first commit of the new libm!
[musl] / src / math / __tan.c
diff --git a/src/math/__tan.c b/src/math/__tan.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f1be2ec
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,122 @@
+/* origin: FreeBSD /usr/src/lib/msun/src/k_tan.c */
+/*
+ * ====================================================
+ * Copyright 2004 Sun Microsystems, Inc.  All Rights Reserved.
+ *
+ * Permission to use, copy, modify, and distribute this
+ * software is freely granted, provided that this notice
+ * is preserved.
+ * ====================================================
+ */
+/* __tan( x, y, k )
+ * kernel tan function on ~[-pi/4, pi/4] (except on -0), pi/4 ~ 0.7854
+ * Input x is assumed to be bounded by ~pi/4 in magnitude.
+ * Input y is the tail of x.
+ * Input k indicates whether tan (if k = 1) or -1/tan (if k = -1) is returned.
+ *
+ * Algorithm
+ *      1. Since tan(-x) = -tan(x), we need only to consider positive x.
+ *      2. Callers must return tan(-0) = -0 without calling here since our
+ *         odd polynomial is not evaluated in a way that preserves -0.
+ *         Callers may do the optimization tan(x) ~ x for tiny x.
+ *      3. tan(x) is approximated by a odd polynomial of degree 27 on
+ *         [0,0.67434]
+ *                               3             27
+ *              tan(x) ~ x + T1*x + ... + T13*x
+ *         where
+ *
+ *              |tan(x)         2     4            26   |     -59.2
+ *              |----- - (1+T1*x +T2*x +.... +T13*x    )| <= 2
+ *              |  x                                    |
+ *
+ *         Note: tan(x+y) = tan(x) + tan'(x)*y
+ *                        ~ tan(x) + (1+x*x)*y
+ *         Therefore, for better accuracy in computing tan(x+y), let
+ *                   3      2      2       2       2
+ *              r = x *(T2+x *(T3+x *(...+x *(T12+x *T13))))
+ *         then
+ *                                  3    2
+ *              tan(x+y) = x + (T1*x + (x *(r+y)+y))
+ *
+ *      4. For x in [0.67434,pi/4],  let y = pi/4 - x, then
+ *              tan(x) = tan(pi/4-y) = (1-tan(y))/(1+tan(y))
+ *                     = 1 - 2*(tan(y) - (tan(y)^2)/(1+tan(y)))
+ */
+
+#include "libm.h"
+
+static const double T[] = {
+             3.33333333333334091986e-01, /* 3FD55555, 55555563 */
+             1.33333333333201242699e-01, /* 3FC11111, 1110FE7A */
+             5.39682539762260521377e-02, /* 3FABA1BA, 1BB341FE */
+             2.18694882948595424599e-02, /* 3F9664F4, 8406D637 */
+             8.86323982359930005737e-03, /* 3F8226E3, E96E8493 */
+             3.59207910759131235356e-03, /* 3F6D6D22, C9560328 */
+             1.45620945432529025516e-03, /* 3F57DBC8, FEE08315 */
+             5.88041240820264096874e-04, /* 3F4344D8, F2F26501 */
+             2.46463134818469906812e-04, /* 3F3026F7, 1A8D1068 */
+             7.81794442939557092300e-05, /* 3F147E88, A03792A6 */
+             7.14072491382608190305e-05, /* 3F12B80F, 32F0A7E9 */
+            -1.85586374855275456654e-05, /* BEF375CB, DB605373 */
+             2.59073051863633712884e-05, /* 3EFB2A70, 74BF7AD4 */
+/* one */    1.00000000000000000000e+00, /* 3FF00000, 00000000 */
+/* pio4 */   7.85398163397448278999e-01, /* 3FE921FB, 54442D18 */
+/* pio4lo */ 3.06161699786838301793e-17  /* 3C81A626, 33145C07 */
+};
+#define one     T[13]
+#define pio4    T[14]
+#define pio4lo  T[15]
+
+double __tan(double x, double y, int iy)
+{
+       double z, r, v, w, s, sign;
+       int32_t ix, hx;
+
+       GET_HIGH_WORD(hx,x);
+       ix = hx & 0x7fffffff;    /* high word of |x| */
+       if (ix >= 0x3FE59428) {  /* |x| >= 0.6744 */
+               if (hx < 0) {
+                       x = -x;
+                       y = -y;
+               }
+               z = pio4 - x;
+               w = pio4lo - y;
+               x = z + w;
+               y = 0.0;
+       }
+       z = x * x;
+       w = z * z;
+       /*
+        * Break x^5*(T[1]+x^2*T[2]+...) into
+        * x^5(T[1]+x^4*T[3]+...+x^20*T[11]) +
+        * x^5(x^2*(T[2]+x^4*T[4]+...+x^22*[T12]))
+        */
+       r = T[1] + w*(T[3] + w*(T[5] + w*(T[7] + w*(T[9] + w*T[11]))));
+       v = z*(T[2] + w*(T[4] + w*(T[6] + w*(T[8] + w*(T[10] + w*T[12])))));
+       s = z * x;
+       r = y + z * (s * (r + v) + y);
+       r += T[0] * s;
+       w = x + r;
+       if (ix >= 0x3FE59428) {
+               v = iy;
+               sign = 1 - ((hx >> 30) & 2);
+               return sign * (v - 2.0 * (x - (w * w / (w + v) - r)));
+       }
+       if (iy == 1)
+               return w;
+       else {
+               /*
+                * if allow error up to 2 ulp, simply return
+                * -1.0 / (x+r) here
+                */
+               /* compute -1.0 / (x+r) accurately */
+               double a, t;
+               z = w;
+               SET_LOW_WORD(z,0);
+               v = r - (z - x);        /* z+v = r+x */
+               t = a = -1.0 / w;       /* a = -1.0/w */
+               SET_LOW_WORD(t,0);
+               s = 1.0 + t * z;
+               return t + a * (s + t * v);
+       }
+}