."
+  "Return the number of non-sign bits in the twos-complement representation
+  of INTEGER."
   (etypecase integer
     (fixnum
      (integer-length (truly-the fixnum integer)))
 
 (defun %ldb (size posn integer)
   (logand (ash integer (- posn))
-         (1- (ash 1 size))))
+          (1- (ash 1 size))))
 
 (defun %mask-field (size posn integer)
   (logand integer (ash (1- (ash 1 size)) posn)))
 (defun %dpb (newbyte size posn integer)
   (let ((mask (1- (ash 1 size))))
     (logior (logand integer (lognot (ash mask posn)))
-           (ash (logand newbyte mask) posn))))
+            (ash (logand newbyte mask) posn))))
 
 (defun %deposit-field (newbyte size posn integer)
   (let ((mask (ash (ldb (byte size 0) -1) posn)))
     (logior (logand newbyte mask)
-           (logand integer (lognot mask)))))
+            (logand integer (lognot mask)))))
+
+(defun sb!c::mask-signed-field (size integer)
+  #!+sb-doc
+  "Extract SIZE lower bits from INTEGER, considering them as a
+2-complement SIZE-bits representation of a signed integer."
+  (cond ((zerop size)
+         0)
+        ((logbitp (1- size) integer)
+         (dpb integer (byte size 0) -1))
+        (t
+         (ldb (byte size 0) integer))))
+
 \f
 ;;;; BOOLE
 
 (defun boole (op integer1 integer2)
   #!+sb-doc
   "Bit-wise boolean function on two integers. Function chosen by OP:
-       0       BOOLE-CLR
-       1       BOOLE-SET
-       2       BOOLE-1
-       3       BOOLE-2
-       4       BOOLE-C1
-       5       BOOLE-C2
-       6       BOOLE-AND
-       7       BOOLE-IOR
-       8       BOOLE-XOR
-       9       BOOLE-EQV
-       10      BOOLE-NAND
-       11      BOOLE-NOR
-       12      BOOLE-ANDC1
-       13      BOOLE-ANDC2
-       14      BOOLE-ORC1
-       15      BOOLE-ORC2"
+        0       BOOLE-CLR
+        1       BOOLE-SET
+        2       BOOLE-1
+        3       BOOLE-2
+        4       BOOLE-C1
+        5       BOOLE-C2
+        6       BOOLE-AND
+        7       BOOLE-IOR
+        8       BOOLE-XOR
+        9       BOOLE-EQV
+        10      BOOLE-NAND
+        11      BOOLE-NOR
+        12      BOOLE-ANDC1
+        13      BOOLE-ANDC2
+        14      BOOLE-ORC1
+        15      BOOLE-ORC2"
   (case op
     (0 (boole 0 integer1 integer2))
     (1 (boole 1 integer1 integer2))
 \f
 ;;;; GCD and LCM
 
-(defun gcd (&rest numbers)
+(defun gcd (&rest integers)
   #!+sb-doc
   "Return the greatest common divisor of the arguments, which must be
   integers. Gcd with no arguments is defined to be 0."
-  (cond ((null numbers) 0)
-       ((null (cdr numbers)) (abs (the integer (car numbers))))
-       (t
-        (do ((gcd (the integer (car numbers))
-                  (gcd gcd (the integer (car rest))))
-             (rest (cdr numbers) (cdr rest)))
-            ((null rest) gcd)
-          (declare (integer gcd)
-                   (list rest))))))
-
-(defun lcm (&rest numbers)
+  (cond ((null integers) 0)
+        ((null (cdr integers)) (abs (the integer (car integers))))
+        (t
+         (do ((gcd (the integer (car integers))
+                   (gcd gcd (the integer (car rest))))
+              (rest (cdr integers) (cdr rest)))
+             ((null rest) gcd)
+           (declare (integer gcd)
+                    (list rest))))))
+
+(defun lcm (&rest integers)
   #!+sb-doc
   "Return the least common multiple of one or more integers. LCM of no
   arguments is defined to be 1."
-  (cond ((null numbers) 1)
-       ((null (cdr numbers)) (abs (the integer (car numbers))))
-       (t
-        (do ((lcm (the integer (car numbers))
-                  (lcm lcm (the integer (car rest))))
-             (rest (cdr numbers) (cdr rest)))
-            ((null rest) lcm)
-          (declare (integer lcm) (list rest))))))
+  (cond ((null integers) 1)
+        ((null (cdr integers)) (abs (the integer (car integers))))
+        (t
+         (do ((lcm (the integer (car integers))
+                   (lcm lcm (the integer (car rest))))
+              (rest (cdr integers) (cdr rest)))
+             ((null rest) lcm)
+           (declare (integer lcm) (list rest))))))
 
