src/internal/libm.h

   1 #ifndef _LIBM_H
   2 #define _LIBM_H
   3
   4 #include <stdint.h>
   5 #include <float.h>
   6 #include <math.h>
   7 #include <endian.h>
   8 #include "fp_arch.h"
   9
  10 #if LDBL_MANT_DIG == 53 && LDBL_MAX_EXP == 1024
  11 #elif LDBL_MANT_DIG == 64 && LDBL_MAX_EXP == 16384 && __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
  12 union ldshape {
  13         long double f;
  14         struct {
  15                 uint64_t m;
  16                 uint16_t se;
  17         } i;
  18 };
  19 #elif LDBL_MANT_DIG == 64 && LDBL_MAX_EXP == 16384 && __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
  20 /* This is the m68k variant of 80-bit long double, and this definition only works
  21  * on archs where the alignment requirement of uint64_t is <= 4. */
  22 union ldshape {
  23         long double f;
  24         struct {
  25                 uint16_t se;
  26                 uint16_t pad;
  27                 uint64_t m;
  28         } i;
  29 };
  30 #elif LDBL_MANT_DIG == 113 && LDBL_MAX_EXP == 16384 && __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
  31 union ldshape {
  32         long double f;
  33         struct {
  34                 uint64_t lo;
  35                 uint32_t mid;
  36                 uint16_t top;
  37                 uint16_t se;
  38         } i;
  39         struct {
  40                 uint64_t lo;
  41                 uint64_t hi;
  42         } i2;
  43 };
  44 #elif LDBL_MANT_DIG == 113 && LDBL_MAX_EXP == 16384 && __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
  45 union ldshape {
  46         long double f;
  47         struct {
  48                 uint16_t se;
  49                 uint16_t top;
  50                 uint32_t mid;
  51                 uint64_t lo;
  52         } i;
  53         struct {
  54                 uint64_t hi;
  55                 uint64_t lo;
  56         } i2;
  57 };
  58 #else
  59 #error Unsupported long double representation
  60 #endif
  61
  62 /* Support non-nearest rounding mode.  */
  63 #define WANT_ROUNDING 1
  64 /* Support signaling NaNs.  */
  65 #define WANT_SNAN 0
  66
  67 /* Helps static branch prediction so hot path can be better optimized.  */
  68 #ifdef __GNUC__
  69 #define predict_true(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
  70 #define predict_false(x) __builtin_expect(x, 0)
  71 #else
  72 #define predict_true(x) (x)
  73 #define predict_false(x) (x)
  74 #endif
  75
  76 /* Evaluate an expression as the specified type. With standard excess
  77    precision handling a type cast or assignment is enough (with
  78    -ffloat-store an assignment is required, in old compilers argument
  79    passing and return statement may not drop excess precision).  */
  80
  81 static inline float eval_as_float(float x)
  82 {
  83         float y = x;
  84         return y;
  85 }
  86
  87 static inline double eval_as_double(double x)
  88 {
  89         double y = x;
  90         return y;
  91 }
  92
  93 /* fp_barrier returns its input, but limits code transformations
  94    as if it had a side-effect (e.g. observable io) and returned
  95    an arbitrary value.  */
  96
  97 #ifndef fp_barrierf
  98 #define fp_barrierf fp_barrierf
  99 static inline float fp_barrierf(float x)
 100 {
 101         volatile float y = x;
 102         return y;
 103 }
 104 #endif
 105
 106 #ifndef fp_barrier
 107 #define fp_barrier fp_barrier
 108 static inline double fp_barrier(double x)
 109 {
 110         volatile double y = x;
 111         return y;
 112 }
 113 #endif
 114
 115 #ifndef fp_barrierl
 116 #define fp_barrierl fp_barrierl
 117 static inline long double fp_barrierl(long double x)
 118 {
 119         volatile long double y = x;
 120         return y;
 121 }
 122 #endif
 123
 124 /* fp_force_eval ensures that the input value is computed when that's
 125    otherwise unused.  To prevent the constant folding of the input
 126    expression, an additional fp_barrier may be needed or a compilation
 127    mode that does so (e.g. -frounding-math in gcc). Then it can be
 128    used to evaluate an expression for its fenv side-effects only.   */
 129
 130 #ifndef fp_force_evalf
 131 #define fp_force_evalf fp_force_evalf
