setox.S
上传用户:jlfgdled
上传日期:2013-04-10
资源大小:33168k
文件大小:28k
源码类别:

Linux/Unix编程

开发平台:

Unix_Linux

  1. |
  2. | setox.sa 3.1 12/10/90
  3. |
  4. | The entry point setox computes the exponential of a value.
  5. | setoxd does the same except the input value is a denormalized
  6. | number. setoxm1 computes exp(X)-1, and setoxm1d computes
  7. | exp(X)-1 for denormalized X.
  8. |
  9. | INPUT
  10. | -----
  11. | Double-extended value in memory location pointed to by address
  12. | register a0.
  13. |
  14. | OUTPUT
  15. | ------
  16. | exp(X) or exp(X)-1 returned in floating-point register fp0.
  17. |
  18. | ACCURACY and MONOTONICITY
  19. | -------------------------
  20. | The returned result is within 0.85 ulps in 64 significant bit, i.e.
  21. | within 0.5001 ulp to 53 bits if the result is subsequently rounded
  22. | to double precision. The result is provably monotonic in double
  23. | precision.
  24. |
  25. | SPEED
  26. | -----
  27. | Two timings are measured, both in the copy-back mode. The
  28. | first one is measured when the function is invoked the first time
  29. | (so the instructions and data are not in cache), and the
  30. | second one is measured when the function is reinvoked at the same
  31. | input argument.
  32. |
  33. | The program setox takes approximately 210/190 cycles for input
  34. | argument X whose magnitude is less than 16380 log2, which
  35. | is the usual situation. For the less common arguments,
  36. | depending on their values, the program may run faster or slower --
  37. | but no worse than 10% slower even in the extreme cases.
  38. |
  39. | The program setoxm1 takes approximately ???/??? cycles for input
  40. | argument X, 0.25 <= |X| < 70log2. For |X| < 0.25, it takes
  41. | approximately ???/??? cycles. For the less common arguments,
  42. | depending on their values, the program may run faster or slower --
  43. | but no worse than 10% slower even in the extreme cases.
  44. |
  45. | ALGORITHM and IMPLEMENTATION NOTES
  46. | ----------------------------------
  47. |
  48. | setoxd
  49. | ------
  50. | Step 1. Set ans := 1.0
  51. |
  52. | Step 2. Return ans := ans + sign(X)*2^(-126). Exit.
  53. | Notes: This will always generate one exception -- inexact.
  54. |
  55. |
  56. | setox
  57. | -----
  58. |
  59. | Step 1. Filter out extreme cases of input argument.
  60. | 1.1 If |X| >= 2^(-65), go to Step 1.3.
  61. | 1.2 Go to Step 7.
  62. | 1.3 If |X| < 16380 log(2), go to Step 2.
  63. | 1.4 Go to Step 8.
  64. | Notes: The usual case should take the branches 1.1 -> 1.3 -> 2.
  65. |  To avoid the use of floating-point comparisons, a
  66. |  compact representation of |X| is used. This format is a
  67. |  32-bit integer, the upper (more significant) 16 bits are
  68. |  the sign and biased exponent field of |X|; the lower 16
  69. |  bits are the 16 most significant fraction (including the
  70. |  explicit bit) bits of |X|. Consequently, the comparisons
  71. |  in Steps 1.1 and 1.3 can be performed by integer comparison.
  72. |  Note also that the constant 16380 log(2) used in Step 1.3
  73. |  is also in the compact form. Thus taking the branch
  74. |  to Step 2 guarantees |X| < 16380 log(2). There is no harm
  75. |  to have a small number of cases where |X| is less than,
  76. |  but close to, 16380 log(2) and the branch to Step 9 is
  77. |  taken.
  78. |
  79. | Step 2. Calculate N = round-to-nearest-int( X * 64/log2 ).
  80. | 2.1 Set AdjFlag := 0 (indicates the branch 1.3 -> 2 was taken)
  81. | 2.2 N := round-to-nearest-integer( X * 64/log2 ).
  82. | 2.3 Calculate J = N mod 64; so J = 0,1,2,..., or 63.
  83. | 2.4 Calculate M = (N - J)/64; so N = 64M + J.
  84. | 2.5 Calculate the address of the stored value of 2^(J/64).
  85. | 2.6 Create the value Scale = 2^M.
  86. | Notes: The calculation in 2.2 is really performed by
  87. |
  88. | Z := X * constant
  89. | N := round-to-nearest-integer(Z)
  90. |
  91. |  where
  92. |
  93. | constant := single-precision( 64/log 2 ).
  94. |
  95. |  Using a single-precision constant avoids memory access.
  96. |  Another effect of using a single-precision "constant" is
  97. |  that the calculated value Z is
  98. |
  99. | Z = X*(64/log2)*(1+eps), |eps| <= 2^(-24).
  100. |
  101. |  This error has to be considered later in Steps 3 and 4.
  102. |
  103. | Step 3. Calculate X - N*log2/64.
  104. | 3.1 R := X + N*L1, where L1 := single-precision(-log2/64).
  105. | 3.2 R := R + N*L2, L2 := extended-precision(-log2/64 - L1).
  106. | Notes: a) The way L1 and L2 are chosen ensures L1+L2 approximate
  107. |  the value -log2/64 to 88 bits of accuracy.
  108. |  b) N*L1 is exact because N is no longer than 22 bits and
  109. |  L1 is no longer than 24 bits.
  110. |  c) The calculation X+N*L1 is also exact due to cancellation.
  111. |  Thus, R is practically X+N(L1+L2) to full 64 bits.
  112. |  d) It is important to estimate how large can |R| be after
  113. |  Step 3.2.
  114. |
  115. | N = rnd-to-int( X*64/log2 (1+eps) ), |eps|<=2^(-24)
  116. | X*64/log2 (1+eps) = N + f, |f| <= 0.5
  117. | X*64/log2 - N = f - eps*X 64/log2
  118. | X - N*log2/64 = f*log2/64 - eps*X
  119. |
  120. |
  121. |  Now |X| <= 16446 log2, thus
  122. |
  123. | |X - N*log2/64| <= (0.5 + 16446/2^(18))*log2/64
  124. | <= 0.57 log2/64.
