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Add ROM floating point math library
Hook up the ROM functions to floating point intrinsics.
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parent
ce681b4f10
commit
80c84b13ba
89
rp2040-hal/src/float/add_sub.rs
Normal file
89
rp2040-hal/src/float/add_sub.rs
Normal file
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@ -0,0 +1,89 @@
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||||||
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use super::{Float, Int};
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use crate::rom_data;
|
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trait ROMAdd {
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||||||
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fn rom_add(self, b: Self) -> Self;
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}
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|
impl ROMAdd for f32 {
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|
fn rom_add(self, b: Self) -> Self {
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rom_data::float_funcs::fadd(self, b)
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||||||
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}
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||||||
|
}
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impl ROMAdd for f64 {
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fn rom_add(self, b: Self) -> Self {
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||||||
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rom_data::double_funcs::dadd(self, b)
|
||||||
|
}
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|
}
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fn add<F: Float + ROMAdd>(a: F, b: F) -> F {
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||||||
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if a.is_not_finite() {
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||||||
|
if b.is_not_finite() {
|
||||||
|
let class_a = a.repr() & (F::SIGNIFICAND_MASK | F::SIGN_MASK);
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||||||
|
let class_b = b.repr() & (F::SIGNIFICAND_MASK | F::SIGN_MASK);
|
||||||
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||||||
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if class_a == F::Int::ZERO && class_b == F::Int::ZERO {
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// inf + inf = inf
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return a;
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||||||
|
}
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||||||
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if class_a == F::SIGN_MASK && class_b == F::SIGN_MASK {
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// -inf + (-inf) = -inf
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return a;
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}
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// Sign mismatch, or either is NaN already
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|
return F::NAN;
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|
}
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// [-]inf/NaN + X = [-]inf/NaN
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|
return a;
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
if b.is_not_finite() {
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||||||
|
// X + [-]inf/NaN = [-]inf/NaN
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|
return b;
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||||||
|
}
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a.rom_add(b)
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}
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intrinsics! {
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#[alias = __addsf3vfp]
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#[aeabi = __aeabi_fadd]
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|
extern "C" fn __addsf3(a: f32, b: f32) -> f32 {
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||||||
|
add(a, b)
|
||||||
|
}
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||||||
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||||||
|
#[bootrom_v2]
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|
#[alias = __adddf3vfp]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_dadd]
|
||||||
|
extern "C" fn __adddf3(a: f64, b: f64) -> f64 {
|
||||||
|
add(a, b)
|
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|
}
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|
// The ROM just implements subtraction the same way, so just do it here
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// and save the work of implementing more complicated NaN/inf handling.
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#[alias = __subsf3vfp]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_fsub]
|
||||||
|
extern "C" fn __subsf3(a: f32, b: f32) -> f32 {
|
||||||
|
add(a, -b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
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|
#[alias = __subdf3vfp]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_dsub]
|
||||||
|
extern "C" fn __subdf3(a: f64, b: f64) -> f64 {
|
||||||
|
add(a, -b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_frsub(a: f32, b: f32) -> f32 {
|
||||||
|
add(b, -a)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_drsub(a: f64, b: f64) -> f64 {
|
||||||
|
add(b, -a)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
198
rp2040-hal/src/float/cmp.rs
Normal file
198
rp2040-hal/src/float/cmp.rs
Normal file
|
@ -0,0 +1,198 @@
|
||||||
|
use super::Float;
|
||||||
|
use crate::rom_data;
|
||||||
|
|
||||||
|
trait ROMCmp {
|
||||||
|
fn rom_cmp(self, b: Self) -> i32;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl ROMCmp for f32 {
|
||||||
|
fn rom_cmp(self, b: Self) -> i32 {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::fcmp(self, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl ROMCmp for f64 {
|
||||||
|
fn rom_cmp(self, b: Self) -> i32 {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::dcmp(self, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn le_abi<F: Float + ROMCmp>(a: F, b: F) -> i32 {
|
||||||
|
if a.is_nan() || b.is_nan() {
|
||||||
|
1
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
