Avoid a crash in source_cache::extract_lines
[external/binutils.git] / gdb / target-float.c
1 /* Floating point routines for GDB, the GNU debugger.
2
3    Copyright (C) 2017-2019 Free Software Foundation, Inc.
4
5    This file is part of GDB.
6
7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
9    the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or
10    (at your option) any later version.
11
12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15    GNU General Public License for more details.
16
17    You should have received a copy of the GNU General Public License
18    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 #include "defs.h"
21 #include "gdbtypes.h"
22 #include "floatformat.h"
23 #include "target-float.h"
24
25
26 /* Target floating-point operations.
27
28    We provide multiple implementations of those operations, which differ
29    by the host-side intermediate format they perform computations in.
30
31    Those multiple implementations all derive from the following abstract
32    base class, which specifies the set of operations to be implemented.  */
33
34 class target_float_ops
35 {
36 public:
37   virtual std::string to_string (const gdb_byte *addr, const struct type *type,
38                                  const char *format) const = 0;
39   virtual bool from_string (gdb_byte *addr, const struct type *type,
40                             const std::string &string) const = 0;
41
42   virtual LONGEST to_longest (const gdb_byte *addr,
43                               const struct type *type) const = 0;
44   virtual void from_longest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
45                              LONGEST val) const = 0;
46   virtual void from_ulongest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
47                               ULONGEST val) const = 0;
48   virtual double to_host_double (const gdb_byte *addr,
49                                  const struct type *type) const = 0;
50   virtual void from_host_double (gdb_byte *addr, const struct type *type,
51                                  double val) const = 0;
52   virtual void convert (const gdb_byte *from, const struct type *from_type,
53                         gdb_byte *to, const struct type *to_type) const = 0;
54
55   virtual void binop (enum exp_opcode opcode,
56                       const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
57                       const gdb_byte *y, const struct type *type_y,
58                       gdb_byte *res, const struct type *type_res) const = 0;
59   virtual int compare (const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
60                        const gdb_byte *y, const struct type *type_y) const = 0;
61 };
62
63
64 /* Helper routines operating on binary floating-point data.  */
65
66 #include <cmath>
67 #include <limits>
68
69 /* Different kinds of floatformat numbers recognized by
70    floatformat_classify.  To avoid portability issues, we use local
71    values instead of the C99 macros (FP_NAN et cetera).  */
72 enum float_kind {
73   float_nan,
74   float_infinite,
75   float_zero,
76   float_normal,
77   float_subnormal
78 };
79
80 /* The odds that CHAR_BIT will be anything but 8 are low enough that I'm not
81    going to bother with trying to muck around with whether it is defined in
82    a system header, what we do if not, etc.  */
83 #define FLOATFORMAT_CHAR_BIT 8
84
85 /* The number of bytes that the largest floating-point type that we
86    can convert to doublest will need.  */
87 #define FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES 16
88
89 /* Return the floatformat's total size in host bytes.  */
90 static size_t
91 floatformat_totalsize_bytes (const struct floatformat *fmt)
92 {
93   return ((fmt->totalsize + FLOATFORMAT_CHAR_BIT - 1)
94           / FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
95 }
96
97 /* Return the precision of the floating point format FMT.  */
98 static int
99 floatformat_precision (const struct floatformat *fmt)
100 {
101   /* Assume the precision of and IBM long double is twice the precision
102      of the underlying double.  This matches what GCC does.  */
103   if (fmt->split_half)
104     return 2 * floatformat_precision (fmt->split_half);
105
106   /* Otherwise, the precision is the size of mantissa in bits,
107      including the implicit bit if present.  */
108   int prec = fmt->man_len;
109   if (fmt->intbit == floatformat_intbit_no)
110     prec++;
111
112   return prec;
113 }
114
115 /* Normalize the byte order of FROM into TO.  If no normalization is
116    needed then FMT->byteorder is returned and TO is not changed;
117    otherwise the format of the normalized form in TO is returned.  */
118 static enum floatformat_byteorders
119 floatformat_normalize_byteorder (const struct floatformat *fmt,
120                                  const void *from, void *to)
121 {
122   const unsigned char *swapin;
123   unsigned char *swapout;
124   int words;
125
126   if (fmt->byteorder == floatformat_little
127       || fmt->byteorder == floatformat_big)
128     return fmt->byteorder;
129
130   words = fmt->totalsize / FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
131   words >>= 2;
132
133   swapout = (unsigned char *)to;
134   swapin = (const unsigned char *)from;
135
136   if (fmt->byteorder == floatformat_vax)
137     {
138       while (words-- > 0)
139         {
140           *swapout++ = swapin[1];
141           *swapout++ = swapin[0];
142           *swapout++ = swapin[3];
143           *swapout++ = swapin[2];
144           swapin += 4;
145         }
146       /* This may look weird, since VAX is little-endian, but it is
147          easier to translate to big-endian than to little-endian.  */
148       return floatformat_big;
149     }
150   else
151     {
152       gdb_assert (fmt->byteorder == floatformat_littlebyte_bigword);
153
154       while (words-- > 0)
155         {
156           *swapout++ = swapin[3];
157           *swapout++ = swapin[2];
158           *swapout++ = swapin[1];
159           *swapout++ = swapin[0];
160           swapin += 4;
161         }
162       return floatformat_big;
163     }
164 }
165
166 /* Extract a field which starts at START and is LEN bytes long.  DATA and
167    TOTAL_LEN are the thing we are extracting it from, in byteorder ORDER.  */
168 static unsigned long
169 get_field (const bfd_byte *data, enum floatformat_byteorders order,
170            unsigned int total_len, unsigned int start, unsigned int len)
171 {
172   unsigned long result;
173   unsigned int cur_byte;
174   int cur_bitshift;
175
176   /* Caller must byte-swap words before calling this routine.  */
177   gdb_assert (order == floatformat_little || order == floatformat_big);
178
179   /* Start at the least significant part of the field.  */
180   if (order == floatformat_little)
181     {
182       /* We start counting from the other end (i.e, from the high bytes
183          rather than the low bytes).  As such, we need to be concerned
184          with what happens if bit 0 doesn't start on a byte boundary.
185          I.e, we need to properly handle the case where total_len is
186          not evenly divisible by 8.  So we compute ``excess'' which
187          represents the number of bits from the end of our starting
188          byte needed to get to bit 0.  */
189       int excess = FLOATFORMAT_CHAR_BIT - (total_len % FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
190
191       cur_byte = (total_len / FLOATFORMAT_CHAR_BIT)
192                  - ((start + len + excess) / FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
193       cur_bitshift = ((start + len + excess) % FLOATFORMAT_CHAR_BIT)
194                      - FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
195     }
196   else
197     {
198       cur_byte = (start + len) / FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
199       cur_bitshift =
200         ((start + len) % FLOATFORMAT_CHAR_BIT) - FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
201     }
202   if (cur_bitshift > -FLOATFORMAT_CHAR_BIT)
203     result = *(data + cur_byte) >> (-cur_bitshift);
204   else
205     result = 0;
206   cur_bitshift += FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
207   if (order == floatformat_little)
208     ++cur_byte;
209   else
210     --cur_byte;
211
212   /* Move towards the most significant part of the field.  */
213   while (cur_bitshift < len)
214     {
215       result |= (unsigned long)*(data + cur_byte) << cur_bitshift;
216       cur_bitshift += FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
217       switch (order)
218         {
219         case floatformat_little:
220           ++cur_byte;
221           break;
222         case floatformat_big:
223           --cur_byte;
224           break;
225         }
226     }
227   if (len < sizeof(result) * FLOATFORMAT_CHAR_BIT)
228     /* Mask out bits which are not part of the field.  */
229     result &= ((1UL << len) - 1);
230   return result;
231 }
232
233 /* Set a field which starts at START and is LEN bytes long.  DATA and
234    TOTAL_LEN are the thing we are extracting it from, in byteorder ORDER.  */
235 static void
236 put_field (unsigned char *data, enum floatformat_byteorders order,
237            unsigned int total_len, unsigned int start, unsigned int len,
238            unsigned long stuff_to_put)
239 {
240   unsigned int cur_byte;
241   int cur_bitshift;
242
243   /* Caller must byte-swap words before calling this routine.  */
244   gdb_assert (order == floatformat_little || order == floatformat_big);
245
246   /* Start at the least significant part of the field.  */
247   if (order == floatformat_little)
248     {
249       int excess = FLOATFORMAT_CHAR_BIT - (total_len % FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
250
251       cur_byte = (total_len / FLOATFORMAT_CHAR_BIT)
252                  - ((start + len + excess) / FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
253       cur_bitshift = ((start + len + excess) % FLOATFORMAT_CHAR_BIT)
254                      - FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
255     }
256   else
257     {
258       cur_byte = (start + len) / FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
259       cur_bitshift =
260         ((start + len) % FLOATFORMAT_CHAR_BIT) - FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
261     }
262   if (cur_bitshift > -FLOATFORMAT_CHAR_BIT)
263     {
264       *(data + cur_byte) &=
265         ~(((1 << ((start + len) % FLOATFORMAT_CHAR_BIT)) - 1)
266           << (-cur_bitshift));
267       *(data + cur_byte) |=
268         (stuff_to_put & ((1 << FLOATFORMAT_CHAR_BIT) - 1)) << (-cur_bitshift);
269     }
270   cur_bitshift += FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
271   if (order == floatformat_little)
272     ++cur_byte;
273   else
274     --cur_byte;
275
276   /* Move towards the most significant part of the field.  */
277   while (cur_bitshift < len)
278     {
279       if (len - cur_bitshift < FLOATFORMAT_CHAR_BIT)
280         {
281           /* This is the last byte.  */
282           *(data + cur_byte) &=
283             ~((1 << (len - cur_bitshift)) - 1);
284           *(data + cur_byte) |= (stuff_to_put >> cur_bitshift);
285         }
286       else
287         *(data + cur_byte) = ((stuff_to_put >> cur_bitshift)
288                               & ((1 << FLOATFORMAT_CHAR_BIT) - 1));
289       cur_bitshift += FLOATFORMAT_CHAR_BIT;
290       if (order == floatformat_little)
291         ++cur_byte;
292       else
293         --cur_byte;
294     }
295 }
296
297 /* Check if VAL (which is assumed to be a floating point number whose
298    format is described by FMT) is negative.  */
299 static int
300 floatformat_is_negative (const struct floatformat *fmt,
301                          const bfd_byte *uval)
302 {
303   enum floatformat_byteorders order;
304   unsigned char newfrom[FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES];
305
306   gdb_assert (fmt != NULL);
307   gdb_assert (fmt->totalsize
308               <= FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES * FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
309
310   /* An IBM long double (a two element array of double) always takes the
311      sign of the first double.  */
312   if (fmt->split_half)
313     fmt = fmt->split_half;
314
315   order = floatformat_normalize_byteorder (fmt, uval, newfrom);
316
317   if (order != fmt->byteorder)
318     uval = newfrom;
319
320   return get_field (uval, order, fmt->totalsize, fmt->sign_start, 1);
321 }
322
323 /* Check if VAL is "not a number" (NaN) for FMT.  */
324 static enum float_kind
325 floatformat_classify (const struct floatformat *fmt,
326                       const bfd_byte *uval)
327 {
328   long exponent;
329   unsigned long mant;
330   unsigned int mant_bits, mant_off;
331   int mant_bits_left;
332   enum floatformat_byteorders order;
333   unsigned char newfrom[FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES];
334   int mant_zero;
335
336   gdb_assert (fmt != NULL);
337   gdb_assert (fmt->totalsize
338               <= FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES * FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