  125. |  This bound will be used in Step 4.
  126. |
  127. | Step 4. Approximate exp(R)-1 by a polynomial
  128. | p = R + R*R*(A1 + R*(A2 + R*(A3 + R*(A4 + R*A5))))
  129. | Notes: a) In order to reduce memory access, the coefficients are
  130. |  made as "short" as possible: A1 (which is 1/2), A4 and A5
  131. |  are single precision; A2 and A3 are double precision.
  132. |  b) Even with the restrictions above,
  133. | |p - (exp(R)-1)| < 2^(-68.8) for all |R| <= 0.0062.
  134. |  Note that 0.0062 is slightly bigger than 0.57 log2/64.
  135. |  c) To fully utilize the pipeline, p is separated into
  136. |  two independent pieces of roughly equal complexities
  137. | p = [ R + R*S*(A2 + S*A4) ] +
  138. | [ S*(A1 + S*(A3 + S*A5)) ]
  139. |  where S = R*R.
  140. |
  141. | Step 5. Compute 2^(J/64)*exp(R) = 2^(J/64)*(1+p) by
  142. | ans := T + ( T*p + t)
  143. |  where T and t are the stored values for 2^(J/64).
  144. | Notes: 2^(J/64) is stored as T and t where T+t approximates
  145. |  2^(J/64) to roughly 85 bits; T is in extended precision
  146. |  and t is in single precision. Note also that T is rounded
  147. |  to 62 bits so that the last two bits of T are zero. The
  148. |  reason for such a special form is that T-1, T-2, and T-8
  149. |  will all be exact --- a property that will give much
  150. |  more accurate computation of the function EXPM1.
  151. |
  152. | Step 6. Reconstruction of exp(X)
  153. | exp(X) = 2^M * 2^(J/64) * exp(R).
  154. | 6.1 If AdjFlag = 0, go to 6.3
  155. | 6.2 ans := ans * AdjScale
  156. | 6.3 Restore the user FPCR
  157. | 6.4 Return ans := ans * Scale. Exit.
  158. | Notes: If AdjFlag = 0, we have X = Mlog2 + Jlog2/64 + R,
  159. |  |M| <= 16380, and Scale = 2^M. Moreover, exp(X) will
  160. |  neither overflow nor underflow. If AdjFlag = 1, that
  161. |  means that
  162. | X = (M1+M)log2 + Jlog2/64 + R, |M1+M| >= 16380.
  163. |  Hence, exp(X) may overflow or underflow or neither.
  164. |  When that is the case, AdjScale = 2^(M1) where M1 is
  165. |  approximately M. Thus 6.2 will never cause over/underflow.
  166. |  Possible exception in 6.4 is overflow or underflow.
  167. |  The inexact exception is not generated in 6.4. Although
  168. |  one can argue that the inexact flag should always be
  169. |  raised, to simulate that exception cost to much than the
  170. |  flag is worth in practical uses.
  171. |
  172. | Step 7. Return 1 + X.
  173. | 7.1 ans := X
  174. | 7.2 Restore user FPCR.
  175. | 7.3 Return ans := 1 + ans. Exit
  176. | Notes: For non-zero X, the inexact exception will always be
  177. |  raised by 7.3. That is the only exception raised by 7.3.
  178. |  Note also that we use the FMOVEM instruction to move X
  179. |  in Step 7.1 to avoid unnecessary trapping. (Although
  180. |  the FMOVEM may not seem relevant since X is normalized,
  181. |  the precaution will be useful in the library version of
  182. |  this code where the separate entry for denormalized inputs
  183. |  will be done away with.)
  184. |
  185. | Step 8. Handle exp(X) where |X| >= 16380log2.
  186. | 8.1 If |X| > 16480 log2, go to Step 9.
  187. | (mimic 2.2 - 2.6)
  188. | 8.2 N := round-to-integer( X * 64/log2 )
  189. | 8.3 Calculate J = N mod 64, J = 0,1,...,63
  190. | 8.4 K := (N-J)/64, M1 := truncate(K/2), M = K-M1, AdjFlag := 1.
  191. | 8.5 Calculate the address of the stored value 2^(J/64).
  192. | 8.6 Create the values Scale = 2^M, AdjScale = 2^M1.
  193. | 8.7 Go to Step 3.
  194. | Notes: Refer to notes for 2.2 - 2.6.
  195. |
  196. | Step 9. Handle exp(X), |X| > 16480 log2.
  197. | 9.1 If X < 0, go to 9.3
  198. | 9.2 ans := Huge, go to 9.4
  199. | 9.3 ans := Tiny.
  200. | 9.4 Restore user FPCR.
  201. | 9.5 Return ans := ans * ans. Exit.
  202. | Notes: Exp(X) will surely overflow or underflow, depending on
  203. |  X's sign. "Huge" and "Tiny" are respectively large/tiny
  204. |  extended-precision numbers whose square over/underflow
  205. |  with an inexact result. Thus, 9.5 always raises the
  206. |  inexact together with either overflow or underflow.
  207. |
  208. |
  209. | setoxm1d
  210. | --------
  211. |
  212. | Step 1. Set ans := 0
  213. |
  214. | Step 2. Return ans := X + ans. Exit.
  215. | Notes: This will return X with the appropriate rounding
  216. |  precision prescribed by the user FPCR.
  217. |
  218. | setoxm1
  219. | -------
  220. |
  221. | Step 1. Check |X|
  222. | 1.1 If |X| >= 1/4, go to Step 1.3.
  223. | 1.2 Go to Step 7.
  224. | 1.3 If |X| < 70 log(2), go to Step 2.
  225. | 1.4 Go to Step 10.
  226. | Notes: The usual case should take the branches 1.1 -> 1.3 -> 2.
