]> git.xonotic.org Git - xonotic/gmqcc.git/blobdiff - fold.c
Fix vec3_cross. Added optimization to Makefile since we've been compiling gmqcc witho...
[xonotic/gmqcc.git] / fold.c
diff --git a/fold.c b/fold.c
index 99ab73773dba2573a3659a234992d4d773d5c4a8..38190749e39c4db29ef4c0eb13eafa7418f718ad 100644 (file)
--- a/fold.c
+++ b/fold.c
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (C) 2012, 2013
+ * Copyright (C) 2012, 2013, 2014
  *     Dale Weiler
  *
  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
 #define FOLD_STRING_UNTRANSLATE_HTSIZE 1024
 #define FOLD_STRING_DOTRANSLATE_HTSIZE 1024
 
+/* The options to use for inexact and arithmetic exceptions */
+#define FOLD_ROUNDING SFLOAT_ROUND_NEAREST_EVEN
+#define FOLD_TINYNESS SFLOAT_TBEFORE
+
+/*
+ * The constant folder is also responsible for validating if the constant
+ * expressions produce valid results. We cannot trust the FPU control
+ * unit for these exceptions because setting FPU control words might not
+ * work. Systems can set and enforce FPU modes of operation. It's also valid
+ * for libc's to simply ignore FPU exceptions. For instance ARM CPUs in
+ * glibc. We implement some trivial and IEE 754 conformant functions which
+ * emulate those operations. This is an entierly optional compiler feature
+ * which shouldn't be enabled for anything other than performing strict
+ * passes on constant expressions since it's quite slow.
+ */
+typedef uint32_t sfloat_t;
+
+typedef union {
+    qcfloat_t f;
+    sfloat_t  s;
+} sfloat_cast_t;
+
+typedef enum {
+    SFLOAT_INVALID   = 1,
+    SFLOAT_DIVBYZERO = 4,
+    SFLOAT_OVERFLOW  = 8,
+    SFLOAT_UNDERFLOW = 16,
+    SFLOAT_INEXACT   = 32
+} sfloat_exceptionflags_t;
+
+typedef enum {
+    SFLOAT_ROUND_NEAREST_EVEN,
+    SFLOAT_ROUND_DOWN,
+    SFLOAT_ROUND_UP,
+    SFLOAT_ROUND_TO_ZERO
+} sfloat_roundingmode_t;
+
+typedef enum {
+    SFLOAT_TAFTER,
+    SFLOAT_TBEFORE
+} sfloat_tdetect_t;
+
+typedef struct {
+    sfloat_roundingmode_t   roundingmode;
+    sfloat_exceptionflags_t exceptionflags;
+    sfloat_tdetect_t        tiny;
+} sfloat_state_t;
+
+/* Count of leading zero bits before the most-significand 1 bit. */
+#ifdef _MSC_VER
+/* MSVC has an intrinsic for this */
+    static GMQCC_INLINE uint32_t sfloat_clz(uint32_t x) {
+        int r = 0;
+        _BitScanForward(&r, x);
+        return r;
+    }
+#   define SFLOAT_CLZ(X, SUB) \
+        (sfloat_clz((X)) - (SUB))
+#elif defined(__GNUC__) || defined(__CLANG__)
+/* Clang and GCC have a builtin for this */
+#   define SFLOAT_CLZ(X, SUB) \
+        (__builtin_clz((X)) - (SUB))
+#else
+/* Native fallback */
+    static GMQCC_INLINE uint32_t sfloat_popcnt(uint32_t x) {
+        x -= ((x >> 1) & 0x55555555);
+        x  = (((x >> 2) & 0x33333333) + (x & 0x33333333));
+        x  = (((x >> 4) + x) & 0x0F0F0F0F);
+        x += x >> 8;
+        x += x >> 16;
+        return x & 0x0000003F;
+    }
+    static GMQCC_INLINE uint32_t sfloat_clz(uint32_t x) {
+        x |= (x >> 1);
+        x |= (x >> 2);
+        x |= (x >> 4);
+        x |= (x >> 8);
+        x |= (x >> 16);
+        return 32 - sfloat_popcnt(x);
+    }
+#   define SFLOAT_CLZ(X, SUB) \
+        (sfloat_clz((X) - (SUB)))
+#endif
+
+/* The value of a NaN */
+#define SFLOAT_NAN 0xFFC00000
+/* Test if NaN */
+#define SFLOAT_ISNAN(A) \
+    (0xFF000000 < (uint32_t)((A) << 1))
+/* Test if signaling NaN */
+#define SFLOAT_ISSNAN(A) \
+    (((((A) >> 22) & 0x1FF) == 0x1FE) && ((A) & 0x003FFFFF))
+/* Raise exception */
+#define SFLOAT_RAISE(STATE, FLAGS) \
+    ((STATE)->exceptionflags |= (FLAGS))
+/*
+ * Shifts `A' right `COUNT' bits. Non-zero bits are stored in LSB. Size
+ * sets the arbitrarly-large limit.
+ */
+#define SFLOAT_SHIFT(SIZE, A, COUNT, Z)                                      \
+    *(Z) = ((COUNT) == 0)                                                    \
+        ? 1                                                                  \
+        : (((COUNT) < (SIZE))                                                \
+            ? ((A) >> (COUNT)) | (((A) << ((-(COUNT)) & ((SIZE) - 1))) != 0) \
+            : ((A) != 0))
+/* Extract fractional component */
+#define SFLOAT_EXTRACT_FRAC(X) \
+    ((uint32_t)((X) & 0x007FFFFF))
+/* Extract exponent component */
+#define SFLOAT_EXTRACT_EXP(X) \
+    ((int16_t)((X) >> 23) & 0xFF)
+/* Extract sign bit */
+#define SFLOAT_EXTRACT_SIGN(X) \
+    ((X) >> 31)
+/* Normalize a subnormal */
+#define SFLOAT_SUBNORMALIZE(SA, Z, SZ) \
+    (void)(*(SZ) = (SA) << SFLOAT_CLZ((SA), 8), *(SZ) = 1 - SFLOAT_CLZ((SA), 8))
+/*
+ * Pack sign, exponent and significand and produce a float.
+ *
+ * Integer portions of the significand are added to the exponent. The
+ * exponent input should be one less than the result exponent whenever
+ * the significand is normalized since normalized significand will
+ * always have an integer portion of value one.
+ */
+#define SFLOAT_PACK(SIGN, EXP, SIG) \
+    (sfloat_t)((((uint32_t)(SIGN)) << 31) + (((uint32_t)(EXP)) << 23) + (SIG))
+
+/* Calculate NaN. If either operands are signaling then raise invalid */
+static sfloat_t sfloat_propagate_nan(sfloat_state_t *state, sfloat_t a, sfloat_t b) {
+    bool isnan_a  = SFLOAT_ISNAN(a);
+    bool issnan_a = SFLOAT_ISSNAN(a);
+    bool isnan_b  = SFLOAT_ISNAN(b);
+    bool issnan_b = SFLOAT_ISSNAN(b);
+
+    a |= 0x00400000;
+    b |= 0x00400000;
+
+    if (issnan_a | issnan_b)
+        SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_INEXACT);
+    if (issnan_a) {
+        if (issnan_b)
+            goto larger;
+        return isnan_b ? b : a;
+    } else if (isnan_a) {
+        if (issnan_b | !isnan_b)
+            return a;
+larger:
+        if ((uint32_t)(a << 1) < (uint32_t)(b << 1)) return b;
+        if ((uint32_t)(b << 1) < (uint32_t)(a << 1)) return a;
+        return (a < b) ? a : b;
+    }
+    return b;
+}
+
+/* Round and pack */
+static sfloat_t SFLOAT_PACK_round(sfloat_state_t *state, bool sign_z, int16_t exp_z, uint32_t sig_z) {
+    sfloat_roundingmode_t mode      = state->roundingmode;
+    bool                  even      = !!(mode == SFLOAT_ROUND_NEAREST_EVEN);
+    unsigned char         increment = 0x40;
+    unsigned char         bits      = sig_z & 0x7F;
+
+    if (!even) {
+        if (mode == SFLOAT_ROUND_TO_ZERO)
+            increment = 0;
+        else {
+            increment = 0x7F;
+            if (sign_z) {
+                if (mode == SFLOAT_ROUND_UP)
+                    increment = 0;
+            } else {
+                if (mode == SFLOAT_ROUND_DOWN)
+                    increment = 0;
+            }
+        }
+    }
+
+    if (0xFD <= (uint16_t)exp_z) {