339
340   /* An IBM long double (a two element array of double) can be classified
341      by looking at the first double.  inf and nan are specified as
342      ignoring the second double.  zero and subnormal will always have
343      the second double 0.0 if the long double is correctly rounded.  */
344   if (fmt->split_half)
345     fmt = fmt->split_half;
346
347   order = floatformat_normalize_byteorder (fmt, uval, newfrom);
348
349   if (order != fmt->byteorder)
350     uval = newfrom;
351
352   exponent = get_field (uval, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
353                         fmt->exp_len);
354
355   mant_bits_left = fmt->man_len;
356   mant_off = fmt->man_start;
357
358   mant_zero = 1;
359   while (mant_bits_left > 0)
360     {
361       mant_bits = std::min (mant_bits_left, 32);
362
363       mant = get_field (uval, order, fmt->totalsize, mant_off, mant_bits);
364
365       /* If there is an explicit integer bit, mask it off.  */
366       if (mant_off == fmt->man_start
367           && fmt->intbit == floatformat_intbit_yes)
368         mant &= ~(1 << (mant_bits - 1));
369
370       if (mant)
371         {
372           mant_zero = 0;
373           break;
374         }
375
376       mant_off += mant_bits;
377       mant_bits_left -= mant_bits;
378     }
379
380   /* If exp_nan is not set, assume that inf, NaN, and subnormals are not
381      supported.  */
382   if (! fmt->exp_nan)
383     {
384       if (mant_zero)
385         return float_zero;
386       else
387         return float_normal;
388     }
389
390   if (exponent == 0)
391     {
392       if (mant_zero)
393         return float_zero;
394       else
395         return float_subnormal;
396     }
397
398   if (exponent == fmt->exp_nan)
399     {
400       if (mant_zero)
401         return float_infinite;
402       else
403         return float_nan;
404     }
405
406   return float_normal;
407 }
408
409 /* Convert the mantissa of VAL (which is assumed to be a floating
410    point number whose format is described by FMT) into a hexadecimal
411    and store it in a static string.  Return a pointer to that string.  */
412 static const char *
413 floatformat_mantissa (const struct floatformat *fmt,
414                       const bfd_byte *val)
415 {
416   unsigned char *uval = (unsigned char *) val;
417   unsigned long mant;
418   unsigned int mant_bits, mant_off;
419   int mant_bits_left;
420   static char res[50];
421   char buf[9];
422   int len;
423   enum floatformat_byteorders order;
424   unsigned char newfrom[FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES];
425
426   gdb_assert (fmt != NULL);
427   gdb_assert (fmt->totalsize
428               <= FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES * FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
429
430   /* For IBM long double (a two element array of double), return the
431      mantissa of the first double.  The problem with returning the
432      actual mantissa from both doubles is that there can be an
433      arbitrary number of implied 0's or 1's between the mantissas
434      of the first and second double.  In any case, this function
435      is only used for dumping out nans, and a nan is specified to
436      ignore the value in the second double.  */
437   if (fmt->split_half)
438     fmt = fmt->split_half;
439
440   order = floatformat_normalize_byteorder (fmt, uval, newfrom);
441
442   if (order != fmt->byteorder)
443     uval = newfrom;
444
445   if (! fmt->exp_nan)
446     return 0;
447
448   /* Make sure we have enough room to store the mantissa.  */
449   gdb_assert (sizeof res > ((fmt->man_len + 7) / 8) * 2);
450
451   mant_off = fmt->man_start;
452   mant_bits_left = fmt->man_len;
453   mant_bits = (mant_bits_left % 32) > 0 ? mant_bits_left % 32 : 32;
454
455   mant = get_field (uval, order, fmt->totalsize, mant_off, mant_bits);
456
457   len = xsnprintf (res, sizeof res, "%lx", mant);
458
459   mant_off += mant_bits;
460   mant_bits_left -= mant_bits;
461
462   while (mant_bits_left > 0)
463     {
464       mant = get_field (uval, order, fmt->totalsize, mant_off, 32);
465
466       xsnprintf (buf, sizeof buf, "%08lx", mant);
467       gdb_assert (len + strlen (buf) <= sizeof res);
468       strcat (res, buf);
469
470       mant_off += 32;
471       mant_bits_left -= 32;
472     }
473
474   return res;
475 }
476
477 /* Convert printf format string FORMAT to the otherwise equivalent string
478    which may be used to print a host floating-point number using the length
479    modifier LENGTH (which may be 0 if none is needed).  If FORMAT is null,
480    return a format appropriate to print the full precision of a target
481    floating-point number of format FMT.  */
482 static std::string
483 floatformat_printf_format (const struct floatformat *fmt,
484                            const char *format, char length)
485 {
486   std::string host_format;
487   char conversion;
488
489   if (format == nullptr)
490     {
491       /* If no format was specified, print the number using a format string
492          where the precision is set to the DECIMAL_DIG value for the given
493          floating-point format.  This value is computed as
494
495                 ceil(1 + p * log10(b)),
496
497          where p is the precision of the floating-point format in bits, and
498          b is the base (which is always 2 for the formats we support).  */
499       const double log10_2 = .30102999566398119521;
500       double d_decimal_dig = 1 + floatformat_precision (fmt) * log10_2;
501       int decimal_dig = d_decimal_dig;
502       if (decimal_dig < d_decimal_dig)
503         decimal_dig++;
504
505       host_format = string_printf ("%%.%d", decimal_dig);
506       conversion = 'g';
507     }
508   else
509     {
510       /* Use the specified format, stripping out the conversion character
511          and length modifier, if present.  */
512       size_t len = strlen (format);
513       gdb_assert (len > 1);
514       conversion = format[--len];
515       gdb_assert (conversion == 'e' || conversion == 'f' || conversion == 'g'
516                   || conversion == 'E' || conversion == 'G');
517       if (format[len - 1] == 'L')
518         len--;
519
520       host_format = std::string (format, len);
521     }
522
523   /* Add the length modifier and conversion character appropriate for
524      handling the appropriate host floating-point type.  */
525   if (length)
526     host_format += length;
527   host_format += conversion;
528
529   return host_format;
530 }
531
532 /* Implementation of target_float_ops using the host floating-point type T
533    as intermediate type.  */
534
535 template<typename T> class host_float_ops : public target_float_ops
536 {
537 public:
538   std::string to_string (const gdb_byte *addr, const struct type *type,
539                          const char *format) const override;
540   bool from_string (gdb_byte *addr, const struct type *type,
541                     const std::string &string) const override;
542
543   LONGEST to_longest (const gdb_byte *addr,
544                       const struct type *type) const override;
545   void from_longest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
546                      LONGEST val) const override;
547   void from_ulongest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
548                       ULONGEST val) const override;
549   double to_host_double (const gdb_byte *addr,
550                          const struct type *type) const override;
551   void from_host_double (gdb_byte *addr, const struct type *type,
552                          double val) const override;
553   void convert (const gdb_byte *from, const struct type *from_type,
554                 gdb_byte *to, const struct type *to_type) const override;
555
556   void binop (enum exp_opcode opcode,
557               const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
558               const gdb_byte *y, const struct type *type_y,
559               gdb_byte *res, const struct type *type_res) const override;
560   int compare (const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
561                const gdb_byte *y, const struct type *type_y) const override;
562
563 private:
564   void from_target (const struct floatformat *fmt,
565                     const gdb_byte *from, T *to) const;
566   void from_target (const struct type *type,
567                     const gdb_byte *from, T *to) const;
568
569   void to_target (const struct type *type,
570                   const T *from, gdb_byte *to) const;
571   void to_target (const struct floatformat *fmt,
572                   const T *from, gdb_byte *to) const;
573 };
574
575
576 /* Convert TO/FROM target to the host floating-point format T.
577
578    If the host and target formats agree, we just copy the raw data
579    into the appropriate type of variable and return, letting the host
580    increase precision as necessary.  Otherwise, we call the conversion
581    routine and let it do the dirty work.  Note that even if the target
582    and host floating-point formats match, the length of the types
583    might still be different, so the conversion routines must make sure
584    to not overrun any buffers.  For example, on x86, long double is
585    the 80-bit extended precision type on both 32-bit and 64-bit ABIs,
586    but by default it is stored as 12 bytes on 32-bit, and 16 bytes on
587    64-bit, for alignment reasons.  See comment in store_typed_floating
588    for a discussion about zeroing out remaining bytes in the target
589    buffer.  */
590
591 static const struct floatformat *host_float_format = GDB_HOST_FLOAT_FORMAT;
592 static const struct floatformat *host_double_format = GDB_HOST_DOUBLE_FORMAT;
593 static const struct floatformat *host_long_double_format
594   = GDB_HOST_LONG_DOUBLE_FORMAT;
595
596 /* Convert target floating-point value at FROM in format FMT to host
597    floating-point format of type T.  */
598 template<typename T> void
599 host_float_ops<T>::from_target (const struct floatformat *fmt,
600                                 const gdb_byte *from, T *to) const
601 {
602   gdb_assert (fmt != NULL);
603
604   if (fmt == host_float_format)
605     {
606       float val = 0;
607
608       memcpy (&val, from, floatformat_totalsize_bytes (fmt));
609       *to = val;
610       return;
611     }
612   else if (fmt == host_double_format)
613     {
614       double val = 0;
615
616       memcpy (&val, from, floatformat_totalsize_bytes (fmt));
617       *to = val;
618       return;
619     }
620   else if (fmt == host_long_double_format)
621     {
622       long double val = 0;
623
624       memcpy (&val, from, floatformat_totalsize_bytes (fmt));
625       *to = val;
626       return;
627     }
628
629   unsigned char *ufrom = (unsigned char *) from;
630   long exponent;
631   unsigned long mant;
632   unsigned int mant_bits, mant_off;
633   int mant_bits_left;
634   int special_exponent;         /* It's a NaN, denorm or zero.  */
635   enum floatformat_byteorders order;
636   unsigned char newfrom[FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES];
637   enum float_kind kind;
638
639   gdb_assert (fmt->totalsize
640               <= FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES * FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
641
642   /* For non-numbers, reuse libiberty's logic to find the correct
643      format.  We do not lose any precision in this case by passing
644      through a double.  */
645   kind = floatformat_classify (fmt, (const bfd_byte *) from);
646   if (kind == float_infinite || kind == float_nan)
647     {
648       double dto;
649
650       floatformat_to_double (fmt->split_half ? fmt->split_half : fmt,
651                              from, &dto);
652       *to = (T) dto;
653       return;
654     }
655
656   order = floatformat_normalize_byteorder (fmt, ufrom, newfrom);
657
658   if (order != fmt->byteorder)
659     ufrom = newfrom;
660
661   if (fmt->split_half)
662     {
663       T dtop, dbot;
664
665       from_target (fmt->split_half, ufrom, &dtop);
666       /* Preserve the sign of 0, which is the sign of the top
667          half.  */
668       if (dtop == 0.0)
669         {
670           *to = dtop;
671           return;
672         }
673       from_target (fmt->split_half,
674                    ufrom + fmt->totalsize / FLOATFORMAT_CHAR_BIT / 2, &dbot);
675       *to = dtop + dbot;
676       return;
677     }
678
679   exponent = get_field (ufrom, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
680                         fmt->exp_len);
681   /* Note that if exponent indicates a NaN, we can't really do anything useful
682      (not knowing if the host has NaN's, or how to build one).  So it will
683      end up as an infinity or something close; that is OK.  */
684
685   mant_bits_left = fmt->man_len;
686   mant_off = fmt->man_start;
687   T dto = 0.0;
688
689   special_exponent = exponent == 0 || exponent == fmt->exp_nan;
690
691   /* Don't bias NaNs.  Use minimum exponent for denorms.  For
692      simplicity, we don't check for zero as the exponent doesn't matter.