  227. |  However, it is conceivable |X| can be small very often
  228. |  because EXPM1 is intended to evaluate exp(X)-1 accurately
  229. |  when |X| is small. For further details on the comparisons,
  230. |  see the notes on Step 1 of setox.
  231. |
  232. | Step 2. Calculate N = round-to-nearest-int( X * 64/log2 ).
  233. | 2.1 N := round-to-nearest-integer( X * 64/log2 ).
  234. | 2.2 Calculate J = N mod 64; so J = 0,1,2,..., or 63.
  235. | 2.3 Calculate M = (N - J)/64; so N = 64M + J.
  236. | 2.4 Calculate the address of the stored value of 2^(J/64).
  237. | 2.5 Create the values Sc = 2^M and OnebySc := -2^(-M).
  238. | Notes: See the notes on Step 2 of setox.
  239. |
  240. | Step 3. Calculate X - N*log2/64.
  241. | 3.1 R := X + N*L1, where L1 := single-precision(-log2/64).
  242. | 3.2 R := R + N*L2, L2 := extended-precision(-log2/64 - L1).
  243. | Notes: Applying the analysis of Step 3 of setox in this case
  244. |  shows that |R| <= 0.0055 (note that |X| <= 70 log2 in
  245. |  this case).
  246. |
  247. | Step 4. Approximate exp(R)-1 by a polynomial
  248. | p = R+R*R*(A1+R*(A2+R*(A3+R*(A4+R*(A5+R*A6)))))
  249. | Notes: a) In order to reduce memory access, the coefficients are
  250. |  made as "short" as possible: A1 (which is 1/2), A5 and A6
  251. |  are single precision; A2, A3 and A4 are double precision.
  252. |  b) Even with the restriction above,
  253. | |p - (exp(R)-1)| < |R| * 2^(-72.7)
  254. |  for all |R| <= 0.0055.
  255. |  c) To fully utilize the pipeline, p is separated into
  256. |  two independent pieces of roughly equal complexity
  257. | p = [ R*S*(A2 + S*(A4 + S*A6)) ] +
  258. | [ R + S*(A1 + S*(A3 + S*A5)) ]
  259. |  where S = R*R.
  260. |
  261. | Step 5. Compute 2^(J/64)*p by
  262. | p := T*p
  263. |  where T and t are the stored values for 2^(J/64).
  264. | Notes: 2^(J/64) is stored as T and t where T+t approximates
  265. |  2^(J/64) to roughly 85 bits; T is in extended precision
  266. |  and t is in single precision. Note also that T is rounded
  267. |  to 62 bits so that the last two bits of T are zero. The
  268. |  reason for such a special form is that T-1, T-2, and T-8
  269. |  will all be exact --- a property that will be exploited
  270. |  in Step 6 below. The total relative error in p is no
  271. |  bigger than 2^(-67.7) compared to the final result.
  272. |
  273. | Step 6. Reconstruction of exp(X)-1
  274. | exp(X)-1 = 2^M * ( 2^(J/64) + p - 2^(-M) ).
  275. | 6.1 If M <= 63, go to Step 6.3.
  276. | 6.2 ans := T + (p + (t + OnebySc)). Go to 6.6
  277. | 6.3 If M >= -3, go to 6.5.
  278. | 6.4 ans := (T + (p + t)) + OnebySc. Go to 6.6
  279. | 6.5 ans := (T + OnebySc) + (p + t).
  280. | 6.6 Restore user FPCR.
  281. | 6.7 Return ans := Sc * ans. Exit.
  282. | Notes: The various arrangements of the expressions give accurate
  283. |  evaluations.
  284. |
  285. | Step 7. exp(X)-1 for |X| < 1/4.
  286. | 7.1 If |X| >= 2^(-65), go to Step 9.
  287. | 7.2 Go to Step 8.
  288. |
  289. | Step 8. Calculate exp(X)-1, |X| < 2^(-65).
  290. | 8.1 If |X| < 2^(-16312), goto 8.3
  291. | 8.2 Restore FPCR; return ans := X - 2^(-16382). Exit.
  292. | 8.3 X := X * 2^(140).
  293. | 8.4 Restore FPCR; ans := ans - 2^(-16382).
  294. |  Return ans := ans*2^(140). Exit
  295. | Notes: The idea is to return "X - tiny" under the user
  296. |  precision and rounding modes. To avoid unnecessary
  297. |  inefficiency, we stay away from denormalized numbers the
  298. |  best we can. For |X| >= 2^(-16312), the straightforward
  299. |  8.2 generates the inexact exception as the case warrants.
  300. |
  301. | Step 9. Calculate exp(X)-1, |X| < 1/4, by a polynomial
  302. | p = X + X*X*(B1 + X*(B2 + ... + X*B12))
  303. | Notes: a) In order to reduce memory access, the coefficients are
  304. |  made as "short" as possible: B1 (which is 1/2), B9 to B12
  305. |  are single precision; B3 to B8 are double precision; and
  306. |  B2 is double extended.
  307. |  b) Even with the restriction above,
  308. | |p - (exp(X)-1)| < |X| 2^(-70.6)
  309. |  for all |X| <= 0.251.
  310. |  Note that 0.251 is slightly bigger than 1/4.
  311. |  c) To fully preserve accuracy, the polynomial is computed
  312. |  as X + ( S*B1 + Q ) where S = X*X and
  313. | Q = X*S*(B2 + X*(B3 + ... + X*B12))
  314. |  d) To fully utilize the pipeline, Q is separated into
  315. |  two independent pieces of roughly equal complexity
  316. | Q = [ X*S*(B2 + S*(B4 + ... + S*B12)) ] +
  317. | [ S*S*(B3 + S*(B5 + ... + S*B11)) ]
  318. |
  319. | Step 10. Calculate exp(X)-1 for |X| >= 70 log 2.
  320. | 10.1 If X >= 70log2 , exp(X) - 1 = exp(X) for all practical
  321. |  purposes. Therefore, go to Step 1 of setox.
  322. | 10.2 If X <= -70log2, exp(X) - 1 = -1 for all practical purposes.
