xref: /openbsd-src/lib/libm/src/k_rem_pio2f.c (revision 043fbe51c197dbbcd422e917b65f765d8b5f8874)
1df930be7Sderaadt /* k_rem_pio2f.c -- float version of k_rem_pio2.c
2df930be7Sderaadt  * Conversion to float by Ian Lance Taylor, Cygnus Support, ian@cygnus.com.
3df930be7Sderaadt  */
4df930be7Sderaadt 
5df930be7Sderaadt /*
6df930be7Sderaadt  * ====================================================
7df930be7Sderaadt  * Copyright (C) 1993 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
8df930be7Sderaadt  *
9df930be7Sderaadt  * Developed at SunPro, a Sun Microsystems, Inc. business.
10df930be7Sderaadt  * Permission to use, copy, modify, and distribute this
11df930be7Sderaadt  * software is freely granted, provided that this notice
12df930be7Sderaadt  * is preserved.
13df930be7Sderaadt  * ====================================================
14df930be7Sderaadt  */
15df930be7Sderaadt 
16df930be7Sderaadt #include "math.h"
17df930be7Sderaadt #include "math_private.h"
18df930be7Sderaadt 
19df930be7Sderaadt /* In the float version, the input parameter x contains 8 bit
20df930be7Sderaadt    integers, not 24 bit integers.  113 bit precision is not supported.  */
21df930be7Sderaadt 
22df930be7Sderaadt static const int init_jk[] = {4,7,9}; /* initial value for jk */
23df930be7Sderaadt 
24df930be7Sderaadt static const float PIo2[] = {
25df930be7Sderaadt   1.5703125000e+00, /* 0x3fc90000 */
26df930be7Sderaadt   4.5776367188e-04, /* 0x39f00000 */
27df930be7Sderaadt   2.5987625122e-05, /* 0x37da0000 */
28df930be7Sderaadt   7.5437128544e-08, /* 0x33a20000 */
29df930be7Sderaadt   6.0026650317e-11, /* 0x2e840000 */
30df930be7Sderaadt   7.3896444519e-13, /* 0x2b500000 */
31df930be7Sderaadt   5.3845816694e-15, /* 0x27c20000 */
32df930be7Sderaadt   5.6378512969e-18, /* 0x22d00000 */
33df930be7Sderaadt   8.3009228831e-20, /* 0x1fc40000 */
34df930be7Sderaadt   3.2756352257e-22, /* 0x1bc60000 */
35df930be7Sderaadt   6.3331015649e-25, /* 0x17440000 */
36df930be7Sderaadt };
37df930be7Sderaadt 
38df930be7Sderaadt static const float
39df930be7Sderaadt zero   = 0.0,
40df930be7Sderaadt one    = 1.0,
41df930be7Sderaadt two8   =  2.5600000000e+02, /* 0x43800000 */
42df930be7Sderaadt twon8  =  3.9062500000e-03; /* 0x3b800000 */
43df930be7Sderaadt 
44*e7beb4a7Smillert int
__kernel_rem_pio2f(float * x,float * y,int e0,int nx,int prec,const int32_t * ipio2)45*e7beb4a7Smillert __kernel_rem_pio2f(float *x, float *y, int e0, int nx, int prec,
46*e7beb4a7Smillert     const int32_t *ipio2)
47df930be7Sderaadt {
48df930be7Sderaadt 	int32_t jz,jx,jv,jp,jk,carry,n,iq[20],i,j,k,m,q0,ih;
49df930be7Sderaadt 	float z,fw,f[20],fq[20],q[20];
50df930be7Sderaadt 
51df930be7Sderaadt     /* initialize jk*/
52df930be7Sderaadt 	jk = init_jk[prec];
53df930be7Sderaadt 	jp = jk;
54df930be7Sderaadt 
55df930be7Sderaadt     /* determine jx,jv,q0, note that 3>q0 */
56df930be7Sderaadt 	jx =  nx-1;
57df930be7Sderaadt 	jv = (e0-3)/8; if(jv<0) jv=0;
58df930be7Sderaadt 	q0 =  e0-8*(jv+1);