+        if ((0xFD < exp_z) || ((exp_z == 0xFD) && ((int32_t)(sig_z + increment) < 0))) {
+            SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_OVERFLOW | SFLOAT_INEXACT);
+            return SFLOAT_PACK(sign_z, 0xFF, 0) - (increment == 0);
+        }
+        if (exp_z < 0) {
+            /* Check for underflow */
+            bool tiny = (state->tiny == SFLOAT_TBEFORE) || (exp_z < -1) || (sig_z + increment < 0x80000000);
+            SFLOAT_SHIFT(32, sig_z, -exp_z, &sig_z);
+            exp_z = 0;
+            bits = sig_z & 0x7F;
+            if (tiny && bits)
+                SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_UNDERFLOW);
+        }
+    }
+
+    /*
+     * Significand has point between bits 30 and 29, 7 bits to the left of
+     * the usual place. This shifted significand has to be normalized
+     * or smaller, if it isn't the exponent must be zero, in which case
+     * no rounding occurs since the result will be a subnormal.
+     */
+    if (bits)
+        SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_INEXACT);
+    sig_z = (sig_z + increment) >> 7;
+    sig_z &= ~(((bits ^ 0x40) == 0) & even);
+    if (sig_z == 0)
+        exp_z = 0;
+    return SFLOAT_PACK(sign_z, exp_z, sig_z);
+}
+
+/* Normalized round and pack */
+static sfloat_t SFLOAT_PACK_normal(sfloat_state_t *state, bool sign_z, int16_t exp_z, uint32_t sig_z) {
+    unsigned char c = SFLOAT_CLZ(sig_z, 1);
+    return SFLOAT_PACK_round(state, sign_z, exp_z - c, sig_z << c);
+}
+
+static sfloat_t sfloat_add_impl(sfloat_state_t *state, sfloat_t a, sfloat_t b, bool sign_z) {
+    int16_t  exp_a = SFLOAT_EXTRACT_EXP(a);
+    int16_t  exp_b = SFLOAT_EXTRACT_EXP(b);
+    int16_t  exp_z = 0;
+    int16_t  exp_d = exp_a - exp_b;
+    uint32_t sig_a = SFLOAT_EXTRACT_FRAC(a) << 6;
+    uint32_t sig_b = SFLOAT_EXTRACT_FRAC(b) << 6;
+    uint32_t sig_z = 0;
+
+    if (0 < exp_d) {
+        if (exp_a == 0xFF)
+            return sig_a ? sfloat_propagate_nan(state, a, b) : a;
+        if (exp_b == 0)
+            --exp_d;
+        else
+            sig_b |= 0x20000000;
+        SFLOAT_SHIFT(32, sig_b, exp_d, &sig_b);
+        exp_z = exp_a;
+    } else if (exp_d < 0) {
+        if (exp_b == 0xFF)
+            return sig_b ? sfloat_propagate_nan(state, a, b) : SFLOAT_PACK(sign_z, 0xFF, 0);
+        if (exp_a == 0)
+            ++exp_d;
+        else
+            sig_a |= 0x20000000;
+        SFLOAT_SHIFT(32, sig_a, -exp_d, &sig_a);
+        exp_z = exp_b;
+    } else {
+        if (exp_a == 0xFF)
+            return (sig_a | sig_b) ? sfloat_propagate_nan(state, a, b) : a;
+        if (exp_a == 0)
+            return SFLOAT_PACK(sign_z, 0, (sig_a + sig_b) >> 6);
+        sig_z = 0x40000000 + sig_a + sig_b;
+        exp_z = exp_a;
+        goto end;
+    }
+    sig_a |= 0x20000000;
+    sig_z = (sig_a + sig_b) << 1;
+    --exp_z;
+    if ((int32_t)sig_z < 0) {
+        sig_z = sig_a + sig_b;
+        ++exp_z;
+    }
+end:
+    return SFLOAT_PACK_round(state, sign_z, exp_z, sig_z);
+}
+
+static sfloat_t sfloat_sub_impl(sfloat_state_t *state, sfloat_t a, sfloat_t b, bool sign_z) {
+    int16_t  exp_a = SFLOAT_EXTRACT_EXP(a);
+    int16_t  exp_b = SFLOAT_EXTRACT_EXP(b);
+    int16_t  exp_z = 0;
+    int16_t  exp_d = exp_a - exp_b;
+    uint32_t sig_a = SFLOAT_EXTRACT_FRAC(a) << 7;
+    uint32_t sig_b = SFLOAT_EXTRACT_FRAC(b) << 7;
+    uint32_t sig_z = 0;
+
+    if (0 < exp_d) goto exp_greater_a;
+    if (exp_d < 0) goto exp_greater_b;
+
+    if (exp_a == 0xFF) {
+        if (sig_a | sig_b)
+            return sfloat_propagate_nan(state, a, b);
+        SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_INVALID);
+        return SFLOAT_NAN;
+    }
+
+    if (exp_a == 0)
+        exp_a = exp_b = 1;
+
+    if (sig_b < sig_a) goto greater_a;
+    if (sig_a < sig_b) goto greater_b;
+
+    return SFLOAT_PACK(state->roundingmode == SFLOAT_ROUND_DOWN, 0, 0);
+
+exp_greater_b:
+    if (exp_b == 0xFF)
+        return (sig_b) ? sfloat_propagate_nan(state, a, b) : SFLOAT_PACK(sign_z ^ 1, 0xFF, 0);
+    if (exp_a == 0)
+        ++exp_d;
+    else
+        sig_a |= 0x40000000;
+    SFLOAT_SHIFT(32, sig_a, -exp_d, &sig_a);
+    sig_b |= 0x40000000;
+greater_b:
+    sig_z = sig_b - sig_a;
+    exp_z = exp_b;
+    sign_z ^= 1;
+    goto end;
+
+exp_greater_a:
+    if (exp_a == 0xFF)
+        return (sig_a) ? sfloat_propagate_nan(state, a, b) : a;
+    if (exp_b == 0)
+        --exp_d;
+    else
+        sig_b |= 0x40000000;
+    SFLOAT_SHIFT(32, sig_b, exp_d, &sig_b);
+    sig_a |= 0x40000000;
+greater_a:
+    sig_z = sig_a - sig_b;
+    exp_z = exp_a;
+
+end:
+    --exp_z;
+    return SFLOAT_PACK_normal(state, sign_z, exp_z, sig_z);
+}
+
+static GMQCC_INLINE sfloat_t sfloat_add(sfloat_state_t *state, sfloat_t a, sfloat_t b) {
+    bool sign_a = SFLOAT_EXTRACT_SIGN(a);
+    bool sign_b = SFLOAT_EXTRACT_SIGN(b);
+    return (sign_a == sign_b) ? sfloat_add_impl(state, a, b, sign_a)
+                              : sfloat_sub_impl(state, a, b, sign_a);
+}
+
+static GMQCC_INLINE sfloat_t sfloat_sub(sfloat_state_t *state, sfloat_t a, sfloat_t b) {
+    bool sign_a = SFLOAT_EXTRACT_SIGN(a);
+    bool sign_b = SFLOAT_EXTRACT_SIGN(b);
+    return (sign_a == sign_b) ? sfloat_sub_impl(state, a, b, sign_a)
+                              : sfloat_add_impl(state, a, b, sign_a);
+}
+
+static sfloat_t sfloat_mul(sfloat_state_t *state, sfloat_t a, sfloat_t b) {
+    int16_t  exp_a   = SFLOAT_EXTRACT_EXP(a);
+    int16_t  exp_b   = SFLOAT_EXTRACT_EXP(b);
+    int16_t  exp_z   = 0;
+    uint32_t sig_a   = SFLOAT_EXTRACT_FRAC(a);
+    uint32_t sig_b   = SFLOAT_EXTRACT_FRAC(b);
+    uint32_t sig_z   = 0;
+    uint64_t sig_z64 = 0;
+    bool     sign_a  = SFLOAT_EXTRACT_SIGN(a);
+    bool     sign_b  = SFLOAT_EXTRACT_SIGN(b);
+    bool     sign_z  = sign_a ^ sign_b;
+
+    if (exp_a == 0xFF) {
+        if (sig_a || ((exp_b == 0xFF) && sig_b))
+            return sfloat_propagate_nan(state, a, b);
+        if ((exp_b | sig_b) == 0) {
+            SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_INVALID);
+            return SFLOAT_NAN;
+        }
+        return SFLOAT_PACK(sign_z, 0xFF, 0);
+    }
+    if (exp_b == 0xFF) {
+        if (sig_b)
+            return sfloat_propagate_nan(state, a, b);
+        if ((exp_a | sig_a) == 0) {
+            SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_INVALID);
+            return SFLOAT_NAN;
+        }
+        return SFLOAT_PACK(sign_z, 0xFF, 0);
+    }
+    if (exp_a == 0) {
+        if (sig_a == 0)
+            return SFLOAT_PACK(sign_z, 0, 0);
+        SFLOAT_SUBNORMALIZE(sig_a, &exp_a, &sig_a);
+    }
+    if (exp_b == 0) {
