sys/i386/gnu/fpemul/poly_sin.c

   1 /*
   2  *  poly_sin.c
   3  *
   4  *  Computation of an approximation of the sin function by a polynomial
   5  *
   6  *
   7  * Copyright (C) 1992,1993,1994
   8  *                       W. Metzenthen, 22 Parker St, Ormond, Vic 3163,
   9  *                       Australia.  E-mail   billm@vaxc.cc.monash.edu.au
  10  * All rights reserved.
  11  *
  12  * This copyright notice covers the redistribution and use of the
  13  * FPU emulator developed by W. Metzenthen. It covers only its use
  14  * in the 386BSD, FreeBSD and NetBSD operating systems. Any other
  15  * use is not permitted under this copyright.
  16  *
  17  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  18  * modification, are permitted provided that the following conditions
  19  * are met:
  20  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  21  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  22  * 2. Redistributions in binary form must include information specifying
  23  *    that source code for the emulator is freely available and include
  24  *    either:
  25  *      a) an offer to provide the source code for a nominal distribution
  26  *         fee, or
  27  *      b) list at least two alternative methods whereby the source
  28  *         can be obtained, e.g. a publically accessible bulletin board
  29  *         and an anonymous ftp site from which the software can be
  30  *         downloaded.
  31  * 3. All advertising materials specifically mentioning features or use of
  32  *    this emulator must acknowledge that it was developed by W. Metzenthen.
  33  * 4. The name of W. Metzenthen may not be used to endorse or promote
  34  *    products derived from this software without specific prior written
  35  *    permission.
  36  *
  37  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES,
  38  * INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
  39  * AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL
  40  * W. METZENTHEN BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
  41  * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  42  * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
  43  * PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
  44  * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
  45  * NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  46  * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  47  *
  48  *
  49  * The purpose of this copyright, based upon the Berkeley copyright, is to
  50  * ensure that the covered software remains freely available to everyone.
  51  *
  52  * The software (with necessary differences) is also available, but under
  53  * the terms of the GNU copyleft, for the Linux operating system and for
  54  * the djgpp ms-dos extender.
  55  *
  56  * W. Metzenthen   June 1994.
  57  *
  58  *
  59  * $FreeBSD: src/sys/gnu/i386/fpemul/poly_sin.c,v 1.10 1999/08/28 00:42:54 peter Exp $
  60  * $DragonFly: src/sys/i386/gnu/fpemul/Attic/poly_sin.c,v 1.3 2003/08/07 21:17:20 dillon Exp $
  61  *
  62  */
  63
  64 #ifdef DEBUG
  65 #include <sys/types.h>
  66 #include <sys/systm.h>          /* for printf() in EXCEPTION() */
  67 #endif
  68
  69 #include "exception.h"
  70 #include "reg_constant.h"
  71 #include "control_w.h"
  72
  73
  74 #define HIPOWER 5
  75 static unsigned short lterms[HIPOWER][4] =
  76 {
  77         {0x846a, 0x42d1, 0xb544, 0x921f},
  78         {0xe110, 0x75aa, 0xbc67, 0x1466},
  79         {0x503d, 0xa43f, 0x83c1, 0x000a},
  80         {0x8f9d, 0x7a19, 0x00f4, 0x0000},
  81         {0xda03, 0x06aa, 0x0000, 0x0000},
  82 };
  83
  84 static unsigned short negterms[HIPOWER][4] =
  85 {
  86         {0x95ed, 0x2df2, 0xe731, 0xa55d},
  87         {0xd159, 0xe62b, 0xd2cc, 0x0132},
  88         {0x6342, 0xe9fb, 0x3c60, 0x0000},
  89         {0x6256, 0xdf5a, 0x0002, 0x0000},
  90         {0xf279, 0x000b, 0x0000, 0x0000},
  91 };
  92
  93
  94 /*--- poly_sine() -----------------------------------------------------------+
  95  |                                                                           |
  96  +---------------------------------------------------------------------------*/
  97 void
  98 poly_sine(FPU_REG * arg, FPU_REG * result)
