Quelle  poly_l2.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*---------------------------------------------------------------------------+
 |  poly_l2.c                                                                |
 |                                                                           |
 | Compute the base 2 log of a FPU_REG, using a polynomial approximation.    |
 |                                                                           |
 | Copyright (C) 1992,1993,1994,1997                                         |
 |                  W. Metzenthen, 22 Parker St, Ormond, Vic 3163, Australia |
 |                  E-mail   billm@suburbia.net                              |
 |                                                                           |
 |                                                                           |
 +---------------------------------------------------------------------------*/

#include "exception.h"
#include "reg_constant.h"
#include "fpu_emu.h"
#include "fpu_system.h"
#include "control_w.h"
#include "poly.h"

static void log2_kernel(FPU_REG const *arg, u_char argsign,
   Xsig * accum_result, long int *expon);

/*--- poly_l2() -------------------------------------------------------------+
 |   Base 2 logarithm by a polynomial approximation.                         |
 +---------------------------------------------------------------------------*/
void poly_l2(FPU_REG *st0_ptr, FPU_REG *st1_ptr, u_char st1_sign)
{
 long int exponent, expon, expon_expon;
 Xsig accumulator, expon_accum, yaccum;
 u_char sign, argsign;
 FPU_REG x;
 int tag;

 exponent = exponent16(st0_ptr);

 /* From st0_ptr, make a number > sqrt(2)/2 and < sqrt(2) */
 if (st0_ptr->sigh > (unsigned)0xb504f334) {
  /* Treat as  sqrt(2)/2 < st0_ptr < 1 */
  significand(&x) = -significand(st0_ptr);
  setexponent16(&x, -1);
  exponent++;
  argsign = SIGN_NEG;
 } else {
  /* Treat as  1 <= st0_ptr < sqrt(2) */
  x.sigh = st0_ptr->sigh - 0x80000000;
  x.sigl = st0_ptr->sigl;
  setexponent16(&x, 0);
  argsign = SIGN_POS;
 }
 tag = FPU_normalize_nuo(&x);

 if (tag == TAG_Zero) {
  expon = 0;
  accumulator.msw = accumulator.midw = accumulator.lsw = 0;
 } else {
  log2_kernel(&x, argsign, &accumulator, &expon);
 }

 if (exponent < 0) {
  sign = SIGN_NEG;
  exponent = -exponent;
 } else
  sign = SIGN_POS;
 expon_accum.msw = exponent;
 expon_accum.midw = expon_accum.lsw = 0;
 if (exponent) {
  expon_expon = 31 + norm_Xsig(&expon_accum);
  shr_Xsig(&accumulator, expon_expon - expon);

  if (sign ^ argsign)
   negate_Xsig(&accumulator);
  add_Xsig_Xsig(&accumulator, &expon_accum);
 } else {
  expon_expon = expon;
  sign = argsign;
 }

 yaccum.lsw = 0;
 XSIG_LL(yaccum) = significand(st1_ptr);
 mul_Xsig_Xsig(&accumulator, &yaccum);

 expon_expon += round_Xsig(&accumulator);

 if (accumulator.msw == 0) {
  FPU_copy_to_reg1(&CONST_Z, TAG_Zero);
  return;
 }

 significand(st1_ptr) = XSIG_LL(accumulator);
 setexponent16(st1_ptr, expon_expon + exponent16(st1_ptr) + 1);

 tag = FPU_round(st1_ptr, 1, 0, FULL_PRECISION, sign ^ st1_sign);
 FPU_settagi(1, tag);

 set_precision_flag_up(); /* 80486 appears to always do this */

 return;

}

/*--- poly_l2p1() -----------------------------------------------------------+
 |   Base 2 logarithm by a polynomial approximation.                         |
 |   log2(x+1)                                                               |
 +---------------------------------------------------------------------------*/
int poly_l2p1(u_char sign0, u_char sign1,
       FPU_REG * st0_ptr, FPU_REG * st1_ptr, FPU_REG * dest)
{
 u_char tag;
 long int exponent;
 Xsig accumulator, yaccum;

 if (exponent16(st0_ptr) < 0) {
  log2_kernel(st0_ptr, sign0, &accumulator, &exponent);

  yaccum.lsw = 0;
  XSIG_LL(yaccum) = significand(st1_ptr);
  mul_Xsig_Xsig(&accumulator, &yaccum);

  exponent += round_Xsig(&accumulator);

  exponent += exponent16(st1_ptr) + 1;
  if (exponent < EXP_WAY_UNDER)
   exponent = EXP_WAY_UNDER;