693      Note the cast to int; exp_bias is unsigned, so it's important to
694      make sure the operation is done in signed arithmetic.  */
695   if (!special_exponent)
696     exponent -= fmt->exp_bias;
697   else if (exponent == 0)
698     exponent = 1 - fmt->exp_bias;
699
700   /* Build the result algebraically.  Might go infinite, underflow, etc;
701      who cares.  */
702
703   /* If this format uses a hidden bit, explicitly add it in now.  Otherwise,
704      increment the exponent by one to account for the integer bit.  */
705
706   if (!special_exponent)
707     {
708       if (fmt->intbit == floatformat_intbit_no)
709         dto = ldexp (1.0, exponent);
710       else
711         exponent++;
712     }
713
714   while (mant_bits_left > 0)
715     {
716       mant_bits = std::min (mant_bits_left, 32);
717
718       mant = get_field (ufrom, order, fmt->totalsize, mant_off, mant_bits);
719
720       dto += ldexp ((T) mant, exponent - mant_bits);
721       exponent -= mant_bits;
722       mant_off += mant_bits;
723       mant_bits_left -= mant_bits;
724     }
725
726   /* Negate it if negative.  */
727   if (get_field (ufrom, order, fmt->totalsize, fmt->sign_start, 1))
728     dto = -dto;
729   *to = dto;
730 }
731
732 template<typename T> void
733 host_float_ops<T>::from_target (const struct type *type,
734                                 const gdb_byte *from, T *to) const
735 {
736   from_target (floatformat_from_type (type), from, to);
737 }
738
739 /* Convert host floating-point value of type T to target floating-point
740    value in format FMT and store at TO.  */
741 template<typename T> void
742 host_float_ops<T>::to_target (const struct floatformat *fmt,
743                               const T *from, gdb_byte *to) const
744 {
745   gdb_assert (fmt != NULL);
746
747   if (fmt == host_float_format)
748     {
749       float val = *from;
750
751       memcpy (to, &val, floatformat_totalsize_bytes (fmt));
752       return;
753     }
754   else if (fmt == host_double_format)
755     {
756       double val = *from;
757
758       memcpy (to, &val, floatformat_totalsize_bytes (fmt));
759       return;
760     }
761   else if (fmt == host_long_double_format)
762     {
763       long double val = *from;
764
765       memcpy (to, &val, floatformat_totalsize_bytes (fmt));
766       return;
767     }
768
769   T dfrom;
770   int exponent;
771   T mant;
772   unsigned int mant_bits, mant_off;
773   int mant_bits_left;
774   unsigned char *uto = (unsigned char *) to;
775   enum floatformat_byteorders order = fmt->byteorder;
776   unsigned char newto[FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES];
777
778   if (order != floatformat_little)
779     order = floatformat_big;
780
781   if (order != fmt->byteorder)
782     uto = newto;
783
784   memcpy (&dfrom, from, sizeof (dfrom));
785   memset (uto, 0, floatformat_totalsize_bytes (fmt));
786
787   if (fmt->split_half)
788     {
789       /* Use static volatile to ensure that any excess precision is
790          removed via storing in memory, and so the top half really is
791          the result of converting to double.  */
792       static volatile double dtop, dbot;
793       T dtopnv, dbotnv;
794
795       dtop = (double) dfrom;
796       /* If the rounded top half is Inf, the bottom must be 0 not NaN
797          or Inf.  */
798       if (dtop + dtop == dtop && dtop != 0.0)
799         dbot = 0.0;
800       else
801         dbot = (double) (dfrom - (T) dtop);
802       dtopnv = dtop;
803       dbotnv = dbot;
804       to_target (fmt->split_half, &dtopnv, uto);
805       to_target (fmt->split_half, &dbotnv,
806                  uto + fmt->totalsize / FLOATFORMAT_CHAR_BIT / 2);
807       return;
808     }
809
810   if (dfrom == 0)
811     goto finalize_byteorder;    /* Result is zero */
812   if (dfrom != dfrom)           /* Result is NaN */
813     {
814       /* From is NaN */
815       put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
816                  fmt->exp_len, fmt->exp_nan);
817       /* Be sure it's not infinity, but NaN value is irrel.  */
818       put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->man_start,
819                  fmt->man_len, 1);
820       goto finalize_byteorder;
821     }
822
823   /* If negative, set the sign bit.  */
824   if (dfrom < 0)
825     {
826       put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->sign_start, 1, 1);
827       dfrom = -dfrom;
828     }
829
830   if (dfrom + dfrom == dfrom && dfrom != 0.0)   /* Result is Infinity.  */
831     {
832       /* Infinity exponent is same as NaN's.  */
833       put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
834                  fmt->exp_len, fmt->exp_nan);
835       /* Infinity mantissa is all zeroes.  */
836       put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->man_start,
837                  fmt->man_len, 0);
838       goto finalize_byteorder;
839     }
840
841   mant = frexp (dfrom, &exponent);
842
843   if (exponent + fmt->exp_bias <= 0)
844     {
845       /* The value is too small to be expressed in the destination
846          type (not enough bits in the exponent.  Treat as 0.  */
847       put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
848                  fmt->exp_len, 0);
849       put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->man_start,
850                  fmt->man_len, 0);
851       goto finalize_byteorder;
852     }
853
854   if (exponent + fmt->exp_bias >= (1 << fmt->exp_len))
855     {
856       /* The value is too large to fit into the destination.
857          Treat as infinity.  */
858       put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
859                  fmt->exp_len, fmt->exp_nan);
860       put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->man_start,
861                  fmt->man_len, 0);
862       goto finalize_byteorder;
863     }
864
865   put_field (uto, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start, fmt->exp_len,
866              exponent + fmt->exp_bias - 1);
867
868   mant_bits_left = fmt->man_len;
869   mant_off = fmt->man_start;
870   while (mant_bits_left > 0)
871     {
872       unsigned long mant_long;
873
874       mant_bits = mant_bits_left < 32 ? mant_bits_left : 32;
875
876       mant *= 4294967296.0;
877       mant_long = ((unsigned long) mant) & 0xffffffffL;
878       mant -= mant_long;
879
880       /* If the integer bit is implicit, then we need to discard it.
881          If we are discarding a zero, we should be (but are not) creating
882          a denormalized number which means adjusting the exponent
883          (I think).  */
884       if (mant_bits_left == fmt->man_len
885           && fmt->intbit == floatformat_intbit_no)
886         {
887           mant_long <<= 1;
888           mant_long &= 0xffffffffL;
889           /* If we are processing the top 32 mantissa bits of a doublest
890              so as to convert to a float value with implied integer bit,
891              we will only be putting 31 of those 32 bits into the
892              final value due to the discarding of the top bit.  In the
893              case of a small float value where the number of mantissa
894              bits is less than 32, discarding the top bit does not alter
895              the number of bits we will be adding to the result.  */
896           if (mant_bits == 32)
897             mant_bits -= 1;
898         }
899
900       if (mant_bits < 32)
901         {
902           /* The bits we want are in the most significant MANT_BITS bits of
903              mant_long.  Move them to the least significant.  */
904           mant_long >>= 32 - mant_bits;
905         }
906
907       put_field (uto, order, fmt->totalsize,
908                  mant_off, mant_bits, mant_long);
909       mant_off += mant_bits;
910       mant_bits_left -= mant_bits;
911     }
912
913  finalize_byteorder:
914   /* Do we need to byte-swap the words in the result?  */
915   if (order != fmt->byteorder)
916     floatformat_normalize_byteorder (fmt, newto, to);
917 }
918
919 template<typename T> void
920 host_float_ops<T>::to_target (const struct type *type,
921                               const T *from, gdb_byte *to) const
922 {
923   /* Ensure possible padding bytes in the target buffer are zeroed out.  */
924   memset (to, 0, TYPE_LENGTH (type));
925
926   to_target (floatformat_from_type (type), from, to);
927 }
928
929 /* Convert the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point type TYPE,
930    to a string, optionally using the print format FORMAT.  */
931 template<typename T> struct printf_length_modifier
932 {
933   static constexpr char value = 0;
934 };
935 template<> struct printf_length_modifier<long double>
936 {
937   static constexpr char value = 'L';
938 };
939 template<typename T> std::string
940 host_float_ops<T>::to_string (const gdb_byte *addr, const struct type *type,
941                               const char *format) const
942 {
943   /* Determine the format string to use on the host side.  */
944   constexpr char length = printf_length_modifier<T>::value;
945   const struct floatformat *fmt = floatformat_from_type (type);
946   std::string host_format = floatformat_printf_format (fmt, format, length);
947
948   T host_float;
949   from_target (type, addr, &host_float);
950
951   DIAGNOSTIC_PUSH
952   DIAGNOSTIC_IGNORE_FORMAT_NONLITERAL
953   return string_printf (host_format.c_str (), host_float);
954   DIAGNOSTIC_POP
955 }
956
957 /* Parse string IN into a target floating-number of type TYPE and
958    store it as byte-stream ADDR.  Return whether parsing succeeded.  */
959 template<typename T> struct scanf_length_modifier
960 {
961   static constexpr char value = 0;
962 };
963 template<> struct scanf_length_modifier<double>
964 {
965   static constexpr char value = 'l';
966 };
967 template<> struct scanf_length_modifier<long double>
968 {
969   static constexpr char value = 'L';
970 };
971 template<typename T> bool
972 host_float_ops<T>::from_string (gdb_byte *addr, const struct type *type,
973                                 const std::string &in) const
974 {
975   T host_float;
976   int n, num;
977
978   std::string scan_format = "%";
979   if (scanf_length_modifier<T>::value)
980     scan_format += scanf_length_modifier<T>::value;
981   scan_format += "g%n";
982
983   DIAGNOSTIC_PUSH
984   DIAGNOSTIC_IGNORE_FORMAT_NONLITERAL
985   num = sscanf (in.c_str (), scan_format.c_str(), &host_float, &n);
986   DIAGNOSTIC_POP
987
988   /* The sscanf man page suggests not making any assumptions on the effect
989      of %n on the result, so we don't.
