usr.bin/calendar/ecclesiastical.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2020 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   7  * by Aaron LI <aly@aaronly.me>
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  *
  13  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  17  *    the documentation and/or other materials provided with the
  18  *    distribution.
  19  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  20  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  21  *    from this software without specific, prior written permission.
  22  *
  23  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  24  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  25  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  26  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  27  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  28  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  29  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  30  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  31  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  32  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  33  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  *
  36  * Reference:
  37  * Calendrical Calculations, The Ultimate Edition (4th Edition)
  38  * by Edward M. Reingold and Nachum Dershowitz
  39  * 2018, Cambridge University Press
  40  */
  41
  42 #include <math.h>
  43 #include <stdbool.h>
  44
  45 #include "calendar.h"
  46 #include "basics.h"
  47 #include "ecclesiastical.h"
  48 #include "gregorian.h"
  49 #include "julian.h"
  50 #include "utils.h"
  51
  52 /*
  53  * Calculate the fixed date (RD) of Orthodox Easter in Gregorian year $g_year.
  54  * Ref: Sec.(9.1), Eq.(9.1)
  55  */
  56 int
  57 orthodox_easter(int g_year)
  58 {
  59         /* Age of moon for April 5 */
  60         int shifted_epact = mod(14 + 11 * mod(g_year, 19), 30);
  61
  62         /* Day after full moon on/after March 21 */
  63         int j_year = (g_year > 0) ? g_year : (g_year - 1);
  64         struct date april19 = { j_year, 4, 19 };
  65         int paschal_moon = fixed_from_julian(&april19) - shifted_epact;
  66
  67         return kday_after(SUNDAY, paschal_moon);
  68 }
  69
  70 /*
  71  * Calculate the fixed date (RD) of Gregorian Easter (used by Catholic and
  72  * Protestant churches) in Gregorian year $g_year.
  73  * Ref: Sec.(9.2), Eq.(9.3)
  74  */
  75 int
  76 easter(int g_year)
  77 {
  78         int century = div_floor(g_year, 100) + 1;
  79         int y_mod19 = mod(g_year, 19);
  80         int n = (14 + 11 * y_mod19 - (int)floor(century * 0.75) +
  81                  div_floor(5 + 8 * century, 25));
  82         int shifted_epact = mod(n, 30);
  83         if (shifted_epact == 0 || (shifted_epact == 1 && y_mod19 > 10))
  84                 shifted_epact++;
  85
  86         struct date april19 = { g_year, 4, 19 };
  87         int paschal_moon = fixed_from_gregorian(&april19) - shifted_epact;
  88
  89         return kday_after(SUNDAY, paschal_moon);
  90 }
  91
  92 /*
  93  * Calculate the fixed date (RD) of Advent Sunday (the 4th Sunday
  94  * before Christmas, equivalent to the Sunday closest to November 30)
  95  * in Gregorian year $g_year.
  96  * Ref: Sec.(2.5), Eq.(2.42)
  97  */
  98 int
  99 advent(int g_year)
 100 {
 101         struct date date = { g_year, 11, 30 };
 102         int rd;
 103
 104         if (Calendar->id == CAL_JULIAN)
 105                 rd = fixed_from_julian(&date);
 106         else
 107                 rd = fixed_from_gregorian(&date);
 108
 109         return kday_nearest(SUNDAY, rd);
 110 }