(CFLAGS-tst-align.c): Add -mpreferred-stack-boundary=4.
[glibc.git] / sysdeps / ia64 / fpu / s_tan.S
blob3a497fcf4cf5076fdafefea4283e7f22e07c1979
1 .file "tan.s"
3 // Copyright (C) 2000, 2001, Intel Corporation
4 // All rights reserved.
5 // 
6 // Contributed 2/2/2000 by John Harrison, Ted Kubaska, Bob Norin, Shane Story,
7 // and Ping Tak Peter Tang of the Computational Software Lab, Intel Corporation.
8 //
9 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10 // modification, are permitted provided that the following conditions are
11 // met:
13 // * Redistributions of source code must retain the above copyright
14 // notice, this list of conditions and the following disclaimer.
16 // * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
17 // notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
18 // documentation and/or other materials provided with the distribution.
20 // * The name of Intel Corporation may not be used to endorse or promote
21 // products derived from this software without specific prior written
22 // permission.
24 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS 
25 // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT 
26 // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
27 // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL INTEL OR ITS 
28 // CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
29 // EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, 
30 // PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR 
31 // PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY 
32 // OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY OR TORT (INCLUDING
33 // NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS 
34 // SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE. 
35 // 
36 // Intel Corporation is the author of this code, and requests that all
37 // problem reports or change requests be submitted to it directly at 
38 // http://developer.intel.com/opensource.
40 // History
41 //==============================================================
42 // 2/02/00: Initial version
43 // 4/04/00  Unwind support added
44 // 12/27/00 Improved speed
46 // API
47 //==============================================================
48 // double tan( double x);
50 // Overview of operation
51 //==============================================================
52 // If the input value in radians is |x| >= 1.xxxxx 2^10 call the
53 // older slower version.
55 // The new algorithm is used when |x| <= 1.xxxxx 2^9.
57 // Represent the input X as Nfloat * pi/2 + r
58 //    where r can be negative and |r| <= pi/4
60 //     tan_W  = x * 2/pi
61 //     Nfloat = round_int(tan_W)
63 //     tan_r  = x - Nfloat * (pi/2)_hi
64 //     tan_r  = tan_r - Nfloat * (pi/2)_lo
66 // We have two paths: p8, when Nfloat is even and p9. when Nfloat is odd.
67 // p8: tan(X) =  tan(r)
68 // p9: tan(X) = -cot(r)
70 // Each is evaluated as a series. The p9 path requires 1/r.
72 // The coefficients used in the series are stored in a table as
73 // are the pi constants.
75 // Registers used
76 //==============================================================
78 // predicate registers used:  
79 // p6-10
81 // floating-point registers used:  
82 // f10-15, f32-105
83 // f8, input
