altos: Add floating point math functions from newlib
[fw/altos] / src / math / kf_rem_pio2.c
diff --git a/src/math/kf_rem_pio2.c b/src/math/kf_rem_pio2.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..261c481
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,208 @@
+/* kf_rem_pio2.c -- float version of k_rem_pio2.c
+ * Conversion to float by Ian Lance Taylor, Cygnus Support, ian@cygnus.com.
+ */
+
+/*
+ * ====================================================
+ * Copyright (C) 1993 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
+ *
+ * Developed at SunPro, a Sun Microsystems, Inc. business.
+ * Permission to use, copy, modify, and distribute this
+ * software is freely granted, provided that this notice 
+ * is preserved.
+ * ====================================================
+ */
+
+#include "fdlibm.h"
+
+/* In the float version, the input parameter x contains 8 bit
+   integers, not 24 bit integers.  113 bit precision is not supported.  */
+
+#ifdef __STDC__
+static const int init_jk[] = {4,7,9}; /* initial value for jk */
+#else
+static int init_jk[] = {4,7,9}; 
+#endif
+
+#ifdef __STDC__
+static const float PIo2[] = {
+#else
+static float PIo2[] = {
+#endif
+  1.5703125000e+00, /* 0x3fc90000 */
+  4.5776367188e-04, /* 0x39f00000 */
+  2.5987625122e-05, /* 0x37da0000 */
+  7.5437128544e-08, /* 0x33a20000 */
+  6.0026650317e-11, /* 0x2e840000 */
+  7.3896444519e-13, /* 0x2b500000 */
+  5.3845816694e-15, /* 0x27c20000 */
+  5.6378512969e-18, /* 0x22d00000 */
+  8.3009228831e-20, /* 0x1fc40000 */
+  3.2756352257e-22, /* 0x1bc60000 */
+  6.3331015649e-25, /* 0x17440000 */
+};
+
+#ifdef __STDC__
+static const float                     
+#else
+static float                   
+#endif
+zero   = 0.0,
+one    = 1.0,
+two8   =  2.5600000000e+02, /* 0x43800000 */
+twon8  =  3.9062500000e-03; /* 0x3b800000 */
+
+#ifdef __STDC__
+       int __kernel_rem_pio2f(float *x, float *y, int e0, int nx, int prec, const __int32_t *ipio2) 
+#else
+       int __kernel_rem_pio2f(x,y,e0,nx,prec,ipio2)    
+       float x[], y[]; int e0,nx,prec; __int32_t ipio2[];
+#endif
+{
+       __int32_t jz,jx,jv,jp,jk,carry,n,iq[20],i,j,k,m,q0,ih;
+       float z,fw,f[20],fq[20],q[20];
+
+    /* initialize jk*/
+       jk = init_jk[prec];
+       jp = jk;
+
+    /* determine jx,jv,q0, note that 3>q0 */
+       jx =  nx-1;
+       jv = (e0-3)/8; if(jv<0) jv=0;
+       q0 =  e0-8*(jv+1);
+
+    /* set up f[0] to f[jx+jk] where f[jx+jk] = ipio2[jv+jk] */
+       j = jv-jx; m = jx+jk;
+       for(i=0;i<=m;i++,j++) f[i] = (j<0)? zero : (float) ipio2[j];
+
+    /* compute q[0],q[1],...q[jk] */
+       for (i=0;i<=jk;i++) {
+           for(j=0,fw=0.0;j<=jx;j++) fw += x[j]*f[jx+i-j]; q[i] = fw;
+       }
+
+       jz = jk;
+recompute:
+    /* distill q[] into iq[] reversingly */
+       for(i=0,j=jz,z=q[jz];j>0;i++,j--) {
+           fw    =  (float)((__int32_t)(twon8* z));
+           iq[i] =  (__int32_t)(z-two8*fw);
+           z     =  q[j-1]+fw;
+       }
+
+    /* compute n */
+       z  = scalbnf(z,(int)q0);        /* actual value of z */
+       z -= (float)8.0*floorf(z*(float)0.125); /* trim off integer >= 8 */
+       n  = (__int32_t) z;
+       z -= (float)n;
+       ih = 0;
+       if(q0>0) {      /* need iq[jz-1] to determine n */
+           i  = (iq[jz-1]>>(8-q0)); n += i;
+           iq[jz-1] -= i<<(8-q0);
+           ih = iq[jz-1]>>(7-q0);
+       } 
+       else if(q0==0) ih = iq[jz-1]>>8;