 (defun two-arg-lcm (n m)
   (declare (integer n m))
-  (* (truncate (max n m) (gcd n m)) (min n m)))
+  (if (or (zerop n) (zerop m))
+      0
+      ;; KLUDGE: I'm going to assume that it was written this way
+      ;; originally for a reason.  However, this is a somewhat
+      ;; complicated way of writing the algorithm in the CLHS page for
+      ;; LCM, and I don't know why.  To be investigated.  -- CSR,
+      ;; 2003-09-11
+      ;;
+      ;;    It seems to me that this is written this way to avoid
+      ;;    unnecessary bignumification of intermediate results.
+      ;;        -- TCR, 2008-03-05
+      (let ((m (abs m))
+            (n (abs n)))
+        (multiple-value-bind (max min)
+            (if (> m n)
+                (values m n)
+                (values n m))
+          (* (truncate max (gcd n m)) min)))))
 
 ;;; Do the GCD of two integer arguments. With fixnum arguments, we use the
 ;;; binary GCD algorithm from Knuth's seminumerical algorithms (slightly
 ;;; of 0 before the dispatch so that the bignum code doesn't have to worry
 ;;; about "small bignum" zeros.
 (defun two-arg-gcd (u v)
-  (cond ((eql u 0) v)
-       ((eql v 0) u)
-       (t
-        (number-dispatch ((u integer) (v integer))
-          ((fixnum fixnum)
-           (locally
-             (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
-             (do ((k 0 (1+ k))
-                  (u (abs u) (ash u -1))
-                  (v (abs v) (ash v -1)))
-                 ((oddp (logior u v))
-                  (do ((temp (if (oddp u) (- v) (ash u -1))
-                             (ash temp -1)))
-                      (nil)
-                    (declare (fixnum temp))
-                    (when (oddp temp)
-                      (if (plusp temp)
-                          (setq u temp)
-                          (setq v (- temp)))
-                      (setq temp (- u v))
-                      (when (zerop temp)
-                        (let ((res (ash u k)))
-                          (declare (type (signed-byte 31) res)
-                                   (optimize (inhibit-warnings 3)))
-                          (return res))))))
-               (declare (type (mod 30) k)
-                        (type (signed-byte 31) u v)))))
-          ((bignum bignum)
-           (bignum-gcd u v))
-          ((bignum fixnum)
-           (bignum-gcd u (make-small-bignum v)))
-          ((fixnum bignum)
-           (bignum-gcd (make-small-bignum u) v))))))
+  (cond ((eql u 0) (abs v))
+        ((eql v 0) (abs u))
+        (t
+         (number-dispatch ((u integer) (v integer))
+           ((fixnum fixnum)
+            (locally
+                (declare (optimize (speed 3) (safety 0)))
+              (do ((k 0 (1+ k))
+                   (u (abs u) (ash u -1))
+                   (v (abs v) (ash v -1)))
+                  ((oddp (logior u v))
+                   (do ((temp (if (oddp u) (- v) (ash u -1))
+                              (ash temp -1)))
+                       (nil)
+                     (declare (fixnum temp))
+                     (when (oddp temp)
+                       (if (plusp temp)
+                           (setq u temp)
+                           (setq v (- temp)))
+                       (setq temp (- u v))
+                       (when (zerop temp)
+                         (let ((res (ash u k)))
+                           (declare (type sb!vm:signed-word res)
+                                    (optimize (inhibit-warnings 3)))
+                           (return res))))))
+                (declare (type (mod #.sb!vm:n-word-bits) k)
+                         (type sb!vm:signed-word u v)))))
+           ((bignum bignum)
+            (bignum-gcd u v))
+           ((bignum fixnum)
+            (bignum-gcd u (make-small-bignum v)))
+           ((fixnum bignum)
+            (bignum-gcd (make-small-bignum u) v))))))
 \f
 ;;; From discussion on comp.lang.lisp and Akira Kurihara.
 (defun isqrt (n)
   ;; Theoretically (> n 7), i.e., n-len-quarter > 0.
   (if (and (fixnump n) (<= n 24))
       (cond ((> n 15) 4)
-           ((> n  8) 3)
-           ((> n  3) 2)
-           ((> n  0) 1)
-           (t 0))
+            ((> n  8) 3)
+            ((> n  3) 2)
+            ((> n  0) 1)
+            (t 0))
       (let* ((n-len-quarter (ash (integer-length n) -2))
-            (n-half (ash n (- (ash n-len-quarter 1))))
-            (n-half-isqrt (isqrt n-half))
-            (init-value (ash (1+ n-half-isqrt) n-len-quarter)))
-       (loop
-         (let ((iterated-value
-                (ash (+ init-value (truncate n init-value)) -1)))
-           (unless (< iterated-value init-value)
-             (return init-value))
-           (setq init-value iterated-value))))))
+             (n-half (ash n (- (ash n-len-quarter 1))))
+             (n-half-isqrt (isqrt n-half))
+             (init-value (ash (1+ n-half-isqrt) n-len-quarter)))
+        (loop
+          (let ((iterated-value
+                 (ash (+ init-value (truncate n init-value)) -1)))
+            (unless (< iterated-value init-value)
+              (return init-value))
+            (setq init-value iterated-value))))))
 \f
 ;;;; miscellaneous number predicates
 