85 // general registers used
86 // r14-18, r32-43
89 #include "libm_support.h"
91 // Assembly macros
92 //==============================================================
93 TAN_INV_PI_BY_2_2TO64        = f10
94 TAN_RSHF_2TO64               = f11
95 TAN_2TOM64                   = f12
96 TAN_RSHF                     = f13
97 TAN_W_2TO64_RSH              = f14
98 TAN_NFLOAT                   = f15
100 tan_Inv_Pi_by_2              = f32
101 tan_Pi_by_2_hi               = f33
102 tan_Pi_by_2_lo               = f34
105 tan_P0                       = f35
106 tan_P1                       = f36
107 tan_P2                       = f37
108 tan_P3                       = f38 
109 tan_P4                       = f39 
110 tan_P5                       = f40 
111 tan_P6                       = f41
112 tan_P7                       = f42
113 tan_P8                       = f43 
114 tan_P9                       = f44 
115 tan_P10                      = f45 
116 tan_P11                      = f46
117 tan_P12                      = f47 
118 tan_P13                      = f48
119 tan_P14                      = f49
120 tan_P15                      = f50
122 tan_Q0                       = f51 
123 tan_Q1                       = f52 
124 tan_Q2                       = f53 
125 tan_Q3                       = f54 
126 tan_Q4                       = f55 
127 tan_Q5                       = f56 
128 tan_Q6                       = f57 
129 tan_Q7                       = f58 
130 tan_Q8                       = f59
131 tan_Q9                       = f60
132 tan_Q10                      = f61
134 tan_r                        = f62
135 tan_rsq                      = f63
136 tan_rcube                    = f64
138 tan_v18                      = f65
139 tan_v16                      = f66
140 tan_v17                      = f67
141 tan_v12                      = f68
142 tan_v13                      = f69
143 tan_v7                       = f70
144 tan_v8                       = f71
145 tan_v4                       = f72
146 tan_v5                       = f73
147 tan_v15                      = f74
148 tan_v11                      = f75
149 tan_v14                      = f76
150 tan_v3                       = f77
151 tan_v6                       = f78
152 tan_v10                      = f79
153 tan_v2                       = f80
154 tan_v9                       = f81
155 tan_v1                       = f82
156 tan_int_Nfloat               = f83 
157 tan_Nfloat                   = f84 
159 tan_NORM_f8                  = f85 
160 tan_W                        = f86
162 tan_y0                       = f87
163 tan_d                        = f88 
164 tan_y1                       = f89 
165 tan_dsq                      = f90 
166 tan_y2                       = f91 
167 tan_d4                       = f92 
168 tan_inv_r                    = f93 
170 tan_z1                       = f94
171 tan_z2                       = f95
172 tan_z3                       = f96
173 tan_z4                       = f97
174 tan_z5                       = f98
175 tan_z6                       = f99
176 tan_z7                       = f100
177 tan_z8                       = f101
178 tan_z9                       = f102
179 tan_z10                      = f103
180 tan_z11                      = f104