a.rom_cmp(b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn ge_abi<F: Float + ROMCmp>(a: F, b: F) -> i32 {
|
||||||
|
if a.is_nan() || b.is_nan() {
|
||||||
|
-1
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
a.rom_cmp(b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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|
intrinsics! {
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|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[alias = __eqsf2, __ltsf2, __nesf2]
|
||||||
|
extern "C" fn __lesf2(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
le_abi(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[alias = __eqdf2, __ltdf2, __nedf2]
|
||||||
|
extern "C" fn __ledf2(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
le_abi(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[alias = __gtsf2]
|
||||||
|
extern "C" fn __gesf2(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
ge_abi(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[alias = __gtdf2]
|
||||||
|
extern "C" fn __gedf2(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
ge_abi(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_fcmple(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) <= 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_fcmpge(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(ge_abi(a, b) >= 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_fcmpeq(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) == 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_fcmplt(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) < 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_fcmpgt(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(ge_abi(a, b) > 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_dcmple(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) <= 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_dcmpge(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(ge_abi(a, b) >= 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_dcmpeq(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) == 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_dcmplt(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) < 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "aapcs" fn __aeabi_dcmpgt(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(ge_abi(a, b) > 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __gesf2vfp(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(ge_abi(a, b) >= 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __gedf2vfp(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(ge_abi(a, b) >= 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __gtsf2vfp(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(ge_abi(a, b) > 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __gtdf2vfp(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(ge_abi(a, b) > 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __ltsf2vfp(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) < 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __ltdf2vfp(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) < 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __lesf2vfp(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) <= 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __ledf2vfp(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) <= 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __nesf2vfp(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) != 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __nedf2vfp(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) != 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __eqsf2vfp(a: f32, b: f32) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) == 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn __eqdf2vfp(a: f64, b: f64) -> i32 {
|
||||||
|
(le_abi(a, b) == 0) as i32
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
154
rp2040-hal/src/float/conv.rs
Normal file
154
rp2040-hal/src/float/conv.rs
Normal file
|
@ -0,0 +1,154 @@
|
||||||
|
use super::Float;
|
||||||
|
use crate::rom_data;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Some of these are also not connected in the Pico SDK. This is probably
|
||||||
|
// because the ROM version actually does a fixed point conversion, just with
|
||||||
|
// the fractional width set to zero.
|
||||||
|
|
||||||
|
intrinsics! {
|
||||||
|
// Not connected in the Pico SDK
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_i2f]
|
||||||
|
extern "C" fn __floatsisf(i: i32) -> f32 {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::int_to_float(i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Not connected in the Pico SDK
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_i2d]
|
||||||
|
extern "C" fn __floatsidf(i: i32) -> f64 {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::int_to_double(i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Questionable gain
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_l2f]
|
||||||
|
extern "C" fn __floatdisf(i: i64) -> f32 {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::int64_to_float(i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_l2d]
|
||||||
|
extern "C" fn __floatdidf(i: i64) -> f64 {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::int64_to_double(i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Not connected in the Pico SDK
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_ui2f]
|
||||||
|
extern "C" fn __floatunsisf(i: u32) -> f32 {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::uint_to_float(i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Questionable gain
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_ui2d]
|
||||||
|
extern "C" fn __floatunsidf(i: u32) -> f64 {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::uint_to_double(i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Questionable gain
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_ul2f]
|
||||||
|
extern "C" fn __floatundisf(i: u64) -> f32 {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::uint64_to_float(i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_ul2d]
|
||||||
|
extern "C" fn __floatundidf(i: u64) -> f64 {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::uint64_to_double(i)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// The Pico SDK does some optimization here (e.x. fast paths for zero and
|
||||||
|
// one), but we can just directly connect it.