+        if (sig_b == 0)
+            return SFLOAT_PACK(sign_z, 0, 0);
+        SFLOAT_SUBNORMALIZE(sig_b, &exp_b, &sig_b);
+    }
+    exp_z = exp_a + exp_b - 0x7F;
+    sig_a = (sig_a | 0x00800000) << 7;
+    sig_b = (sig_b | 0x00800000) << 8;
+    SFLOAT_SHIFT(64, ((uint64_t)sig_a) * sig_b, 32, &sig_z64);
+    sig_z = sig_z64;
+    if (0 <= (int32_t)(sig_z << 1)) {
+        sig_z <<= 1;
+        --exp_z;
+    }
+    return SFLOAT_PACK_round(state, sign_z, exp_z, sig_z);
+}
+
+static sfloat_t sfloat_div(sfloat_state_t *state, sfloat_t a, sfloat_t b) {
+    int16_t  exp_a   = SFLOAT_EXTRACT_EXP(a);
+    int16_t  exp_b   = SFLOAT_EXTRACT_EXP(b);
+    int16_t  exp_z   = 0;
+    uint32_t sig_a   = SFLOAT_EXTRACT_FRAC(a);
+    uint32_t sig_b   = SFLOAT_EXTRACT_FRAC(b);
+    uint32_t sig_z   = 0;
+    bool     sign_a  = SFLOAT_EXTRACT_SIGN(a);
+    bool     sign_b  = SFLOAT_EXTRACT_SIGN(b);
+    bool     sign_z  = sign_a ^ sign_b;
+
+    if (exp_a == 0xFF) {
+        if (sig_a)
+            return sfloat_propagate_nan(state, a, b);
+        if (exp_b == 0xFF) {
+            if (sig_b)
+                return sfloat_propagate_nan(state, a, b);
+            SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_INVALID);
+            return SFLOAT_NAN;
+        }
+        return SFLOAT_PACK(sign_z, 0xFF, 0);
+    }
+    if (exp_b == 0xFF)
+        return (sig_b) ? sfloat_propagate_nan(state, a, b) : SFLOAT_PACK(sign_z, 0, 0);
+    if (exp_b == 0) {
+        if (sig_b == 0) {
+            if ((exp_a | sig_a) == 0) {
+                SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_INVALID);
+                return SFLOAT_NAN;
+            }
+            SFLOAT_RAISE(state, SFLOAT_DIVBYZERO);
+            return SFLOAT_PACK(sign_z, 0xFF, 0);
+        }
+        SFLOAT_SUBNORMALIZE(sig_b, &exp_b, &sig_b);
+    }
+    if (exp_a == 0) {
+        if (sig_a == 0)
+            return SFLOAT_PACK(sign_z, 0, 0);
+        SFLOAT_SUBNORMALIZE(sig_a, &exp_a, &sig_a);
+    }
+    exp_z = exp_a - exp_b + 0x7D;
+    sig_a = (sig_a | 0x00800000) << 7;
+    sig_b = (sig_b | 0x00800000) << 8;
+    if (sig_b <= (sig_a + sig_a)) {
+        sig_a >>= 1;
+        ++exp_z;
+    }
+    sig_z = (((uint64_t)sig_a) << 32) / sig_b;
+    if ((sig_z & 0x3F) == 0)
+        sig_z |= ((uint64_t)sig_b * sig_z != ((uint64_t)sig_a) << 32);
+    return SFLOAT_PACK_round(state, sign_z, exp_z, sig_z);
+}
+
+static GMQCC_INLINE void sfloat_check(lex_ctx_t ctx, sfloat_state_t *state, const char *vec) {
+    /* Exception comes from vector component */
+    if (vec) {
+        if (state->exceptionflags & SFLOAT_DIVBYZERO)
+            compile_error(ctx, "division by zero in `%s' component", vec);
+        if (state->exceptionflags & SFLOAT_INVALID)
+            compile_error(ctx, "undefined (inf) in `%s' component", vec);
+        if (state->exceptionflags & SFLOAT_OVERFLOW)
+            compile_error(ctx, "arithmetic overflow in `%s' component", vec);
+        if (state->exceptionflags & SFLOAT_UNDERFLOW)
+            compile_error(ctx, "arithmetic underflow in `%s' component", vec);
+            return;
+    }
+    if (state->exceptionflags & SFLOAT_DIVBYZERO)
+        compile_error(ctx, "division by zero");
+    if (state->exceptionflags & SFLOAT_INVALID)
+        compile_error(ctx, "undefined (inf)");
+    if (state->exceptionflags & SFLOAT_OVERFLOW)
+        compile_error(ctx, "arithmetic overflow");
+    if (state->exceptionflags & SFLOAT_UNDERFLOW)
+        compile_error(ctx, "arithmetic underflow");
+}
+
+static GMQCC_INLINE void sfloat_init(sfloat_state_t *state) {
+    state->exceptionflags = 0;
+    state->roundingmode   = FOLD_ROUNDING;
+    state->tiny           = FOLD_TINYNESS;
+}
+
 /*
  * There is two stages to constant folding in GMQCC: there is the parse
  * stage constant folding, where, witht he help of the AST, operator
  *
  * TODO: gcc/clang hinting for autovectorization
  */
-static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_add(vec3_t a, vec3_t b) {
+typedef enum {
+    VEC_COMP_X = 1 << 0,
+    VEC_COMP_Y = 1 << 1,
+    VEC_COMP_Z = 1 << 2
+} vec3_comp_t;
+
+typedef struct {
+    sfloat_cast_t x;
+    sfloat_cast_t y;
+    sfloat_cast_t z;
+} vec3_soft_t;
+
+typedef struct {
+    vec3_comp_t    faults;
+    sfloat_state_t state[3];
+} vec3_soft_state_t;
+
+static GMQCC_INLINE vec3_soft_t vec3_soft_convert(vec3_t vec) {
+    vec3_soft_t soft;
+    soft.x.f = vec.x;
+    soft.y.f = vec.y;
+    soft.z.f = vec.z;
+    return soft;
+}
+
+static GMQCC_INLINE bool vec3_soft_exception(vec3_soft_state_t *vstate, size_t index) {
+    sfloat_exceptionflags_t flags = vstate->state[index].exceptionflags;
+    if (flags & SFLOAT_DIVBYZERO) return true;
+    if (flags & SFLOAT_INVALID)   return true;
+    if (flags & SFLOAT_OVERFLOW)  return true;
+    if (flags & SFLOAT_UNDERFLOW) return true;
+    return false;
+}
+
+static GMQCC_INLINE void vec3_soft_eval(vec3_soft_state_t *state,
+                                        sfloat_t         (*callback)(sfloat_state_t *, sfloat_t, sfloat_t),
+                                        vec3_t             a,
+                                        vec3_t             b)
+{
+    vec3_soft_t sa = vec3_soft_convert(a);
+    vec3_soft_t sb = vec3_soft_convert(b);
+    callback(&state->state[0], sa.x.s, sb.x.s);
+    if (vec3_soft_exception(state, 0)) state->faults |= VEC_COMP_X;
+    callback(&state->state[1], sa.y.s, sb.y.s);
+    if (vec3_soft_exception(state, 1)) state->faults |= VEC_COMP_Y;
+    callback(&state->state[2], sa.z.s, sb.z.s);
+    if (vec3_soft_exception(state, 2)) state->faults |= VEC_COMP_Z;
+}
+
+static GMQCC_INLINE void vec3_check_except(vec3_t     a,
+                                           vec3_t     b,
+                                           lex_ctx_t  ctx,
+                                           sfloat_t (*callback)(sfloat_state_t *, sfloat_t, sfloat_t))
+{
+    vec3_soft_state_t state;
+
+    if (!OPTS_FLAG(ARITHMETIC_EXCEPTIONS))
+        return;
+
+    sfloat_init(&state.state[0]);
+    sfloat_init(&state.state[1]);
+    sfloat_init(&state.state[2]);
+
+    vec3_soft_eval(&state, callback, a, b);
+    if (state.faults & VEC_COMP_X) sfloat_check(ctx, &state.state[0], "x");
+    if (state.faults & VEC_COMP_Y) sfloat_check(ctx, &state.state[1], "y");
+    if (state.faults & VEC_COMP_Z) sfloat_check(ctx, &state.state[2], "z");
+}
+
+static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_add(lex_ctx_t ctx, vec3_t a, vec3_t b) {
     vec3_t out;
+    vec3_check_except(a, b, ctx, &sfloat_add);
     out.x = a.x + b.x;
     out.y = a.y + b.y;
     out.z = a.z + b.z;
     return out;
 }
 