181 tan_z12                      = f105
184 /////////////////////////////////////////////////////////////
186 tan_GR_sig_inv_pi_by_2       = r14
187 tan_GR_rshf_2to64            = r15
188 tan_GR_exp_2tom64            = r16
189 tan_GR_n                     = r17
190 tan_GR_rshf                  = r18
192 tan_AD                       = r33
193 tan_GR_10009                 = r34 
194 tan_GR_17_ones               = r35 
195 tan_GR_N_odd_even            = r36 
196 tan_GR_N                     = r37 
197 tan_signexp                  = r38
198 tan_exp                      = r39
199 tan_ADQ                      = r40
201 GR_SAVE_PFS                  = r41 
202 GR_SAVE_B0                   = r42       
203 GR_SAVE_GP                   = r43      
206 #ifdef _LIBC
207 .rodata
208 #else
209 .data
210 #endif
212 .align 16
214 double_tan_constants:
215 ASM_TYPE_DIRECTIVE(double_tan_constants,@object)
216 //   data8 0xA2F9836E4E44152A, 0x00003FFE // 2/pi
217    data8 0xC90FDAA22168C234, 0x00003FFF // pi/2 hi
219    data8 0xBEEA54580DDEA0E1 // P14 
220    data8 0x3ED3021ACE749A59 // P15
221    data8 0xBEF312BD91DC8DA1 // P12 
222    data8 0x3EFAE9AFC14C5119 // P13
223    data8 0x3F2F342BF411E769 // P8
224    data8 0x3F1A60FC9F3B0227 // P9
225    data8 0x3EFF246E78E5E45B // P10
226    data8 0x3F01D9D2E782875C // P11
227    data8 0x3F8226E34C4499B6 // P4
228    data8 0x3F6D6D3F12C236AC // P5
229    data8 0x3F57DA1146DCFD8B // P6
230    data8 0x3F43576410FE3D75 // P7
231    data8 0x3FD5555555555555 // P0
232    data8 0x3FC11111111111C2 // P1
233    data8 0x3FABA1BA1BA0E850 // P2
234    data8 0x3F9664F4886725A7 // P3
235 ASM_SIZE_DIRECTIVE(double_tan_constants)
237 double_Q_tan_constants:
238 ASM_TYPE_DIRECTIVE(double_Q_tan_constants,@object)
239    data8 0xC4C6628B80DC1CD1, 0x00003FBF // pi/2 lo
240    data8 0x3E223A73BA576E48 // Q8
241    data8 0x3DF54AD8D1F2CA43 // Q9
242    data8 0x3EF66A8EE529A6AA // Q4
243    data8 0x3EC2281050410EE6 // Q5
244    data8 0x3E8D6BB992CC3CF5 // Q6
245    data8 0x3E57F88DE34832E4 // Q7
246    data8 0x3FD5555555555555 // Q0
247    data8 0x3F96C16C16C16DB8 // Q1
248    data8 0x3F61566ABBFFB489 // Q2
249    data8 0x3F2BBD77945C1733 // Q3
250    data8 0x3D927FB33E2B0E04 // Q10
251 ASM_SIZE_DIRECTIVE(double_Q_tan_constants)
254    
255 .align 32
256 .global tan#
257 #ifdef _LIBC
258 .global __tan#
259 #endif
261 ////////////////////////////////////////////////////////
265 .section .text
266 .proc  tan#
267 #ifdef _LIBC
268 .proc  __tan#
269 #endif
270 .align 32
271 tan: 
272 #ifdef _LIBC
273 __tan: 
274 #endif
275 // The initial fnorm will take any unmasked faults and
276 // normalize any single/double unorms
278 { .mlx
279       alloc          r32=ar.pfs,1,11,0,0               
280       movl tan_GR_sig_inv_pi_by_2 = 0xA2F9836E4E44152A // significand of 2/pi
282 { .mlx
283       addl           tan_AD   = @ltoff(double_tan_constants), gp
284       movl tan_GR_rshf_2to64 = 0x47e8000000000000 // 1.1000 2^(63+63+1)
288 { .mfi
289       ld8 tan_AD = [tan_AD]
290       fnorm     tan_NORM_f8  = f8                      
291       mov tan_GR_exp_2tom64 = 0xffff-64 // exponent of scaling factor 2^-64
293 { .mlx
294       nop.m 999
295       movl tan_GR_rshf = 0x43e8000000000000 // 1.1000 2^63 for right shift
