// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 
 | 
/*---------------------------------------------------------------------------+ 
 | 
 |  poly_sin.c                                                               | 
 | 
 |                                                                           | 
 | 
 |  Computation of an approximation of the sin function and the cosine       | 
 | 
 |  function by a polynomial.                                                | 
 | 
 |                                                                           | 
 | 
 | Copyright (C) 1992,1993,1994,1997,1999                                    | 
 | 
 |                  W. Metzenthen, 22 Parker St, Ormond, Vic 3163, Australia | 
 | 
 |                  E-mail   billm@melbpc.org.au                             | 
 | 
 |                                                                           | 
 | 
 |                                                                           | 
 | 
 +---------------------------------------------------------------------------*/ 
 | 
  
 | 
#include "exception.h" 
 | 
#include "reg_constant.h" 
 | 
#include "fpu_emu.h" 
 | 
#include "fpu_system.h" 
 | 
#include "control_w.h" 
 | 
#include "poly.h" 
 | 
  
 | 
#define    N_COEFF_P    4 
 | 
#define    N_COEFF_N    4 
 | 
  
 | 
static const unsigned long long pos_terms_l[N_COEFF_P] = { 
 | 
    0xaaaaaaaaaaaaaaabLL, 
 | 
    0x00d00d00d00cf906LL, 
 | 
    0x000006b99159a8bbLL, 
 | 
    0x000000000d7392e6LL 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static const unsigned long long neg_terms_l[N_COEFF_N] = { 
 | 
    0x2222222222222167LL, 
 | 
    0x0002e3bc74aab624LL, 
 | 
    0x0000000b09229062LL, 
 | 
    0x00000000000c7973LL 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
#define    N_COEFF_PH    4 
 | 
#define    N_COEFF_NH    4 
 | 
static const unsigned long long pos_terms_h[N_COEFF_PH] = { 
 | 
    0x0000000000000000LL, 
 | 
    0x05b05b05b05b0406LL, 
 | 
    0x000049f93edd91a9LL, 
 | 
    0x00000000c9c9ed62LL 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
static const unsigned long long neg_terms_h[N_COEFF_NH] = { 
 | 
    0xaaaaaaaaaaaaaa98LL, 
 | 
    0x001a01a01a019064LL, 
 | 
    0x0000008f76c68a77LL, 
 | 
    0x0000000000d58f5eLL 
 | 
}; 
 | 
  
 | 
/*--- poly_sine() -----------------------------------------------------------+ 
 | 
 |                                                                           | 
 | 
 +---------------------------------------------------------------------------*/ 
 | 
void poly_sine(FPU_REG *st0_ptr) 
 | 
{ 
 | 
    int exponent, echange; 
 | 
    Xsig accumulator, argSqrd, argTo4; 
 | 
    unsigned long fix_up, adj; 
 | 
    unsigned long long fixed_arg; 
 | 
    FPU_REG result; 
 | 
  
 | 
    exponent = exponent(st0_ptr); 
 | 
  
 | 
    accumulator.lsw = accumulator.midw = accumulator.msw = 0; 
 | 
  
 | 
    /* Split into two ranges, for arguments below and above 1.0 */ 
 | 
    /* The boundary between upper and lower is approx 0.88309101259 */ 
 | 
    if ((exponent < -1) 
 | 
        || ((exponent == -1) && (st0_ptr->sigh <= 0xe21240aa))) { 
 | 
        /* The argument is <= 0.88309101259 */ 
 | 
  
 | 
        argSqrd.msw = st0_ptr->sigh; 
 | 
        argSqrd.midw = st0_ptr->sigl; 
 | 
        argSqrd.lsw = 0; 
 | 
        mul64_Xsig(&argSqrd, &significand(st0_ptr)); 
 | 
        shr_Xsig(&argSqrd, 2 * (-1 - exponent)); 
 | 
        argTo4.msw = argSqrd.msw; 
 | 
        argTo4.midw = argSqrd.midw; 
 | 
        argTo4.lsw = argSqrd.lsw; 
 | 
        mul_Xsig_Xsig(&argTo4, &argTo4); 
 | 
  
 | 
        polynomial_Xsig(&accumulator, &XSIG_LL(argTo4), neg_terms_l, 
 | 
                N_COEFF_N - 1); 
 | 
        mul_Xsig_Xsig(&accumulator, &argSqrd); 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        polynomial_Xsig(&accumulator, &XSIG_LL(argTo4), pos_terms_l, 
 | 
                N_COEFF_P - 1); 
 | 
  