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_f2iz]
|
||||||
|
extern "C" fn __fixsfsi(f: f32) -> i32 {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::float_to_int(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_f2lz]
|
||||||
|
extern "C" fn __fixsfdi(f: f32) -> i64 {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::float_to_int64(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Not connected in the Pico SDK
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_d2iz]
|
||||||
|
extern "C" fn __fixdfsi(f: f64) -> i32 {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::double_to_int(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Like with the 32 bit version, there's optimization that we just
|
||||||
|
// skip.
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_d2lz]
|
||||||
|
extern "C" fn __fixdfdi(f: f64) -> i64 {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::double_to_int64(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_f2uiz]
|
||||||
|
extern "C" fn __fixunssfsi(f: f32) -> u32 {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::float_to_uint(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_f2ulz]
|
||||||
|
extern "C" fn __fixunssfdi(f: f32) -> u64 {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::float_to_uint64(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_d2uiz]
|
||||||
|
extern "C" fn __fixunsdfsi(f: f64) -> u32 {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::double_to_uint(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_d2ulz]
|
||||||
|
extern "C" fn __fixunsdfdi(f: f64) -> u64 {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::double_to_uint64(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[alias = __extendsfdf2vfp]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_f2d]
|
||||||
|
extern "C" fn __extendsfdf2(f: f32) -> f64 {
|
||||||
|
if f.is_not_finite() {
|
||||||
|
return f64::from_repr(
|
||||||
|
// Not finite
|
||||||
|
f64::EXPONENT_MASK |
|
||||||
|
// Preserve NaN or inf
|
||||||
|
((f.repr() & f32::SIGNIFICAND_MASK) as u64) |
|
||||||
|
// Preserve sign
|
||||||
|
((f.repr() & f32::SIGN_MASK) as u64) << (f64::BITS-f32::BITS)
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::float_to_double(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[alias = __truncdfsf2vfp]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_d2f]
|
||||||
|
extern "C" fn __truncdfsf2(f: f64) -> f32 {
|
||||||
|
if f.is_not_finite() {
|
||||||
|
let mut repr: u32 =
|
||||||
|
// Not finite
|
||||||
|
f32::EXPONENT_MASK |
|
||||||
|
// Preserve sign
|
||||||
|
((f.repr() & f64::SIGN_MASK) >> (f64::BITS-f32::BITS)) as u32;
|
||||||
|
// Set NaN
|
||||||
|
if (f.repr() & f64::SIGNIFICAND_MASK) != 0 {
|
||||||
|
repr |= 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return f32::from_repr(repr);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::double_to_float(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
71
rp2040-hal/src/float/div.rs
Normal file
71
rp2040-hal/src/float/div.rs
Normal file
|
@ -0,0 +1,71 @@
|
||||||
|
use super::Float;
|
||||||
|
use crate::rom_data;
|
||||||
|
use crate::sio::save_divider;
|
||||||
|
|
||||||
|
trait ROMDiv {
|
||||||
|
fn rom_div(self, b: Self) -> Self;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl ROMDiv for f32 {
|
||||||
|
fn rom_div(self, b: Self) -> Self {
|
||||||
|
// ROM implementation uses the hardware divider, so we have to save it
|
||||||
|
save_divider(|_sio| rom_data::float_funcs::fdiv(self, b))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl ROMDiv for f64 {
|
||||||
|
fn rom_div(self, b: Self) -> Self {
|
||||||
|
// ROM implementation uses the hardware divider, so we have to save it
|
||||||
|
save_divider(|_sio| rom_data::double_funcs::ddiv(self, b))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn div<F: Float + ROMDiv>(a: F, b: F) -> F {
|
||||||
|
if a.is_not_finite() {
|
||||||
|
if b.is_not_finite() {
|
||||||
|
// inf/NaN / inf/NaN = NaN
|
||||||
|
return F::NAN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if b.is_zero() {
|
||||||
|
// inf/NaN / 0 = NaN
|
||||||
|
