xref: /minix3/lib/libm/src/k_rem_pio2f.c (revision 2fe8fb192fe7e8720e3e7a77f928da545e872a6a)
1*2fe8fb19SBen Gras /* k_rem_pio2f.c -- float version of k_rem_pio2.c
2*2fe8fb19SBen Gras  * Conversion to float by Ian Lance Taylor, Cygnus Support, ian@cygnus.com.
3*2fe8fb19SBen Gras  */
4*2fe8fb19SBen Gras 
5*2fe8fb19SBen Gras /*
6*2fe8fb19SBen Gras  * ====================================================
7*2fe8fb19SBen Gras  * Copyright (C) 1993 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
8*2fe8fb19SBen Gras  *
9*2fe8fb19SBen Gras  * Developed at SunPro, a Sun Microsystems, Inc. business.
10*2fe8fb19SBen Gras  * Permission to use, copy, modify, and distribute this
11*2fe8fb19SBen Gras  * software is freely granted, provided that this notice
12*2fe8fb19SBen Gras  * is preserved.
13*2fe8fb19SBen Gras  * ====================================================
14*2fe8fb19SBen Gras  */
15*2fe8fb19SBen Gras 
16*2fe8fb19SBen Gras #include <sys/cdefs.h>
17*2fe8fb19SBen Gras #if defined(LIBM_SCCS) && !defined(lint)
18*2fe8fb19SBen Gras __RCSID("$NetBSD: k_rem_pio2f.c,v 1.8 2010/04/23 19:17:07 drochner Exp $");
19*2fe8fb19SBen Gras #endif
20*2fe8fb19SBen Gras 
21*2fe8fb19SBen Gras #include "namespace.h"
22*2fe8fb19SBen Gras #include "math.h"
23*2fe8fb19SBen Gras #include "math_private.h"
24*2fe8fb19SBen Gras 
25*2fe8fb19SBen Gras /* In the float version, the input parameter x contains 8 bit
26*2fe8fb19SBen Gras    integers, not 24 bit integers.  113 bit precision is not supported.  */
27*2fe8fb19SBen Gras 
28*2fe8fb19SBen Gras static const int init_jk[] = {4,7,9}; /* initial value for jk */
29*2fe8fb19SBen Gras 
30*2fe8fb19SBen Gras static const float PIo2[] = {
31*2fe8fb19SBen Gras   1.5703125000e+00, /* 0x3fc90000 */
32*2fe8fb19SBen Gras   4.5776367188e-04, /* 0x39f00000 */
33*2fe8fb19SBen Gras   2.5987625122e-05, /* 0x37da0000 */
34*2fe8fb19SBen Gras   7.5437128544e-08, /* 0x33a20000 */
35*2fe8fb19SBen Gras   6.0026650317e-11, /* 0x2e840000 */
36*2fe8fb19SBen Gras   7.3896444519e-13, /* 0x2b500000 */
37*2fe8fb19SBen Gras   5.3845816694e-15, /* 0x27c20000 */
38*2fe8fb19SBen Gras   5.6378512969e-18, /* 0x22d00000 */
39*2fe8fb19SBen Gras   8.3009228831e-20, /* 0x1fc40000 */
40*2fe8fb19SBen Gras   3.2756352257e-22, /* 0x1bc60000 */
41*2fe8fb19SBen Gras   6.3331015649e-25, /* 0x17440000 */
42*2fe8fb19SBen Gras };
43*2fe8fb19SBen Gras 