 132 static inline void fp_force_evalf(float x)
 133 {
 134         volatile float y = x;
 135 }
 136 #endif
 137
 138 #ifndef fp_force_eval
 139 #define fp_force_eval fp_force_eval
 140 static inline void fp_force_eval(double x)
 141 {
 142         volatile double y = x;
 143 }
 144 #endif
 145
 146 #ifndef fp_force_evall
 147 #define fp_force_evall fp_force_evall
 148 static inline void fp_force_evall(long double x)
 149 {
 150         volatile long double y = x;
 151 }
 152 #endif
 153
 154 #define FORCE_EVAL(x) do {                        \
 155         if (sizeof(x) == sizeof(float)) {         \
 156                 fp_force_evalf(x);                \
 157         } else if (sizeof(x) == sizeof(double)) { \
 158                 fp_force_eval(x);                 \
 159         } else {                                  \
 160                 fp_force_evall(x);                \
 161         }                                         \
 162 } while(0)
 163
 164 #define asuint(f) ((union{float _f; uint32_t _i;}){f})._i
 165 #define asfloat(i) ((union{uint32_t _i; float _f;}){i})._f
 166 #define asuint64(f) ((union{double _f; uint64_t _i;}){f})._i
 167 #define asdouble(i) ((union{uint64_t _i; double _f;}){i})._f
 168
 169 #define EXTRACT_WORDS(hi,lo,d)                    \
 170 do {                                              \
 171   uint64_t __u = asuint64(d);                     \
 172   (hi) = __u >> 32;                               \
 173   (lo) = (uint32_t)__u;                           \
 174 } while (0)
 175
 176 #define GET_HIGH_WORD(hi,d)                       \
 177 do {                                              \
 178   (hi) = asuint64(d) >> 32;                       \
 179 } while (0)
 180
 181 #define GET_LOW_WORD(lo,d)                        \
 182 do {                                              \
 183   (lo) = (uint32_t)asuint64(d);                   \
 184 } while (0)
 185
 186 #define INSERT_WORDS(d,hi,lo)                     \
 187 do {                                              \
 188   (d) = asdouble(((uint64_t)(hi)<<32) | (uint32_t)(lo)); \
 189 } while (0)
 190
 191 #define SET_HIGH_WORD(d,hi)                       \
 192   INSERT_WORDS(d, hi, (uint32_t)asuint64(d))
 193
 194 #define SET_LOW_WORD(d,lo)                        \
 195   INSERT_WORDS(d, asuint64(d)>>32, lo)
 196
 197 #define GET_FLOAT_WORD(w,d)                       \
 198 do {                                              \
 199   (w) = asuint(d);                                \
 200 } while (0)
 201
 202 #define SET_FLOAT_WORD(d,w)                       \
 203 do {                                              \
 204   (d) = asfloat(w);                               \
 205 } while (0)
 206
 207 hidden int    __rem_pio2_large(double*,double*,int,int,int);
 208
 209 hidden int    __rem_pio2(double,double*);
 210 hidden double __sin(double,double,int);
 211 hidden double __cos(double,double);
 212 hidden double __tan(double,double,int);
 213 hidden double __expo2(double);
 214
 215 hidden int    __rem_pio2f(float,double*);
 216 hidden float  __sindf(double);
 217 hidden float  __cosdf(double);
 218 hidden float  __tandf(double,int);
 219 hidden float  __expo2f(float);
 220
 221 hidden int __rem_pio2l(long double, long double *);
 222 hidden long double __sinl(long double, long double, int);
 223 hidden long double __cosl(long double, long double);
 224 hidden long double __tanl(long double, long double, int);
 225
 226 hidden long double __polevll(long double, const long double *, int);
 227 hidden long double __p1evll(long double, const long double *, int);
 228
 229 extern int __signgam;
 230 hidden double __lgamma_r(double, int *);
 231 hidden float __lgammaf_r(float, int *);
 232
 233 /* error handling functions */
 234 hidden float __math_xflowf(uint32_t, float);
 235 hidden float __math_uflowf(uint32_t);
 236 hidden float __math_oflowf(uint32_t);
 237 hidden float __math_divzerof(uint32_t);
 238 hidden float __math_invalidf(float);
 239 hidden double __math_xflow(uint32_t, double);
 240 hidden double __math_uflow(uint32_t);
 241 hidden double __math_oflow(uint32_t);
 242 hidden double __math_divzero(uint32_t);
 243 hidden double __math_invalid(double);
 244
 245 #endif