-static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_sub(vec3_t a, vec3_t b) {
+static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_sub(lex_ctx_t ctx, vec3_t a, vec3_t b) {
     vec3_t out;
-    out.x = a.x + b.x;
-    out.y = a.y + b.y;
-    out.z = a.z + b.z;
+    vec3_check_except(a, b, ctx, &sfloat_sub);
+    out.x = a.x - b.x;
+    out.y = a.y - b.y;
+    out.z = a.z - b.z;
     return out;
 }
 
@@ -123,18 +663,70 @@ static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_xorvf(vec3_t a, qcfloat_t b) {
 
 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_not(vec3_t a) {
     vec3_t out;
-    out.x = (qcfloat_t)(~((qcint_t)a.x));
-    out.y = (qcfloat_t)(~((qcint_t)a.y));
-    out.z = (qcfloat_t)(~((qcint_t)a.z));
+    out.x = -1-a.x;
+    out.y = -1-a.y;
+    out.z = -1-a.z;
     return out;
 }
 
-static GMQCC_INLINE qcfloat_t vec3_mulvv(vec3_t a, vec3_t b) {
+static GMQCC_INLINE qcfloat_t vec3_mulvv(lex_ctx_t ctx, vec3_t a, vec3_t b) {
+    vec3_soft_t    sa;
+    vec3_soft_t    sb;
+    sfloat_state_t s[5];
+    sfloat_t       r[5];
+
+    if (!OPTS_FLAG(ARITHMETIC_EXCEPTIONS))
+        goto end;
+
+    sa = vec3_soft_convert(a);
+    sb = vec3_soft_convert(b);
+
+    sfloat_init(&s[0]);
+    sfloat_init(&s[1]);
+    sfloat_init(&s[2]);
+    sfloat_init(&s[3]);
+    sfloat_init(&s[4]);
+
+    r[0] = sfloat_mul(&s[0], sa.x.s, sb.x.s);
+    r[1] = sfloat_mul(&s[1], sa.y.s, sb.y.s);
+    r[2] = sfloat_mul(&s[2], sa.z.s, sb.z.s);
+    r[3] = sfloat_add(&s[3], r[0],   r[1]);
+    r[4] = sfloat_add(&s[4], r[3],   r[2]);
+
+    sfloat_check(ctx, &s[0], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[1], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[2], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[3], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[4], NULL);
+
+end:
     return (a.x * b.x + a.y * b.y + a.z * b.z);
 }
 
