lib/msun/src/math_private.h

   1 /*
   2  * ====================================================
   3  * Copyright (C) 1993 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * Developed at SunPro, a Sun Microsystems, Inc. business.
   6  * Permission to use, copy, modify, and distribute this
   7  * software is freely granted, provided that this notice
   8  * is preserved.
   9  * ====================================================
  10  */
  11
  12 /*
  13  * from: @(#)fdlibm.h 5.1 93/09/24
  14  * $FreeBSD$
  15  */
  16
  17 #ifndef _MATH_PRIVATE_H_
  18 #define _MATH_PRIVATE_H_
  19
  20 #include <sys/types.h>
  21 #include <machine/endian.h>
  22
  23 /*
  24  * The original fdlibm code used statements like:
  25  *      n0 = ((*(int*)&one)>>29)^1;             * index of high word *
  26  *      ix0 = *(n0+(int*)&x);                   * high word of x *
  27  *      ix1 = *((1-n0)+(int*)&x);               * low word of x *
  28  * to dig two 32 bit words out of the 64 bit IEEE floating point
  29  * value.  That is non-ANSI, and, moreover, the gcc instruction
  30  * scheduler gets it wrong.  We instead use the following macros.
  31  * Unlike the original code, we determine the endianness at compile
  32  * time, not at run time; I don't see much benefit to selecting
  33  * endianness at run time.
  34  */
  35
  36 /*
  37  * A union which permits us to convert between a double and two 32 bit
  38  * ints.
  39  */
  40
  41 #ifdef __arm__
  42 #if defined(__VFP_FP__)
  43 #define IEEE_WORD_ORDER BYTE_ORDER
  44 #else
  45 #define IEEE_WORD_ORDER BIG_ENDIAN
  46 #endif
  47 #else /* __arm__ */
  48 #define IEEE_WORD_ORDER BYTE_ORDER
  49 #endif
  50
  51 #if IEEE_WORD_ORDER == BIG_ENDIAN
  52
  53 typedef union
  54 {
  55   double value;
  56   struct
  57   {
  58     u_int32_t msw;
  59     u_int32_t lsw;
  60   } parts;
  61   struct
  62   {
  63     u_int64_t w;
  64   } xparts;
  65 } ieee_double_shape_type;
  66
  67 #endif
  68
  69 #if IEEE_WORD_ORDER == LITTLE_ENDIAN
  70
  71 typedef union
  72 {
  73   double value;
  74   struct
  75   {
  76     u_int32_t lsw;
  77     u_int32_t msw;
  78   } parts;
  79   struct
  80   {
  81     u_int64_t w;
  82   } xparts;
  83 } ieee_double_shape_type;
  84
  85 #endif
  86
  87 /* Get two 32 bit ints from a double.  */
  88
  89 #define EXTRACT_WORDS(ix0,ix1,d)                                \
  90 do {                                                            \
  91   ieee_double_shape_type ew_u;                                  \
  92   ew_u.value = (d);                                             \
  93   (ix0) = ew_u.parts.msw;                                       \
  94   (ix1) = ew_u.parts.lsw;                                       \
  95 } while (0)
  96
  97 /* Get a 64-bit int from a double. */
  98 #define EXTRACT_WORD64(ix,d)                                    \
  99 do {                                                            \
 100   ieee_double_shape_type ew_u;                                  \
 101   ew_u.value = (d);                                             \
 102   (ix) = ew_u.xparts.w;                                         \
 103 } while (0)
 104
 105 /* Get the more significant 32 bit int from a double.  */
 106
 107 #define GET_HIGH_WORD(i,d)                                      \
 108 do {                                                            \
 109   ieee_double_shape_type gh_u;                                  \
 110   gh_u.value = (d);                                             \
 111   (i) = gh_u.parts.msw;                                         \
 112 } while (0)
 113
 114 /* Get the less significant 32 bit int from a double.  */
 115
 116 #define GET_LOW_WORD(i,d)                                       \
 117 do {                                                            \
 118   ieee_double_shape_type gl_u;                                  \
 119   gl_u.value = (d);                                             \
 120   (i) = gl_u.parts.lsw;                                         \
 121 } while (0)
 122
 123 /* Set a double from two 32 bit ints.  */
 124
 125 #define INSERT_WORDS(d,ix0,ix1)                                 \
 126 do {                                                            \
 127   ieee_double_shape_type iw_u;                                  \
 128   iw_u.parts.msw = (ix0);                                       \
 129   iw_u.parts.lsw = (ix1);                                       \
 130   (d) = iw_u.value;                                             \
 131 } while (0)
 132
 133 /* Set a double from a 64-bit int. */
 134 #define INSERT_WORD64(d,ix)                                     \
 135 do {                                                            \
 136   ieee_double_shape_type iw_u;                                  \
 137   iw_u.xparts.w = (ix);                                         \
 138   (d) = iw_u.value;                                             \
 139 } while (0)
 140
 141 /* Set the more significant 32 bits of a double from an int.  */
 142
 143 #define SET_HIGH_WORD(d,v)                                      \
 144 do {                                                            \
 145   ieee_double_shape_type sh_u;                                  \
 146   sh_u.value = (d);                                             \
 147   sh_u.parts.msw = (v);                                         \
 148   (d) = sh_u.value;                                             \
 149 } while (0)
 150
 151 /* Set the less significant 32 bits of a double from an int.  */
 152
 153 #define SET_LOW_WORD(d,v)                                       \
 154 do {                                                            \
 155   ieee_double_shape_type sl_u;                                  \
 156   sl_u.value = (d);                                             \
 157   sl_u.parts.lsw = (v);                                         \
 158   (d) = sl_u.value;                                             \
 159 } while (0)
 160
 161 /*
 162  * A union which permits us to convert between a float and a 32 bit
 163  * int.