59df930be7Sderaadt 
60df930be7Sderaadt     /* set up f[0] to f[jx+jk] where f[jx+jk] = ipio2[jv+jk] */
61df930be7Sderaadt 	j = jv-jx; m = jx+jk;
62df930be7Sderaadt 	for(i=0;i<=m;i++,j++) f[i] = (j<0)? zero : (float) ipio2[j];
63df930be7Sderaadt 
64df930be7Sderaadt     /* compute q[0],q[1],...q[jk] */
65df930be7Sderaadt 	for (i=0;i<=jk;i++) {
66df930be7Sderaadt 	    for(j=0,fw=0.0;j<=jx;j++) fw += x[j]*f[jx+i-j]; q[i] = fw;
67df930be7Sderaadt 	}
68df930be7Sderaadt 
69df930be7Sderaadt 	jz = jk;
70df930be7Sderaadt recompute:
71df930be7Sderaadt     /* distill q[] into iq[] reversingly */
72df930be7Sderaadt 	for(i=0,j=jz,z=q[jz];j>0;i++,j--) {
73df930be7Sderaadt 	    fw    =  (float)((int32_t)(twon8* z));
74df930be7Sderaadt 	    iq[i] =  (int32_t)(z-two8*fw);
75df930be7Sderaadt 	    z     =  q[j-1]+fw;
76df930be7Sderaadt 	}
77df930be7Sderaadt 
78df930be7Sderaadt     /* compute n */
79df930be7Sderaadt 	z  = scalbnf(z,q0);		/* actual value of z */
80df930be7Sderaadt 	z -= (float)8.0*floorf(z*(float)0.125);	/* trim off integer >= 8 */
81df930be7Sderaadt 	n  = (int32_t) z;
82df930be7Sderaadt 	z -= (float)n;
83df930be7Sderaadt 	ih = 0;
84df930be7Sderaadt 	if(q0>0) {	/* need iq[jz-1] to determine n */
85df930be7Sderaadt 	    i  = (iq[jz-1]>>(8-q0)); n += i;
86df930be7Sderaadt 	    iq[jz-1] -= i<<(8-q0);
87df930be7Sderaadt 	    ih = iq[jz-1]>>(7-q0);
88df930be7Sderaadt 	}
89df930be7Sderaadt 	else if(q0==0) ih = iq[jz-1]>>8;
90df930be7Sderaadt 	else if(z>=(float)0.5) ih=2;
91df930be7Sderaadt 
92df930be7Sderaadt 	if(ih>0) {	/* q > 0.5 */
93df930be7Sderaadt 	    n += 1; carry = 0;
94df930be7Sderaadt 	    for(i=0;i<jz ;i++) {	/* compute 1-q */
95df930be7Sderaadt 		j = iq[i];
96df930be7Sderaadt 		if(carry==0) {
97df930be7Sderaadt 		    if(j!=0) {
98df930be7Sderaadt 			carry = 1; iq[i] = 0x100- j;
99df930be7Sderaadt 		    }
100df930be7Sderaadt 		} else  iq[i] = 0xff - j;
101df930be7Sderaadt 	    }
102df930be7Sderaadt 	    if(q0>0) {		/* rare case: chance is 1 in 12 */
103df930be7Sderaadt 	        switch(q0) {
104df930be7Sderaadt 	        case 1:
105df930be7Sderaadt 	    	   iq[jz-1] &= 0x7f; break;
106df930be7Sderaadt 	    	case 2:
107df930be7Sderaadt 	    	   iq[jz-1] &= 0x3f; break;
108df930be7Sderaadt 	        }
109df930be7Sderaadt 	    }
110df930be7Sderaadt 	    if(ih==2) {
111df930be7Sderaadt 		z = one - z;
112df930be7Sderaadt 		if(carry!=0) z -= scalbnf(one,q0);
113df930be7Sderaadt 	    }
114df930be7Sderaadt 	}
115df930be7Sderaadt 
116df930be7Sderaadt     /* check if recomputation is needed */
117df930be7Sderaadt 	if(z==zero) {
118df930be7Sderaadt 	    j = 0;
119df930be7Sderaadt 	    for (i=jz-1;i>=jk;i--) j |= iq[i];
120df930be7Sderaadt 	    if(j==0) { /* need recomputation */
121df930be7Sderaadt 		for(k=1;iq[jk-k]==0;k++);   /* k = no. of terms needed */
122df930be7Sderaadt 
123df930be7Sderaadt 		for(i=jz+1;i<=jz+k;i++) {   /* add q[jz+1] to q[jz+k] */
124df930be7Sderaadt 		    f[jx+i] = (float) ipio2[jv+i];