990      That is why we simply test num == 0.  */
991   if (num == 0)
992     return false;
993
994   /* We only accept the whole string.  */
995   if (in[n])
996     return false;
997
998   to_target (type, &host_float, addr);
999   return true;
1000 }
1001
1002 /* Convert the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point type TYPE,
1003    to an integer value (rounding towards zero).  */
1004 template<typename T> LONGEST
1005 host_float_ops<T>::to_longest (const gdb_byte *addr,
1006                                const struct type *type) const
1007 {
1008   T host_float;
1009   from_target (type, addr, &host_float);
1010   /* Converting an out-of-range value is undefined behavior in C, but we
1011      prefer to return a defined value here.  */
1012   if (host_float > std::numeric_limits<LONGEST>::max())
1013     return std::numeric_limits<LONGEST>::max();
1014   if (host_float < std::numeric_limits<LONGEST>::min())
1015     return std::numeric_limits<LONGEST>::min();
1016   return (LONGEST) host_float;
1017 }
1018
1019 /* Convert signed integer VAL to a target floating-number of type TYPE
1020    and store it as byte-stream ADDR.  */
1021 template<typename T> void
1022 host_float_ops<T>::from_longest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1023                                  LONGEST val) const
1024 {
1025   T host_float = (T) val;
1026   to_target (type, &host_float, addr);
1027 }
1028
1029 /* Convert unsigned integer VAL to a target floating-number of type TYPE
1030    and store it as byte-stream ADDR.  */
1031 template<typename T> void
1032 host_float_ops<T>::from_ulongest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1033                                   ULONGEST val) const
1034 {
1035   T host_float = (T) val;
1036   to_target (type, &host_float, addr);
1037 }
1038
1039 /* Convert the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point type TYPE,
1040    to a floating-point value in the host "double" format.  */
1041 template<typename T> double
1042 host_float_ops<T>::to_host_double (const gdb_byte *addr,
1043                                    const struct type *type) const
1044 {
1045   T host_float;
1046   from_target (type, addr, &host_float);
1047   return (double) host_float;
1048 }
1049
1050 /* Convert floating-point value VAL in the host "double" format to a target
1051    floating-number of type TYPE and store it as byte-stream ADDR.  */
1052 template<typename T> void
1053 host_float_ops<T>::from_host_double (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1054                                      double val) const
1055 {
1056   T host_float = (T) val;
1057   to_target (type, &host_float, addr);
1058 }
1059
1060 /* Convert a floating-point number of type FROM_TYPE from the target
1061    byte-stream FROM to a floating-point number of type TO_TYPE, and
1062    store it to the target byte-stream TO.  */
1063 template<typename T> void
1064 host_float_ops<T>::convert (const gdb_byte *from,
1065                             const struct type *from_type,
1066                             gdb_byte *to,
1067                             const struct type *to_type) const
1068 {
1069   T host_float;
1070   from_target (from_type, from, &host_float);
1071   to_target (to_type, &host_float, to);
1072 }
1073
1074 /* Perform the binary operation indicated by OPCODE, using as operands the
1075    target byte streams X and Y, interpreted as floating-point numbers of
1076    types TYPE_X and TYPE_Y, respectively.  Convert the result to format
1077    TYPE_RES and store it into the byte-stream RES.  */
1078 template<typename T> void
1079 host_float_ops<T>::binop (enum exp_opcode op,
1080                           const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
1081                           const gdb_byte *y, const struct type *type_y,
1082                           gdb_byte *res, const struct type *type_res) const
1083 {
1084   T v1, v2, v = 0;
1085
1086   from_target (type_x, x, &v1);
1087   from_target (type_y, y, &v2);
1088
1089   switch (op)
1090     {
1091       case BINOP_ADD:
1092         v = v1 + v2;
1093         break;
1094
1095       case BINOP_SUB:
1096         v = v1 - v2;
1097         break;
1098
1099       case BINOP_MUL:
1100         v = v1 * v2;
1101         break;
1102
1103       case BINOP_DIV:
1104         v = v1 / v2;
1105         break;
1106
1107       case BINOP_EXP:
1108         errno = 0;
1109         v = pow (v1, v2);
1110         if (errno)
1111           error (_("Cannot perform exponentiation: %s"),
1112                  safe_strerror (errno));
1113         break;
1114
1115       case BINOP_MIN:
1116         v = v1 < v2 ? v1 : v2;
1117         break;
1118
1119       case BINOP_MAX:
1120         v = v1 > v2 ? v1 : v2;
1121         break;
1122
1123       default:
1124         error (_("Integer-only operation on floating point number."));
1125         break;
1126     }
1127
1128   to_target (type_res, &v, res);
1129 }
1130
1131 /* Compare the two target byte streams X and Y, interpreted as floating-point
1132    numbers of types TYPE_X and TYPE_Y, respectively.  Return zero if X and Y
1133    are equal, -1 if X is less than Y, and 1 otherwise.  */
1134 template<typename T> int
1135 host_float_ops<T>::compare (const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
1136                             const gdb_byte *y, const struct type *type_y) const
1137 {
1138   T v1, v2;
1139
1140   from_target (type_x, x, &v1);
1141   from_target (type_y, y, &v2);
1142
1143   if (v1 == v2)
1144     return 0;
1145   if (v1 < v2)
1146     return -1;
1147   return 1;
1148 }
1149
1150
1151 /* Implementation of target_float_ops using the MPFR library
1152    mpfr_t as intermediate type.  */
1153
1154 #ifdef HAVE_LIBMPFR
1155
1156 #define MPFR_USE_INTMAX_T
1157
1158 #include <mpfr.h>
1159
1160 class mpfr_float_ops : public target_float_ops
1161 {
1162 public:
1163   std::string to_string (const gdb_byte *addr, const struct type *type,
1164                          const char *format) const override;
1165   bool from_string (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1166                     const std::string &string) const override;
1167
1168   LONGEST to_longest (const gdb_byte *addr,
1169                       const struct type *type) const override;
1170   void from_longest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1171                      LONGEST val) const override;
1172   void from_ulongest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1173                       ULONGEST val) const override;
1174   double to_host_double (const gdb_byte *addr,
1175                          const struct type *type) const override;
1176   void from_host_double (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1177                          double val) const override;
1178   void convert (const gdb_byte *from, const struct type *from_type,
1179                 gdb_byte *to, const struct type *to_type) const override;
1180
1181   void binop (enum exp_opcode opcode,
1182               const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
1183               const gdb_byte *y, const struct type *type_y,
1184               gdb_byte *res, const struct type *type_res) const override;
1185   int compare (const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
1186                const gdb_byte *y, const struct type *type_y) const override;
1187
1188 private:
1189   /* Local wrapper class to handle mpfr_t initalization and cleanup.  */
1190   class gdb_mpfr
1191   {
1192   public:
1193     mpfr_t val;
1194
1195     gdb_mpfr (const struct type *type)
1196     {
1197       const struct floatformat *fmt = floatformat_from_type (type);
1198       mpfr_init2 (val, floatformat_precision (fmt));
1199     }
1200
1201     gdb_mpfr (const gdb_mpfr &source)
1202     {
1203       mpfr_init2 (val, mpfr_get_prec (source.val));
1204     }
1205
1206     ~gdb_mpfr ()
1207     {
1208       mpfr_clear (val);
1209     }
1210   };
1211
1212   void from_target (const struct floatformat *fmt,
1213                 const gdb_byte *from, gdb_mpfr &to) const;
1214   void from_target (const struct type *type,
1215                 const gdb_byte *from, gdb_mpfr &to) const;
1216
1217   void to_target (const struct type *type,
1218                   const gdb_mpfr &from, gdb_byte *to) const;
1219   void to_target (const struct floatformat *fmt,
1220                   const gdb_mpfr &from, gdb_byte *to) const;
1221 };
1222
1223
1224 /* Convert TO/FROM target floating-point format to mpfr_t.  */
1225
1226 void
1227 mpfr_float_ops::from_target (const struct floatformat *fmt,
1228                              const gdb_byte *orig_from, gdb_mpfr &to) const
1229 {
1230   const gdb_byte *from = orig_from;
1231   mpfr_exp_t exponent;
1232   unsigned long mant;
1233   unsigned int mant_bits, mant_off;
1234   int mant_bits_left;
1235   int special_exponent;         /* It's a NaN, denorm or zero.  */
1236   enum floatformat_byteorders order;
1237   unsigned char newfrom[FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES];
1238   enum float_kind kind;
1239
1240   gdb_assert (fmt->totalsize
1241               <= FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES * FLOATFORMAT_CHAR_BIT);
1242
1243   /* Handle non-numbers.  */
1244   kind = floatformat_classify (fmt, from);
1245   if (kind == float_infinite)
1246     {
1247       mpfr_set_inf (to.val, floatformat_is_negative (fmt, from) ? -1 : 1);
1248       return;
1249     }
1250   if (kind == float_nan)
1251     {
1252       mpfr_set_nan (to.val);
1253       return;
1254     }
1255
1256   order = floatformat_normalize_byteorder (fmt, from, newfrom);
1257
1258   if (order != fmt->byteorder)
1259     from = newfrom;
1260
1261   if (fmt->split_half)
1262     {
1263       gdb_mpfr top (to), bot (to);
1264
1265       from_target (fmt->split_half, from, top);
1266       /* Preserve the sign of 0, which is the sign of the top half.  */
1267       if (mpfr_zero_p (top.val))
1268         {
1269           mpfr_set (to.val, top.val, MPFR_RNDN);
1270           return;
1271         }
1272       from_target (fmt->split_half,
1273                from + fmt->totalsize / FLOATFORMAT_CHAR_BIT / 2, bot);
1274       mpfr_add (to.val, top.val, bot.val, MPFR_RNDN);
1275       return;
1276     }
1277
1278   exponent = get_field (from, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
1279                         fmt->exp_len);
1280   /* Note that if exponent indicates a NaN, we can't really do anything useful
1281      (not knowing if the host has NaN's, or how to build one).  So it will
1282      end up as an infinity or something close; that is OK.  */
1283
1284   mant_bits_left = fmt->man_len;
1285   mant_off = fmt->man_start;
1286   mpfr_set_zero (to.val, 0);
1287
1288   special_exponent = exponent == 0 || exponent == fmt->exp_nan;
1289
1290   /* Don't bias NaNs.  Use minimum exponent for denorms.  For
1291      simplicity, we don't check for zero as the exponent doesn't matter.