-static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_mulvf(vec3_t a, qcfloat_t b) {
-    vec3_t out;
+static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_mulvf(lex_ctx_t ctx, vec3_t a, qcfloat_t b) {
+    vec3_t         out;
+    vec3_soft_t    sa;
+    sfloat_cast_t  sb;
+    sfloat_state_t s[3];
+
+    if (!OPTS_FLAG(ARITHMETIC_EXCEPTIONS))
+        goto end;
+
+    sa   = vec3_soft_convert(a);
+    sb.f = b;
+    sfloat_init(&s[0]);
+    sfloat_init(&s[1]);
+    sfloat_init(&s[2]);
+
+    sfloat_mul(&s[0], sa.x.s, sb.s);
+    sfloat_mul(&s[1], sa.y.s, sb.s);
+    sfloat_mul(&s[2], sa.z.s, sb.s);
+
+    sfloat_check(ctx, &s[0], "x");
+    sfloat_check(ctx, &s[1], "y");
+    sfloat_check(ctx, &s[2], "z");
+
+end:
     out.x = a.x * b;
     out.y = a.y * b;
     out.z = a.z * b;
@@ -160,11 +752,53 @@ static GMQCC_INLINE qcfloat_t vec3_notf(vec3_t a) {
 }
 
 static GMQCC_INLINE bool vec3_pbool(vec3_t a) {
-    return (a.x && a.y && a.z);
+    return (a.x || a.y || a.z);
 }
 
-static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_cross(vec3_t a, vec3_t b) {
-    vec3_t out;
+static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_cross(lex_ctx_t ctx, vec3_t a, vec3_t b) {
+    vec3_t         out;
+    vec3_soft_t    sa;
+    vec3_soft_t    sb;
+    sfloat_t       r[9];
+    sfloat_state_t s[9];
+
+    if (!OPTS_FLAG(ARITHMETIC_EXCEPTIONS))
+        goto end;
+
+    sa = vec3_soft_convert(a);
+    sb = vec3_soft_convert(b);
+
+    sfloat_init(&s[0]);
+    sfloat_init(&s[1]);
+    sfloat_init(&s[2]);
+    sfloat_init(&s[3]);
+    sfloat_init(&s[4]);
+    sfloat_init(&s[5]);
+    sfloat_init(&s[6]);
+    sfloat_init(&s[7]);
+    sfloat_init(&s[8]);
+
+    r[0] = sfloat_mul(&s[0], sa.y.s, sb.z.s);
+    r[1] = sfloat_mul(&s[1], sa.z.s, sb.y.s);
+    r[2] = sfloat_mul(&s[2], sa.z.s, sb.x.s);
+    r[3] = sfloat_mul(&s[3], sa.x.s, sb.z.s);
+    r[4] = sfloat_mul(&s[4], sa.x.s, sb.y.s);
+    r[5] = sfloat_mul(&s[5], sa.y.s, sb.x.s);
+    r[6] = sfloat_sub(&s[6], r[0],   r[1]);
+    r[7] = sfloat_sub(&s[7], r[2],   r[3]);
+    r[8] = sfloat_sub(&s[8], r[4],   r[5]);
+
+    sfloat_check(ctx, &s[0], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[1], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[2], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[3], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[4], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[5], NULL);
+    sfloat_check(ctx, &s[6], "x");
+    sfloat_check(ctx, &s[7], "y");
+    sfloat_check(ctx, &s[8], "z");
+
+end:
     out.x = a.y * b.z - a.z * b.y;
     out.y = a.z * b.x - a.x * b.z;
     out.z = a.x * b.y - a.y * b.x;
@@ -227,9 +861,10 @@ fold_t *fold_init(parser_t *parser) {
      * prime the tables with common constant values at constant
      * locations.
      */
-    (void)fold_constgen_float (fold,  0.0f);
-    (void)fold_constgen_float (fold,  1.0f);
-    (void)fold_constgen_float (fold, -1.0f);
+    (void)fold_constgen_float (fold,  0.0f, false);
+    (void)fold_constgen_float (fold,  1.0f, false);
+    (void)fold_constgen_float (fold, -1.0f, false);
+    (void)fold_constgen_float (fold,  2.0f, false);
 
     (void)fold_constgen_vector(fold, vec3_create(0.0f, 0.0f, 0.0f));
     (void)fold_constgen_vector(fold, vec3_create(-1.0f, -1.0f, -1.0f));
@@ -274,7 +909,7 @@ void fold_cleanup(fold_t *fold) {
     mem_d(fold);
 }
 
-ast_expression *fold_constgen_float(fold_t *fold, qcfloat_t value) {
+ast_expression *fold_constgen_float(fold_t *fold, qcfloat_t value, bool inexact) {
     ast_value  *out = NULL;
     size_t      i;
 
@@ -286,6 +921,7 @@ ast_expression *fold_constgen_float(fold_t *fold, qcfloat_t value) {
     out                  = ast_value_new(fold_ctx(fold), "#IMMEDIATE", TYPE_FLOAT);
     out->cvq             = CV_CONST;
     out->hasvalue        = true;
+    out->inexact         = inexact;
     out->constval.vfloat = value;
 
     vec_push(fold->imm_float, out);
@@ -371,7 +1007,7 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_mul_vec(fold_t *fold, vec3_t vec, as
         out->node.keep             = false;
         ((ast_member*)out)->rvalue = true;
         if (x != -1.0f)
-            return (ast_expression*)ast_binary_new(fold_ctx(fold), INSTR_MUL_F, fold_constgen_float(fold, x), out);
+            return (ast_expression*)ast_binary_new(fold_ctx(fold), INSTR_MUL_F, fold_constgen_float(fold, x, false), out);
     }
     return NULL;
 }
@@ -380,7 +1016,7 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_mul_vec(fold_t *fold, vec3_t vec, as
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_neg(fold_t *fold, ast_value *a) {
     if (isfloat(a)) {
         if (fold_can_1(a))
-            return fold_constgen_float(fold, -fold_immvalue_float(a));
+            return fold_constgen_float(fold, -fold_immvalue_float(a), false);
     } else if (isvector(a)) {
         if (fold_can_1(a))
             return fold_constgen_vector(fold, vec3_neg(fold_immvalue_vector(a)));
@@ -391,39 +1027,85 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_neg(fold_t *fold, ast_value *a) {
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_not(fold_t *fold, ast_value *a) {
     if (isfloat(a)) {
         if (fold_can_1(a))
-            return fold_constgen_float(fold, !fold_immvalue_float(a));
+            return fold_constgen_float(fold, !fold_immvalue_float(a), false);
     } else if (isvector(a)) {
         if (fold_can_1(a))
-            return fold_constgen_float(fold, vec3_notf(fold_immvalue_vector(a)));
+            return fold_constgen_float(fold, vec3_notf(fold_immvalue_vector(a)), false);
     } else if (isstring(a)) {
         if (fold_can_1(a)) {
             if (OPTS_FLAG(TRUE_EMPTY_STRINGS))
-                return fold_constgen_float(fold, !fold_immvalue_string(a));
+                return fold_constgen_float(fold, !fold_immvalue_string(a), false);
             else
-                return fold_constgen_float(fold, !fold_immvalue_string(a) || !*fold_immvalue_string(a));
+                return fold_constgen_float(fold, !fold_immvalue_string(a) || !*fold_immvalue_string(a), false);
         }
     }
     return NULL;
 }
 