  323. |  ans := -1
  324. |  Restore user FPCR
  325. |  Return ans := ans + 2^(-126). Exit.
  326. | Notes: 10.2 will always create an inexact and return -1 + tiny
  327. |  in the user rounding precision and mode.
  328. |
  329. |
  330. | Copyright (C) Motorola, Inc. 1990
  331. | All Rights Reserved
  332. |
  333. | THIS IS UNPUBLISHED PROPRIETARY SOURCE CODE OF MOTOROLA 
  334. | The copyright notice above does not evidence any  
  335. | actual or intended publication of such source code.
  336. |setox idnt 2,1 | Motorola 040 Floating Point Software Package
  337. |section 8
  338. .include "fpsp.h"
  339. L2: .long 0x3FDC0000,0x82E30865,0x4361C4C6,0x00000000
  340. EXPA3: .long 0x3FA55555,0x55554431
  341. EXPA2: .long 0x3FC55555,0x55554018
  342. HUGE: .long 0x7FFE0000,0xFFFFFFFF,0xFFFFFFFF,0x00000000
  343. TINY: .long 0x00010000,0xFFFFFFFF,0xFFFFFFFF,0x00000000
  344. EM1A4: .long 0x3F811111,0x11174385
  345. EM1A3: .long 0x3FA55555,0x55554F5A
  346. EM1A2: .long 0x3FC55555,0x55555555,0x00000000,0x00000000
  347. EM1B8: .long 0x3EC71DE3,0xA5774682
  348. EM1B7: .long 0x3EFA01A0,0x19D7CB68
  349. EM1B6: .long 0x3F2A01A0,0x1A019DF3
  350. EM1B5: .long 0x3F56C16C,0x16C170E2
  351. EM1B4: .long 0x3F811111,0x11111111
  352. EM1B3: .long 0x3FA55555,0x55555555
  353. EM1B2: .long 0x3FFC0000,0xAAAAAAAA,0xAAAAAAAB
  354. .long 0x00000000
  355. TWO140: .long 0x48B00000,0x00000000
  356. TWON140: .long 0x37300000,0x00000000
  357. EXPTBL:
  358. .long 0x3FFF0000,0x80000000,0x00000000,0x00000000
  359. .long 0x3FFF0000,0x8164D1F3,0xBC030774,0x9F841A9B
  360. .long 0x3FFF0000,0x82CD8698,0xAC2BA1D8,0x9FC1D5B9
  361. .long 0x3FFF0000,0x843A28C3,0xACDE4048,0xA0728369
  362. .long 0x3FFF0000,0x85AAC367,0xCC487B14,0x1FC5C95C
  363. .long 0x3FFF0000,0x871F6196,0x9E8D1010,0x1EE85C9F
  364. .long 0x3FFF0000,0x88980E80,0x92DA8528,0x9FA20729
  365. .long 0x3FFF0000,0x8A14D575,0x496EFD9C,0xA07BF9AF
  366. .long 0x3FFF0000,0x8B95C1E3,0xEA8BD6E8,0xA0020DCF
  367. .long 0x3FFF0000,0x8D1ADF5B,0x7E5BA9E4,0x205A63DA
  368. .long 0x3FFF0000,0x8EA4398B,0x45CD53C0,0x1EB70051
  369. .long 0x3FFF0000,0x9031DC43,0x1466B1DC,0x1F6EB029
  370. .long 0x3FFF0000,0x91C3D373,0xAB11C338,0xA0781494
  371. .long 0x3FFF0000,0x935A2B2F,0x13E6E92C,0x9EB319B0
  372. .long 0x3FFF0000,0x94F4EFA8,0xFEF70960,0x2017457D
  373. .long 0x3FFF0000,0x96942D37,0x20185A00,0x1F11D537
  374. .long 0x3FFF0000,0x9837F051,0x8DB8A970,0x9FB952DD
  375. .long 0x3FFF0000,0x99E04593,0x20B7FA64,0x1FE43087
  376. .long 0x3FFF0000,0x9B8D39B9,0xD54E5538,0x1FA2A818
  377. .long 0x3FFF0000,0x9D3ED9A7,0x2CFFB750,0x1FDE494D
  378. .long 0x3FFF0000,0x9EF53260,0x91A111AC,0x20504890
  379. .long 0x3FFF0000,0xA0B0510F,0xB9714FC4,0xA073691C
  380. .long 0x3FFF0000,0xA2704303,0x0C496818,0x1F9B7A05
  381. .long 0x3FFF0000,0xA43515AE,0x09E680A0,0xA0797126
  382. .long 0x3FFF0000,0xA5FED6A9,0xB15138EC,0xA071A140
  383. .long 0x3FFF0000,0xA7CD93B4,0xE9653568,0x204F62DA
  384. .long 0x3FFF0000,0xA9A15AB4,0xEA7C0EF8,0x1F283C4A
  385. .long 0x3FFF0000,0xAB7A39B5,0xA93ED338,0x9F9A7FDC
  386. .long 0x3FFF0000,0xAD583EEA,0x42A14AC8,0xA05B3FAC
  387. .long 0x3FFF0000,0xAF3B78AD,0x690A4374,0x1FDF2610
  388. .long 0x3FFF0000,0xB123F581,0xD2AC2590,0x9F705F90
  389. .long 0x3FFF0000,0xB311C412,0xA9112488,0x201F678A
  390. .long 0x3FFF0000,0xB504F333,0xF9DE6484,0x1F32FB13
  391. .long 0x3FFF0000,0xB6FD91E3,0x28D17790,0x20038B30
  392. .long 0x3FFF0000,0xB8FBAF47,0x62FB9EE8,0x200DC3CC
  393. .long 0x3FFF0000,0xBAFF5AB2,0x133E45FC,0x9F8B2AE6
  394. .long 0x3FFF0000,0xBD08A39F,0x580C36C0,0xA02BBF70
  395. .long 0x3FFF0000,0xBF1799B6,0x7A731084,0xA00BF518
  396. .long 0x3FFF0000,0xC12C4CCA,0x66709458,0xA041DD41
