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optimizations for float to float conversions
Signed-off-by: Christoph M. Wintersteiger <cwinter@microsoft.com>
This commit is contained in:
Christoph M. Wintersteiger
parent
4b0c00969c
commit
6a2f987fb7
2 changed files with 120 additions and 114 deletions
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@ -1825,146 +1825,150 @@ void fpa2bv_converter::mk_to_float(func_decl * f, unsigned num, expr * const * a
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mk_triple(args[0], args[1], args[2], result);
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}
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else if (num == 2 && is_app(args[1]) && m_util.is_float(m.get_sort(args[1]))) {
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// We also support float to float conversion
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// We also support float to float conversion
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sort * s = f->get_range();
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expr_ref rm(m), x(m);
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rm = args[0];
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x = args[1];
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expr_ref c1(m), c2(m), c3(m), c4(m), c5(m);
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expr_ref v1(m), v2(m), v3(m), v4(m), v5(m), v6(m);
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expr_ref one1(m);
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one1 = m_bv_util.mk_numeral(1, 1);
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expr_ref ninf(m), pinf(m);
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mk_plus_inf(f, pinf);
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mk_minus_inf(f, ninf);
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// NaN -> NaN
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mk_is_nan(x, c1);
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mk_nan(f, v1);
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// +0 -> +0
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mk_is_pzero(x, c2);
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mk_pzero(f, v2);
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// -0 -> -0
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mk_is_nzero(x, c3);
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mk_nzero(f, v3);
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// +oo -> +oo
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mk_is_pinf(x, c4);
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v4 = pinf;
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// -oo -> -oo
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mk_is_ninf(x, c5);
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v5 = ninf;
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||||
// otherwise: the actual conversion with rounding.
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sort * s = f->get_range();
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||||
expr_ref sgn(m), sig(m), exp(m), lz(m);
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||||
unpack(x, sgn, sig, exp, lz, true);
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||||
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||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_x_sig", sig);
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_x_exp", exp);
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_lz", lz);
|
||||
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||||
expr_ref res_sgn(m), res_sig(m), res_exp(m);
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res_sgn = sgn;
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unsigned from_sbits = m_util.get_sbits(m.get_sort(args[1]));
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||||
unsigned from_ebits = m_util.get_ebits(m.get_sort(args[1]));
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||||
unsigned to_sbits = m_util.get_sbits(s);
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||||
unsigned to_ebits = m_util.get_ebits(s);
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||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(sgn) == 1);
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||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(sig) == from_sbits);
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||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(exp) == from_ebits);
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||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(lz) == from_ebits);
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||||
if (from_sbits == to_sbits && from_ebits == to_ebits)
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result = x;
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||||
else {
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||||
expr_ref c1(m), c2(m), c3(m), c4(m), c5(m);
|
||||
expr_ref v1(m), v2(m), v3(m), v4(m), v5(m), v6(m);
|
||||
expr_ref one1(m);
|
||||
|
||||
if (from_sbits < (to_sbits + 3))
|
||||
{
|
||||
// make sure that sig has at least to_sbits + 3
|
||||
res_sig = m_bv_util.mk_concat(sig, m_bv_util.mk_numeral(0, to_sbits+3-from_sbits));
|
||||
}
|
||||
else if (from_sbits > (to_sbits + 3))
|
||||
{
|
||||
// collapse the extra bits into a sticky bit.
|
||||
expr_ref sticky(m), low(m), high(m);
|
||||
low = m_bv_util.mk_extract(from_sbits - to_sbits - 3, 0, sig);
|
||||
high = m_bv_util.mk_extract(from_sbits - 1, from_sbits - to_sbits - 2, sig);
|
||||
sticky = m.mk_app(m_bv_util.get_fid(), OP_BREDOR, low.get());
|
||||
res_sig = m_bv_util.mk_concat(high, sticky);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
res_sig = sig;
|
||||
one1 = m_bv_util.mk_numeral(1, 1);
|
||||
expr_ref ninf(m), pinf(m);
|
||||
mk_plus_inf(f, pinf);
|
||||
mk_minus_inf(f, ninf);
|
||||
|
||||
res_sig = m_bv_util.mk_zero_extend(1, res_sig); // extra zero in the front for the rounder.