1292      Note the cast to int; exp_bias is unsigned, so it's important to
1293      make sure the operation is done in signed arithmetic.  */
1294   if (!special_exponent)
1295     exponent -= fmt->exp_bias;
1296   else if (exponent == 0)
1297     exponent = 1 - fmt->exp_bias;
1298
1299   /* Build the result algebraically.  Might go infinite, underflow, etc;
1300      who cares.  */
1301
1302   /* If this format uses a hidden bit, explicitly add it in now.  Otherwise,
1303      increment the exponent by one to account for the integer bit.  */
1304
1305   if (!special_exponent)
1306     {
1307       if (fmt->intbit == floatformat_intbit_no)
1308         mpfr_set_ui_2exp (to.val, 1, exponent, MPFR_RNDN);
1309       else
1310         exponent++;
1311     }
1312
1313   gdb_mpfr tmp (to);
1314
1315   while (mant_bits_left > 0)
1316     {
1317       mant_bits = std::min (mant_bits_left, 32);
1318
1319       mant = get_field (from, order, fmt->totalsize, mant_off, mant_bits);
1320
1321       mpfr_set_ui (tmp.val, mant, MPFR_RNDN);
1322       mpfr_mul_2si (tmp.val, tmp.val, exponent - mant_bits, MPFR_RNDN);
1323       mpfr_add (to.val, to.val, tmp.val, MPFR_RNDN);
1324       exponent -= mant_bits;
1325       mant_off += mant_bits;
1326       mant_bits_left -= mant_bits;
1327     }
1328
1329   /* Negate it if negative.  */
1330   if (get_field (from, order, fmt->totalsize, fmt->sign_start, 1))
1331     mpfr_neg (to.val, to.val, MPFR_RNDN);
1332 }
1333
1334 void
1335 mpfr_float_ops::from_target (const struct type *type,
1336                              const gdb_byte *from, gdb_mpfr &to) const
1337 {
1338   from_target (floatformat_from_type (type), from, to);
1339 }
1340
1341 void
1342 mpfr_float_ops::to_target (const struct floatformat *fmt,
1343                            const gdb_mpfr &from, gdb_byte *orig_to) const
1344 {
1345   unsigned char *to = orig_to;
1346   mpfr_exp_t exponent;
1347   unsigned int mant_bits, mant_off;
1348   int mant_bits_left;
1349   enum floatformat_byteorders order = fmt->byteorder;
1350   unsigned char newto[FLOATFORMAT_LARGEST_BYTES];
1351
1352   if (order != floatformat_little)
1353     order = floatformat_big;
1354
1355   if (order != fmt->byteorder)
1356     to = newto;
1357
1358   memset (to, 0, floatformat_totalsize_bytes (fmt));
1359
1360   if (fmt->split_half)
1361     {
1362       gdb_mpfr top (from), bot (from);
1363
1364       mpfr_set (top.val, from.val, MPFR_RNDN);
1365       /* If the rounded top half is Inf, the bottom must be 0 not NaN
1366          or Inf.  */
1367       if (mpfr_inf_p (top.val))
1368         mpfr_set_zero (bot.val, 0);
1369       else
1370         mpfr_sub (bot.val, from.val, top.val, MPFR_RNDN);
1371
1372       to_target (fmt->split_half, top, to);
1373       to_target (fmt->split_half, bot,
1374                  to + fmt->totalsize / FLOATFORMAT_CHAR_BIT / 2);
1375       return;
1376     }
1377
1378   gdb_mpfr tmp (from);
1379
1380   if (mpfr_zero_p (from.val))
1381     goto finalize_byteorder;    /* Result is zero */
1382
1383   mpfr_set (tmp.val, from.val, MPFR_RNDN);
1384
1385   if (mpfr_nan_p (tmp.val))     /* Result is NaN */
1386     {
1387       /* From is NaN */
1388       put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
1389                  fmt->exp_len, fmt->exp_nan);
1390       /* Be sure it's not infinity, but NaN value is irrel.  */
1391       put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->man_start,
1392                  fmt->man_len, 1);
1393       goto finalize_byteorder;
1394     }
1395
1396   /* If negative, set the sign bit.  */
1397   if (mpfr_sgn (tmp.val) < 0)
1398     {
1399       put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->sign_start, 1, 1);
1400       mpfr_neg (tmp.val, tmp.val, MPFR_RNDN);
1401     }
1402
1403   if (mpfr_inf_p (tmp.val))             /* Result is Infinity.  */
1404     {
1405       /* Infinity exponent is same as NaN's.  */
1406       put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
1407                  fmt->exp_len, fmt->exp_nan);
1408       /* Infinity mantissa is all zeroes.  */
1409       put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->man_start,
1410                  fmt->man_len, 0);
1411       goto finalize_byteorder;
1412     }
1413
1414   mpfr_frexp (&exponent, tmp.val, tmp.val, MPFR_RNDN);
1415
1416   if (exponent + fmt->exp_bias <= 0)
1417     {
1418       /* The value is too small to be expressed in the destination
1419          type (not enough bits in the exponent.  Treat as 0.  */
1420       put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
1421                  fmt->exp_len, 0);
1422       put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->man_start,
1423                  fmt->man_len, 0);
1424       goto finalize_byteorder;
1425     }
1426
1427   if (exponent + fmt->exp_bias >= (1 << fmt->exp_len))
1428     {
1429       /* The value is too large to fit into the destination.
1430          Treat as infinity.  */
1431       put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start,
1432                  fmt->exp_len, fmt->exp_nan);
1433       put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->man_start,
1434                  fmt->man_len, 0);
1435       goto finalize_byteorder;
1436     }
1437
1438   put_field (to, order, fmt->totalsize, fmt->exp_start, fmt->exp_len,
1439              exponent + fmt->exp_bias - 1);
1440
1441   mant_bits_left = fmt->man_len;
1442   mant_off = fmt->man_start;
1443   while (mant_bits_left > 0)
1444     {
1445       unsigned long mant_long;
1446
1447       mant_bits = mant_bits_left < 32 ? mant_bits_left : 32;
1448
1449       mpfr_mul_2ui (tmp.val, tmp.val, 32, MPFR_RNDN);
1450       mant_long = mpfr_get_ui (tmp.val, MPFR_RNDZ) & 0xffffffffL;
1451       mpfr_sub_ui (tmp.val, tmp.val, mant_long, MPFR_RNDZ);
1452
1453       /* If the integer bit is implicit, then we need to discard it.
1454          If we are discarding a zero, we should be (but are not) creating
1455          a denormalized number which means adjusting the exponent
1456          (I think).  */
1457       if (mant_bits_left == fmt->man_len
1458           && fmt->intbit == floatformat_intbit_no)
1459         {
1460           mant_long <<= 1;
1461           mant_long &= 0xffffffffL;
1462           /* If we are processing the top 32 mantissa bits of a doublest
1463              so as to convert to a float value with implied integer bit,
1464              we will only be putting 31 of those 32 bits into the
1465              final value due to the discarding of the top bit.  In the
1466              case of a small float value where the number of mantissa
1467              bits is less than 32, discarding the top bit does not alter
1468              the number of bits we will be adding to the result.  */
1469           if (mant_bits == 32)
1470             mant_bits -= 1;
1471         }
1472
1473       if (mant_bits < 32)
1474         {
1475           /* The bits we want are in the most significant MANT_BITS bits of
1476              mant_long.  Move them to the least significant.  */
1477           mant_long >>= 32 - mant_bits;
1478         }
1479
1480       put_field (to, order, fmt->totalsize,
1481                  mant_off, mant_bits, mant_long);
1482       mant_off += mant_bits;
1483       mant_bits_left -= mant_bits;
1484     }
1485
1486  finalize_byteorder:
1487   /* Do we need to byte-swap the words in the result?  */
1488   if (order != fmt->byteorder)
1489     floatformat_normalize_byteorder (fmt, newto, orig_to);
1490 }
1491
1492 void
1493 mpfr_float_ops::to_target (const struct type *type,
1494                            const gdb_mpfr &from, gdb_byte *to) const
1495 {
1496   /* Ensure possible padding bytes in the target buffer are zeroed out.  */
1497   memset (to, 0, TYPE_LENGTH (type));
1498
1499   to_target (floatformat_from_type (type), from, to);
1500 }
1501
1502 /* Convert the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point type TYPE,
1503    to a string, optionally using the print format FORMAT.  */
1504 std::string
1505 mpfr_float_ops::to_string (const gdb_byte *addr,
1506                            const struct type *type,
1507                            const char *format) const
1508 {
1509   const struct floatformat *fmt = floatformat_from_type (type);
1510
1511   /* Unless we need to adhere to a specific format, provide special
1512      output for certain cases.  */
1513   if (format == nullptr)
1514     {
1515       /* Detect invalid representations.  */
1516       if (!floatformat_is_valid (fmt, addr))
1517         return "<invalid float value>";
1518
1519       /* Handle NaN and Inf.  */
1520       enum float_kind kind = floatformat_classify (fmt, addr);
1521       if (kind == float_nan)
1522         {
1523           const char *sign = floatformat_is_negative (fmt, addr)? "-" : "";
1524           const char *mantissa = floatformat_mantissa (fmt, addr);
1525           return string_printf ("%snan(0x%s)", sign, mantissa);
1526         }
1527       else if (kind == float_infinite)
1528         {
1529           const char *sign = floatformat_is_negative (fmt, addr)? "-" : "";
1530           return string_printf ("%sinf", sign);
1531         }
1532     }
1533
1534   /* Determine the format string to use on the host side.  */
1535   std::string host_format = floatformat_printf_format (fmt, format, 'R');
1536
1537   gdb_mpfr tmp (type);
1538   from_target (type, addr, tmp);
1539
1540   int size = mpfr_snprintf (NULL, 0, host_format.c_str (), tmp.val);
1541   std::string str (size, '\0');
1542   mpfr_sprintf (&str[0], host_format.c_str (), tmp.val);
1543
1544   return str;
1545 }
1546
1547 /* Parse string STRING into a target floating-number of type TYPE and
1548    store it as byte-stream ADDR.  Return whether parsing succeeded.  */
1549 bool
1550 mpfr_float_ops::from_string (gdb_byte *addr,
1551                              const struct type *type,
1552                              const std::string &in) const
1553 {
1554   gdb_mpfr tmp (type);
1555
1556   char *endptr;
1557   mpfr_strtofr (tmp.val, in.c_str (), &endptr, 0, MPFR_RNDN);
1558
1559   /* We only accept the whole string.  */
1560   if (*endptr)
1561     return false;
1562
1563   to_target (type, tmp, addr);
1564   return true;
1565 }
1566
1567 /* Convert the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point type TYPE,
1568    to an integer value (rounding towards zero).  */
1569 LONGEST
1570 mpfr_float_ops::to_longest (const gdb_byte *addr,
1571                             const struct type *type) const
1572 {
1573   gdb_mpfr tmp (type);
1574   from_target (type, addr, tmp);
1575   return mpfr_get_sj (tmp.val, MPFR_RNDZ);
1576 }
1577
1578 /* Convert signed integer VAL to a target floating-number of type TYPE
1579    and store it as byte-stream ADDR.  */
1580 void
1581 mpfr_float_ops::from_longest (gdb_byte *addr,
1582                               const struct type *type,
1583                               LONGEST val) const
1584 {
1585   gdb_mpfr tmp (type);
1586   mpfr_set_sj (tmp.val, val, MPFR_RNDN);
1587   to_target (type, tmp, addr);
1588 }
1589
1590 /* Convert unsigned integer VAL to a target floating-number of type TYPE
1591    and store it as byte-stream ADDR.  */
1592 void
1593 mpfr_float_ops::from_ulongest (gdb_byte *addr,
1594                                const struct type *type,
1595                                ULONGEST val) const
1596 {
1597   gdb_mpfr tmp (type);
1598   mpfr_set_uj (tmp.val, val, MPFR_RNDN);
1599   to_target (type, tmp, addr);
1600 }
1601
1602 /* Convert the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point type TYPE,
1603    to a floating-point value in the host "double" format.  */
1604 double
1605 mpfr_float_ops::to_host_double (const gdb_byte *addr,
1606                                 const struct type *type) const
1607 {
1608   gdb_mpfr tmp (type);
1609   from_target (type, addr, tmp);
1610   return mpfr_get_d (tmp.val, MPFR_RNDN);
1611 }
1612
1613 /* Convert floating-point value VAL in the host "double" format to a target
1614    floating-number of type TYPE and store it as byte-stream ADDR.  */
1615 void
1616 mpfr_float_ops::from_host_double (gdb_byte *addr,
1617                                   const struct type *type,
