Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/JAVA/Openjdk/src/java.base/share/native/libfdlibm/   (Sun/Oracle ©)  Datei vom 13.11.2022 mit Größe 11 kB image not shown  

Quelle  k_rem_pio2.c   Sprache: C

 
/*
 * Copyright (c) 1998, 2022, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
 * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
 *
 * This code is free software; you can redistribute it and/or modify it
 * under the terms of the GNU General Public License version 2 only, as
 * published by the Free Software Foundation.  Oracle designates this
 * particular file as subject to the "Classpath" exception as provided
 * by Oracle in the LICENSE file that accompanied this code.
 *
 * This code is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
 * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 * version 2 for more details (a copy is included in the LICENSE file that
 * accompanied this code).
 *
 * You should have received a copy of the GNU General Public License version
 * 2 along with this work; if not, write to the Free Software Foundation,
 * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
 *
 * Please contact Oracle, 500 Oracle Parkway, Redwood Shores, CA 94065 USA
 * or visit www.oracle.com if you need additional information or have any
 * questions.
 */


/*
 * __kernel_rem_pio2(x,y,e0,nx,prec,ipio2)
 * double x[],y[]; int e0,nx,prec; int ipio2[];
 *
 * __kernel_rem_pio2 return the last three digits of N with
 *              y = x - N*pi/2
 * so that |y| < pi/2.
 *
 * The method is to compute the integer (mod 8) and fraction parts of
 * (2/pi)*x without doing the full multiplication. In general we
 * skip the part of the product that are known to be a huge integer (
 * more accurately, = 0 mod 8 ). Thus the number of operations are
 * independent of the exponent of the input.
 *
 * (2/pi) is represented by an array of 24-bit integers in ipio2[].
 *
 * Input parameters:
 *      x[]     The input value (must be positive) is broken into nx
 *              pieces of 24-bit integers in double precision format.
 *              x[i] will be the i-th 24 bit of x. The scaled exponent
 *              of x[0] is given in input parameter e0 (i.e., x[0]*2^e0
 *              match x's up to 24 bits.
 *
 *              Example of breaking a double positive z into x[0]+x[1]+x[2]:
 *                      e0 = ilogb(z)-23
 *                      z  = scalbn(z,-e0)
 *              for i = 0,1,2
 *                      x[i] = floor(z)
 *                      z    = (z-x[i])*2**24
 *
 *
 *      y[]     output result in an array of double precision numbers.
 *              The dimension of y[] is:
 *                      24-bit  precision       1
 *                      53-bit  precision       2
 *                      64-bit  precision       2
 *                      113-bit precision       3
 *              The actual value is the sum of them. Thus for 113-bit
 *              precision, one may have to do something like:
 *
 *              long double t,w,r_head, r_tail;
 *              t = (long double)y[2] + (long double)y[1];
 *              w = (long double)y[0];
 *              r_head = t+w;
 *              r_tail = w - (r_head - t);
 *
 *      e0      The exponent of x[0]
 *
 *      nx      dimension of x[]
 *
 *      prec    an integer indicating the precision:
 *                      0       24  bits (single)
 *                      1       53  bits (double)
 *                      2       64  bits (extended)
 *                      3       113 bits (quad)
 *
 *      ipio2[]
 *              integer array, contains the (24*i)-th to (24*i+23)-th
 *              bit of 2/pi after binary point. The corresponding
 *              floating value is
 *
 *                      ipio2[i] * 2^(-24(i+1)).
 *
 * External function:
 *      double scalbn(), floor();
 *
 *
 * Here is the description of some local variables:
 *
 *      jk      jk+1 is the initial number of terms of ipio2[] needed
 *              in the computation. The recommended value is 2,3,4,
 *              6 for single, double, extended,and quad.
 *
 *      jz      local integer variable indicating the number of
 *              terms of ipio2[] used.
 *
 *      jx      nx - 1
 *
 *      jv      index for pointing to the suitable ipio2[] for the
 *              computation. In general, we want
 *                      ( 2^e0*x[0] * ipio2[jv-1]*2^(-24jv) )/8
 *              is an integer. Thus
 *                      e0-3-24*jv >= 0 or (e0-3)/24 >= jv
 *              Hence jv = max(0,(e0-3)/24).
 *
 *      jp      jp+1 is the number of terms in PIo2[] needed, jp = jk.
 *
 *      q[]     double array with integral value, representing the
 *              24-bits chunk of the product of x and 2/pi.
 *
 *      q0      the corresponding exponent of q[0]. Note that the
 *              exponent for q[i] would be q0-24*i.
 *
 *      PIo2[]  double precision array, obtained by cutting pi/2
 *              into 24 bits chunks.
 *
 *      f[]     ipio2[] in floating point
 *
 *      iq[]    integer array by breaking up q[] in 24-bits chunk.
 *
 *      fq[]    final product of x*(2/pi) in fq[0],..,fq[jk]
 *
 *      ih      integer. If >0 it indicates q[] is >= 0.5, hence
 *              it also indicates the *sign* of the result.
 *
 */