|
||||
unsigned sig_sz = m_bv_util.get_bv_size(res_sig);
|
||||
SASSERT(sig_sz == to_sbits+4);
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||||
// NaN -> NaN
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||||
mk_is_nan(x, c1);
|
||||
mk_nan(f, v1);
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|
||||
expr_ref exponent_overflow(m);
|
||||
exponent_overflow = m.mk_false();
|
||||
// +0 -> +0
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||||
mk_is_pzero(x, c2);
|
||||
mk_pzero(f, v2);
|
||||
|
||||
if (from_ebits < (to_ebits + 2))
|
||||
{
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||||
res_exp = m_bv_util.mk_sign_extend(to_ebits-from_ebits+2, exp);
|
||||
}
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||||
else if (from_ebits > (to_ebits + 2))
|
||||
{
|
||||
expr_ref high(m), low(m), lows(m), high_red_or(m), high_red_and(m), h_or_eq(m), h_and_eq(m);
|
||||
expr_ref no_ovf(m), zero1(m), s_is_one(m), s_is_zero(m);
|
||||
high = m_bv_util.mk_extract(from_ebits - 1, to_ebits + 2, exp);
|
||||
low = m_bv_util.mk_extract(to_ebits+1, 0, exp);
|
||||
lows = m_bv_util.mk_extract(to_ebits+1, to_ebits+1, low);
|
||||
// -0 -> -0
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||||
mk_is_nzero(x, c3);
|
||||
mk_nzero(f, v3);
|
||||
|
||||
// +oo -> +oo
|
||||
mk_is_pinf(x, c4);
|
||||
v4 = pinf;
|
||||
|
||||
// -oo -> -oo
|
||||
mk_is_ninf(x, c5);
|
||||
v5 = ninf;
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||||
|
||||
high_red_or = m.mk_app(m_bv_util.get_fid(), OP_BREDOR, high.get());
|
||||
high_red_and = m.mk_app(m_bv_util.get_fid(), OP_BREDAND, high.get());
|
||||
// otherwise: the actual conversion with rounding.
|
||||
expr_ref sgn(m), sig(m), exp(m), lz(m);
|
||||
unpack(x, sgn, sig, exp, lz, true);
|
||||
|
||||
zero1 = m_bv_util.mk_numeral(0, 1);
|
||||
m_simp.mk_eq(high_red_and, one1, h_and_eq);
|
||||
m_simp.mk_eq(high_red_or, zero1, h_or_eq);
|
||||
m_simp.mk_eq(lows, zero1, s_is_zero);
|
||||
m_simp.mk_eq(lows, one1, s_is_one);
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_x_sig", sig);
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_x_exp", exp);
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_lz", lz);
|
||||
|
||||
expr_ref res_sgn(m), res_sig(m), res_exp(m);
|
||||
|
||||
res_sgn = sgn;
|
||||
|
||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(sgn) == 1);
|
||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(sig) == from_sbits);
|
||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(exp) == from_ebits);
|
||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(lz) == from_ebits);
|
||||
|
||||
if (from_sbits < (to_sbits + 3))
|
||||
{
|
||||
// make sure that sig has at least to_sbits + 3
|
||||
res_sig = m_bv_util.mk_concat(sig, m_bv_util.mk_numeral(0, to_sbits+3-from_sbits));
|
||||
}
|
||||
else if (from_sbits > (to_sbits + 3))
|
||||
{
|
||||
// collapse the extra bits into a sticky bit.
|
||||
expr_ref sticky(m), low(m), high(m);
|
||||
low = m_bv_util.mk_extract(from_sbits - to_sbits - 3, 0, sig);
|
||||
high = m_bv_util.mk_extract(from_sbits - 1, from_sbits - to_sbits - 2, sig);
|
||||
sticky = m.mk_app(m_bv_util.get_fid(), OP_BREDOR, low.get());
|
||||
res_sig = m_bv_util.mk_concat(high, sticky);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
res_sig = sig;
|
||||
|
||||
res_sig = m_bv_util.mk_zero_extend(1, res_sig); // extra zero in the front for the rounder.
|
||||
unsigned sig_sz = m_bv_util.get_bv_size(res_sig);
|
||||
SASSERT(sig_sz == to_sbits+4);
|
||||
|
||||
expr_ref exponent_overflow(m);
|
||||
exponent_overflow = m.mk_false();
|
||||
|
||||
if (from_ebits < (to_ebits + 2))
|
||||
{
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||||
res_exp = m_bv_util.mk_sign_extend(to_ebits-from_ebits+2, exp);
|
||||
}
|
||||
else if (from_ebits > (to_ebits + 2))
|
||||
{
|
||||
expr_ref high(m), low(m), lows(m), high_red_or(m), high_red_and(m), h_or_eq(m), h_and_eq(m);
|
||||
expr_ref no_ovf(m), zero1(m), s_is_one(m), s_is_zero(m);
|
||||
high = m_bv_util.mk_extract(from_ebits - 1, to_ebits + 2, exp);
|
||||
low = m_bv_util.mk_extract(to_ebits+1, 0, exp);
|
||||
lows = m_bv_util.mk_extract(to_ebits+1, to_ebits+1, low);
|
||||
|
||||
expr_ref c2(m);
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||||
m_simp.mk_ite(h_or_eq, s_is_one, m.mk_false(), c2);
|
||||
m_simp.mk_ite(h_and_eq, s_is_zero, c2, exponent_overflow);
|
||||
high_red_or = m.mk_app(m_bv_util.get_fid(), OP_BREDOR, high.get());
|
||||
high_red_and = m.mk_app(m_bv_util.get_fid(), OP_BREDAND, high.get());
|
||||
|
||||
zero1 = m_bv_util.mk_numeral(0, 1);
|
||||
m_simp.mk_eq(high_red_and, one1, h_and_eq);
|
||||
m_simp.mk_eq(high_red_or, zero1, h_or_eq);
|
||||
m_simp.mk_eq(lows, zero1, s_is_zero);
|
||||
m_simp.mk_eq(lows, one1, s_is_one);
|
||||
|
||||
// Note: Upon overflow, we _could_ try to shift the significand around...