1618                                   double val) const
1619 {
1620   gdb_mpfr tmp (type);
1621   mpfr_set_d (tmp.val, val, MPFR_RNDN);
1622   to_target (type, tmp, addr);
1623 }
1624
1625 /* Convert a floating-point number of type FROM_TYPE from the target
1626    byte-stream FROM to a floating-point number of type TO_TYPE, and
1627    store it to the target byte-stream TO.  */
1628 void
1629 mpfr_float_ops::convert (const gdb_byte *from,
1630                          const struct type *from_type,
1631                          gdb_byte *to,
1632                          const struct type *to_type) const
1633 {
1634   gdb_mpfr from_tmp (from_type), to_tmp (to_type);
1635   from_target (from_type, from, from_tmp);
1636   mpfr_set (to_tmp.val, from_tmp.val, MPFR_RNDN);
1637   to_target (to_type, to_tmp, to);
1638 }
1639
1640 /* Perform the binary operation indicated by OPCODE, using as operands the
1641    target byte streams X and Y, interpreted as floating-point numbers of
1642    types TYPE_X and TYPE_Y, respectively.  Convert the result to type
1643    TYPE_RES and store it into the byte-stream RES.  */
1644 void
1645 mpfr_float_ops::binop (enum exp_opcode op,
1646                        const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
1647                        const gdb_byte *y, const struct type *type_y,
1648                        gdb_byte *res, const struct type *type_res) const
1649 {
1650   gdb_mpfr x_tmp (type_x), y_tmp (type_y), tmp (type_res);
1651
1652   from_target (type_x, x, x_tmp);
1653   from_target (type_y, y, y_tmp);
1654
1655   switch (op)
1656     {
1657       case BINOP_ADD:
1658         mpfr_add (tmp.val, x_tmp.val, y_tmp.val, MPFR_RNDN);
1659         break;
1660
1661       case BINOP_SUB:
1662         mpfr_sub (tmp.val, x_tmp.val, y_tmp.val, MPFR_RNDN);
1663         break;
1664
1665       case BINOP_MUL:
1666         mpfr_mul (tmp.val, x_tmp.val, y_tmp.val, MPFR_RNDN);
1667         break;
1668
1669       case BINOP_DIV:
1670         mpfr_div (tmp.val, x_tmp.val, y_tmp.val, MPFR_RNDN);
1671         break;
1672
1673       case BINOP_EXP:
1674         mpfr_pow (tmp.val, x_tmp.val, y_tmp.val, MPFR_RNDN);
1675         break;
1676
1677       case BINOP_MIN:
1678         mpfr_min (tmp.val, x_tmp.val, y_tmp.val, MPFR_RNDN);
1679         break;
1680
1681       case BINOP_MAX:
1682         mpfr_max (tmp.val, x_tmp.val, y_tmp.val, MPFR_RNDN);
1683         break;
1684
1685       default:
1686         error (_("Integer-only operation on floating point number."));
1687         break;
1688     }
1689
1690   to_target (type_res, tmp, res);
1691 }
1692
1693 /* Compare the two target byte streams X and Y, interpreted as floating-point
1694    numbers of types TYPE_X and TYPE_Y, respectively.  Return zero if X and Y
1695    are equal, -1 if X is less than Y, and 1 otherwise.  */
1696 int
1697 mpfr_float_ops::compare (const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
1698                          const gdb_byte *y, const struct type *type_y) const
1699 {
1700   gdb_mpfr x_tmp (type_x), y_tmp (type_y);
1701
1702   from_target (type_x, x, x_tmp);
1703   from_target (type_y, y, y_tmp);
1704
1705   if (mpfr_equal_p (x_tmp.val, y_tmp.val))
1706     return 0;
1707   else if (mpfr_less_p (x_tmp.val, y_tmp.val))
1708     return -1;
1709   else
1710     return 1;
1711 }
1712
1713 #endif
1714
1715
1716 /* Helper routines operating on decimal floating-point data.  */
1717
1718 /* Decimal floating point is one of the extension to IEEE 754, which is
1719    described in http://grouper.ieee.org/groups/754/revision.html and
1720    http://www2.hursley.ibm.com/decimal/.  It completes binary floating
1721    point by representing floating point more exactly.  */
1722
1723 /* The order of the following headers is important for making sure
1724    decNumber structure is large enough to hold decimal128 digits.  */
1725
1726 #include "dpd/decimal128.h"
1727 #include "dpd/decimal64.h"
1728 #include "dpd/decimal32.h"
1729
1730 /* When using decimal128, this is the maximum string length + 1
1731    (value comes from libdecnumber's DECIMAL128_String constant).  */
1732 #define MAX_DECIMAL_STRING  43
1733
1734 /* In GDB, we are using an array of gdb_byte to represent decimal values.
1735    They are stored in host byte order.  This routine does the conversion if
1736    the target byte order is different.  */
1737 static void
1738 match_endianness (const gdb_byte *from, const struct type *type, gdb_byte *to)
1739 {
1740   gdb_assert (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT);
1741
1742   int len = TYPE_LENGTH (type);
1743   int i;
1744
1745 #if WORDS_BIGENDIAN
1746 #define OPPOSITE_BYTE_ORDER BFD_ENDIAN_LITTLE
1747 #else
1748 #define OPPOSITE_BYTE_ORDER BFD_ENDIAN_BIG
1749 #endif
1750
1751   if (gdbarch_byte_order (get_type_arch (type)) == OPPOSITE_BYTE_ORDER)
1752     for (i = 0; i < len; i++)
1753       to[i] = from[len - i - 1];
1754   else
1755     for (i = 0; i < len; i++)
1756       to[i] = from[i];
1757
1758   return;
1759 }
1760
1761 /* Helper function to get the appropriate libdecnumber context for each size
1762    of decimal float.  */
1763 static void
1764 set_decnumber_context (decContext *ctx, const struct type *type)
1765 {
1766   gdb_assert (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT);
1767
1768   switch (TYPE_LENGTH (type))
1769     {
1770       case 4:
1771         decContextDefault (ctx, DEC_INIT_DECIMAL32);
1772         break;
1773       case 8:
1774         decContextDefault (ctx, DEC_INIT_DECIMAL64);
1775         break;
1776       case 16:
1777         decContextDefault (ctx, DEC_INIT_DECIMAL128);
1778         break;
1779     }
1780
1781   ctx->traps = 0;
1782 }
1783
1784 /* Check for errors signaled in the decimal context structure.  */
1785 static void
1786 decimal_check_errors (decContext *ctx)
1787 {
1788   /* An error here could be a division by zero, an overflow, an underflow or
1789      an invalid operation (from the DEC_Errors constant in decContext.h).
1790      Since GDB doesn't complain about division by zero, overflow or underflow
1791      errors for binary floating, we won't complain about them for decimal
1792      floating either.  */
1793   if (ctx->status & DEC_IEEE_854_Invalid_operation)
1794     {
1795       /* Leave only the error bits in the status flags.  */
1796       ctx->status &= DEC_IEEE_854_Invalid_operation;
1797       error (_("Cannot perform operation: %s"),
1798              decContextStatusToString (ctx));
1799     }
1800 }
1801
1802 /* Helper function to convert from libdecnumber's appropriate representation
1803    for computation to each size of decimal float.  */
1804 static void
1805 decimal_from_number (const decNumber *from,
1806                      gdb_byte *to, const struct type *type)
1807 {
1808   gdb_byte dec[16];
1809
1810   decContext set;
1811
1812   set_decnumber_context (&set, type);
1813
1814   switch (TYPE_LENGTH (type))
1815     {
1816       case 4:
1817         decimal32FromNumber ((decimal32 *) dec, from, &set);
1818         break;
1819       case 8:
1820         decimal64FromNumber ((decimal64 *) dec, from, &set);
1821         break;
1822       case 16:
1823         decimal128FromNumber ((decimal128 *) dec, from, &set);
1824         break;
1825       default:
1826         error (_("Unknown decimal floating point type."));
1827         break;
1828     }
1829
1830   match_endianness (dec, type, to);
1831 }
1832
1833 /* Helper function to convert each size of decimal float to libdecnumber's
1834    appropriate representation for computation.  */
1835 static void
1836 decimal_to_number (const gdb_byte *addr, const struct type *type,
1837                    decNumber *to)
1838 {
1839   gdb_byte dec[16];
1840   match_endianness (addr, type, dec);
1841
1842   switch (TYPE_LENGTH (type))
1843     {
1844       case 4:
1845         decimal32ToNumber ((decimal32 *) dec, to);
1846         break;
1847       case 8:
1848         decimal64ToNumber ((decimal64 *) dec, to);
1849         break;
1850       case 16:
1851         decimal128ToNumber ((decimal128 *) dec, to);
1852         break;
1853       default:
1854         error (_("Unknown decimal floating point type."));
1855         break;
1856     }
1857 }
1858
1859 /* Returns true if ADDR (which is of type TYPE) is the number zero.  */
1860 static bool
1861 decimal_is_zero (const gdb_byte *addr, const struct type *type)
1862 {
1863   decNumber number;
1864
1865   decimal_to_number (addr, type, &number);
1866
1867   return decNumberIsZero (&number);
1868 }
1869
1870
1871 /* Implementation of target_float_ops using the libdecnumber decNumber type
1872    as intermediate format.  */
1873
1874 class decimal_float_ops : public target_float_ops
1875 {
1876 public:
1877   std::string to_string (const gdb_byte *addr, const struct type *type,
1878                          const char *format) const override;
1879   bool from_string (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1880                     const std::string &string) const override;
1881
1882   LONGEST to_longest (const gdb_byte *addr,
1883                       const struct type *type) const override;
1884   void from_longest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1885                      LONGEST val) const override;
1886   void from_ulongest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1887                       ULONGEST val) const override;
1888   double to_host_double (const gdb_byte *addr,
1889                          const struct type *type) const override
1890   {
1891     /* We don't support conversions between target decimal floating-point
1892        types and the host double type.  */
1893     gdb_assert_not_reached ("invalid operation on decimal float");
1894   }
1895   void from_host_double (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1896                          double val) const override
1897   {
1898     /* We don't support conversions between target decimal floating-point
1899        types and the host double type.  */
1900     gdb_assert_not_reached ("invalid operation on decimal float");
1901   }
1902   void convert (const gdb_byte *from, const struct type *from_type,
1903                 gdb_byte *to, const struct type *to_type) const override;
1904
1905   void binop (enum exp_opcode opcode,
1906               const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
1907               const gdb_byte *y, const struct type *type_y,
1908               gdb_byte *res, const struct type *type_res) const override;
1909   int compare (const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
1910                const gdb_byte *y, const struct type *type_y) const override;
1911 };
1912
1913 /* Convert decimal type to its string representation.  LEN is the length
1914    of the decimal type, 4 bytes for decimal32, 8 bytes for decimal64 and
1915    16 bytes for decimal128.  */
1916 std::string
1917 decimal_float_ops::to_string (const gdb_byte *addr, const struct type *type,
1918                               const char *format = nullptr) const
1919 {
1920   gdb_byte dec[16];
1921
1922   match_endianness (addr, type, dec);
1923
1924   if (format != nullptr)
1925     {
1926       /* We don't handle format strings (yet).  If the host printf supports
1927          decimal floating point types, just use this.  Otherwise, fall back
1928          to printing the number while ignoring the format string.  */
1929 #if defined (PRINTF_HAS_DECFLOAT)
1930       /* FIXME: This makes unwarranted assumptions about the host ABI!  */
1931       return string_printf (format, dec);
1932 #endif
1933     }
1934
1935   std::string result;
1936   result.resize (MAX_DECIMAL_STRING);
1937
1938   switch (TYPE_LENGTH (type))
1939     {
1940       case 4:
1941         decimal32ToString ((decimal32 *) dec, &result[0]);
1942         break;
1943       case 8:
1944         decimal64ToString ((decimal64 *) dec, &result[0]);
1945         break;
1946       case 16:
1947         decimal128ToString ((decimal128 *) dec, &result[0]);
1948         break;
1949       default:
1950         error (_("Unknown decimal floating point type."));
1951         break;
1952     }
1953
1954   return result;
1955 }
1956
1957 /* Convert the string form of a decimal value to its decimal representation.
