Test gcc's reducing.
[kopensolaris-gnu/glibc.git] / math / test-reduce.c
1 /* Copyright (C) 1997 Free Software Foundation, Inc.
2    This file is part of the GNU C Library.
3    Contributed by Geoffrey Keating <Geoff.Keating@anu.edu.au>, 1997.
4
5    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
6    modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
7    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
8    License, or (at your option) any later version.
9
10    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13    Library General Public License for more details.
14
15    You should have received a copy of the GNU Library General Public
16    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If not,
17    write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
18    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
19
20 /* This is a generic program for comparing two precisions of a one-input
21    mathematical function.  It is amazingly good at detecting when GCC
22    folds constants improperly.  */
23
24 #ifndef _GNU_SOURCE
25 #define _GNU_SOURCE
26 #endif
27 #include <math.h>
28 #include <ieee754.h>
29 #include <fenv.h>
30 #include <stdio.h>
31 #include <stdlib.h>
32 #include <time.h>
33
34 #define TSMALL float
35 #define RSMALL(rfun) ({ unsigned rnum = (rfun); *(float *) &rnum; })
36 #define TBIG double
37 #define XDIFF (24)
38 #define REDUCE(x) \
39    ({ union ieee754_float u = { x }; u.ieee.exponent = 0x80; x = u.f; })
40 #define ABS(x) fabs(x)
41
42 #define string_0(x) #x
43 #define string_1(x) string_0(x)
44 #define TBIG_NAME string_1(TBIG)
45 #define TSMALL_NAME string_1(TSMALL)
46
47 #define R_NEAREST 1
48 #define R_ZERO 2
49 #define R_UP 4
50 #define R_DOWN 8
51 #define R_ALL (R_NEAREST|R_ZERO|R_UP|R_DOWN)
52 static fenv_t rmodes[4];
53 static const char * const rmnames[4] =
54 { "near","zero","+Inf","-Inf" };
55
56 static int quiet = 0;
57
58 #ifdef FE_ALL_INVALID
59 static const int invalid_exceptions = (FE_ALL_INVALID
60                                        | FE_INVALID | FE_DIVBYZERO);
61 #else
62 static const int invalid_exceptions = (FE_INVALID | FE_DIVBYZERO);
63 #endif
64
65 static int
66 checkit (char *fname,
67          TSMALL (*fsmall) (TSMALL), TBIG (*fbig) (TBIG),
68          unsigned smalltries, unsigned largetries)
69 {
70   unsigned int i, nerrors = 0, nwarn;
71
72   int tryone (TSMALL fval)
73     {
74       int rmode;
75       int excepts, exceptsb;
76       TSMALL fres;
77       TBIG fvalb, fresb, diff;
78       char warn;
79
80       fvalb = (TBIG) fval;
81
82       for (rmode = 0; rmode < 4; ++rmode)
83         {
84           fesetenv (rmodes + rmode);
85           fres = fsmall (fval);
86           excepts = fetestexcept (invalid_exceptions);
87           fesetenv (rmodes + rmode);
88           fresb = fbig (fvalb);
89           exceptsb = fetestexcept (invalid_exceptions);
90
91           if (excepts != exceptsb)
92             {
93               unsigned char *fvp = (unsigned char *) &fval;
94               size_t j;
95
96               printf ("%s(", fname);
97               for (j = 0; j < sizeof (TSMALL); j++)
98                 printf ("%02x", fvp[j]);
99               printf ("),%s: exceptions %s: %08x, %s: %08x\n",
100                       rmnames[rmode],
101                       TBIG_NAME, exceptsb, TSMALL_NAME, excepts);
102               if (++nerrors > 10)
103                 return 1;
104             }
105
106           diff = ABS (fres - (TSMALL) fresb);
107           if (fres == (TSMALL) fresb
108               || isnan (fres) && isnan (fresb)
109               || logb (fresb) - logb (diff) < XDIFF - 1)
110             continue;
111
112           if (logb (fresb) - logb (diff) < XDIFF)
113             {
114               if (++nwarn > 10 || quiet)
115                 continue;
116               warn = 'w';
117             }
118           else
119             {
120               if (++nerrors > 10)
121                 return 1;
122               warn = 'e';
123             }
124
125           {
126             TSMALL fresbs = (TSMALL) fresb;
127             unsigned char *fvp = (unsigned char *) &fval;
128             unsigned char *frp = (unsigned char *) &fres;
129             unsigned char *frpb = (unsigned char *) &fresb;
130             unsigned char *frpbs = (unsigned char *) &fresbs;
131             size_t j;
132
133             printf ("%s(",fname);
134             for (j = 0; j < sizeof (TSMALL); ++j)
135               printf ("%02x", fvp[j]);
136             printf ("),%s: %s ", rmnames[rmode], TBIG_NAME);
137             for (j = 0; j < sizeof (TBIG); ++j)
138               printf ("%02x", frpb[j]);
139             printf (" (");
140             for (j = 0; j < sizeof (TSMALL); ++j)
141               printf ("%02x", frpbs[j]);
142             printf ("), %s ", TSMALL_NAME);
143             for (j = 0; j < sizeof (TSMALL); ++j)
144               printf ("%02x", frp[j]);
145             printf (" %c\n", warn);
146           }
147         }
148       return 0;
149     }
150
151   nwarn = 0;
152   for (i = 0; i < smalltries; i++)
153     {
154       TSMALL fval;
155
156       fval = RSMALL (rand () ^ rand () << 16);
157       REDUCE (fval);
158       if (tryone (fval))
159         break;
160     }
161
162   printf ("%s-small: %d errors, %d (%0.2f%%) inaccuracies\n",
163           fname, nerrors, nwarn,
164           nwarn * 0.25 / ((double) smalltries));
165
166   nwarn = 0;
167   for (i = 0; i < largetries; ++i)
168     {
169       TSMALL fval;
170
171       fval = RSMALL (rand () ^ rand () << 16);
172       if (tryone (fval))
173         break;
174     }
175
176   printf ("%s-large: %d errors, %d (%0.2f%%) inaccuracies\n",
177           fname, nerrors, nwarn,
178           nwarn * 0.25 / ((double) largetries));
179   return nerrors == 0;
180 }
181
182 int
183 main (void)
184 {
185   int r;
186
187   _LIB_VERSION = _IEEE_;
188
189   /* Set up environments for rounding modes.  */
190   fesetenv (FE_DFL_ENV);
191   fesetround (FE_TONEAREST);
192   fegetenv (rmodes + 0);
193   fesetround (FE_TOWARDSZERO);
194   fegetenv (rmodes + 1);
195   fesetround (FE_UPWARD);
196   fegetenv (rmodes + 2);
197   fesetround (FE_DOWNWARD);
198   fegetenv (rmodes + 3);
199
200   /* Seed the RNG.  */
201   srand (time (0));
202
203   /* Do it.  */
204   r  = checkit ("exp2", exp2f, exp2, 1 << 20, 1 << 15);
205   r &= checkit ("exp",  expf,  exp,  1 << 20, 1 << 15);
206   return r ? 0 : 1;
207 }