math: x86_64 version of expl, fixed some comments in the i386 version
authorSzabolcs Nagy <nsz@port70.net>
Sun, 16 Dec 2012 16:30:29 +0000 (17:30 +0100)
committerSzabolcs Nagy <nsz@port70.net>
Sun, 16 Dec 2012 16:30:29 +0000 (17:30 +0100)
src/math/i386/expl.s
src/math/i386/expm1f.s
src/math/i386/expm1l.s
src/math/x86_64/expl.s

index 3f2f707..8ceb40d 100644 (file)
@@ -1,6 +1,7 @@
 # exp(x) = 2^hi + 2^hi (2^lo - 1)
 # where hi+lo = log2e*x with 128bit precision
 # exact log2e*x calculation depends on nearest rounding mode
 # exp(x) = 2^hi + 2^hi (2^lo - 1)
 # where hi+lo = log2e*x with 128bit precision
 # exact log2e*x calculation depends on nearest rounding mode
+# using the exact multiplication method of Dekker and Veltkamp
 
 .global expl
 .type expl,@function
 
 .global expl
 .type expl,@function
@@ -35,7 +36,6 @@ expl:
                # should be 0x1.71547652b82fe178p0 == 0x3fff b8aa3b29 5c17f0bc
                # it will be wrong on non-nearest rounding mode
 3:     fldl2e
                # should be 0x1.71547652b82fe178p0 == 0x3fff b8aa3b29 5c17f0bc
                # it will be wrong on non-nearest rounding mode
 3:     fldl2e
-#      subl $32, %esp
        subl $44, %esp
                # hi = log2e_hi*x
                # 2^hi = exp2l(hi)
        subl $44, %esp
                # hi = log2e_hi*x
                # 2^hi = exp2l(hi)
@@ -54,7 +54,7 @@ expl:
        fldt 16(%esp)
                # fpu stack: 2^hi x hi
                # exact mult: x*log2e
        fldt 16(%esp)
                # fpu stack: 2^hi x hi
                # exact mult: x*log2e
-       fld %st(1) # x
+       fld %st(1)
                # c = 0x1p32+1
        pushl $0x41f00000
        pushl $0x00100000
                # c = 0x1p32+1
        pushl $0x41f00000
        pushl $0x00100000
index 89c2d29..f335a3e 100644 (file)
@@ -1 +1 @@
-# see expm1.s
+# see exp.s
index 89c2d29..f335a3e 100644 (file)
@@ -1 +1 @@
-# see expm1.s
+# see exp.s
index e69de29..6d5c1ce 100644 (file)
@@ -0,0 +1,108 @@
+# exp(x) = 2^hi + 2^hi (2^lo - 1)
+# where hi+lo = log2e*x with 128bit precision
+# exact log2e*x calculation depends on nearest rounding mode
+# using the exact multiplication method of Dekker and Veltkamp
+
+.global expl
+.type expl,@function
+expl:
+       fldt 8(%rsp)
+
+               # special cases: 2*x is +-inf, nan or |x| < 0x1p-32
+               # check (exponent|0x8000)+2 < 0xbfff+2-32
+       movw 16(%rsp), %ax
+       movw %ax, %dx
+       orw $0x8000, %dx
+       addw $2, %dx
+       cmpw $0xbfff-30, %dx
+       jnb 3f
+       cmpw $1, %dx
+       jbe 1f
+               # if |x|<0x1p-32 return 1+x
+       fld1
+       jmp 2f
+1:     testw %ax, %ax
+       jns 1f
+               # if 2*x == -inf,-nan return -0/x
+       fldz
+       fchs
+       fdivp
+       ret
+               # if 2*x == inf,nan return 2*x
+1:     fld %st(0)
+2:     faddp
+       ret
+
+               # should be 0x1.71547652b82fe178p0 == 0x3fff b8aa3b29 5c17f0bc
+               # it will be wrong on non-nearest rounding mode
+3:     fldl2e
+       subq $48, %rsp
+               # hi = log2e_hi*x
+               # 2^hi = exp2l(hi)
+       fmul %st(1),%st
+       fld %st(0)
+       fstpt (%rsp)
+       fstpt 16(%rsp)
+       fstpt 32(%rsp)
+       call exp2l
+               # if 2^hi == inf return 2^hi
+       fld %st(0)
+       fstpt (%rsp)
+       cmpw $0x7fff, 8(%rsp)
+       je 1f
+       fldt 32(%rsp)
+       fldt 16(%rsp)
+               # fpu stack: 2^hi x hi
+               # exact mult: x*log2e
+       fld %st(1)
+               # c = 0x1p32+1
+       movq $0x41f0000000100000,%rax
+       pushq %rax
+       fldl (%rsp)
+               # xh = x - c*x + c*x
+               # xl = x - xh
+       fmulp
+       fld %st(2)
+       fsub %st(1), %st
+       faddp
+       fld %st(2)
+       fsub %st(1), %st
+               # yh = log2e_hi - c*log2e_hi + c*log2e_hi
+       movq $0x3ff7154765200000,%rax
+       pushq %rax
+       fldl (%rsp)
+               # fpu stack: 2^hi x hi xh xl yh
+               # lo = hi - xh*yh + xl*yh
+       fld %st(2)
+       fmul %st(1), %st
+       fsubp %st, %st(4)
+       fmul %st(1), %st
+       faddp %st, %st(3)
+               # yl = log2e_hi - yh
+       movq $0x3de705fc2f000000,%rax
+       pushq %rax
+       fldl (%rsp)
+               # fpu stack: 2^hi x lo xh xl yl
+               # lo += xh*yl + xl*yl
+       fmul %st, %st(2)
+       fmulp %st, %st(1)
+       fxch %st(2)
+       faddp
+       faddp
+               # log2e_lo
+       movq $0xbfbe,%rax
+       pushq %rax
+       movq $0x82f0025f2dc582ee,%rax
+       pushq %rax
+       fldt (%rsp)
+       addq $40,%rsp
+               # fpu stack: 2^hi x lo log2e_lo
+               # lo += log2e_lo*x
+               # return 2^hi + 2^hi (2^lo - 1)
+       fmulp %st, %st(2)
+       faddp
+       f2xm1
+       fmul %st(1), %st
+       faddp
+1:     addq $48, %rsp
+       ret