xref: /netbsd/lib/libm/src/e_lgammaf_r.c (revision aa30599e)
18346e333Sjtc /* e_lgammaf_r.c -- float version of e_lgamma_r.c.
28346e333Sjtc  * Conversion to float by Ian Lance Taylor, Cygnus Support, ian@cygnus.com.
38346e333Sjtc  */
48346e333Sjtc 
58346e333Sjtc /*
68346e333Sjtc  * ====================================================
78346e333Sjtc  * Copyright (C) 1993 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
88346e333Sjtc  *
98346e333Sjtc  * Developed at SunPro, a Sun Microsystems, Inc. business.
108346e333Sjtc  * Permission to use, copy, modify, and distribute this
118346e333Sjtc  * software is freely granted, provided that this notice
128346e333Sjtc  * is preserved.
138346e333Sjtc  * ====================================================
148346e333Sjtc  */
158346e333Sjtc 
16dd7adfbfSlukem #include <sys/cdefs.h>
17d1f06e0bSjtc #if defined(LIBM_SCCS) && !defined(lint)
18*aa30599eSwiz __RCSID("$NetBSD: e_lgammaf_r.c,v 1.6 2002/05/26 22:01:51 wiz Exp $");
198346e333Sjtc #endif
208346e333Sjtc 
218346e333Sjtc #include "math.h"
228346e333Sjtc #include "math_private.h"
238346e333Sjtc 
248346e333Sjtc static const float
258346e333Sjtc two23=  8.3886080000e+06, /* 0x4b000000 */
268346e333Sjtc half=  5.0000000000e-01, /* 0x3f000000 */
278346e333Sjtc one =  1.0000000000e+00, /* 0x3f800000 */
288346e333Sjtc pi  =  3.1415927410e+00, /* 0x40490fdb */
298346e333Sjtc a0  =  7.7215664089e-02, /* 0x3d9e233f */
308346e333Sjtc a1  =  3.2246702909e-01, /* 0x3ea51a66 */
318346e333Sjtc a2  =  6.7352302372e-02, /* 0x3d89f001 */
328346e333Sjtc a3  =  2.0580807701e-02, /* 0x3ca89915 */
338346e333Sjtc a4  =  7.3855509982e-03, /* 0x3bf2027e */
348346e333Sjtc a5  =  2.8905137442e-03, /* 0x3b3d6ec6 */
358346e333Sjtc a6  =  1.1927076848e-03, /* 0x3a9c54a1 */
368346e333Sjtc a7  =  5.1006977446e-04, /* 0x3a05b634 */
378346e333Sjtc a8  =  2.2086278477e-04, /* 0x39679767 */
388346e333Sjtc a9  =  1.0801156895e-04, /* 0x38e28445 */
398346e333Sjtc a10 =  2.5214456400e-05, /* 0x37d383a2 */
408346e333Sjtc a11 =  4.4864096708e-05, /* 0x383c2c75 */
418346e333Sjtc tc  =  1.4616321325e+00, /* 0x3fbb16c3 */
428346e333Sjtc tf  = -1.2148628384e-01, /* 0xbdf8cdcd */
438346e333Sjtc /* tt = -(tail of tf) */
448346e333Sjtc tt  =  6.6971006518e-09, /* 0x31e61c52 */
458346e333Sjtc t0  =  4.8383611441e-01, /* 0x3ef7b95e */
468346e333Sjtc t1  = -1.4758771658e-01, /* 0xbe17213c */
478346e333Sjtc t2  =  6.4624942839e-02, /* 0x3d845a15 */
488346e333Sjtc t3  = -3.2788541168e-02, /* 0xbd064d47 */
498346e333Sjtc t4  =  1.7970675603e-02, /* 0x3c93373d */
508346e333Sjtc t5  = -1.0314224288e-02, /* 0xbc28fcfe */
518346e333Sjtc t6  =  6.1005386524e-03, /* 0x3bc7e707 */
528346e333Sjtc t7  = -3.6845202558e-03, /* 0xbb7177fe */
538346e333Sjtc t8  =  2.2596477065e-03, /* 0x3b141699 */
548346e333Sjtc t9  = -1.4034647029e-03, /* 0xbab7f476 */
558346e333Sjtc t10 =  8.8108185446e-04, /* 0x3a66f867 */
568346e333Sjtc t11 = -5.3859531181e-04, /* 0xba0d3085 */
578346e333Sjtc t12 =  3.1563205994e-04, /* 0x39a57b6b */