300 // Form two constants we need
301 //   2/pi * 2^1 * 2^63, scaled by 2^64 since we just loaded the significand
302 //   1.1000...000 * 2^(63+63+1) to right shift int(W) into the significand
303 { .mmi
304       setf.sig TAN_INV_PI_BY_2_2TO64 = tan_GR_sig_inv_pi_by_2
305       setf.d TAN_RSHF_2TO64 = tan_GR_rshf_2to64
306       mov       tan_GR_17_ones     = 0x1ffff             ;;
310 // Form another constant
311 //   2^-64 for scaling Nfloat
312 //   1.1000...000 * 2^63, the right shift constant
313 { .mmf
314       setf.exp TAN_2TOM64 = tan_GR_exp_2tom64
315       adds tan_ADQ = double_Q_tan_constants - double_tan_constants, tan_AD
316       fclass.m.unc  p6,p0 = f8, 0x07  // Test for x=0
321 // Form another constant
322 //   2^-64 for scaling Nfloat
323 //   1.1000...000 * 2^63, the right shift constant
324 { .mmf
325       setf.d TAN_RSHF = tan_GR_rshf
326       ldfe      tan_Pi_by_2_hi = [tan_AD],16 
327       fclass.m.unc  p7,p0 = f8, 0x23  // Test for x=inf
331 { .mfb
332       ldfe      tan_Pi_by_2_lo = [tan_ADQ],16           
333       fclass.m.unc  p8,p0 = f8, 0xc3  // Test for x=nan
334 (p6)  br.ret.spnt    b0    ;;         // Exit for x=0
337 { .mfi
338       ldfpd     tan_P14,tan_P15 = [tan_AD],16                         
339 (p7)  frcpa.s0  f8,p9=f0,f0           // Set qnan indef if x=inf
340       mov       tan_GR_10009 = 0x10009
342 { .mib
343       ldfpd      tan_Q8,tan_Q9  = [tan_ADQ],16                        
344       nop.i 999
345 (p7)  br.ret.spnt    b0    ;;         // Exit for x=inf
348 { .mfi
349       ldfpd      tan_P12,tan_P13 = [tan_AD],16                         
350 (p8)  fma.d f8=f8,f1,f8               // Set qnan if x=nan
351       nop.i 999
353 { .mib
354       ldfpd      tan_Q4,tan_Q5  = [tan_ADQ],16                        
355       nop.i 999
356 (p8)  br.ret.spnt    b0    ;;         // Exit for x=nan
359 { .mmi
360       getf.exp  tan_signexp    = tan_NORM_f8                 
361       ldfpd      tan_P8,tan_P9  = [tan_AD],16                         
362       nop.i 999 ;;
365 // Multiply x by scaled 2/pi and add large const to shift integer part of W to 
366 //   rightmost bits of significand
367 { .mfi
368       ldfpd      tan_Q6,tan_Q7  = [tan_ADQ],16
369       fma.s1 TAN_W_2TO64_RSH = tan_NORM_f8,TAN_INV_PI_BY_2_2TO64,TAN_RSHF_2TO64
370       nop.i 999 ;;
373 { .mmi
374       ldfpd      tan_P10,tan_P11 = [tan_AD],16                         
375       nop.m 999
376       and       tan_exp = tan_GR_17_ones, tan_signexp         ;;
380 // p7 is true if we must call DBX TAN
381 // p7 is true if f8 exp is > 0x10009 (which includes all ones
382 //    NAN or inf)
383 { .mmi
384       ldfpd      tan_Q0,tan_Q1  = [tan_ADQ],16                         
385       cmp.ge.unc  p7,p0 = tan_exp,tan_GR_10009               
386       nop.i 999 ;;
390 { .mmb
391       ldfpd      tan_P4,tan_P5  = [tan_AD],16                         
392       nop.m 999
393 (p7)  br.cond.spnt   L(TAN_DBX) ;;                                  
397 { .mmi
398       ldfpd      tan_Q2,tan_Q3  = [tan_ADQ],16                         
399       nop.m 999
400       nop.i 999 ;;
405 // TAN_NFLOAT = Round_Int_Nearest(tan_W)
406 { .mfi
407       ldfpd      tan_P6,tan_P7  = [tan_AD],16                         