  397. .long 0x3FFF0000,0xC346CCDA,0x24976408,0x9FDF137B
  398. .long 0x3FFF0000,0xC5672A11,0x5506DADC,0x201F1568
  399. .long 0x3FFF0000,0xC78D74C8,0xABB9B15C,0x1FC13A2E
  400. .long 0x3FFF0000,0xC9B9BD86,0x6E2F27A4,0xA03F8F03
  401. .long 0x3FFF0000,0xCBEC14FE,0xF2727C5C,0x1FF4907D
  402. .long 0x3FFF0000,0xCE248C15,0x1F8480E4,0x9E6E53E4
  403. .long 0x3FFF0000,0xD06333DA,0xEF2B2594,0x1FD6D45C
  404. .long 0x3FFF0000,0xD2A81D91,0xF12AE45C,0xA076EDB9
  405. .long 0x3FFF0000,0xD4F35AAB,0xCFEDFA20,0x9FA6DE21
  406. .long 0x3FFF0000,0xD744FCCA,0xD69D6AF4,0x1EE69A2F
  407. .long 0x3FFF0000,0xD99D15C2,0x78AFD7B4,0x207F439F
  408. .long 0x3FFF0000,0xDBFBB797,0xDAF23754,0x201EC207
  409. .long 0x3FFF0000,0xDE60F482,0x5E0E9124,0x9E8BE175
  410. .long 0x3FFF0000,0xE0CCDEEC,0x2A94E110,0x20032C4B
  411. .long 0x3FFF0000,0xE33F8972,0xBE8A5A50,0x2004DFF5
  412. .long 0x3FFF0000,0xE5B906E7,0x7C8348A8,0x1E72F47A
  413. .long 0x3FFF0000,0xE8396A50,0x3C4BDC68,0x1F722F22
  414. .long 0x3FFF0000,0xEAC0C6E7,0xDD243930,0xA017E945
  415. .long 0x3FFF0000,0xED4F301E,0xD9942B84,0x1F401A5B
  416. .long 0x3FFF0000,0xEFE4B99B,0xDCDAF5CC,0x9FB9A9E3
  417. .long 0x3FFF0000,0xF281773C,0x59FFB138,0x20744C05
  418. .long 0x3FFF0000,0xF5257D15,0x2486CC2C,0x1F773A19
  419. .long 0x3FFF0000,0xF7D0DF73,0x0AD13BB8,0x1FFE90D5
  420. .long 0x3FFF0000,0xFA83B2DB,0x722A033C,0xA041ED22
  421. .long 0x3FFF0000,0xFD3E0C0C,0xF486C174,0x1F853F3A
  422. .set ADJFLAG,L_SCR2
  423. .set SCALE,FP_SCR1
  424. .set ADJSCALE,FP_SCR2
  425. .set SC,FP_SCR3
  426. .set ONEBYSC,FP_SCR4
  427. | xref t_frcinx
  428. |xref t_extdnrm
  429. |xref t_unfl
  430. |xref t_ovfl
  431. .global setoxd
  432. setoxd:
  433. |--entry point for EXP(X), X is denormalized
  434. movel (%a0),%d0
  435. andil #0x80000000,%d0
  436. oril #0x00800000,%d0 | ...sign(X)*2^(-126)
  437. movel %d0,-(%sp)
  438. fmoves #0x3F800000,%fp0
  439. fmovel %d1,%fpcr
  440. fadds (%sp)+,%fp0
  441. bra t_frcinx
  442. .global setox
  443. setox:
  444. |--entry point for EXP(X), here X is finite, non-zero, and not NaN's
  445. |--Step 1.
  446. movel (%a0),%d0  | ...load part of input X
  447. andil #0x7FFF0000,%d0 | ...biased expo. of X
  448. cmpil #0x3FBE0000,%d0 | ...2^(-65)
  449. bges EXPC1 | ...normal case
  450. bra EXPSM
  451. EXPC1:
  452. |--The case |X| >= 2^(-65)
  453. movew 4(%a0),%d0 | ...expo. and partial sig. of |X|
  454. cmpil #0x400CB167,%d0 | ...16380 log2 trunc. 16 bits
  455. blts EXPMAIN  | ...normal case
  456. bra EXPBIG
  457. EXPMAIN:
  458. |--Step 2.
  459. |--This is the normal branch: 2^(-65) <= |X| < 16380 log2.
  460. fmovex (%a0),%fp0 | ...load input from (a0)
  461. fmovex %fp0,%fp1
  462. fmuls #0x42B8AA3B,%fp0 | ...64/log2 * X
  463. fmovemx %fp2-%fp2/%fp3,-(%a7) | ...save fp2
  464. movel #0,ADJFLAG(%a6)
  465. fmovel %fp0,%d0 | ...N = int( X * 64/log2 )
  466. lea EXPTBL,%a1
  467. fmovel %d0,%fp0 | ...convert to floating-format
  468. movel %d0,L_SCR1(%a6) | ...save N temporarily
  469. andil #0x3F,%d0 | ...D0 is J = N mod 64
  470. lsll #4,%d0
  471. addal %d0,%a1 | ...address of 2^(J/64)
  472. movel L_SCR1(%a6),%d0
  473. asrl #6,%d0 | ...D0 is M
  474. addiw #0x3FFF,%d0 | ...biased expo. of 2^(M)
  475. movew L2,L_SCR1(%a6) | ...prefetch L2, no need in CB
  476. EXPCONT1:
  477. |--Step 3.
  478. |--fp1,fp2 saved on the stack. fp0 is N, fp1 is X,
  479. |--a0 points to 2^(J/64), D0 is biased expo. of 2^(M)
  480. fmovex %fp0,%fp2
  481. fmuls #0xBC317218,%fp0 | ...N * L1, L1 = lead(-log2/64)
  482. fmulx L2,%fp2 | ...N * L2, L1+L2 = -log2/64
  483. faddx %fp1,%fp0   | ...X + N*L1
  484. faddx %fp2,%fp0 | ...fp0 is R, reduced arg.