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, 2);    /* Divide by four */ 
 | 
        accumulator.msw |= 0x80000000;    /* Add 1.0 */ 
 | 
  
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &significand(st0_ptr)); 
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &significand(st0_ptr)); 
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &significand(st0_ptr)); 
 | 
  
 | 
        /* Divide by four, FPU_REG compatible, etc */ 
 | 
        exponent = 3 * exponent; 
 | 
  
 | 
        /* The minimum exponent difference is 3 */ 
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, exponent(st0_ptr) - exponent); 
 | 
  
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
        XSIG_LL(accumulator) += significand(st0_ptr); 
 | 
  
 | 
        echange = round_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        setexponentpos(&result, exponent(st0_ptr) + echange); 
 | 
    } else { 
 | 
        /* The argument is > 0.88309101259 */ 
 | 
        /* We use sin(st(0)) = cos(pi/2-st(0)) */ 
 | 
  
 | 
        fixed_arg = significand(st0_ptr); 
 | 
  
 | 
        if (exponent == 0) { 
 | 
            /* The argument is >= 1.0 */ 
 | 
  
 | 
            /* Put the binary point at the left. */ 
 | 
            fixed_arg <<= 1; 
 | 
        } 
 | 
        /* pi/2 in hex is: 1.921fb54442d18469 898CC51701B839A2 52049C1 */ 
 | 
        fixed_arg = 0x921fb54442d18469LL - fixed_arg; 
 | 
        /* There is a special case which arises due to rounding, to fix here. */ 
 | 
        if (fixed_arg == 0xffffffffffffffffLL) 
 | 
            fixed_arg = 0; 
 | 
  
 | 
        XSIG_LL(argSqrd) = fixed_arg; 
 | 
        argSqrd.lsw = 0; 
 | 
        mul64_Xsig(&argSqrd, &fixed_arg); 
 | 
  
 | 
        XSIG_LL(argTo4) = XSIG_LL(argSqrd); 
 | 
        argTo4.lsw = argSqrd.lsw; 
 | 
        mul_Xsig_Xsig(&argTo4, &argTo4); 
 | 
  
 | 
        polynomial_Xsig(&accumulator, &XSIG_LL(argTo4), neg_terms_h, 
 | 
                N_COEFF_NH - 1); 
 | 
        mul_Xsig_Xsig(&accumulator, &argSqrd); 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        polynomial_Xsig(&accumulator, &XSIG_LL(argTo4), pos_terms_h, 
 | 
                N_COEFF_PH - 1); 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &fixed_arg); 
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &fixed_arg); 
 | 
  
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, 3); 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        add_Xsig_Xsig(&accumulator, &argSqrd); 
 | 
  
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, 1); 
 | 
  
 | 
        accumulator.lsw |= 1;    /* A zero accumulator here would cause problems */ 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        /* The basic computation is complete. Now fix the answer to 
 | 
           compensate for the error due to the approximation used for 
 | 
           pi/2 
 | 
         */ 
 | 
  
 | 
        /* This has an exponent of -65 */ 
 | 
        fix_up = 0x898cc517; 
 | 
        /* The fix-up needs to be improved for larger args */ 
 | 
        if (argSqrd.msw & 0xffc00000) { 
 | 
            /* Get about 32 bit precision in these: */ 
 | 
            fix_up -= mul_32_32(0x898cc517, argSqrd.msw) / 6; 
 | 
        } 
 | 
        fix_up = mul_32_32(fix_up, LL_MSW(fixed_arg)); 
 | 
  
 | 
        adj = accumulator.lsw;    /* temp save */ 
 | 
        accumulator.lsw -= fix_up; 
 | 
        if (accumulator.lsw > adj) 
 | 
            XSIG_LL(accumulator)--; 
 | 
  
 | 
        echange = round_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        setexponentpos(&result, echange - 1); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    significand(&result) = XSIG_LL(accumulator); 
 | 
    setsign(&result, getsign(st0_ptr)); 
 | 
    FPU_copy_to_reg0(&result, TAG_Valid); 
 | 
  