408       fms.s1 TAN_NFLOAT = TAN_W_2TO64_RSH,TAN_2TOM64,TAN_RSHF      
409       nop.i 999 ;;
413 { .mfi
414       ldfd      tan_Q10 = [tan_ADQ]
415       nop.f 999
416       nop.i 999 ;;
420 { .mfi
421       ldfpd      tan_P0,tan_P1  = [tan_AD],16                         
422       nop.f 999
423       nop.i 999 ;;
427 { .mfi
428       getf.sig    tan_GR_n = TAN_W_2TO64_RSH
429       nop.f 999
430       nop.i 999 ;;
433 // tan_r          = -tan_Nfloat * tan_Pi_by_2_hi + x
434 { .mfi
435       ldfpd      tan_P2,tan_P3  = [tan_AD]
436       fnma.s1  tan_r      = TAN_NFLOAT, tan_Pi_by_2_hi,  tan_NORM_f8         
437       nop.i 999 ;;
441 // p8 ==> even
442 // p9 ==> odd
443 { .mmi
444       and         tan_GR_N_odd_even = 0x1, tan_GR_n ;;          
445       nop.m 999
446       cmp.eq.unc  p8,p9          = tan_GR_N_odd_even, r0      ;;
450 // tan_r          = tan_r -tan_Nfloat * tan_Pi_by_2_lo 
451 { .mfi
452       nop.m 999
453       fnma.s1  tan_r      = TAN_NFLOAT, tan_Pi_by_2_lo,  tan_r      
454       nop.i 999 ;;
458 { .mfi
459       nop.m 999
460       fma.s1   tan_rsq    = tan_r, tan_r,   f0                      
461       nop.i 999 ;;
465 { .mfi
466       nop.m 999
467 (p9)  frcpa.s1   tan_y0, p10 = f1,tan_r                  
468       nop.i 999  ;;
472 { .mfi
473       nop.m 999
474 (p8)  fma.s1  tan_v18 = tan_rsq, tan_P15, tan_P14        
475       nop.i 999
477 { .mfi
478       nop.m 999
479 (p8)  fma.s1  tan_v4  = tan_rsq, tan_P1, tan_P0          
480       nop.i 999  ;;
485 { .mfi
486       nop.m 999
487 (p8)  fma.s1  tan_v16 = tan_rsq, tan_P13, tan_P12        
488       nop.i 999 
490 { .mfi
491       nop.m 999
492 (p8)  fma.s1  tan_v17 = tan_rsq, tan_rsq, f0             
493       nop.i 999 ;;
498 { .mfi
499       nop.m 999
500 (p8)  fma.s1  tan_v12 = tan_rsq, tan_P9, tan_P8          
501       nop.i 999 
503 { .mfi
504       nop.m 999
505 (p8)  fma.s1  tan_v13 = tan_rsq, tan_P11, tan_P10        
506       nop.i 999 ;;
511 { .mfi
512       nop.m 999
513 (p8)  fma.s1  tan_v7  = tan_rsq, tan_P5, tan_P4          
514       nop.i 999 
516 { .mfi
517       nop.m 999
518 (p8)  fma.s1  tan_v8  = tan_rsq, tan_P7, tan_P6          
519       nop.i 999 ;;
524 { .mfi
525       nop.m 999
526 (p9)  fnma.s1    tan_d   = tan_r, tan_y0, f1   
527       nop.i 999 
529 { .mfi
530       nop.m 999
531 (p8)  fma.s1  tan_v5  = tan_rsq, tan_P3, tan_P2          
532       nop.i 999 ;;
537 { .mfi
538       nop.m 999
539 (p9)  fma.s1  tan_z11 = tan_rsq, tan_Q9, tan_Q8         
540       nop.i 999
542 { .mfi
543       nop.m 999
544 (p9)  fma.s1  tan_z12 = tan_rsq, tan_rsq, f0            
545       nop.i 999 ;;
549 { .mfi
550       nop.m 999
551 (p8)  fma.s1  tan_v15 = tan_v17, tan_v18, tan_v16        
552       nop.i 999 
554 { .mfi
555       nop.m 999
556 (p9)  fma.s1  tan_z7 = tan_rsq, tan_Q5, tan_Q4          
557       nop.i 999 ;;
561 { .mfi
562       nop.m 999
563 (p8)  fma.s1  tan_v11 = tan_v17, tan_v13, tan_v12        
564       nop.i 999
566 { .mfi
567       nop.m 999
568 (p9)  fma.s1  tan_z8 = tan_rsq, tan_Q7, tan_Q6          
569       nop.i 999 ;;
574 { .mfi
575       nop.m 999
576 (p8)  fma.s1  tan_v14 = tan_v17, tan_v17, f0             
577       nop.i 999 
579 { .mfi
580       nop.m 999
581 (p9)  fma.s1  tan_z3 = tan_rsq, tan_Q1, tan_Q0          