  485. | MOVE.W #$3FA5,EXPA3 ...load EXPA3 in cache
  486. |--Step 4.
  487. |--WE NOW COMPUTE EXP(R)-1 BY A POLYNOMIAL
  488. |-- R + R*R*(A1 + R*(A2 + R*(A3 + R*(A4 + R*A5))))
  489. |--TO FULLY UTILIZE THE PIPELINE, WE COMPUTE S = R*R
  490. |--[R+R*S*(A2+S*A4)] + [S*(A1+S*(A3+S*A5))]
  491. fmovex %fp0,%fp1
  492. fmulx %fp1,%fp1   | ...fp1 IS S = R*R
  493. fmoves #0x3AB60B70,%fp2 | ...fp2 IS A5
  494. | MOVE.W #0,2(%a1) ...load 2^(J/64) in cache
  495. fmulx %fp1,%fp2   | ...fp2 IS S*A5
  496. fmovex %fp1,%fp3
  497. fmuls #0x3C088895,%fp3 | ...fp3 IS S*A4
  498. faddd EXPA3,%fp2 | ...fp2 IS A3+S*A5
  499. faddd EXPA2,%fp3 | ...fp3 IS A2+S*A4
  500. fmulx %fp1,%fp2   | ...fp2 IS S*(A3+S*A5)
  501. movew %d0,SCALE(%a6) | ...SCALE is 2^(M) in extended
  502. clrw SCALE+2(%a6)
  503. movel #0x80000000,SCALE+4(%a6)
  504. clrl SCALE+8(%a6)
  505. fmulx %fp1,%fp3   | ...fp3 IS S*(A2+S*A4)
  506. fadds #0x3F000000,%fp2 | ...fp2 IS A1+S*(A3+S*A5)
  507. fmulx %fp0,%fp3   | ...fp3 IS R*S*(A2+S*A4)
  508. fmulx %fp1,%fp2   | ...fp2 IS S*(A1+S*(A3+S*A5))
  509. faddx %fp3,%fp0   | ...fp0 IS R+R*S*(A2+S*A4),
  510. | ...fp3 released
  511. fmovex (%a1)+,%fp1 | ...fp1 is lead. pt. of 2^(J/64)
  512. faddx %fp2,%fp0   | ...fp0 is EXP(R) - 1
  513. | ...fp2 released
  514. |--Step 5
  515. |--final reconstruction process
  516. |--EXP(X) = 2^M * ( 2^(J/64) + 2^(J/64)*(EXP(R)-1) )
  517. fmulx %fp1,%fp0   | ...2^(J/64)*(Exp(R)-1)
  518. fmovemx (%a7)+,%fp2-%fp2/%fp3 | ...fp2 restored
  519. fadds (%a1),%fp0 | ...accurate 2^(J/64)
  520. faddx %fp1,%fp0   | ...2^(J/64) + 2^(J/64)*...
  521. movel ADJFLAG(%a6),%d0
  522. |--Step 6
  523. tstl %d0
  524. beqs NORMAL
  525. ADJUST:
  526. fmulx ADJSCALE(%a6),%fp0
  527. NORMAL:
  528. fmovel %d1,%FPCR   | ...restore user FPCR
  529. fmulx SCALE(%a6),%fp0 | ...multiply 2^(M)
  530. bra t_frcinx
  531. EXPSM:
  532. |--Step 7
  533. fmovemx (%a0),%fp0-%fp0 | ...in case X is denormalized
  534. fmovel %d1,%FPCR
  535. fadds #0x3F800000,%fp0 | ...1+X in user mode
  536. bra t_frcinx
  537. EXPBIG:
  538. |--Step 8
  539. cmpil #0x400CB27C,%d0 | ...16480 log2
  540. bgts EXP2BIG
  541. |--Steps 8.2 -- 8.6
  542. fmovex (%a0),%fp0 | ...load input from (a0)
  543. fmovex %fp0,%fp1
  544. fmuls #0x42B8AA3B,%fp0 | ...64/log2 * X
  545. fmovemx  %fp2-%fp2/%fp3,-(%a7) | ...save fp2
  546. movel #1,ADJFLAG(%a6)
  547. fmovel %fp0,%d0 | ...N = int( X * 64/log2 )
  548. lea EXPTBL,%a1
  549. fmovel %d0,%fp0 | ...convert to floating-format
  550. movel %d0,L_SCR1(%a6) | ...save N temporarily
  551. andil #0x3F,%d0  | ...D0 is J = N mod 64
  552. lsll #4,%d0
  553. addal %d0,%a1 | ...address of 2^(J/64)
  554. movel L_SCR1(%a6),%d0
  555. asrl #6,%d0 | ...D0 is K
  556. movel %d0,L_SCR1(%a6) | ...save K temporarily
  557. asrl #1,%d0 | ...D0 is M1
  558. subl %d0,L_SCR1(%a6) | ...a1 is M
  559. addiw #0x3FFF,%d0 | ...biased expo. of 2^(M1)
  560. movew %d0,ADJSCALE(%a6) | ...ADJSCALE := 2^(M1)
  561. clrw ADJSCALE+2(%a6)
  562. movel #0x80000000,ADJSCALE+4(%a6)
  563. clrl ADJSCALE+8(%a6)
  564. movel L_SCR1(%a6),%d0 | ...D0 is M
  565. addiw #0x3FFF,%d0 | ...biased expo. of 2^(M)
  566. bra EXPCONT1 | ...go back to Step 3
  567. EXP2BIG:
  568. |--Step 9
  569. fmovel %d1,%FPCR
  570. movel (%a0),%d0
  571. bclrb #sign_bit,(%a0) | ...setox always returns positive
  572. cmpil #0,%d0
  573. blt t_unfl
  574. bra t_ovfl
  575. .global setoxm1d
  576. setoxm1d:
  577. |--entry point for EXPM1(X), here X is denormalized
  578. |--Step 0.
  579. bra t_extdnrm
  580. .global setoxm1
  581. setoxm1:
  582. |--entry point for EXPM1(X), here X is finite, non-zero, non-NaN
  583. |--Step 1.