1958    LEN is the length of the decimal type, 4 bytes for decimal32, 8 bytes for
1959    decimal64 and 16 bytes for decimal128.  */
1960 bool
1961 decimal_float_ops::from_string (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1962                                 const std::string &string) const
1963 {
1964   decContext set;
1965   gdb_byte dec[16];
1966
1967   set_decnumber_context (&set, type);
1968
1969   switch (TYPE_LENGTH (type))
1970     {
1971       case 4:
1972         decimal32FromString ((decimal32 *) dec, string.c_str (), &set);
1973         break;
1974       case 8:
1975         decimal64FromString ((decimal64 *) dec, string.c_str (), &set);
1976         break;
1977       case 16:
1978         decimal128FromString ((decimal128 *) dec, string.c_str (), &set);
1979         break;
1980       default:
1981         error (_("Unknown decimal floating point type."));
1982         break;
1983     }
1984
1985   match_endianness (dec, type, addr);
1986
1987   /* Check for errors in the DFP operation.  */
1988   decimal_check_errors (&set);
1989
1990   return true;
1991 }
1992
1993 /* Converts a LONGEST to a decimal float of specified LEN bytes.  */
1994 void
1995 decimal_float_ops::from_longest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
1996                                  LONGEST from) const
1997 {
1998   decNumber number;
1999
2000   if ((int32_t) from != from)
2001     /* libdecnumber can convert only 32-bit integers.  */
2002     error (_("Conversion of large integer to a "
2003              "decimal floating type is not supported."));
2004
2005   decNumberFromInt32 (&number, (int32_t) from);
2006
2007   decimal_from_number (&number, addr, type);
2008 }
2009
2010 /* Converts a ULONGEST to a decimal float of specified LEN bytes.  */
2011 void
2012 decimal_float_ops::from_ulongest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
2013                                   ULONGEST from) const
2014 {
2015   decNumber number;
2016
2017   if ((uint32_t) from != from)
2018     /* libdecnumber can convert only 32-bit integers.  */
2019     error (_("Conversion of large integer to a "
2020              "decimal floating type is not supported."));
2021
2022   decNumberFromUInt32 (&number, (uint32_t) from);
2023
2024   decimal_from_number (&number, addr, type);
2025 }
2026
2027 /* Converts a decimal float of LEN bytes to a LONGEST.  */
2028 LONGEST
2029 decimal_float_ops::to_longest (const gdb_byte *addr,
2030                                const struct type *type) const
2031 {
2032   /* libdecnumber has a function to convert from decimal to integer, but
2033      it doesn't work when the decimal number has a fractional part.  */
2034   std::string str = to_string (addr, type);
2035   return strtoll (str.c_str (), NULL, 10);
2036 }
2037
2038 /* Perform operation OP with operands X and Y with sizes LEN_X and LEN_Y
2039    and byte orders BYTE_ORDER_X and BYTE_ORDER_Y, and store value in
2040    RESULT with size LEN_RESULT and byte order BYTE_ORDER_RESULT.  */
2041 void
2042 decimal_float_ops::binop (enum exp_opcode op,
2043                           const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
2044                           const gdb_byte *y, const struct type *type_y,
2045                           gdb_byte *res, const struct type *type_res) const
2046 {
2047   decContext set;
2048   decNumber number1, number2, number3;
2049
2050   decimal_to_number (x, type_x, &number1);
2051   decimal_to_number (y, type_y, &number2);
2052
2053   set_decnumber_context (&set, type_res);
2054
2055   switch (op)
2056     {
2057       case BINOP_ADD:
2058         decNumberAdd (&number3, &number1, &number2, &set);
2059         break;
2060       case BINOP_SUB:
2061         decNumberSubtract (&number3, &number1, &number2, &set);
2062         break;
2063       case BINOP_MUL:
2064         decNumberMultiply (&number3, &number1, &number2, &set);
2065         break;
2066       case BINOP_DIV:
2067         decNumberDivide (&number3, &number1, &number2, &set);
2068         break;
2069       case BINOP_EXP:
2070         decNumberPower (&number3, &number1, &number2, &set);
2071         break;
2072      default:
2073         error (_("Operation not valid for decimal floating point number."));
2074         break;
2075     }
2076
2077   /* Check for errors in the DFP operation.  */
2078   decimal_check_errors (&set);
2079
2080   decimal_from_number (&number3, res, type_res);
2081 }
2082
2083 /* Compares two numbers numerically.  If X is less than Y then the return value
2084    will be -1.  If they are equal, then the return value will be 0.  If X is
2085    greater than the Y then the return value will be 1.  */
2086 int
2087 decimal_float_ops::compare (const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
2088                             const gdb_byte *y, const struct type *type_y) const
2089 {
2090   decNumber number1, number2, result;
2091   decContext set;
2092   const struct type *type_result;
2093
2094   decimal_to_number (x, type_x, &number1);
2095   decimal_to_number (y, type_y, &number2);
2096
2097   /* Perform the comparison in the larger of the two sizes.  */
2098   type_result = TYPE_LENGTH (type_x) > TYPE_LENGTH (type_y) ? type_x : type_y;
2099   set_decnumber_context (&set, type_result);
2100
2101   decNumberCompare (&result, &number1, &number2, &set);
2102
2103   /* Check for errors in the DFP operation.  */
2104   decimal_check_errors (&set);
2105
2106   if (decNumberIsNaN (&result))
2107     error (_("Comparison with an invalid number (NaN)."));
2108   else if (decNumberIsZero (&result))
2109     return 0;
2110   else if (decNumberIsNegative (&result))
2111     return -1;
2112   else
2113     return 1;
2114 }
2115
2116 /* Convert a decimal value from a decimal type with LEN_FROM bytes to a
2117    decimal type with LEN_TO bytes.  */
2118 void
2119 decimal_float_ops::convert (const gdb_byte *from, const struct type *from_type,
2120                             gdb_byte *to, const struct type *to_type) const
2121 {
2122   decNumber number;
2123
2124   decimal_to_number (from, from_type, &number);
2125   decimal_from_number (&number, to, to_type);
2126 }
2127
2128
2129 /* Typed floating-point routines.  These routines operate on floating-point
2130    values in target format, represented by a byte buffer interpreted as a
2131    "struct type", which may be either a binary or decimal floating-point
2132    type (TYPE_CODE_FLT or TYPE_CODE_DECFLOAT).  */
2133
2134 /* Return whether TYPE1 and TYPE2 are of the same category (binary or
2135    decimal floating-point).  */
2136 static bool
2137 target_float_same_category_p (const struct type *type1,
2138                               const struct type *type2)
2139 {
2140   return TYPE_CODE (type1) == TYPE_CODE (type2);
2141 }
2142
2143 /* Return whether TYPE1 and TYPE2 use the same floating-point format.  */
2144 static bool
2145 target_float_same_format_p (const struct type *type1,
2146                             const struct type *type2)
2147 {
2148   if (!target_float_same_category_p (type1, type2))
2149     return false;
2150
2151   switch (TYPE_CODE (type1))
2152     {
2153       case TYPE_CODE_FLT:
2154         return floatformat_from_type (type1) == floatformat_from_type (type2);
2155
2156       case TYPE_CODE_DECFLOAT:
2157         return (TYPE_LENGTH (type1) == TYPE_LENGTH (type2)
2158                 && (gdbarch_byte_order (get_type_arch (type1))
2159                     == gdbarch_byte_order (get_type_arch (type2))));
2160
2161       default:
2162         gdb_assert_not_reached ("unexpected type code");
2163     }
2164 }
2165
2166 /* Return the size (without padding) of the target floating-point
2167    format used by TYPE.  */
2168 static int
2169 target_float_format_length (const struct type *type)
2170 {
2171   switch (TYPE_CODE (type))
2172     {
2173       case TYPE_CODE_FLT:
2174         return floatformat_totalsize_bytes (floatformat_from_type (type));
2175
2176       case TYPE_CODE_DECFLOAT:
2177         return TYPE_LENGTH (type);
2178
2179       default:
2180         gdb_assert_not_reached ("unexpected type code");
2181     }
2182 }
2183
2184 /* Identifiers of available host-side intermediate formats.  These must
2185    be sorted so the that the more "general" kinds come later.  */
2186 enum target_float_ops_kind
2187 {
2188   /* Target binary floating-point formats that match a host format.  */
2189   host_float = 0,
2190   host_double,
2191   host_long_double,
2192   /* Any other target binary floating-point format.  */
2193   binary,
2194   /* Any target decimal floating-point format.  */
2195   decimal
2196 };
2197
2198 /* Given a target type TYPE, choose the best host-side intermediate format
2199    to perform operations on TYPE in.  */
2200 static enum target_float_ops_kind
2201 get_target_float_ops_kind (const struct type *type)
2202 {
2203   switch (TYPE_CODE (type))
2204     {
2205       case TYPE_CODE_FLT:
2206         {
2207           const struct floatformat *fmt = floatformat_from_type (type);
2208
2209           /* Binary floating-point formats matching a host format.  */
2210           if (fmt == host_float_format)
2211             return target_float_ops_kind::host_float;
2212           if (fmt == host_double_format)
2213             return target_float_ops_kind::host_double;
2214           if (fmt == host_long_double_format)
2215             return target_float_ops_kind::host_long_double;
2216
2217           /* Any other binary floating-point format.  */
2218           return target_float_ops_kind::binary;
2219         }
2220
2221       case TYPE_CODE_DECFLOAT:
2222         {
2223           /* Any decimal floating-point format.  */
2224           return target_float_ops_kind::decimal;
2225         }
2226
2227       default:
2228         gdb_assert_not_reached ("unexpected type code");
2229     }
2230 }
2231
2232 /* Return target_float_ops to peform operations for KIND.  */
2233 static const target_float_ops *
2234 get_target_float_ops (enum target_float_ops_kind kind)
2235 {
2236   switch (kind)
2237     {
2238       /* If the type format matches one of the host floating-point
2239          types, use that type as intermediate format.  */
2240       case target_float_ops_kind::host_float:
2241         {
2242           static host_float_ops<float> host_float_ops_float;
2243           return &host_float_ops_float;
2244         }
2245
2246       case target_float_ops_kind::host_double:
2247         {
2248           static host_float_ops<double> host_float_ops_double;
2249           return &host_float_ops_double;