44*2fe8fb19SBen Gras static const float
45*2fe8fb19SBen Gras zero   = 0.0,
46*2fe8fb19SBen Gras one    = 1.0,
47*2fe8fb19SBen Gras two8   =  2.5600000000e+02, /* 0x43800000 */
48*2fe8fb19SBen Gras twon8  =  3.9062500000e-03; /* 0x3b800000 */
49*2fe8fb19SBen Gras 
50*2fe8fb19SBen Gras int
__kernel_rem_pio2f(float * x,float * y,int e0,int nx,int prec,const int32_t * ipio2)51*2fe8fb19SBen Gras __kernel_rem_pio2f(float *x, float *y, int e0, int nx, int prec, const int32_t *ipio2)
52*2fe8fb19SBen Gras {
53*2fe8fb19SBen Gras 	int32_t jz,jx,jv,jp,jk,carry,n,iq[20],i,j,k,m,q0,ih;
54*2fe8fb19SBen Gras 	float z,fw,f[20],fq[20],q[20];
55*2fe8fb19SBen Gras 
56*2fe8fb19SBen Gras     /* initialize jk*/
57*2fe8fb19SBen Gras 	jk = init_jk[prec];
58*2fe8fb19SBen Gras 	jp = jk;
59*2fe8fb19SBen Gras 
60*2fe8fb19SBen Gras     /* determine jx,jv,q0, note that 3>q0 */
61*2fe8fb19SBen Gras 	jx =  nx-1;
62*2fe8fb19SBen Gras 	jv = (e0-3)/8; if(jv<0) jv=0;
63*2fe8fb19SBen Gras 	q0 =  e0-8*(jv+1);
64*2fe8fb19SBen Gras 
65*2fe8fb19SBen Gras     /* set up f[0] to f[jx+jk] where f[jx+jk] = ipio2[jv+jk] */
66*2fe8fb19SBen Gras 	j = jv-jx; m = jx+jk;
67*2fe8fb19SBen Gras 	for(i=0;i<=m;i++,j++) f[i] = (j<0)? zero : (float) ipio2[j];
68*2fe8fb19SBen Gras 
69*2fe8fb19SBen Gras     /* compute q[0],q[1],...q[jk] */
70*2fe8fb19SBen Gras 	for (i=0;i<=jk;i++) {
71*2fe8fb19SBen Gras 	    for(j=0,fw=0.0;j<=jx;j++) fw += x[j]*f[jx+i-j]; q[i] = fw;
72*2fe8fb19SBen Gras 	}
73*2fe8fb19SBen Gras 
74*2fe8fb19SBen Gras 	jz = jk;
75*2fe8fb19SBen Gras recompute:
76*2fe8fb19SBen Gras     /* distill q[] into iq[] reversingly */
77*2fe8fb19SBen Gras 	for(i=0,j=jz,z=q[jz];j>0;i++,j--) {
78*2fe8fb19SBen Gras 	    fw    =  (float)((int32_t)(twon8* z));
79*2fe8fb19SBen Gras 	    iq[i] =  (int32_t)(z-two8*fw);
80*2fe8fb19SBen Gras 	    z     =  q[j-1]+fw;
81*2fe8fb19SBen Gras 	}
82*2fe8fb19SBen Gras 
83*2fe8fb19SBen Gras     /* compute n */
84*2fe8fb19SBen Gras 	z  = scalbnf(z,q0);		/* actual value of z */
85*2fe8fb19SBen Gras 	z -= (float)8.0*floorf(z*(float)0.125);	/* trim off integer >= 8 */
86*2fe8fb19SBen Gras 	n  = (int32_t) z;
87*2fe8fb19SBen Gras 	z -= (float)n;
88*2fe8fb19SBen Gras 	ih = 0;
89*2fe8fb19SBen Gras 	if(q0>0) {	/* need iq[jz-1] to determine n */
90*2fe8fb19SBen Gras 	    i  = (iq[jz-1]>>(8-q0)); n += i;
91*2fe8fb19SBen Gras 	    iq[jz-1] -= i<<(8-q0);
92*2fe8fb19SBen Gras 	    ih = iq[jz-1]>>(7-q0);