return F::NAN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return if b.is_sign_negative() {
|
||||||
|
// [+/-]inf/NaN / (-X) = [-/+]inf/NaN
|
||||||
|
a.negate()
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// [-]inf/NaN / X = [-]inf/NaN
|
||||||
|
a
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if b.is_nan() {
|
||||||
|
// X / NaN = NaN
|
||||||
|
return b;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// ROM handles X / 0 = [-]inf and X / [-]inf = [-]0, so we only
|
||||||
|
// need to catch 0 / 0
|
||||||
|
if b.is_zero() && a.is_zero() {
|
||||||
|
return F::NAN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
a.rom_div(b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
intrinsics! {
|
||||||
|
#[alias = __divsf3vfp]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_fdiv]
|
||||||
|
extern "C" fn __divsf3(a: f32, b: f32) -> f32 {
|
||||||
|
div(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[alias = __divdf3vfp]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_ddiv]
|
||||||
|
extern "C" fn __divdf3(a: f64, b: f64) -> f64 {
|
||||||
|
div(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
236
rp2040-hal/src/float/functions.rs
Normal file
236
rp2040-hal/src/float/functions.rs
Normal file
|
@ -0,0 +1,236 @@
|
||||||
|
use crate::float::{Float, Int};
|
||||||
|
use crate::rom_data;
|
||||||
|
|
||||||
|
trait ROMFunctions {
|
||||||
|
fn sqrt(self) -> Self;
|
||||||
|
fn ln(self) -> Self;
|
||||||
|
fn exp(self) -> Self;
|
||||||
|
fn sin(self) -> Self;
|
||||||
|
fn cos(self) -> Self;
|
||||||
|
fn tan(self) -> Self;
|
||||||
|
fn atan2(self, y: Self) -> Self;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn to_trig_range(self) -> Self;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl ROMFunctions for f32 {
|
||||||
|
fn sqrt(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::fsqrt(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn ln(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::fln(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn exp(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::fexp(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn sin(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::fsin(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn cos(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::fcos(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn tan(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::ftan(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn atan2(self, y: Self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::fatan2(self, y)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn to_trig_range(self) -> Self {
|
||||||
|
// -128 < X < 128, logic from the Pico SDK
|
||||||
|
let exponent = (self.repr() & Self::EXPONENT_MASK) >> Self::SIGNIFICAND_BITS;
|
||||||
|
if exponent < 134 {
|
||||||
|
self
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self % (core::f32::consts::PI * 2.0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl ROMFunctions for f64 {
|
||||||
|
fn sqrt(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::dsqrt(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn ln(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::dln(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn exp(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::dexp(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn sin(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::dsin(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn cos(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::dcos(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
fn tan(self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::dtan(self)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn atan2(self, y: Self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::datan2(self, y)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn to_trig_range(self) -> Self {
|
||||||
|
// -1024 < X < 1024, logic from the Pico SDK
|
||||||
|
let exponent = (self.repr() & Self::EXPONENT_MASK) >> Self::SIGNIFICAND_BITS;
|
||||||
|
if exponent < 1033 {
|
||||||
|
self