 | 
#ifdef PARANOID 
 | 
    if ((exponent(&result) >= 0) 
 | 
        && (significand(&result) > 0x8000000000000000LL)) { 
 | 
        EXCEPTION(EX_INTERNAL | 0x150); 
 | 
    } 
 | 
#endif /* PARANOID */ 
 | 
  
 | 
} 
 | 
  
 | 
/*--- poly_cos() ------------------------------------------------------------+ 
 | 
 |                                                                           | 
 | 
 +---------------------------------------------------------------------------*/ 
 | 
void poly_cos(FPU_REG *st0_ptr) 
 | 
{ 
 | 
    FPU_REG result; 
 | 
    long int exponent, exp2, echange; 
 | 
    Xsig accumulator, argSqrd, fix_up, argTo4; 
 | 
    unsigned long long fixed_arg; 
 | 
  
 | 
#ifdef PARANOID 
 | 
    if ((exponent(st0_ptr) > 0) 
 | 
        || ((exponent(st0_ptr) == 0) 
 | 
        && (significand(st0_ptr) > 0xc90fdaa22168c234LL))) { 
 | 
        EXCEPTION(EX_Invalid); 
 | 
        FPU_copy_to_reg0(&CONST_QNaN, TAG_Special); 
 | 
        return; 
 | 
    } 
 | 
#endif /* PARANOID */ 
 | 
  
 | 
    exponent = exponent(st0_ptr); 
 | 
  
 | 
    accumulator.lsw = accumulator.midw = accumulator.msw = 0; 
 | 
  
 | 
    if ((exponent < -1) 
 | 
        || ((exponent == -1) && (st0_ptr->sigh <= 0xb00d6f54))) { 
 | 
        /* arg is < 0.687705 */ 
 | 
  
 | 
        argSqrd.msw = st0_ptr->sigh; 
 | 
        argSqrd.midw = st0_ptr->sigl; 
 | 
        argSqrd.lsw = 0; 
 | 
        mul64_Xsig(&argSqrd, &significand(st0_ptr)); 
 | 
  
 | 
        if (exponent < -1) { 
 | 
            /* shift the argument right by the required places */ 
 | 
            shr_Xsig(&argSqrd, 2 * (-1 - exponent)); 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        argTo4.msw = argSqrd.msw; 
 | 
        argTo4.midw = argSqrd.midw; 
 | 
        argTo4.lsw = argSqrd.lsw; 
 | 
        mul_Xsig_Xsig(&argTo4, &argTo4); 
 | 
  
 | 
        polynomial_Xsig(&accumulator, &XSIG_LL(argTo4), neg_terms_h, 
 | 
                N_COEFF_NH - 1); 
 | 
        mul_Xsig_Xsig(&accumulator, &argSqrd); 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        polynomial_Xsig(&accumulator, &XSIG_LL(argTo4), pos_terms_h, 
 | 
                N_COEFF_PH - 1); 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &significand(st0_ptr)); 
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &significand(st0_ptr)); 
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, -2 * (1 + exponent)); 
 | 
  
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, 3); 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        add_Xsig_Xsig(&accumulator, &argSqrd); 
 | 
  
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, 1); 
 | 
  
 | 
        /* It doesn't matter if accumulator is all zero here, the 
 | 
           following code will work ok */ 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        if (accumulator.lsw & 0x80000000) 
 | 
            XSIG_LL(accumulator)++; 
 | 
        if (accumulator.msw == 0) { 
 | 
            /* The result is 1.0 */ 
 | 
            FPU_copy_to_reg0(&CONST_1, TAG_Valid); 
 | 
            return; 
 | 
        } else { 
 | 
            significand(&result) = XSIG_LL(accumulator); 
 | 
  
 | 
            /* will be a valid positive nr with expon = -1 */ 
 | 
            setexponentpos(&result, -1); 
 | 
        } 
 | 
    } else { 
 | 
        fixed_arg = significand(st0_ptr); 
 | 
  
 | 
        if (exponent == 0) { 
 | 
            /* The argument is >= 1.0 */ 
 | 
  
 | 
            /* Put the binary point at the left. */ 
 | 
            fixed_arg <<= 1; 
 | 
        } 
 | 
        /* pi/2 in hex is: 1.921fb54442d18469 898CC51701B839A2 52049C1 */ 
 | 
        fixed_arg = 0x921fb54442d18469LL - fixed_arg; 
 | 
        /* There is a special case which arises due to rounding, to fix here. */ 
 | 
        if (fixed_arg == 0xffffffffffffffffLL) 
 | 
            fixed_arg = 0; 
 | 
  