2250         }
2251
2252       case target_float_ops_kind::host_long_double:
2253         {
2254           static host_float_ops<long double> host_float_ops_long_double;
2255           return &host_float_ops_long_double;
2256         }
2257
2258       /* For binary floating-point formats that do not match any host format,
2259          use mpfr_t as intermediate format to provide precise target-floating
2260          point emulation.  However, if the MPFR library is not availabe,
2261          use the largest host floating-point type as intermediate format.  */
2262       case target_float_ops_kind::binary:
2263         {
2264 #ifdef HAVE_LIBMPFR
2265           static mpfr_float_ops binary_float_ops;
2266 #else
2267           static host_float_ops<long double> binary_float_ops;
2268 #endif
2269           return &binary_float_ops;
2270         }
2271
2272       /* For decimal floating-point types, always use the libdecnumber
2273          decNumber type as intermediate format.  */
2274       case target_float_ops_kind::decimal:
2275         {
2276           static decimal_float_ops decimal_float_ops;
2277           return &decimal_float_ops;
2278         }
2279
2280       default:
2281         gdb_assert_not_reached ("unexpected target_float_ops_kind");
2282     }
2283 }
2284
2285 /* Given a target type TYPE, determine the best host-side intermediate format
2286    to perform operations on TYPE in.  */
2287 static const target_float_ops *
2288 get_target_float_ops (const struct type *type)
2289 {
2290   enum target_float_ops_kind kind = get_target_float_ops_kind (type);
2291   return get_target_float_ops (kind);
2292 }
2293
2294 /* The same for operations involving two target types TYPE1 and TYPE2.  */
2295 static const target_float_ops *
2296 get_target_float_ops (const struct type *type1, const struct type *type2)
2297 {
2298   gdb_assert (TYPE_CODE (type1) == TYPE_CODE (type2));
2299
2300   enum target_float_ops_kind kind1 = get_target_float_ops_kind (type1);
2301   enum target_float_ops_kind kind2 = get_target_float_ops_kind (type2);
2302
2303   /* Given the way the kinds are sorted, we simply choose the larger one;
2304      this will be able to hold values of either type.  */
2305   return get_target_float_ops (std::max (kind1, kind2));
2306 }
2307
2308 /* Return whether the byte-stream ADDR holds a valid value of
2309    floating-point type TYPE.  */
2310 bool
2311 target_float_is_valid (const gdb_byte *addr, const struct type *type)
2312 {
2313   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT)
2314     return floatformat_is_valid (floatformat_from_type (type), addr);
2315
2316   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2317     return true;
2318
2319   gdb_assert_not_reached ("unexpected type code");
2320 }
2321
2322 /* Return whether the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point
2323    type TYPE, is numerically equal to zero (of either sign).  */
2324 bool
2325 target_float_is_zero (const gdb_byte *addr, const struct type *type)
2326 {
2327   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT)
2328     return (floatformat_classify (floatformat_from_type (type), addr)
2329             == float_zero);
2330
2331   if (TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_DECFLOAT)
2332     return decimal_is_zero (addr, type);
2333
2334   gdb_assert_not_reached ("unexpected type code");
2335 }
2336
2337 /* Convert the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point type TYPE,
2338    to a string, optionally using the print format FORMAT.  */
2339 std::string
2340 target_float_to_string (const gdb_byte *addr, const struct type *type,
2341                         const char *format)
2342 {
2343   /* Unless we need to adhere to a specific format, provide special
2344      output for special cases of binary floating-point numbers.  */
2345   if (format == nullptr && TYPE_CODE (type) == TYPE_CODE_FLT)
2346     {
2347       const struct floatformat *fmt = floatformat_from_type (type);
2348
2349       /* Detect invalid representations.  */
2350       if (!floatformat_is_valid (fmt, addr))
2351         return "<invalid float value>";
2352
2353       /* Handle NaN and Inf.  */
2354       enum float_kind kind = floatformat_classify (fmt, addr);
2355       if (kind == float_nan)
2356         {
2357           const char *sign = floatformat_is_negative (fmt, addr)? "-" : "";
2358           const char *mantissa = floatformat_mantissa (fmt, addr);
2359           return string_printf ("%snan(0x%s)", sign, mantissa);
2360         }
2361       else if (kind == float_infinite)
2362         {
2363           const char *sign = floatformat_is_negative (fmt, addr)? "-" : "";
2364           return string_printf ("%sinf", sign);
2365         }
2366     }
2367
2368   const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (type);
2369   return ops->to_string (addr, type, format);
2370 }
2371
2372 /* Parse string STRING into a target floating-number of type TYPE and
2373    store it as byte-stream ADDR.  Return whether parsing succeeded.  */
2374 bool
2375 target_float_from_string (gdb_byte *addr, const struct type *type,
2376                           const std::string &string)
2377 {
2378   const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (type);
2379   return ops->from_string (addr, type, string);
2380 }
2381
2382 /* Convert the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point type TYPE,
2383    to an integer value (rounding towards zero).  */
2384 LONGEST
2385 target_float_to_longest (const gdb_byte *addr, const struct type *type)
2386 {
2387   const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (type);
2388   return ops->to_longest (addr, type);
2389 }
2390
2391 /* Convert signed integer VAL to a target floating-number of type TYPE
2392    and store it as byte-stream ADDR.  */
2393 void
2394 target_float_from_longest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
2395                            LONGEST val)
2396 {
2397   const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (type);
2398   ops->from_longest (addr, type, val);
2399 }
2400
2401 /* Convert unsigned integer VAL to a target floating-number of type TYPE
2402    and store it as byte-stream ADDR.  */
2403 void
2404 target_float_from_ulongest (gdb_byte *addr, const struct type *type,
2405                             ULONGEST val)
2406 {
2407   const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (type);
2408   ops->from_ulongest (addr, type, val);
2409 }
2410
2411 /* Convert the byte-stream ADDR, interpreted as floating-point type TYPE,
2412    to a floating-point value in the host "double" format.  */
2413 double
2414 target_float_to_host_double (const gdb_byte *addr,
2415                              const struct type *type)
2416 {
2417   const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (type);
2418   return ops->to_host_double (addr, type);
2419 }
2420
2421 /* Convert floating-point value VAL in the host "double" format to a target
2422    floating-number of type TYPE and store it as byte-stream ADDR.  */
2423 void
2424 target_float_from_host_double (gdb_byte *addr, const struct type *type,
2425                                double val)
2426 {
2427   const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (type);
2428   ops->from_host_double (addr, type, val);
2429 }
2430
2431 /* Convert a floating-point number of type FROM_TYPE from the target
2432    byte-stream FROM to a floating-point number of type TO_TYPE, and
2433    store it to the target byte-stream TO.  */
2434 void
2435 target_float_convert (const gdb_byte *from, const struct type *from_type,
2436                       gdb_byte *to, const struct type *to_type)
2437 {
2438   /* We cannot directly convert between binary and decimal floating-point
2439      types, so go via an intermediary string.  */
2440   if (!target_float_same_category_p (from_type, to_type))
2441     {
2442       std::string str = target_float_to_string (from, from_type);
2443       target_float_from_string (to, to_type, str);
2444       return;
2445     }
2446
2447   /* Convert between two different formats in the same category.  */
2448   if (!target_float_same_format_p (from_type, to_type))
2449   {
2450     const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (from_type, to_type);
2451     ops->convert (from, from_type, to, to_type);
2452     return;
2453   }
2454
2455   /* The floating-point formats match, so we simply copy the data, ensuring
2456      possible padding bytes in the target buffer are zeroed out.  */
2457   memset (to, 0, TYPE_LENGTH (to_type));
2458   memcpy (to, from, target_float_format_length (to_type));
2459 }
2460
2461 /* Perform the binary operation indicated by OPCODE, using as operands the
2462    target byte streams X and Y, interpreted as floating-point numbers of
2463    types TYPE_X and TYPE_Y, respectively.  Convert the result to type
2464    TYPE_RES and store it into the byte-stream RES.
2465
2466    The three types must either be all binary floating-point types, or else
2467    all decimal floating-point types.  Binary and decimal floating-point
2468    types cannot be mixed within a single operation.  */
2469 void
2470 target_float_binop (enum exp_opcode opcode,
2471                     const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
2472                     const gdb_byte *y, const struct type *type_y,
2473                     gdb_byte *res, const struct type *type_res)
2474 {
2475   gdb_assert (target_float_same_category_p (type_x, type_res));
2476   gdb_assert (target_float_same_category_p (type_y, type_res));
2477
2478   const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (type_x, type_y);
2479   ops->binop (opcode, x, type_x, y, type_y, res, type_res);
2480 }
2481
2482 /* Compare the two target byte streams X and Y, interpreted as floating-point
2483    numbers of types TYPE_X and TYPE_Y, respectively.  Return zero if X and Y
2484    are equal, -1 if X is less than Y, and 1 otherwise.
2485
2486    The two types must either both be binary floating-point types, or else
2487    both be decimal floating-point types.  Binary and decimal floating-point
2488    types cannot compared directly against each other.  */
2489 int
2490 target_float_compare (const gdb_byte *x, const struct type *type_x,
2491                       const gdb_byte *y, const struct type *type_y)
2492 {
2493   gdb_assert (target_float_same_category_p (type_x, type_y));
2494
2495   const target_float_ops *ops = get_target_float_ops (type_x, type_y);
2496   return ops->compare (x, type_x, y, type_y);
2497 }
2498