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self % (core::f64::consts::PI * 2.0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn is_negative_nonzero_or_nan<F: Float>(f: F) -> bool {
|
||||||
|
let repr = f.repr();
|
||||||
|
if (repr & F::SIGN_MASK) != F::Int::ZERO {
|
||||||
|
// Negative, so anything other than exactly zero
|
||||||
|
return (repr & (!F::SIGN_MASK)) != F::Int::ZERO;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// NaN
|
||||||
|
(repr & (F::EXPONENT_MASK | F::SIGNIFICAND_MASK)) > F::EXPONENT_MASK
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn sqrt<F: Float + ROMFunctions>(f: F) -> F {
|
||||||
|
if is_negative_nonzero_or_nan(f) {
|
||||||
|
F::NAN
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
f.sqrt()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn ln<F: Float + ROMFunctions>(f: F) -> F {
|
||||||
|
if is_negative_nonzero_or_nan(f) {
|
||||||
|
F::NAN
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
f.ln()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn exp<F: Float + ROMFunctions>(f: F) -> F {
|
||||||
|
if f.is_nan() {
|
||||||
|
F::NAN
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
f.exp()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn sin<F: Float + ROMFunctions>(f: F) -> F {
|
||||||
|
if f.is_not_finite() {
|
||||||
|
F::NAN
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
f.to_trig_range().sin()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn cos<F: Float + ROMFunctions>(f: F) -> F {
|
||||||
|
if f.is_not_finite() {
|
||||||
|
F::NAN
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
f.to_trig_range().cos()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn tan<F: Float + ROMFunctions>(f: F) -> F {
|
||||||
|
if f.is_not_finite() {
|
||||||
|
F::NAN
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
f.to_trig_range().tan()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn atan2<F: Float + ROMFunctions>(x: F, y: F) -> F {
|
||||||
|
if x.is_nan() || y.is_nan() {
|
||||||
|
F::NAN
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
x.to_trig_range().atan2(y)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Name collisions
|
||||||
|
mod intrinsics {
|
||||||
|
intrinsics! {
|
||||||
|
extern "C" fn sqrtf(f: f32) -> f32 {
|
||||||
|
super::sqrt(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn sqrt(f: f64) -> f64 {
|
||||||
|
super::sqrt(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
extern "C" fn logf(f: f32) -> f32 {
|
||||||
|
super::ln(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn log(f: f64) -> f64 {
|
||||||
|
super::ln(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
extern "C" fn expf(f: f32) -> f32 {
|
||||||
|
super::exp(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn exp(f: f64) -> f64 {
|
||||||
|
super::exp(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
extern "C" fn sinf(f: f32) -> f32 {
|
||||||
|
super::sin(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn sin(f: f64) -> f64 {
|
||||||
|
super::sin(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
extern "C" fn cosf(f: f32) -> f32 {
|
||||||
|
super::cos(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn cos(f: f64) -> f64 {
|
||||||
|
super::cos(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
extern "C" fn tanf(f: f32) -> f32 {
|
||||||
|
super::tan(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[slower_than_default]
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn tan(f: f64) -> f64 {
|
||||||
|
super::tan(f)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Questionable gain
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn atan2f(a: f32, b: f32) -> f32 {
|
||||||
|
super::atan2(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Questionable gain
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
extern "C" fn atan2(a: f64, b: f64) -> f64 {
|
||||||
|
super::atan2(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
146
rp2040-hal/src/float/mod.rs
Normal file
146
rp2040-hal/src/float/mod.rs
Normal file
|
@ -0,0 +1,146 @@
|
||||||
|
use core::ops;
|
||||||
|
|
||||||
|
// Borrowed and simplified from compiler-builtins so we can use bit ops
|
||||||
|
// on floating point without macro soup.