  99 {
 100         short   exponent;
 101         FPU_REG Xx, Xx2, Xx4, accum, negaccum;
 102
 103
 104         exponent = arg->exp - EXP_BIAS;
 105
 106         if (arg->tag == TW_Zero) {
 107                 /* Return 0.0 */
 108                 reg_move(&CONST_Z, result);
 109                 return;
 110         }
 111 #ifdef PARANOID
 112         if (arg->sign != 0) {   /* Can't hack a number < 0.0 */
 113                 EXCEPTION(EX_Invalid);
 114                 reg_move(&CONST_QNaN, result);
 115                 return;
 116         }
 117         if (exponent >= 0) {    /* Can't hack a number > 1.0 */
 118                 if ((exponent == 0) && (arg->sigl == 0) && (arg->sigh == 0x80000000)) {
 119                         reg_move(&CONST_1, result);
 120                         return;
 121                 }
 122                 EXCEPTION(EX_Invalid);
 123                 reg_move(&CONST_QNaN, result);
 124                 return;
 125         }
 126 #endif                          /* PARANOID */
 127
 128         Xx.sigl = arg->sigl;
 129         Xx.sigh = arg->sigh;
 130         if (exponent < -1) {
 131                 /* shift the argument right by the required places */
 132                 if (shrx(&(Xx.sigl), -1 - exponent) >= (unsigned)0x80000000)
 133                         (*((long long *) (&(Xx.sigl))))++;      /* round up */
 134         }
 135         mul64((long long *) &(Xx.sigl), (long long *) &(Xx.sigl),
 136             (long long *) &(Xx2.sigl));
 137         mul64((long long *) &(Xx2.sigl), (long long *) &(Xx2.sigl),
 138             (long long *) &(Xx4.sigl));
 139
 140         /* will be a valid positive nr with expon = 0 */
 141         *(short *) &(accum.sign) = 0;
 142         accum.exp = 0;
 143
 144         /* Do the basic fixed point polynomial evaluation */
 145         polynomial((u_int *) &(accum.sigl), (u_int *)&(Xx4.sigl), lterms, HIPOWER - 1);
 146
 147         /* will be a valid positive nr with expon = 0 */
 148         *(short *) &(negaccum.sign) = 0;
 149         negaccum.exp = 0;
 150
 151         /* Do the basic fixed point polynomial evaluation */
 152         polynomial((u_int *) &(negaccum.sigl), (u_int *)&(Xx4.sigl), negterms, HIPOWER - 1);
 153         mul64((long long *) &(Xx2.sigl), (long long *) &(negaccum.sigl),
 154             (long long *) &(negaccum.sigl));
 155
 156         /* Subtract the mantissas */
 157         *((long long *) (&(accum.sigl))) -= *((long long *) (&(negaccum.sigl)));
 158
 159         /* Convert to 64 bit signed-compatible */
 160         accum.exp = EXP_BIAS - 1 + accum.exp;
 161
 162         *(short *) &(result->sign) = *(short *) &(accum.sign);
 163         result->exp = accum.exp;
 164         result->sigl = accum.sigl;
 165         result->sigh = accum.sigh;
 166
 167         normalize(result);
 168
 169         reg_mul(result, arg, result, FULL_PRECISION);
 170         reg_u_add(result, arg, result, FULL_PRECISION);
 171
 172         /* A small overflow may be possible... but an illegal result. */
 173         if (result->exp >= EXP_BIAS) {
 174                 if ((result->exp > EXP_BIAS)    /* Larger or equal 2.0 */
 175                     ||(result->sigl > 1)        /* Larger than 1.0+msb */
 176                     ||(result->sigh != 0x80000000)      /* Much > 1.0 */
 177                     ) {
 178 #ifdef DEBUGGING
 179                         RE_ENTRANT_CHECK_OFF
 180                             printk("\nEXP=%d, MS=%08x, LS=%08x\n", result->exp,
 181                             result->sigh, result->sigl);
 182                         RE_ENTRANT_CHECK_ON
 183 #endif                          /* DEBUGGING */
 184                             EXCEPTION(EX_INTERNAL | 0x103);
 185                 }
 186 #ifdef DEBUGGING
 187                 RE_ENTRANT_CHECK_OFF
 188                     printk("\n***CORRECTING ILLEGAL RESULT*** in poly_sin() computation\n");
 189                 printk("EXP=%d, MS=%08x, LS=%08x\n", result->exp,
 190                     result->sigh, result->sigl);
 191                 RE_ENTRANT_CHECK_ON
 192 #endif                          /* DEBUGGING */
 193
 194                     result->sigl = 0;   /* Truncate the result to 1.00 */
 195         }
 196 }