582       nop.i 999 ;; 
588 { .mfi
589       nop.m 999
590 (p8)  fma.s1  tan_v3 = tan_v17, tan_v5, tan_v4           
591       nop.i 999
593 { .mfi
594       nop.m 999
595 (p8)  fma.s1  tan_v6 = tan_v17, tan_v8, tan_v7           
596       nop.i 999 ;;
601 { .mfi
602       nop.m 999
603 (p9)  fma.s1     tan_y1  = tan_y0, tan_d, tan_y0    
604       nop.i 999 
606 { .mfi
607       nop.m 999
608 (p9)  fma.s1     tan_dsq = tan_d, tan_d, f0        
609       nop.i 999 ;; 
613 { .mfi
614       nop.m 999
615 (p9)  fma.s1  tan_z10 = tan_z12, tan_Q10, tan_z11       
616       nop.i 999 
618 { .mfi
619       nop.m 999
620 (p9)  fma.s1  tan_z9  = tan_z12, tan_z12,f0             
621       nop.i 999 ;;
625 { .mfi
626       nop.m 999
627 (p9)  fma.s1  tan_z4 = tan_rsq, tan_Q3, tan_Q2          
628       nop.i 999 
630 { .mfi
631       nop.m 999
632 (p9)  fma.s1  tan_z6  = tan_z12, tan_z8, tan_z7         
633       nop.i 999 ;; 
638 { .mfi
639       nop.m 999
640 (p8)  fma.s1  tan_v10 = tan_v14, tan_v15, tan_v11        
641       nop.i 999 ;; 
646 { .mfi
647       nop.m 999
648 (p9)  fma.s1     tan_y2  = tan_y1, tan_d, tan_y0         
649       nop.i 999 
651 { .mfi
652       nop.m 999
653 (p9)  fma.s1     tan_d4  = tan_dsq, tan_dsq, tan_d       
654       nop.i 999  ;;
658 { .mfi
659       nop.m 999
660 (p8)  fma.s1  tan_v2 = tan_v14, tan_v6, tan_v3           
661       nop.i 999
663 { .mfi
664       nop.m 999
665 (p8)  fma.s1  tan_v9 = tan_v14, tan_v14, f0              
666       nop.i 999 ;;
670 { .mfi
671       nop.m 999
672 (p9)  fma.s1  tan_z2  = tan_z12, tan_z4, tan_z3         
673       nop.i 999 
675 { .mfi
676       nop.m 999
677 (p9)  fma.s1  tan_z5  = tan_z9, tan_z10, tan_z6         
678       nop.i 999  ;;
682 { .mfi
683       nop.m 999
684 (p9)  fma.s1     tan_inv_r = tan_d4, tan_y2, tan_y0      
685       nop.i 999 
687 { .mfi
688       nop.m 999
689 (p8)  fma.s1   tan_rcube  = tan_rsq, tan_r,   f0
690       nop.i 999  ;;
695 { .mfi
696       nop.m 999
697 (p8)  fma.s1  tan_v1 = tan_v9, tan_v10, tan_v2           
698       nop.i 999 
700 { .mfi
701       nop.m 999
702 (p9)  fma.s1  tan_z1  = tan_z9, tan_z5, tan_z2          
703       nop.i 999   ;;
708 { .mfi
709       nop.m 999
710 (p8)  fma.d.s0  f8  = tan_v1, tan_rcube, tan_r             
711       nop.i 999  
713 { .mfb
714       nop.m 999
715 (p9)  fms.d.s0  f8  = tan_r, tan_z1, tan_inv_r        
716       br.ret.sptk    b0 ;;    
718 .endp tan#
719 ASM_SIZE_DIRECTIVE(tan)
722 .proc __libm_callout
723 __libm_callout:
724 L(TAN_DBX): 
725 .prologue
727 { .mfi
728         nop.m 0
729      fmerge.s f9 = f0,f0 
730 .save   ar.pfs,GR_SAVE_PFS
731         mov  GR_SAVE_PFS=ar.pfs
735 { .mfi
736         mov GR_SAVE_GP=gp
737         nop.f 0
738 .save   b0, GR_SAVE_B0
739         mov GR_SAVE_B0=b0
742 .body
743 { .mfb
744       nop.m 999
745       nop.f 999
746        br.call.sptk.many  b0=__libm_tan# ;;
750 { .mfi
751        mov gp        = GR_SAVE_GP
752       fnorm.d     f8 = f8
753        mov b0        = GR_SAVE_B0 
758 { .mib
759          nop.m 999
760       mov ar.pfs    = GR_SAVE_PFS
761       br.ret.sptk     b0
766 .endp  __libm_callout
767 ASM_SIZE_DIRECTIVE(__libm_callout)
769 .type __libm_tan#,@function
770 .global __libm_tan#