|
||||
expr_ref c2(m);
|
||||
m_simp.mk_ite(h_or_eq, s_is_one, m.mk_false(), c2);
|
||||
m_simp.mk_ite(h_and_eq, s_is_zero, c2, exponent_overflow);
|
||||
|
||||
// Note: Upon overflow, we _could_ try to shift the significand around...
|
||||
|
||||
res_exp = low;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
res_exp = exp;
|
||||
res_exp = low;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
res_exp = exp;
|
||||
|
||||
// subtract lz for subnormal numbers.
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||||
expr_ref lz_ext(m);
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||||
lz_ext = m_bv_util.mk_zero_extend(to_ebits-from_ebits+2, lz);
|
||||
res_exp = m_bv_util.mk_bv_sub(res_exp, lz_ext);
|
||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(res_exp) == to_ebits+2);
|
||||
// subtract lz for subnormal numbers.
|
||||
expr_ref lz_ext(m);
|
||||
lz_ext = m_bv_util.mk_zero_extend(to_ebits-from_ebits+2, lz);
|
||||
res_exp = m_bv_util.mk_bv_sub(res_exp, lz_ext);
|
||||
SASSERT(m_bv_util.get_bv_size(res_exp) == to_ebits+2);
|
||||
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_res_sig", res_sig);
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_res_exp", res_exp);
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_res_sig", res_sig);
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_res_exp", res_exp);
|
||||
|
||||
expr_ref rounded(m);
|
||||
round(s, rm, res_sgn, res_sig, res_exp, rounded);
|
||||
expr_ref rounded(m);
|
||||
round(s, rm, res_sgn, res_sig, res_exp, rounded);
|
||||
|
||||
|
||||
expr_ref is_neg(m), sig_inf(m);
|
||||
m_simp.mk_eq(sgn, one1, is_neg);
|
||||
mk_ite(is_neg, ninf, pinf, sig_inf);
|
||||
expr_ref is_neg(m), sig_inf(m);
|
||||
m_simp.mk_eq(sgn, one1, is_neg);
|
||||
mk_ite(is_neg, ninf, pinf, sig_inf);
|
||||
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_exp_ovf", exponent_overflow);
|
||||
dbg_decouple("fpa2bv_to_float_exp_ovf", exponent_overflow);
|
||||
|
||||
mk_ite(exponent_overflow, sig_inf, rounded, v6);
|
||||
mk_ite(exponent_overflow, sig_inf, rounded, v6);
|
||||
|
||||
// And finally, we tie them together.
|
||||
mk_ite(c5, v5, v6, result);
|
||||
mk_ite(c4, v4, result, result);
|
||||
mk_ite(c3, v3, result, result);
|
||||
mk_ite(c2, v2, result, result);
|
||||
mk_ite(c1, v1, result, result);
|
||||
// And finally, we tie them together.
|
||||
mk_ite(c5, v5, v6, result);
|
||||
mk_ite(c4, v4, result, result);
|
||||
mk_ite(c3, v3, result, result);
|
||||
mk_ite(c2, v2, result, result);
|
||||
mk_ite(c1, v1, result, result);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
// .. other than that, we only support rationals for asFloat
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||||
|
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|||
|
|
@ -360,6 +360,8 @@ void mpf_manager::set(mpf & o, unsigned ebits, unsigned sbits, mpf_rounding_mode
|
|||
mk_inf(ebits, sbits, x.sign, o);
|
||||
else if (is_zero(x))
|
||||
mk_zero(ebits, sbits, x.sign, o);
|
||||
else if (x.ebits == ebits && x.sbits == sbits)
|
||||
set(o, x);
|
||||
else {
|
||||
set(o, x);
|
||||
unpack(o, true);
|
||||
|
|
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