93*2fe8fb19SBen Gras 	}
94*2fe8fb19SBen Gras 	else if(q0==0) ih = iq[jz-1]>>8;
95*2fe8fb19SBen Gras 	else if(z>=(float)0.5) ih=2;
96*2fe8fb19SBen Gras 
97*2fe8fb19SBen Gras 	if(ih>0) {	/* q > 0.5 */
98*2fe8fb19SBen Gras 	    n += 1; carry = 0;
99*2fe8fb19SBen Gras 	    for(i=0;i<jz ;i++) {	/* compute 1-q */
100*2fe8fb19SBen Gras 		j = iq[i];
101*2fe8fb19SBen Gras 		if(carry==0) {
102*2fe8fb19SBen Gras 		    if(j!=0) {
103*2fe8fb19SBen Gras 			carry = 1; iq[i] = 0x100- j;
104*2fe8fb19SBen Gras 		    }
105*2fe8fb19SBen Gras 		} else  iq[i] = 0xff - j;
106*2fe8fb19SBen Gras 	    }
107*2fe8fb19SBen Gras 	    if(q0>0) {		/* rare case: chance is 1 in 12 */
108*2fe8fb19SBen Gras 	        switch(q0) {
109*2fe8fb19SBen Gras 	        case 1:
110*2fe8fb19SBen Gras 	    	   iq[jz-1] &= 0x7f; break;
111*2fe8fb19SBen Gras 	    	case 2:
112*2fe8fb19SBen Gras 	    	   iq[jz-1] &= 0x3f; break;
113*2fe8fb19SBen Gras 	        }
114*2fe8fb19SBen Gras 	    }
115*2fe8fb19SBen Gras 	    if(ih==2) {
116*2fe8fb19SBen Gras 		z = one - z;
117*2fe8fb19SBen Gras 		if(carry!=0) z -= scalbnf(one,q0);
118*2fe8fb19SBen Gras 	    }
119*2fe8fb19SBen Gras 	}
120*2fe8fb19SBen Gras 
121*2fe8fb19SBen Gras     /* check if recomputation is needed */
122*2fe8fb19SBen Gras 	if(z==zero) {
123*2fe8fb19SBen Gras 	    j = 0;
124*2fe8fb19SBen Gras 	    for (i=jz-1;i>=jk;i--) j |= iq[i];
125*2fe8fb19SBen Gras 	    if(j==0) { /* need recomputation */
126*2fe8fb19SBen Gras 		for(k=1;iq[jk-k]==0;k++);   /* k = no. of terms needed */
127*2fe8fb19SBen Gras 
128*2fe8fb19SBen Gras 		for(i=jz+1;i<=jz+k;i++) {   /* add q[jz+1] to q[jz+k] */
129*2fe8fb19SBen Gras 		    f[jx+i] = (float) ipio2[jv+i];
130*2fe8fb19SBen Gras 		    for(j=0,fw=0.0;j<=jx;j++) fw += x[j]*f[jx+i-j];
131*2fe8fb19SBen Gras 		    q[i] = fw;
132*2fe8fb19SBen Gras 		}
133*2fe8fb19SBen Gras 		jz += k;
134*2fe8fb19SBen Gras 		goto recompute;
135*2fe8fb19SBen Gras 	    }
136*2fe8fb19SBen Gras 	}
137*2fe8fb19SBen Gras 
138*2fe8fb19SBen Gras     /* chop off zero terms */
139*2fe8fb19SBen Gras 	if(z==(float)0.0) {
140*2fe8fb19SBen Gras 	    jz -= 1; q0 -= 8;
141*2fe8fb19SBen Gras 	    while(iq[jz]==0) { jz--; q0-=8;}
142*2fe8fb19SBen Gras 	} else { /* break z into 8-bit if necessary */
143*2fe8fb19SBen Gras 	    z = scalbnf(z,-q0);
144*2fe8fb19SBen Gras 	    if(z>=two8) {
145*2fe8fb19SBen Gras 		fw = (float)((int32_t)(twon8*z));