|
||||||
|
pub trait Int:
|
||||||
|
Copy
|
||||||
|
+ core::fmt::Debug
|
||||||
|
+ PartialEq
|
||||||
|
+ PartialOrd
|
||||||
|
+ ops::AddAssign
|
||||||
|
+ ops::SubAssign
|
||||||
|
+ ops::BitAndAssign
|
||||||
|
+ ops::BitOrAssign
|
||||||
|
+ ops::BitXorAssign
|
||||||
|
+ ops::ShlAssign<i32>
|
||||||
|
+ ops::ShrAssign<u32>
|
||||||
|
+ ops::Add<Output = Self>
|
||||||
|
+ ops::Sub<Output = Self>
|
||||||
|
+ ops::Div<Output = Self>
|
||||||
|
+ ops::Shl<u32, Output = Self>
|
||||||
|
+ ops::Shr<u32, Output = Self>
|
||||||
|
+ ops::BitOr<Output = Self>
|
||||||
|
+ ops::BitXor<Output = Self>
|
||||||
|
+ ops::BitAnd<Output = Self>
|
||||||
|
+ ops::Not<Output = Self>
|
||||||
|
{
|
||||||
|
const ZERO: Self;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
macro_rules! int_impl {
|
||||||
|
($ty:ty) => {
|
||||||
|
impl Int for $ty {
|
||||||
|
const ZERO: Self = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int_impl!(u32);
|
||||||
|
int_impl!(u64);
|
||||||
|
|
||||||
|
pub trait Float:
|
||||||
|
Copy
|
||||||
|
+ core::fmt::Debug
|
||||||
|
+ PartialEq
|
||||||
|
+ PartialOrd
|
||||||
|
+ ops::AddAssign
|
||||||
|
+ ops::MulAssign
|
||||||
|
+ ops::Add<Output = Self>
|
||||||
|
+ ops::Sub<Output = Self>
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||||||
|
+ ops::Div<Output = Self>
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||||||
|
+ ops::Rem<Output = Self>
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||||||
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{
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/// A uint of the same with as the float
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type Int: Int;
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/// NaN representation for the float
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const NAN: Self;
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/// The bitwidth of the float type
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const BITS: u32;
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/// The bitwidth of the significand
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||||||
|
const SIGNIFICAND_BITS: u32;
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/// A mask for the sign bit
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|
const SIGN_MASK: Self::Int;
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/// A mask for the significand
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|
const SIGNIFICAND_MASK: Self::Int;
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/// A mask for the exponent
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|
const EXPONENT_MASK: Self::Int;
|
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/// Returns `self` transmuted to `Self::Int`
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||||||
|
fn repr(self) -> Self::Int;
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||||||
|
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||||||
|
/// Returns a `Self::Int` transmuted back to `Self`
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||||||
|
fn from_repr(a: Self::Int) -> Self;
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|
/// Return a sign swapped `self`
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fn negate(self) -> Self;
|
||||||
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|
/// Returns true if `self` is either NaN or infinity
|
||||||
|
fn is_not_finite(self) -> bool {
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||||||
|
(self.repr() & Self::EXPONENT_MASK) == Self::EXPONENT_MASK
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
/// Returns true if `self` is infinity
|
||||||
|
fn is_infinity(self) -> bool {
|
||||||
|
(self.repr() & (Self::EXPONENT_MASK | Self::SIGNIFICAND_MASK)) == Self::EXPONENT_MASK
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Returns true if `self is NaN
|
||||||
|
fn is_nan(self) -> bool {
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||||||
|
(self.repr() & (Self::EXPONENT_MASK | Self::SIGNIFICAND_MASK)) > Self::EXPONENT_MASK
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Returns true if `self` is negative
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||||||
|
fn is_sign_negative(self) -> bool {
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||||||
|
(self.repr() & Self::SIGN_MASK) != Self::Int::ZERO
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Returns true if `self` is zero (either sign)