125df930be7Sderaadt 		    for(j=0,fw=0.0;j<=jx;j++) fw += x[j]*f[jx+i-j];
126df930be7Sderaadt 		    q[i] = fw;
127df930be7Sderaadt 		}
128df930be7Sderaadt 		jz += k;
129df930be7Sderaadt 		goto recompute;
130df930be7Sderaadt 	    }
131df930be7Sderaadt 	}
132df930be7Sderaadt 
133df930be7Sderaadt     /* chop off zero terms */
134df930be7Sderaadt 	if(z==(float)0.0) {
135df930be7Sderaadt 	    jz -= 1; q0 -= 8;
136df930be7Sderaadt 	    while(iq[jz]==0) { jz--; q0-=8;}
137df930be7Sderaadt 	} else { /* break z into 8-bit if necessary */
138df930be7Sderaadt 	    z = scalbnf(z,-q0);
139df930be7Sderaadt 	    if(z>=two8) {
140df930be7Sderaadt 		fw = (float)((int32_t)(twon8*z));
141df930be7Sderaadt 		iq[jz] = (int32_t)(z-two8*fw);
142df930be7Sderaadt 		jz += 1; q0 += 8;
143df930be7Sderaadt 		iq[jz] = (int32_t) fw;
144df930be7Sderaadt 	    } else iq[jz] = (int32_t) z ;
145df930be7Sderaadt 	}
146df930be7Sderaadt 
147df930be7Sderaadt     /* convert integer "bit" chunk to floating-point value */
148df930be7Sderaadt 	fw = scalbnf(one,q0);
149df930be7Sderaadt 	for(i=jz;i>=0;i--) {
150df930be7Sderaadt 	    q[i] = fw*(float)iq[i]; fw*=twon8;
151df930be7Sderaadt 	}
152df930be7Sderaadt 
153df930be7Sderaadt     /* compute PIo2[0,...,jp]*q[jz,...,0] */
154df930be7Sderaadt 	for(i=jz;i>=0;i--) {
155df930be7Sderaadt 	    for(fw=0.0,k=0;k<=jp&&k<=jz-i;k++) fw += PIo2[k]*q[i+k];
156df930be7Sderaadt 	    fq[jz-i] = fw;
157df930be7Sderaadt 	}
158df930be7Sderaadt 
159df930be7Sderaadt     /* compress fq[] into y[] */
160df930be7Sderaadt 	switch(prec) {
161df930be7Sderaadt 	    case 0:
162df930be7Sderaadt 		fw = 0.0;
163df930be7Sderaadt 		for (i=jz;i>=0;i--) fw += fq[i];
164df930be7Sderaadt 		y[0] = (ih==0)? fw: -fw;
165df930be7Sderaadt 		break;
166df930be7Sderaadt 	    case 1:
167df930be7Sderaadt 	    case 2:
168df930be7Sderaadt 		fw = 0.0;
169df930be7Sderaadt 		for (i=jz;i>=0;i--) fw += fq[i];
170df930be7Sderaadt 		y[0] = (ih==0)? fw: -fw;
171df930be7Sderaadt 		fw = fq[0]-fw;
172df930be7Sderaadt 		for (i=1;i<=jz;i++) fw += fq[i];
173df930be7Sderaadt 		y[1] = (ih==0)? fw: -fw;
174df930be7Sderaadt 		break;
175df930be7Sderaadt 	    case 3:	/* painful */
176df930be7Sderaadt 		for (i=jz;i>0;i--) {
177df930be7Sderaadt 		    fw      = fq[i-1]+fq[i];
178df930be7Sderaadt 		    fq[i]  += fq[i-1]-fw;
179df930be7Sderaadt 		    fq[i-1] = fw;
180df930be7Sderaadt 		}
181df930be7Sderaadt 		for (i=jz;i>1;i--) {
182df930be7Sderaadt 		    fw      = fq[i-1]+fq[i];
183df930be7Sderaadt 		    fq[i]  += fq[i-1]-fw;
184df930be7Sderaadt 		    fq[i-1] = fw;
185df930be7Sderaadt 		}
186df930be7Sderaadt 		for (fw=0.0,i=jz;i>=2;i--) fw += fq[i];
187df930be7Sderaadt 		if(ih==0) {
188df930be7Sderaadt 		    y[0] =  fq[0]; y[1] =  fq[1]; y[2] =  fw;
189df930be7Sderaadt 		} else {
190df930be7Sderaadt 		    y[0] = -fq[0]; y[1] = -fq[1]; y[2] = -fw;
191df930be7Sderaadt 		}
192df930be7Sderaadt 	}
193df930be7Sderaadt 	return n&7;
194df930be7Sderaadt }
195