 | 
        exponent = -1; 
 | 
        exp2 = -1; 
 | 
  
 | 
        /* A shift is needed here only for a narrow range of arguments, 
 | 
           i.e. for fixed_arg approx 2^-32, but we pick up more... */ 
 | 
        if (!(LL_MSW(fixed_arg) & 0xffff0000)) { 
 | 
            fixed_arg <<= 16; 
 | 
            exponent -= 16; 
 | 
            exp2 -= 16; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        XSIG_LL(argSqrd) = fixed_arg; 
 | 
        argSqrd.lsw = 0; 
 | 
        mul64_Xsig(&argSqrd, &fixed_arg); 
 | 
  
 | 
        if (exponent < -1) { 
 | 
            /* shift the argument right by the required places */ 
 | 
            shr_Xsig(&argSqrd, 2 * (-1 - exponent)); 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        argTo4.msw = argSqrd.msw; 
 | 
        argTo4.midw = argSqrd.midw; 
 | 
        argTo4.lsw = argSqrd.lsw; 
 | 
        mul_Xsig_Xsig(&argTo4, &argTo4); 
 | 
  
 | 
        polynomial_Xsig(&accumulator, &XSIG_LL(argTo4), neg_terms_l, 
 | 
                N_COEFF_N - 1); 
 | 
        mul_Xsig_Xsig(&accumulator, &argSqrd); 
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        polynomial_Xsig(&accumulator, &XSIG_LL(argTo4), pos_terms_l, 
 | 
                N_COEFF_P - 1); 
 | 
  
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, 2);    /* Divide by four */ 
 | 
        accumulator.msw |= 0x80000000;    /* Add 1.0 */ 
 | 
  
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &fixed_arg); 
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &fixed_arg); 
 | 
        mul64_Xsig(&accumulator, &fixed_arg); 
 | 
  
 | 
        /* Divide by four, FPU_REG compatible, etc */ 
 | 
        exponent = 3 * exponent; 
 | 
  
 | 
        /* The minimum exponent difference is 3 */ 
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, exp2 - exponent); 
 | 
  
 | 
        negate_Xsig(&accumulator); 
 | 
        XSIG_LL(accumulator) += fixed_arg; 
 | 
  
 | 
        /* The basic computation is complete. Now fix the answer to 
 | 
           compensate for the error due to the approximation used for 
 | 
           pi/2 
 | 
         */ 
 | 
  
 | 
        /* This has an exponent of -65 */ 
 | 
        XSIG_LL(fix_up) = 0x898cc51701b839a2ll; 
 | 
        fix_up.lsw = 0; 
 | 
  
 | 
        /* The fix-up needs to be improved for larger args */ 
 | 
        if (argSqrd.msw & 0xffc00000) { 
 | 
            /* Get about 32 bit precision in these: */ 
 | 
            fix_up.msw -= mul_32_32(0x898cc517, argSqrd.msw) / 2; 
 | 
            fix_up.msw += mul_32_32(0x898cc517, argTo4.msw) / 24; 
 | 
        } 
 | 
  
 | 
        exp2 += norm_Xsig(&accumulator); 
 | 
        shr_Xsig(&accumulator, 1);    /* Prevent overflow */ 
 | 
        exp2++; 
 | 
        shr_Xsig(&fix_up, 65 + exp2); 
 | 
  
 | 
        add_Xsig_Xsig(&accumulator, &fix_up); 
 | 
  
 | 
        echange = round_Xsig(&accumulator); 
 | 
  
 | 
        setexponentpos(&result, exp2 + echange); 
 | 
        significand(&result) = XSIG_LL(accumulator); 
 | 
    } 
 | 
  
 | 
    FPU_copy_to_reg0(&result, TAG_Valid); 
 | 
  
 | 
#ifdef PARANOID 
 | 
    if ((exponent(&result) >= 0) 
 | 
        && (significand(&result) > 0x8000000000000000LL)) { 
 | 
        EXCEPTION(EX_INTERNAL | 0x151); 
 | 
    } 
 | 
#endif /* PARANOID */ 
 | 
  
 | 
} 
 |