 164  */
 165
 166 typedef union
 167 {
 168   float value;
 169   /* FIXME: Assumes 32 bit int.  */
 170   unsigned int word;
 171 } ieee_float_shape_type;
 172
 173 /* Get a 32 bit int from a float.  */
 174
 175 #define GET_FLOAT_WORD(i,d)                                     \
 176 do {                                                            \
 177   ieee_float_shape_type gf_u;                                   \
 178   gf_u.value = (d);                                             \
 179   (i) = gf_u.word;                                              \
 180 } while (0)
 181
 182 /* Set a float from a 32 bit int.  */
 183
 184 #define SET_FLOAT_WORD(d,i)                                     \
 185 do {                                                            \
 186   ieee_float_shape_type sf_u;                                   \
 187   sf_u.word = (i);                                              \
 188   (d) = sf_u.value;                                             \
 189 } while (0)
 190
 191 #ifdef FLT_EVAL_METHOD
 192 /*
 193  * Attempt to get strict C99 semantics for assignment with non-C99 compilers.
 194  */
 195 #if FLT_EVAL_METHOD == 0 || __GNUC__ == 0
 196 #define STRICT_ASSIGN(type, lval, rval) ((lval) = (rval))
 197 #else
 198 #define STRICT_ASSIGN(type, lval, rval) do {    \
 199         volatile type __lval;                   \
 200                                                 \
 201         if (sizeof(type) >= sizeof(double))     \
 202                 (lval) = (rval);                \
 203         else {                                  \
 204                 __lval = (rval);                \
 205                 (lval) = __lval;                \
 206         }                                       \
 207 } while (0)
 208 #endif
 209 #endif
 210
 211 /*
 212  * Common routine to process the arguments to nan(), nanf(), and nanl().
 213  */
 214 void _scan_nan(uint32_t *__words, int __num_words, const char *__s);
 215
 216 #ifdef _COMPLEX_H
 217
 218 /*
 219  * C99 specifies that complex numbers have the same representation as
 220  * an array of two elements, where the first element is the real part
 221  * and the second element is the imaginary part.
 222  */
 223 typedef union {
 224         float complex f;
 225         float a[2];
 226 } float_complex;
 227 typedef union {
 228         double complex f;
 229         double a[2];
 230 } double_complex;
 231 typedef union {
 232         long double complex f;
 233         long double a[2];
 234 } long_double_complex;
 235 #define REALPART(z)     ((z).a[0])
 236 #define IMAGPART(z)     ((z).a[1])
 237
 238 /*
 239  * Inline functions that can be used to construct complex values.
 240  *
 241  * The C99 standard intends x+I*y to be used for this, but x+I*y is
 242  * currently unusable in general since gcc introduces many overflow,
 243  * underflow, sign and efficiency bugs by rewriting I*y as
 244  * (0.0+I)*(y+0.0*I) and laboriously computing the full complex product.
 245  * In particular, I*Inf is corrupted to NaN+I*Inf, and I*-0 is corrupted
 246  * to -0.0+I*0.0.