  584. |--Step 1.1
  585. movel (%a0),%d0  | ...load part of input X
  586. andil #0x7FFF0000,%d0 | ...biased expo. of X
  587. cmpil #0x3FFD0000,%d0 | ...1/4
  588. bges EM1CON1  | ...|X| >= 1/4
  589. bra EM1SM
  590. EM1CON1:
  591. |--Step 1.3
  592. |--The case |X| >= 1/4
  593. movew 4(%a0),%d0 | ...expo. and partial sig. of |X|
  594. cmpil #0x4004C215,%d0 | ...70log2 rounded up to 16 bits
  595. bles EM1MAIN  | ...1/4 <= |X| <= 70log2
  596. bra EM1BIG
  597. EM1MAIN:
  598. |--Step 2.
  599. |--This is the case: 1/4 <= |X| <= 70 log2.
  600. fmovex (%a0),%fp0 | ...load input from (a0)
  601. fmovex %fp0,%fp1
  602. fmuls #0x42B8AA3B,%fp0 | ...64/log2 * X
  603. fmovemx %fp2-%fp2/%fp3,-(%a7) | ...save fp2
  604. | MOVE.W #$3F81,EM1A4 ...prefetch in CB mode
  605. fmovel %fp0,%d0 | ...N = int( X * 64/log2 )
  606. lea EXPTBL,%a1
  607. fmovel %d0,%fp0 | ...convert to floating-format
  608. movel %d0,L_SCR1(%a6) | ...save N temporarily
  609. andil #0x3F,%d0  | ...D0 is J = N mod 64
  610. lsll #4,%d0
  611. addal %d0,%a1 | ...address of 2^(J/64)
  612. movel L_SCR1(%a6),%d0
  613. asrl #6,%d0 | ...D0 is M
  614. movel %d0,L_SCR1(%a6) | ...save a copy of M
  615. | MOVE.W #$3FDC,L2 ...prefetch L2 in CB mode
  616. |--Step 3.
  617. |--fp1,fp2 saved on the stack. fp0 is N, fp1 is X,
  618. |--a0 points to 2^(J/64), D0 and a1 both contain M
  619. fmovex %fp0,%fp2
  620. fmuls #0xBC317218,%fp0 | ...N * L1, L1 = lead(-log2/64)
  621. fmulx L2,%fp2 | ...N * L2, L1+L2 = -log2/64
  622. faddx %fp1,%fp0  | ...X + N*L1
  623. faddx %fp2,%fp0  | ...fp0 is R, reduced arg.
  624. | MOVE.W #$3FC5,EM1A2 ...load EM1A2 in cache
  625. addiw #0x3FFF,%d0 | ...D0 is biased expo. of 2^M
  626. |--Step 4.
  627. |--WE NOW COMPUTE EXP(R)-1 BY A POLYNOMIAL
  628. |-- R + R*R*(A1 + R*(A2 + R*(A3 + R*(A4 + R*(A5 + R*A6)))))
  629. |--TO FULLY UTILIZE THE PIPELINE, WE COMPUTE S = R*R
  630. |--[R*S*(A2+S*(A4+S*A6))] + [R+S*(A1+S*(A3+S*A5))]
  631. fmovex %fp0,%fp1
  632. fmulx %fp1,%fp1 | ...fp1 IS S = R*R
  633. fmoves #0x3950097B,%fp2 | ...fp2 IS a6
  634. | MOVE.W #0,2(%a1) ...load 2^(J/64) in cache
  635. fmulx %fp1,%fp2 | ...fp2 IS S*A6
  636. fmovex %fp1,%fp3
  637. fmuls #0x3AB60B6A,%fp3 | ...fp3 IS S*A5
  638. faddd EM1A4,%fp2 | ...fp2 IS A4+S*A6
  639. faddd EM1A3,%fp3 | ...fp3 IS A3+S*A5
  640. movew %d0,SC(%a6) | ...SC is 2^(M) in extended
  641. clrw SC+2(%a6)
  642. movel #0x80000000,SC+4(%a6)
  643. clrl SC+8(%a6)
  644. fmulx %fp1,%fp2 | ...fp2 IS S*(A4+S*A6)
  645. movel L_SCR1(%a6),%d0 | ...D0 is M
  646. negw %d0 | ...D0 is -M
  647. fmulx %fp1,%fp3 | ...fp3 IS S*(A3+S*A5)
  648. addiw #0x3FFF,%d0 | ...biased expo. of 2^(-M)
  649. faddd EM1A2,%fp2 | ...fp2 IS A2+S*(A4+S*A6)
  650. fadds #0x3F000000,%fp3 | ...fp3 IS A1+S*(A3+S*A5)
  651. fmulx %fp1,%fp2 | ...fp2 IS S*(A2+S*(A4+S*A6))
  652. oriw #0x8000,%d0 | ...signed/expo. of -2^(-M)
  653. movew %d0,ONEBYSC(%a6) | ...OnebySc is -2^(-M)
  654. clrw ONEBYSC+2(%a6)
  655. movel #0x80000000,ONEBYSC+4(%a6)
  656. clrl ONEBYSC+8(%a6)
  657. fmulx %fp3,%fp1 | ...fp1 IS S*(A1+S*(A3+S*A5))
  658. | ...fp3 released
  659. fmulx %fp0,%fp2 | ...fp2 IS R*S*(A2+S*(A4+S*A6))
  660. faddx %fp1,%fp0 | ...fp0 IS R+S*(A1+S*(A3+S*A5))
  661. | ...fp1 released
  662. faddx %fp2,%fp0 | ...fp0 IS EXP(R)-1
  663. | ...fp2 released
  664. fmovemx (%a7)+,%fp2-%fp2/%fp3 | ...fp2 restored
  665. |--Step 5
  666. |--Compute 2^(J/64)*p
  667. fmulx (%a1),%fp0 | ...2^(J/64)*(Exp(R)-1)
  668. |--Step 6
  669. |--Step 6.1
  670. movel L_SCR1(%a6),%d0 | ...retrieve M
  671. cmpil #63,%d0
  672. bles MLE63
  673. |--Step 6.2 M >= 64
  674. fmoves 12(%a1),%fp1 | ...fp1 is t
  675. faddx ONEBYSC(%a6),%fp1 | ...fp1 is t+OnebySc
  676. faddx %fp1,%fp0 | ...p+(t+OnebySc), fp1 released
  677. faddx (%a1),%fp0 | ...T+(p+(t+OnebySc))
  678. bras EM1SCALE
  679. MLE63:
  680. |--Step 6.3 M <= 63
  681. cmpil #-3,%d0
  682. bges MGEN3
  683. MLTN3:
  684. |--Step 6.4 M <= -4
  685. fadds 12(%a1),%fp0 | ...p+t
  686. faddx (%a1),%fp0 | ...T+(p+t)
  687. faddx ONEBYSC(%a6),%fp0 | ...OnebySc + (T+(p+t))
  688. bras EM1SCALE
  689. MGEN3:
  690. |--Step 6.5 -3 <= M <= 63
  691. fmovex (%a1)+,%fp1 | ...fp1 is T
  692. fadds (%a1),%fp0 | ...fp0 is p+t
  693. faddx ONEBYSC(%a6),%fp1 | ...fp1 is T+OnebySc
  694. faddx %fp1,%fp0 | ...(T+OnebySc)+(p+t)
  695. EM1SCALE:
  696. |--Step 6.6
  697. fmovel %d1,%FPCR
  698. fmulx SC(%a6),%fp0
  699. bra t_frcinx
  700. EM1SM:
  701. |--Step 7 |X| < 1/4.