146*2fe8fb19SBen Gras 		iq[jz] = (int32_t)(z-two8*fw);
147*2fe8fb19SBen Gras 		jz += 1; q0 += 8;
148*2fe8fb19SBen Gras 		iq[jz] = (int32_t) fw;
149*2fe8fb19SBen Gras 	    } else iq[jz] = (int32_t) z ;
150*2fe8fb19SBen Gras 	}
151*2fe8fb19SBen Gras 
152*2fe8fb19SBen Gras     /* convert integer "bit" chunk to floating-point value */
153*2fe8fb19SBen Gras 	fw = scalbnf(one,q0);
154*2fe8fb19SBen Gras 	for(i=jz;i>=0;i--) {
155*2fe8fb19SBen Gras 	    q[i] = fw*(float)iq[i]; fw*=twon8;
156*2fe8fb19SBen Gras 	}
157*2fe8fb19SBen Gras 
158*2fe8fb19SBen Gras     /* compute PIo2[0,...,jp]*q[jz,...,0] */
159*2fe8fb19SBen Gras 	for(i=jz;i>=0;i--) {
160*2fe8fb19SBen Gras 	    for(fw=0.0,k=0;k<=jp&&k<=jz-i;k++) fw += PIo2[k]*q[i+k];
161*2fe8fb19SBen Gras 	    fq[jz-i] = fw;
162*2fe8fb19SBen Gras 	}
163*2fe8fb19SBen Gras 
164*2fe8fb19SBen Gras     /* compress fq[] into y[] */
165*2fe8fb19SBen Gras 	switch(prec) {
166*2fe8fb19SBen Gras 	    case 0:
167*2fe8fb19SBen Gras 		fw = 0.0;
168*2fe8fb19SBen Gras 		for (i=jz;i>=0;i--) fw += fq[i];
169*2fe8fb19SBen Gras 		y[0] = (ih==0)? fw: -fw;
170*2fe8fb19SBen Gras 		break;
171*2fe8fb19SBen Gras 	    case 1:
172*2fe8fb19SBen Gras 	    case 2:
173*2fe8fb19SBen Gras 		fw = 0.0;
174*2fe8fb19SBen Gras 		for (i=jz;i>=0;i--) fw += fq[i];
175*2fe8fb19SBen Gras 		y[0] = (ih==0)? fw: -fw;
176*2fe8fb19SBen Gras 		fw = fq[0]-fw;
177*2fe8fb19SBen Gras 		for (i=1;i<=jz;i++) fw += fq[i];
178*2fe8fb19SBen Gras 		y[1] = (ih==0)? fw: -fw;
179*2fe8fb19SBen Gras 		break;
180*2fe8fb19SBen Gras 	    case 3:	/* painful */
181*2fe8fb19SBen Gras 		for (i=jz;i>0;i--) {
182*2fe8fb19SBen Gras 		    fw      = fq[i-1]+fq[i];
183*2fe8fb19SBen Gras 		    fq[i]  += fq[i-1]-fw;
184*2fe8fb19SBen Gras 		    fq[i-1] = fw;
185*2fe8fb19SBen Gras 		}
186*2fe8fb19SBen Gras 		for (i=jz;i>1;i--) {
187*2fe8fb19SBen Gras 		    fw      = fq[i-1]+fq[i];
188*2fe8fb19SBen Gras 		    fq[i]  += fq[i-1]-fw;
189*2fe8fb19SBen Gras 		    fq[i-1] = fw;
190*2fe8fb19SBen Gras 		}
191*2fe8fb19SBen Gras 		for (fw=0.0,i=jz;i>=2;i--) fw += fq[i];
192*2fe8fb19SBen Gras 		if(ih==0) {
193*2fe8fb19SBen Gras 		    y[0] =  fq[0]; y[1] =  fq[1]; y[2] =  fw;
194*2fe8fb19SBen Gras 		} else {
195*2fe8fb19SBen Gras 		    y[0] = -fq[0]; y[1] = -fq[1]; y[2] = -fw;
196*2fe8fb19SBen Gras 		}
197*2fe8fb19SBen Gras 	}
198*2fe8fb19SBen Gras 	return n&7;
199*2fe8fb19SBen Gras }
200