 247  */
 248 static __inline float complex
 249 cpackf(float x, float y)
 250 {
 251         float_complex z;
 252
 253         REALPART(z) = x;
 254         IMAGPART(z) = y;
 255         return (z.f);
 256 }
 257
 258 static __inline double complex
 259 cpack(double x, double y)
 260 {
 261         double_complex z;
 262
 263         REALPART(z) = x;
 264         IMAGPART(z) = y;
 265         return (z.f);
 266 }
 267
 268 static __inline long double complex
 269 cpackl(long double x, long double y)
 270 {
 271         long_double_complex z;
 272
 273         REALPART(z) = x;
 274         IMAGPART(z) = y;
 275         return (z.f);
 276 }
 277 #endif /* _COMPLEX_H */
 278
 279 #ifdef __GNUCLIKE_ASM
 280
 281 /* Asm versions of some functions. */
 282
 283 #ifdef __amd64__
 284 static __inline int
 285 irint(double x)
 286 {
 287         int n;
 288
 289         asm("cvtsd2si %1,%0" : "=r" (n) : "x" (x));
 290         return (n);
 291 }
 292 #define HAVE_EFFICIENT_IRINT
 293 #endif
 294
 295 #ifdef __i386__
 296 static __inline int
 297 irint(double x)
 298 {
 299         int n;
 300
 301         asm("fistl %0" : "=m" (n) : "t" (x));
 302         return (n);
 303 }
 304 #define HAVE_EFFICIENT_IRINT
 305 #endif
 306
 307 #endif /* __GNUCLIKE_ASM */
 308
 309 /*
 310  * ieee style elementary functions
 311  *
 312  * We rename functions here to improve other sources' diffability
 313  * against fdlibm.
 314  */
 315 #define __ieee754_sqrt  sqrt
 316 #define __ieee754_acos  acos
 317 #define __ieee754_acosh acosh
 318 #define __ieee754_log   log
 319 #define __ieee754_log2  log2
 320 #define __ieee754_atanh atanh
 321 #define __ieee754_asin  asin
 322 #define __ieee754_atan2 atan2
 323 #define __ieee754_exp   exp
 324 #define __ieee754_cosh  cosh
 325 #define __ieee754_fmod  fmod
 326 #define __ieee754_pow   pow
 327 #define __ieee754_lgamma lgamma
 328 #define __ieee754_gamma gamma
 329 #define __ieee754_lgamma_r lgamma_r
 330 #define __ieee754_gamma_r gamma_r
 331 #define __ieee754_log10 log10
 332 #define __ieee754_sinh  sinh
 333 #define __ieee754_hypot hypot
 334 #define __ieee754_j0    j0
 335 #define __ieee754_j1    j1
 336 #define __ieee754_y0    y0
 337 #define __ieee754_y1    y1
 338 #define __ieee754_jn    jn
 339 #define __ieee754_yn    yn
 340 #define __ieee754_remainder remainder
 341 #define __ieee754_scalb scalb
 342 #define __ieee754_sqrtf sqrtf
 343 #define __ieee754_acosf acosf
 344 #define __ieee754_acoshf acoshf
 345 #define __ieee754_logf  logf
 346 #define __ieee754_atanhf atanhf
 347 #define __ieee754_asinf asinf
 348 #define __ieee754_atan2f atan2f
 349 #define __ieee754_expf  expf
 350 #define __ieee754_coshf coshf
 351 #define __ieee754_fmodf fmodf
 352 #define __ieee754_powf  powf
 353 #define __ieee754_lgammaf lgammaf
 354 #define __ieee754_gammaf gammaf
 355 #define __ieee754_lgammaf_r lgammaf_r
 356 #define __ieee754_gammaf_r gammaf_r
 357 #define __ieee754_log10f log10f
 358 #define __ieee754_log2f log2f
 359 #define __ieee754_sinhf sinhf
 360 #define __ieee754_hypotf hypotf
 361 #define __ieee754_j0f   j0f
 362 #define __ieee754_j1f   j1f
 363 #define __ieee754_y0f   y0f
 364 #define __ieee754_y1f   y1f
 365 #define __ieee754_jnf   jnf
 366 #define __ieee754_ynf   ynf
 367 #define __ieee754_remainderf remainderf
 368 #define __ieee754_scalbf scalbf
 369
 370 /* fdlibm kernel function */
 371 int     __kernel_rem_pio2(double*,double*,int,int,int);
 372
 373 /* double precision kernel functions */
 374 #ifndef INLINE_REM_PIO2
 375 int     __ieee754_rem_pio2(double,double*);
 376 #endif
 377 double  __kernel_sin(double,double,int);
 378 double  __kernel_cos(double,double);
 379 double  __kernel_tan(double,double,int);
 380
 381 /* float precision kernel functions */
 382 #ifndef INLINE_REM_PIO2F
 383 int     __ieee754_rem_pio2f(float,double*);
 384 #endif
 385 #ifndef INLINE_KERNEL_SINDF
 386 float   __kernel_sindf(double);
 387 #endif
 388 #ifndef INLINE_KERNEL_COSDF
 389 float   __kernel_cosdf(double);
 390 #endif
 391 #ifndef INLINE_KERNEL_TANDF
 392 float   __kernel_tandf(double,int);
 393 #endif
 394
 395 /* long double precision kernel functions */
 396 long double __kernel_sinl(long double, long double, int);
 397 long double __kernel_cosl(long double, long double);
 398 long double __kernel_tanl(long double, long double, int);
 399
 400 #endif /* !_MATH_PRIVATE_H_ */