 (macrolet ((def (name doc)
-            `(defun ,name (number) ,doc (,name number))))
+             `(defun ,name (number) ,doc (,name number))))
   (def zerop "Is this number zero?")
   (def plusp "Is this real number strictly positive?")
   (def minusp "Is this real number strictly negative?")
   (def oddp "Is this integer odd?")
   (def evenp "Is this integer even?"))
+\f
+;;;; modular functions
+#.
+(collect ((forms))
+  (flet ((unsigned-definition (name lambda-list width)
+           (let ((pattern (1- (ash 1 width))))
+             `(defun ,name ,lambda-list
+               (flet ((prepare-argument (x)
+                        (declare (integer x))
+                        (etypecase x
+                          ((unsigned-byte ,width) x)
+                          (fixnum (logand x ,pattern))
+                          (bignum (logand x ,pattern)))))
+                 (,name ,@(loop for arg in lambda-list
+                                collect `(prepare-argument ,arg)))))))
+         (signed-definition (name lambda-list width)
+           `(defun ,name ,lambda-list
+              (flet ((prepare-argument (x)
+                       (declare (integer x))
+                       (etypecase x
+                         ((signed-byte ,width) x)
+                         (fixnum (sb!c::mask-signed-field ,width x))
+                         (bignum (sb!c::mask-signed-field ,width x)))))
+                (,name ,@(loop for arg in lambda-list
+                               collect `(prepare-argument ,arg)))))))
+    (flet ((do-mfuns (class)
+             (loop for infos being each hash-value of (sb!c::modular-class-funs class)
+                   ;; FIXME: We need to process only "toplevel" functions
+                   when (listp infos)
+                   do (loop for info in infos
+                            for name = (sb!c::modular-fun-info-name info)
+                            and width = (sb!c::modular-fun-info-width info)
+                            and signedp = (sb!c::modular-fun-info-signedp info)
+                            and lambda-list = (sb!c::modular-fun-info-lambda-list info)
+                            if signedp
+                            do (forms (signed-definition name lambda-list width))
+                            else
+                            do (forms (unsigned-definition name lambda-list width))))))
+      (do-mfuns sb!c::*untagged-unsigned-modular-class*)
+      (do-mfuns sb!c::*untagged-signed-modular-class*)
+      (do-mfuns sb!c::*tagged-modular-class*)))
+  `(progn ,@(forms)))
+
+;;; KLUDGE: these out-of-line definitions can't use the modular
+;;; arithmetic, as that is only (currently) defined for constant
+;;; shifts.  See also the comment in (LOGAND OPTIMIZER) for more
+;;; discussion of this hack.  -- CSR, 2003-10-09
+#!+#.(cl:if (cl:= sb!vm:n-machine-word-bits 32) '(and) '(or))
+(defun sb!vm::ash-left-mod32 (integer amount)
+  (etypecase integer
+    ((unsigned-byte 32) (ldb (byte 32 0) (ash integer amount)))
+    (fixnum (ldb (byte 32 0) (ash (logand integer #xffffffff) amount)))
+    (bignum (ldb (byte 32 0) (ash (logand integer #xffffffff) amount)))))
+#!+#.(cl:if (cl:= sb!vm:n-machine-word-bits 64) '(and) '(or))
+(defun sb!vm::ash-left-mod64 (integer amount)
+  (etypecase integer
+    ((unsigned-byte 64) (ldb (byte 64 0) (ash integer amount)))
+    (fixnum (ldb (byte 64 0) (ash (logand integer #xffffffffffffffff) amount)))
+    (bignum (ldb (byte 64 0)
+                 (ash (logand integer #xffffffffffffffff) amount)))))
+
+#!+x86
+(defun sb!vm::ash-left-smod30 (integer amount)
+  (etypecase integer
+    ((signed-byte 30) (sb!c::mask-signed-field 30 (ash integer amount)))
+    (integer (sb!c::mask-signed-field 30 (ash (sb!c::mask-signed-field 30 integer) amount)))))
+
+#!+x86-64
+(defun sb!vm::ash-left-smod61 (integer amount)
+  (etypecase integer
+    ((signed-byte 61) (sb!c::mask-signed-field 61 (ash integer amount)))
+    (integer (sb!c::mask-signed-field 61 (ash (sb!c::mask-signed-field 61 integer) amount)))))