+static bool fold_check_except_float(sfloat_t (*callback)(sfloat_state_t *, sfloat_t, sfloat_t),
+                                    fold_t    *fold,
+                                    ast_value *a,
+                                    ast_value *b)
+{
+    sfloat_state_t s;
+    sfloat_cast_t ca;
+    sfloat_cast_t cb;
+
+    if (!OPTS_FLAG(ARITHMETIC_EXCEPTIONS) && !OPTS_WARN(WARN_INEXACT_COMPARES))
+        return false;
+
+    sfloat_init(&s);
+    ca.f = fold_immvalue_float(a);
+    cb.f = fold_immvalue_float(b);
+
+    callback(&s, ca.s, cb.s);
+    if (s.exceptionflags == 0)
+        return false;
+
+    if (!OPTS_FLAG(ARITHMETIC_EXCEPTIONS))
+        goto inexact_possible;
+
+    sfloat_check(fold_ctx(fold), &s, NULL);
+
+inexact_possible:
+    return s.exceptionflags & SFLOAT_INEXACT;
+}
+
+static bool fold_check_inexact_float(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
+    lex_ctx_t ctx = fold_ctx(fold);
+    if (!OPTS_WARN(WARN_INEXACT_COMPARES))
+        return false;
+    if (!a->inexact && !b->inexact)
+        return false;
+    return compile_warning(ctx, WARN_INEXACT_COMPARES, "inexact value in comparison");
+}
+
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_add(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (isfloat(a)) {
-        if (fold_can_2(a, b))
-            return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) + fold_immvalue_float(b));
+        if (fold_can_2(a, b)) {
+            bool inexact = fold_check_except_float(&sfloat_add, fold, a, b);
+            return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) + fold_immvalue_float(b), inexact);
+        }
     } else if (isvector(a)) {
         if (fold_can_2(a, b))
-            return fold_constgen_vector(fold, vec3_add(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
+            return fold_constgen_vector(fold, vec3_add(fold_ctx(fold),
+                                                       fold_immvalue_vector(a),
+                                                       fold_immvalue_vector(b)));
     }
     return NULL;
 }
 
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_sub(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (isfloat(a)) {
-        if (fold_can_2(a, b))
-            return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) - fold_immvalue_float(b));
+        if (fold_can_2(a, b)) {
+            bool inexact = fold_check_except_float(&sfloat_sub, fold, a, b);
+            return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) - fold_immvalue_float(b), inexact);
+        }
     } else if (isvector(a)) {
         if (fold_can_2(a, b))
-            return fold_constgen_vector(fold, vec3_sub(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
+            return fold_constgen_vector(fold, vec3_sub(fold_ctx(fold),
+                                                       fold_immvalue_vector(a),
+                                                       fold_immvalue_vector(b)));
     }
     return NULL;
 }
@@ -432,18 +1114,20 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_mul(fold_t *fold, ast_value *a, ast_
     if (isfloat(a)) {
         if (isvector(b)) {
             if (fold_can_2(a, b))
-                return fold_constgen_vector(fold, vec3_mulvf(fold_immvalue_vector(b), fold_immvalue_float(a)));
+                return fold_constgen_vector(fold, vec3_mulvf(fold_ctx(fold), fold_immvalue_vector(b), fold_immvalue_float(a)));
         } else {
-            if (fold_can_2(a, b))
-                return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) * fold_immvalue_float(b));
+            if (fold_can_2(a, b)) {
+                bool inexact = fold_check_except_float(&sfloat_mul, fold, a, b);
+                return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) * fold_immvalue_float(b), inexact);
+            }
         }
     } else if (isvector(a)) {
         if (isfloat(b)) {
             if (fold_can_2(a, b))
-                return fold_constgen_vector(fold, vec3_mulvf(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_float(b)));
+                return fold_constgen_vector(fold, vec3_mulvf(fold_ctx(fold), fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_float(b)));
         } else {
             if (fold_can_2(a, b)) {
-                return fold_constgen_float(fold, vec3_mulvv(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
+                return fold_constgen_float(fold, vec3_mulvv(fold_ctx(fold), fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)), false);
             } else if (OPTS_OPTIMIZATION(OPTIM_VECTOR_COMPONENTS) && fold_can_1(a)) {
                 ast_expression *out;
                 if ((out = fold_op_mul_vec(fold, fold_immvalue_vector(a), b, "xyz"))) return out;
@@ -463,25 +1147,26 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_mul(fold_t *fold, ast_value *a, ast_
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_div(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (isfloat(a)) {
         if (fold_can_2(a, b)) {
-            return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) / fold_immvalue_float(b));
+            bool inexact = fold_check_except_float(&sfloat_div, fold, a, b);
+            return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) / fold_immvalue_float(b), inexact);
         } else if (fold_can_1(b)) {
             return (ast_expression*)ast_binary_new(
                 fold_ctx(fold),
                 INSTR_MUL_F,
                 (ast_expression*)a,
-                fold_constgen_float(fold, 1.0f / fold_immvalue_float(b))
+                fold_constgen_float(fold, 1.0f / fold_immvalue_float(b), false)
             );
         }
     } else if (isvector(a)) {
         if (fold_can_2(a, b)) {
-            return fold_constgen_vector(fold, vec3_mulvf(fold_immvalue_vector(a), 1.0f / fold_immvalue_float(b)));
+            return fold_constgen_vector(fold, vec3_mulvf(fold_ctx(fold), fold_immvalue_vector(a), 1.0f / fold_immvalue_float(b)));
         } else {
             return (ast_expression*)ast_binary_new(
                 fold_ctx(fold),
                 INSTR_MUL_VF,
                 (ast_expression*)a,
                 (fold_can_1(b))
-                    ? (ast_expression*)fold_constgen_float(fold, 1.0f / fold_immvalue_float(b))
+                    ? (ast_expression*)fold_constgen_float(fold, 1.0f / fold_immvalue_float(b), false)
                     : (ast_expression*)ast_binary_new(
                                             fold_ctx(fold),
                                             INSTR_DIV_F,
@@ -496,14 +1181,14 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_div(fold_t *fold, ast_value *a, ast_
 
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_mod(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     return (fold_can_2(a, b))
-                ? fold_constgen_float(fold, fmod(fold_immvalue_float(a), fold_immvalue_float(b)))
+                ? fold_constgen_float(fold, fmod(fold_immvalue_float(a), fold_immvalue_float(b)), false)
                 : NULL;
 }
 