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||||||
|
fn is_zero(self) -> bool {
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||||||
|
(self.repr() & (Self::SIGNIFICAND_MASK | Self::EXPONENT_MASK)) == Self::Int::ZERO
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
macro_rules! float_impl {
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|
($ty:ident, $ity:ident, $bits:expr, $significand_bits:expr) => {
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|
impl Float for $ty {
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|
type Int = $ity;
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||||||
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||||||
|
const NAN: Self = <$ty>::NAN;
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|
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||||||
|
const BITS: u32 = $bits;
|
||||||
|
const SIGNIFICAND_BITS: u32 = $significand_bits;
|
||||||
|
|
||||||
|
const SIGN_MASK: Self::Int = 1 << (Self::BITS - 1);
|
||||||
|
const SIGNIFICAND_MASK: Self::Int = (1 << Self::SIGNIFICAND_BITS) - 1;
|
||||||
|
const EXPONENT_MASK: Self::Int = !(Self::SIGN_MASK | Self::SIGNIFICAND_MASK);
|
||||||
|
|
||||||
|
fn repr(self) -> Self::Int {
|
||||||
|
self.to_bits()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
fn from_repr(a: Self::Int) -> Self {
|
||||||
|
Self::from_bits(a)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn negate(self) -> Self {
|
||||||
|
-self
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float_impl!(f32, u32, 32, 23);
|
||||||
|
float_impl!(f64, u64, 64, 52);
|
||||||
|
|
||||||
|
mod add_sub;
|
||||||
|
mod cmp;
|
||||||
|
mod conv;
|
||||||
|
mod div;
|
||||||
|
mod functions;
|
||||||
|
mod mul;
|
67
rp2040-hal/src/float/mul.rs
Normal file
67
rp2040-hal/src/float/mul.rs
Normal file
|
@ -0,0 +1,67 @@
|
||||||
|
use super::Float;
|
||||||
|
use crate::rom_data;
|
||||||
|
|
||||||
|
trait ROMMul {
|
||||||
|
fn rom_mul(self, b: Self) -> Self;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl ROMMul for f32 {
|
||||||
|
fn rom_mul(self, b: Self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::float_funcs::fmul(self, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl ROMMul for f64 {
|
||||||
|
fn rom_mul(self, b: Self) -> Self {
|
||||||
|
rom_data::double_funcs::dmul(self, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn mul<F: Float + ROMMul>(a: F, b: F) -> F {
|
||||||
|
if a.is_not_finite() {
|
||||||
|
if b.is_zero() {
|
||||||
|
// [-]inf/NaN * 0 = NaN
|
||||||
|
return F::NAN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return if b.is_sign_negative() {
|
||||||
|
// [+/-]inf/NaN * (-X) = [-/+]inf/NaN
|
||||||
|
a.negate()
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// [-]inf/NaN * X = [-]inf/NaN
|
||||||
|
a
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if b.is_not_finite() {
|
||||||
|
if a.is_zero() {
|
||||||
|
// 0 * [-]inf/NaN = NaN
|
||||||
|
return F::NAN;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return if b.is_sign_negative() {
|
||||||
|
// (-X) * [+/-]inf/NaN = [-/+]inf/NaN
|
||||||
|
b.negate()
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// X * [-]inf/NaN = [-]inf/NaN
|
||||||
|
b
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
a.rom_mul(b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
intrinsics! {
|
||||||
|
#[alias = __mulsf3vfp]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_fmul]
|
||||||
|
extern "C" fn __mulsf3(a: f32, b: f32) -> f32 {
|
||||||
|
mul(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[bootrom_v2]
|
||||||
|
#[alias = __muldf3vfp]
|
||||||
|
#[aeabi = __aeabi_dmul]
|
||||||
|
extern "C" fn __muldf3(a: f64, b: f64) -> f64 {
|
||||||
|
mul(a, b)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
|
@ -23,6 +23,7 @@ pub(crate) mod atomic_register_access;
|
||||||
pub mod clocks;
|
pub mod clocks;
|
||||||
mod critical_section_impl;
|
mod critical_section_impl;
|
||||||
pub mod dma;
|
pub mod dma;
|
||||||
|
mod float;
|
||||||
pub mod gpio;
|
pub mod gpio;
|
||||||
pub mod i2c;
|
pub mod i2c;
|
||||||
pub mod multicore;
|
pub mod multicore;
|
||||||
|
|
|
@ -171,7 +171,7 @@ impl SioFifo {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
fn save_divider<F, R>(f: F) -> R
|
pub(crate) fn save_divider<F, R>(f: F) -> R
|
||||||
where
|
where
|
||||||
F: FnOnce(&pac::sio::RegisterBlock) -> R,
|
F: FnOnce(&pac::sio::RegisterBlock) -> R,
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
|
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