  significand(dest) = XSIG_LL(accumulator);
  setexponent16(dest, exponent);

  tag = FPU_round(dest, 1, 0, FULL_PRECISION, sign0 ^ sign1);
  FPU_settagi(1, tag);

  if (tag == TAG_Valid)
   set_precision_flag_up(); /* 80486 appears to always do this */
 } else {
  /* The magnitude of st0_ptr is far too large. */

  if (sign0 != SIGN_POS) {
   /* Trying to get the log of a negative number. */
#ifdef PECULIAR_486  /* Stupid 80486 doesn't worry about log(negative). */
   changesign(st1_ptr);
#else
   if (arith_invalid(1) < 0)
    return 1;
#endif /* PECULIAR_486 */
  }

  /* 80486 appears to do this */
  if (sign0 == SIGN_NEG)
   set_precision_flag_down();
  else
   set_precision_flag_up();
 }

 if (exponent(dest) <= EXP_UNDER)
  EXCEPTION(EX_Underflow);

 return 0;

}

#undef HIPOWER
#define HIPOWER 10
static const unsigned long long logterms[HIPOWER] = {
 0x2a8eca5705fc2ef0LL,
 0xf6384ee1d01febceLL,
 0x093bb62877cdf642LL,
 0x006985d8a9ec439bLL,
 0x0005212c4f55a9c8LL,
 0x00004326a16927f0LL,
 0x0000038d1d80a0e7LL,
 0x0000003141cc80c6LL,
 0x00000002b1668c9fLL,
 0x000000002c7a46aaLL
};

static const unsigned long leadterm = 0xb8000000;

/*--- log2_kernel() ---------------------------------------------------------+
 |   Base 2 logarithm by a polynomial approximation.                         |
 |   log2(x+1)                                                               |
 +---------------------------------------------------------------------------*/
static void log2_kernel(FPU_REG const *arg, u_char argsign, Xsig *accum_result,
   long int *expon)
{
 long int exponent, adj;
 unsigned long long Xsq;
 Xsig accumulator, Numer, Denom, argSignif, arg_signif;

 exponent = exponent16(arg);
 Numer.lsw = Denom.lsw = 0;
 XSIG_LL(Numer) = XSIG_LL(Denom) = significand(arg);
 if (argsign == SIGN_POS) {
  shr_Xsig(&Denom, 2 - (1 + exponent));
  Denom.msw |= 0x80000000;
  div_Xsig(&Numer, &Denom, &argSignif);
 } else {
  shr_Xsig(&Denom, 1 - (1 + exponent));
  negate_Xsig(&Denom);
  if (Denom.msw & 0x80000000) {
   div_Xsig(&Numer, &Denom, &argSignif);
   exponent++;
  } else {
   /* Denom must be 1.0 */
   argSignif.lsw = Numer.lsw;
   argSignif.midw = Numer.midw;
   argSignif.msw = Numer.msw;
  }
 }

#ifndef PECULIAR_486
 /* Should check here that  |local_arg|  is within the valid range */
 if (exponent >= -2) {
  if ((exponent > -2) || (argSignif.msw > (unsigned)0xafb0ccc0)) {
   /* The argument is too large */
  }
 }
#endif /* PECULIAR_486 */

 arg_signif.lsw = argSignif.lsw;
 XSIG_LL(arg_signif) = XSIG_LL(argSignif);
 adj = norm_Xsig(&argSignif);
 accumulator.lsw = argSignif.lsw;
 XSIG_LL(accumulator) = XSIG_LL(argSignif);
 mul_Xsig_Xsig(&accumulator, &accumulator);
 shr_Xsig(&accumulator, 2 * (-1 - (1 + exponent + adj)));
 Xsq = XSIG_LL(accumulator);
 if (accumulator.lsw & 0x80000000)
  Xsq++;

 accumulator.msw = accumulator.midw = accumulator.lsw = 0;
 /* Do the basic fixed point polynomial evaluation */
 polynomial_Xsig(&accumulator, &Xsq, logterms, HIPOWER - 1);

 mul_Xsig_Xsig(&accumulator, &argSignif);
 shr_Xsig(&accumulator, 6 - adj);

 mul32_Xsig(&arg_signif, leadterm);
 add_two_Xsig(&accumulator, &arg_signif, &exponent);

 *expon = exponent + 1;
 accum_result->lsw = accumulator.lsw;
 accum_result->midw = accumulator.midw;
 accum_result->msw = accumulator.msw;

}