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_bor(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (isfloat(a)) {
         if (fold_can_2(a, b))
-            return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) | ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))));
+            return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) | ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))), false);
     } else {
         if (isvector(b)) {
             if (fold_can_2(a, b))
@@ -519,7 +1204,7 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_bor(fold_t *fold, ast_value *a, ast_
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_band(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (isfloat(a)) {
         if (fold_can_2(a, b))
-            return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) & ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))));
+            return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) & ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))), false);
     } else {
         if (isvector(b)) {
             if (fold_can_2(a, b))
@@ -535,13 +1220,12 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_band(fold_t *fold, ast_value *a, ast
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_xor(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (isfloat(a)) {
         if (fold_can_2(a, b))
-            return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) ^ ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))));
+            return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) ^ ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))), false);
     } else {
-        if (isvector(b)) {
-            if (fold_can_2(a, b))
+        if (fold_can_2(a, b)) {
+            if (isvector(b))
                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_xor(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
-        } else {
-            if (fold_can_2(a, b))
+            else
                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_xorvf(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_float(b)));
         }
     }
@@ -550,28 +1234,31 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_xor(fold_t *fold, ast_value *a, ast_
 
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_lshift(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (fold_can_2(a, b) && isfloats(a, b))
-        return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)((qcuint_t)(fold_immvalue_float(a)) << (qcuint_t)(fold_immvalue_float(b))));
+        return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)floorf(fold_immvalue_float(a) * powf(2.0f, fold_immvalue_float(b))), false);
     return NULL;
 }
 
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_rshift(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (fold_can_2(a, b) && isfloats(a, b))
-        return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)((qcuint_t)(fold_immvalue_float(a)) >> (qcuint_t)(fold_immvalue_float(b))));
+        return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)floorf(fold_immvalue_float(a) / powf(2.0f, fold_immvalue_float(b))), false);
     return NULL;
 }
 
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_andor(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b, float expr) {
     if (fold_can_2(a, b)) {
         if (OPTS_FLAG(PERL_LOGIC)) {
-            if (fold_immediate_true(fold, a))
-                return (ast_expression*)b;
+            if (expr)
+                return (fold_immediate_true(fold, a)) ? (ast_expression*)a : (ast_expression*)b;
+            else
+                return (fold_immediate_true(fold, a)) ? (ast_expression*)b : (ast_expression*)a;
         } else {
             return fold_constgen_float (
                 fold,
                 ((expr) ? (fold_immediate_true(fold, a) || fold_immediate_true(fold, b))
                         : (fold_immediate_true(fold, a) && fold_immediate_true(fold, b)))
                             ? 1
-                            : 0
+                            : 0,
+                false
             );
         }
     }
@@ -589,12 +1276,13 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_tern(fold_t *fold, ast_value *a, ast
 
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_exp(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (fold_can_2(a, b))
-        return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)powf(fold_immvalue_float(a), fold_immvalue_float(b)));
+        return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)powf(fold_immvalue_float(a), fold_immvalue_float(b)), false);
     return NULL;
 }
 
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_lteqgt(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (fold_can_2(a,b)) {
+        fold_check_inexact_float(fold, a, b);
         if (fold_immvalue_float(a) <  fold_immvalue_float(b)) return (ast_expression*)fold->imm_float[2];
         if (fold_immvalue_float(a) == fold_immvalue_float(b)) return (ast_expression*)fold->imm_float[0];
         if (fold_immvalue_float(a) >  fold_immvalue_float(b)) return (ast_expression*)fold->imm_float[1];
@@ -602,13 +1290,27 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_lteqgt(fold_t *fold, ast_value *a, a
     return NULL;
 }
 
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_ltgt(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b, bool lt) {
+    if (fold_can_2(a, b)) {
+        fold_check_inexact_float(fold, a, b);
+        return (lt) ? (ast_expression*)fold->imm_float[!!(fold_immvalue_float(a) < fold_immvalue_float(b))]
+                    : (ast_expression*)fold->imm_float[!!(fold_immvalue_float(a) > fold_immvalue_float(b))];
+    }
+    return NULL;
+}
+
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_cmp(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b, bool ne) {
     if (fold_can_2(a, b)) {
-        return fold_constgen_float(
-                    fold,
-                    (ne) ? (fold_immvalue_float(a) != fold_immvalue_float(b))
-                         : (fold_immvalue_float(a) == fold_immvalue_float(b))
-                );
+        if (isfloat(a) && isfloat(b)) {
+            float la = fold_immvalue_float(a);
+            float lb = fold_immvalue_float(b);
+            fold_check_inexact_float(fold, a, b);
+            return (ast_expression*)fold->imm_float[!(ne ? la == lb : la != lb)];
+        } if (isvector(a) && isvector(b)) {
+            vec3_t la = fold_immvalue_vector(a);
+            vec3_t lb = fold_immvalue_vector(b);
+            return (ast_expression*)fold->imm_float[!(ne ? vec3_cmp(la, lb) : !vec3_cmp(la, lb))];
+        }
     }
     return NULL;
 }
@@ -616,7 +1318,7 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_cmp(fold_t *fold, ast_value *a, ast_
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_bnot(fold_t *fold, ast_value *a) {
     if (isfloat(a)) {
         if (fold_can_1(a))
-            return fold_constgen_float(fold, ~((qcint_t)fold_immvalue_float(a)));
+            return fold_constgen_float(fold, -1-fold_immvalue_float(a), false);
     } else {
         if (isvector(a)) {
             if (fold_can_1(a))
@@ -628,7 +1330,9 @@ static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_bnot(fold_t *fold, ast_value *a) {
 
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_cross(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
     if (fold_can_2(a, b))
-        return fold_constgen_vector(fold, vec3_cross(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
+        return fold_constgen_vector(fold, vec3_cross(fold_ctx(fold),
+                                                     fold_immvalue_vector(a),
+                                                     fold_immvalue_vector(b)));
     return NULL;
 }
 