  702. cmpil #0x3FBE0000,%d0 | ...2^(-65)
  703. bges EM1POLY
  704. EM1TINY:
  705. |--Step 8 |X| < 2^(-65)
  706. cmpil #0x00330000,%d0 | ...2^(-16312)
  707. blts EM12TINY
  708. |--Step 8.2
  709. movel #0x80010000,SC(%a6) | ...SC is -2^(-16382)
  710. movel #0x80000000,SC+4(%a6)
  711. clrl SC+8(%a6)
  712. fmovex (%a0),%fp0
  713. fmovel %d1,%FPCR
  714. faddx SC(%a6),%fp0
  715. bra t_frcinx
  716. EM12TINY:
  717. |--Step 8.3
  718. fmovex (%a0),%fp0
  719. fmuld TWO140,%fp0
  720. movel #0x80010000,SC(%a6)
  721. movel #0x80000000,SC+4(%a6)
  722. clrl SC+8(%a6)
  723. faddx SC(%a6),%fp0
  724. fmovel %d1,%FPCR
  725. fmuld TWON140,%fp0
  726. bra t_frcinx
  727. EM1POLY:
  728. |--Step 9 exp(X)-1 by a simple polynomial
  729. fmovex (%a0),%fp0 | ...fp0 is X
  730. fmulx %fp0,%fp0 | ...fp0 is S := X*X
  731. fmovemx %fp2-%fp2/%fp3,-(%a7) | ...save fp2
  732. fmoves #0x2F30CAA8,%fp1 | ...fp1 is B12
  733. fmulx %fp0,%fp1 | ...fp1 is S*B12
  734. fmoves #0x310F8290,%fp2 | ...fp2 is B11
  735. fadds #0x32D73220,%fp1 | ...fp1 is B10+S*B12
  736. fmulx %fp0,%fp2 | ...fp2 is S*B11
  737. fmulx %fp0,%fp1 | ...fp1 is S*(B10 + ...
  738. fadds #0x3493F281,%fp2 | ...fp2 is B9+S*...
  739. faddd EM1B8,%fp1 | ...fp1 is B8+S*...
  740. fmulx %fp0,%fp2 | ...fp2 is S*(B9+...
  741. fmulx %fp0,%fp1 | ...fp1 is S*(B8+...
  742. faddd EM1B7,%fp2 | ...fp2 is B7+S*...
  743. faddd EM1B6,%fp1 | ...fp1 is B6+S*...
  744. fmulx %fp0,%fp2 | ...fp2 is S*(B7+...
  745. fmulx %fp0,%fp1 | ...fp1 is S*(B6+...
  746. faddd EM1B5,%fp2 | ...fp2 is B5+S*...
  747. faddd EM1B4,%fp1 | ...fp1 is B4+S*...
  748. fmulx %fp0,%fp2 | ...fp2 is S*(B5+...
  749. fmulx %fp0,%fp1 | ...fp1 is S*(B4+...
  750. faddd EM1B3,%fp2 | ...fp2 is B3+S*...
  751. faddx EM1B2,%fp1 | ...fp1 is B2+S*...
  752. fmulx %fp0,%fp2 | ...fp2 is S*(B3+...
  753. fmulx %fp0,%fp1 | ...fp1 is S*(B2+...
  754. fmulx %fp0,%fp2 | ...fp2 is S*S*(B3+...)
  755. fmulx (%a0),%fp1 | ...fp1 is X*S*(B2...
  756. fmuls #0x3F000000,%fp0 | ...fp0 is S*B1
  757. faddx %fp2,%fp1 | ...fp1 is Q
  758. | ...fp2 released
  759. fmovemx (%a7)+,%fp2-%fp2/%fp3 | ...fp2 restored
  760. faddx %fp1,%fp0 | ...fp0 is S*B1+Q
  761. | ...fp1 released
  762. fmovel %d1,%FPCR
  763. faddx (%a0),%fp0
  764. bra t_frcinx
  765. EM1BIG:
  766. |--Step 10 |X| > 70 log2
  767. movel (%a0),%d0
  768. cmpil #0,%d0
  769. bgt EXPC1
  770. |--Step 10.2
  771. fmoves #0xBF800000,%fp0 | ...fp0 is -1
  772. fmovel %d1,%FPCR
  773. fadds #0x00800000,%fp0 | ...-1 + 2^(-126)
  774. bra t_frcinx
  775. |end