/*
 * Constants:
 * The hexadecimal values are the intended ones for the following
 * constants. The decimal values may be used, provided that the
 * compiler will convert from decimal to binary accurately enough
 * to produce the hexadecimal values shown.
 */


#include "fdlibm.h"

#ifdef __STDC__
static const int init_jk[] = {2,3,4,6}; /* initial value for jk */
#else
static int init_jk[] = {2,3,4,6};
#endif

#ifdef __STDC__
static const double PIo2[] = {
#else
static double PIo2[] = {
#endif
  1.57079625129699707031e+00, /* 0x3FF921FB, 0x40000000 */
  7.54978941586159635335e-08, /* 0x3E74442D, 0x00000000 */
  5.39030252995776476554e-15, /* 0x3CF84698, 0x80000000 */
  3.28200341580791294123e-22, /* 0x3B78CC51, 0x60000000 */
  1.27065575308067607349e-29, /* 0x39F01B83, 0x80000000 */
  1.22933308981111328932e-36, /* 0x387A2520, 0x40000000 */
  2.73370053816464559624e-44, /* 0x36E38222, 0x80000000 */
  2.16741683877804819444e-51, /* 0x3569F31D, 0x00000000 */
};

#ifdef __STDC__
static const double
#else
static double
#endif
zero   = 0.0,
one    = 1.0,
two24   =  1.67772160000000000000e+07, /* 0x41700000, 0x00000000 */
twon24  =  5.96046447753906250000e-08; /* 0x3E700000, 0x00000000 */

#ifdef __STDC__
        int __kernel_rem_pio2(double *x, double *y, int e0, int nx, int prec, const int *ipio2)
#else
        int __kernel_rem_pio2(x,y,e0,nx,prec,ipio2)
        double x[], y[]; int e0,nx,prec; int ipio2[];
#endif
{
        int jz,jx,jv,jp,jk,carry,n,iq[20],i,j,k,m,q0,ih;
        double 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)/24; if(jv<0) jv=0;
        q0 =  e0-24*(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 : (double) 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    =  (double)((int)(twon24* z));
            iq[i] =  (int)(z-two24*fw);
            z     =  q[j-1]+fw;
        }

    /* compute n */
        z  = scalbn(z,q0);              /* actual value of z */
        z -= 8.0*floor(z*0.125);                /* trim off integer >= 8 */
        n  = (int) z;
        z -= (double)n;
        ih = 0;
        if(q0>0) {      /* need iq[jz-1] to determine n */
            i  = (iq[jz-1]>>(24-q0)); n += i;
            iq[jz-1] -= i<<(24-q0);
            ih = iq[jz-1]>>(23-q0);
        }
        else if(q0==0) ih = iq[jz-1]>>23;
        else if(z>=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] = 0x1000000- j;
                    }
                } else  iq[i] = 0xffffff - j;
            }
            if(q0>0) {          /* rare case: chance is 1 in 12 */
                switch(q0) {
                case 1:
                   iq[jz-1] &= 0x7fffff; break;
                case 2:
                   iq[jz-1] &= 0x3fffff; break;
                }
            }
            if(ih==2) {
                z = one - z;
                if(carry!=0) z -= scalbn(one,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] = (double) 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==0.0) {
            jz -= 1; q0 -= 24;
            while(iq[jz]==0) { jz--; q0-=24;}
        } else { /* break z into 24-bit if necessary */
            z = scalbn(z,-q0);
            if(z>=two24) {
                fw = (double)((int)(twon24*z));
                iq[jz] = (int)(z-two24*fw);
                jz += 1; q0 += 24;
                iq[jz] = (int) fw;
            } else iq[jz] = (int) z ;
        }

    /* convert integer "bit" chunk to floating-point value */
        fw = scalbn(one,q0);
        for(i=jz;i>=0;i--) {
            q[i] = fw*(double)iq[i]; fw*=twon24;
        }

    /* 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;
}

59%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.27 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.