@@ -679,6 +1383,8 @@ ast_expression *fold_op(fold_t *fold, const oper_info *info, ast_expression **op
         fold_op_case(1, ('|'),         bor,    (fold, a, b));
         fold_op_case(1, ('&'),         band,   (fold, a, b));
         fold_op_case(1, ('^'),         xor,    (fold, a, b));
+        fold_op_case(1, ('<'),         ltgt,   (fold, a, b, true));
+        fold_op_case(1, ('>'),         ltgt,   (fold, a, b, false));
         fold_op_case(2, ('<', '<'),    lshift, (fold, a, b));
         fold_op_case(2, ('>', '>'),    rshift, (fold, a, b));
         fold_op_case(2, ('|', '|'),    andor,  (fold, a, b, true));
@@ -701,46 +1407,74 @@ ast_expression *fold_op(fold_t *fold, const oper_info *info, ast_expression **op
  * folding, primarly: individual functions for each intrinsics to fold,
  * and a generic selection function.
  */
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_isfinite(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, isfinite(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_isinf(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, isinf(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_isnan(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, isnan(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_isnormal(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, isnormal(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_signbit(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, signbit(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intirn_acosh(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, acoshf(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_asinh(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, asinhf(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_atanh(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, (float)atanh(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_exp(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, expf(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_exp2(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, exp2f(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_expm1(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, expm1f(fold_immvalue_float(a)), false);
+}
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_mod(fold_t *fold, ast_value *lhs, ast_value *rhs) {
-    return fold_constgen_float(
-                fold,
-                fmodf(
-                    fold_immvalue_float(lhs),
-                    fold_immvalue_float(rhs)
-                )
-            );
+    return fold_constgen_float(fold, fmodf(fold_immvalue_float(lhs), fold_immvalue_float(rhs)), false);
 }
-
 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_pow(fold_t *fold, ast_value *lhs, ast_value *rhs) {
-    return fold_constgen_float(
-                fold,
-                powf(
-                    fold_immvalue_float(lhs),
-                    fold_immvalue_float(rhs)
-                )
-            );
+    return fold_constgen_float(fold, powf(fold_immvalue_float(lhs), fold_immvalue_float(rhs)), false);
 }
-
-static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_exp(fold_t *fold, ast_value *value) {
-    return fold_constgen_float(fold, exp(fold_immvalue_float(value)));
+static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_fabs(fold_t *fold, ast_value *a) {
+    return fold_constgen_float(fold, fabsf(fold_immvalue_float(a)), false);
 }
 
-static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_isnan(fold_t *fold, ast_value *value) {
-    return fold_constgen_float(fold, isnan(fold_immvalue_float(value)) != 0.0f);
-}
-
-static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_fabs(fold_t *fold, ast_value *value) {
-    return fold_constgen_float(fold, fabs(fold_immvalue_float(value)));
-}
 
 ast_expression *fold_intrin(fold_t *fold, const char *intrin, ast_expression **arg) {
-    if (!strcmp(intrin, "mod"))   return fold_intrin_mod  (fold, (ast_value*)arg[0], (ast_value*)arg[1]);
-    if (!strcmp(intrin, "pow"))   return fold_intrin_pow  (fold, (ast_value*)arg[0], (ast_value*)arg[1]);
-    if (!strcmp(intrin, "exp"))   return fold_intrin_exp  (fold, (ast_value*)arg[0]);
-    if (!strcmp(intrin, "isnan")) return fold_intrin_isnan(fold, (ast_value*)arg[0]);
-    if (!strcmp(intrin, "fabs"))  return fold_intrin_fabs (fold, (ast_value*)arg[0]);
-
-    return NULL;
+    ast_expression *ret = NULL;
+    ast_value      *a   = (ast_value*)arg[0];
+    ast_value      *b   = (ast_value*)arg[1];
+
+    if (!strcmp(intrin, "isfinite")) ret = fold_intrin_isfinite(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "isinf"))    ret = fold_intrin_isinf(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "isnan"))    ret = fold_intrin_isnan(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "isnormal")) ret = fold_intrin_isnormal(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "signbit"))  ret = fold_intrin_signbit(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "acosh"))    ret = fold_intirn_acosh(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "asinh"))    ret = fold_intrin_asinh(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "atanh"))    ret = fold_intrin_atanh(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "exp"))      ret = fold_intrin_exp(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "exp2"))     ret = fold_intrin_exp2(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "expm1"))    ret = fold_intrin_expm1(fold, a);
+    if (!strcmp(intrin, "mod"))      ret = fold_intrin_mod(fold, a, b);
+    if (!strcmp(intrin, "pow"))      ret = fold_intrin_pow(fold, a, b);
+    if (!strcmp(intrin, "fabs"))     ret = fold_intrin_fabs(fold, a);
+
+    if (ret)
+        ++opts_optimizationcount[OPTIM_CONST_FOLD];
+
+    return ret;
 }
 
 /*
@@ -768,42 +1502,59 @@ ast_expression *fold_intrin(fold_t *fold, const char *intrin, ast_expression **a
 #define fold_can_1(X)           ((X)->hasvalue && (X)->cvq == CV_CONST)
 /*#define fold_can_2(X,Y)         (fold_can_1(X) && fold_can_1(Y))*/
 
-ast_expression *fold_superfluous(ast_expression *left, ast_expression *right, int op) {
+static ast_expression *fold_superfluous(ast_expression *left, ast_expression *right, int op) {
+    ast_expression *swapped = NULL; /* using this as bool */
     ast_value *load;
 
-    if (!ast_istype(left, ast_value) || !fold_can_1((load = (ast_value*)right)))
+    if (!ast_istype(right, ast_value) || !fold_can_1((load = (ast_value*)right))) {
+        swapped = left;
+        left    = right;
+        right   = swapped;
+    }
+
+    if (!ast_istype(right, ast_value) || !fold_can_1((load = (ast_value*)right)))
         return NULL;
 
     switch (op) {
-        case INSTR_MUL_F:
         case INSTR_DIV_F:
+            if (swapped)
+                return NULL;
+        case INSTR_MUL_F:
             if (fold_immvalue_float(load) == 1.0f) {
                 ++opts_optimizationcount[OPTIM_PEEPHOLE];
-                return (ast_expression*)left;
+                ast_unref(right);
+                return left;
             }
             break;
 
 
-        case INSTR_ADD_F:
         case INSTR_SUB_F:
+            if (swapped)
+                return NULL;
+        case INSTR_ADD_F:
             if (fold_immvalue_float(load) == 0.0f) {
                 ++opts_optimizationcount[OPTIM_PEEPHOLE];
-                return (ast_expression*)left;
+                ast_unref(right);
+                return left;
             }
             break;
 
         case INSTR_MUL_V:
             if (vec3_cmp(fold_immvalue_vector(load), vec3_create(1, 1, 1))) {
                 ++opts_optimizationcount[OPTIM_PEEPHOLE];
-                return (ast_expression*)left;
+                ast_unref(right);
+                return left;
             }
             break;
 
-        case INSTR_ADD_V:
         case INSTR_SUB_V:
+            if (swapped)
+                return NULL;
+        case INSTR_ADD_V:
             if (vec3_cmp(fold_immvalue_vector(load), vec3_create(0, 0, 0))) {
                 ++opts_optimizationcount[OPTIM_PEEPHOLE];
-                return (ast_expression*)left;
+                ast_unref(right);
+                return left;
             }
             break;
     }
@@ -811,6 +1562,13 @@ ast_expression *fold_superfluous(ast_expression *left, ast_expression *right, in
     return NULL;
 }
 
+ast_expression *fold_binary(lex_ctx_t ctx, int op, ast_expression *left, ast_expression *right) {
+    ast_expression *ret = fold_superfluous(left, right, op);
+    if (ret)
+        return ret;
+    return (ast_expression*)ast_binary_new(ctx, op, left, right);
+}
+
 static GMQCC_INLINE int fold_cond(ir_value *condval, ast_function *func, ast_ifthen *branch) {
     if (isfloat(condval) && fold_can_1(condval) && OPTS_OPTIMIZATION(OPTIM_CONST_FOLD_DCE)) {
         ast_expression_codegen *cgen;