+       else if(z>=(float)0.5) ih=2;
+
+       if(ih>0) {      /* q > 0.5 */
+           n += 1; carry = 0;
+           for(i=0;i<jz ;i++) {        /* compute 1-q */
+               j = iq[i];
+               if(carry==0) {
+                   if(j!=0) {
+                       carry = 1; iq[i] = 0x100- j;
+                   }
+               } else  iq[i] = 0xff - j;
+           }
+           if(q0>0) {          /* rare case: chance is 1 in 12 */
+               switch(q0) {
+               case 1:
+                  iq[jz-1] &= 0x7f; break;
+               case 2:
+                  iq[jz-1] &= 0x3f; break;
+               }
+           }
+           if(ih==2) {
+               z = one - z;
+               if(carry!=0) z -= scalbnf(one,(int)q0);
+           }
+       }
+
+    /* check if recomputation is needed */
+       if(z==zero) {
+           j = 0;
+           for (i=jz-1;i>=jk;i--) j |= iq[i];
+           if(j==0) { /* need recomputation */
+               for(k=1;iq[jk-k]==0;k++);   /* k = no. of terms needed */
+
+               for(i=jz+1;i<=jz+k;i++) {   /* add q[jz+1] to q[jz+k] */
+                   f[jx+i] = (float) ipio2[jv+i];
+                   for(j=0,fw=0.0;j<=jx;j++) fw += x[j]*f[jx+i-j];
+                   q[i] = fw;
+               }
+               jz += k;
+               goto recompute;
+           }
+       }
+
+    /* chop off zero terms */
+       if(z==(float)0.0) {
+           jz -= 1; q0 -= 8;
+           while(iq[jz]==0) { jz--; q0-=8;}
+       } else { /* break z into 8-bit if necessary */
+           z = scalbnf(z,-(int)q0);
+           if(z>=two8) { 
+               fw = (float)((__int32_t)(twon8*z));
+               iq[jz] = (__int32_t)(z-two8*fw);
+               jz += 1; q0 += 8;
+               iq[jz] = (__int32_t) fw;
+           } else iq[jz] = (__int32_t) z ;
+       }
+
+    /* convert integer "bit" chunk to floating-point value */
+       fw = scalbnf(one,(int)q0);
+       for(i=jz;i>=0;i--) {
+           q[i] = fw*(float)iq[i]; fw*=twon8;
+       }
+
+    /* compute PIo2[0,...,jp]*q[jz,...,0] */
+       for(i=jz;i>=0;i--) {
+           for(fw=0.0,k=0;k<=jp&&k<=jz-i;k++) fw += PIo2[k]*q[i+k];
+           fq[jz-i] = fw;
+       }
+
+    /* compress fq[] into y[] */
+       switch(prec) {
+           case 0:
+               fw = 0.0;
+               for (i=jz;i>=0;i--) fw += fq[i];
+               y[0] = (ih==0)? fw: -fw; 
+               break;
+           case 1:
+           case 2:
+               fw = 0.0;
+               for (i=jz;i>=0;i--) fw += fq[i]; 
+               y[0] = (ih==0)? fw: -fw; 
+               fw = fq[0]-fw;
+               for (i=1;i<=jz;i++) fw += fq[i];
+               y[1] = (ih==0)? fw: -fw; 
+               break;
+           case 3:     /* painful */
+               for (i=jz;i>0;i--) {
+                   fw      = fq[i-1]+fq[i]; 
+                   fq[i]  += fq[i-1]-fw;
+                   fq[i-1] = fw;
+               }
+               for (i=jz;i>1;i--) {
+                   fw      = fq[i-1]+fq[i]; 
+                   fq[i]  += fq[i-1]-fw;
+                   fq[i-1] = fw;
+               }
+               for (fw=0.0,i=jz;i>=2;i--) fw += fq[i]; 
+               if(ih==0) {
+                   y[0] =  fq[0]; y[1] =  fq[1]; y[2] =  fw;
+               } else {
+                   y[0] = -fq[0]; y[1] = -fq[1]; y[2] = -fw;
+               }
+       }
+       return n&7;
+}