588346e333Sjtc t13 = -3.1275415677e-04, /* 0xb9a3f927 */
598346e333Sjtc t14 =  3.3552918467e-04, /* 0x39afe9f7 */
608346e333Sjtc u0  = -7.7215664089e-02, /* 0xbd9e233f */
618346e333Sjtc u1  =  6.3282704353e-01, /* 0x3f2200f4 */
628346e333Sjtc u2  =  1.4549225569e+00, /* 0x3fba3ae7 */
638346e333Sjtc u3  =  9.7771751881e-01, /* 0x3f7a4bb2 */
648346e333Sjtc u4  =  2.2896373272e-01, /* 0x3e6a7578 */
658346e333Sjtc u5  =  1.3381091878e-02, /* 0x3c5b3c5e */
668346e333Sjtc v1  =  2.4559779167e+00, /* 0x401d2ebe */
678346e333Sjtc v2  =  2.1284897327e+00, /* 0x4008392d */
688346e333Sjtc v3  =  7.6928514242e-01, /* 0x3f44efdf */
698346e333Sjtc v4  =  1.0422264785e-01, /* 0x3dd572af */
708346e333Sjtc v5  =  3.2170924824e-03, /* 0x3b52d5db */
718346e333Sjtc s0  = -7.7215664089e-02, /* 0xbd9e233f */
728346e333Sjtc s1  =  2.1498242021e-01, /* 0x3e5c245a */
738346e333Sjtc s2  =  3.2577878237e-01, /* 0x3ea6cc7a */
748346e333Sjtc s3  =  1.4635047317e-01, /* 0x3e15dce6 */
758346e333Sjtc s4  =  2.6642270386e-02, /* 0x3cda40e4 */
768346e333Sjtc s5  =  1.8402845599e-03, /* 0x3af135b4 */
778346e333Sjtc s6  =  3.1947532989e-05, /* 0x3805ff67 */
788346e333Sjtc r1  =  1.3920053244e+00, /* 0x3fb22d3b */
798346e333Sjtc r2  =  7.2193557024e-01, /* 0x3f38d0c5 */
808346e333Sjtc r3  =  1.7193385959e-01, /* 0x3e300f6e */
818346e333Sjtc r4  =  1.8645919859e-02, /* 0x3c98bf54 */
828346e333Sjtc r5  =  7.7794247773e-04, /* 0x3a4beed6 */
838346e333Sjtc r6  =  7.3266842264e-06, /* 0x36f5d7bd */
848346e333Sjtc w0  =  4.1893854737e-01, /* 0x3ed67f1d */
858346e333Sjtc w1  =  8.3333335817e-02, /* 0x3daaaaab */
868346e333Sjtc w2  = -2.7777778450e-03, /* 0xbb360b61 */
878346e333Sjtc w3  =  7.9365057172e-04, /* 0x3a500cfd */
888346e333Sjtc w4  = -5.9518753551e-04, /* 0xba1c065c */
898346e333Sjtc w5  =  8.3633989561e-04, /* 0x3a5b3dd2 */
908346e333Sjtc w6  = -1.6309292987e-03; /* 0xbad5c4e8 */
918346e333Sjtc 
928346e333Sjtc static const float zero=  0.0000000000e+00;
938346e333Sjtc 
94*aa30599eSwiz static float
sin_pif(float x)95*aa30599eSwiz sin_pif(float x)
968346e333Sjtc {
978346e333Sjtc 	float y,z;
988346e333Sjtc 	int n,ix;
998346e333Sjtc 
1008346e333Sjtc 	GET_FLOAT_WORD(ix,x);
1018346e333Sjtc 	ix &= 0x7fffffff;
1028346e333Sjtc 
1038346e333Sjtc 	if(ix<0x3e800000) return __kernel_sinf(pi*x,zero,0);
1048346e333Sjtc 	y = -x;		/* x is assume negative */
1058346e333Sjtc 
1068346e333Sjtc     /*
1078346e333Sjtc      * argument reduction, make sure inexact flag not raised if input
1088346e333Sjtc      * is an integer
1098346e333Sjtc      */
1108346e333Sjtc 	z = floorf(y);
1118346e333Sjtc 	if(z!=y) {				/* inexact anyway */
1128346e333Sjtc 	    y  *= (float)0.5;
1138346e333Sjtc 	    y   = (float)2.0*(y - floorf(y));	/* y = |x| mod 2.0 */
1148346e333Sjtc 	    n   = (int) (y*(float)4.0);
1158346e333Sjtc 	} else {
1168346e333Sjtc             if(ix>=0x4b800000) {
1178346e333Sjtc                 y = zero; n = 0;                 /* y must be even */
1188346e333Sjtc             } else {
1198346e333Sjtc                 if(ix<0x4b000000) z = y+two23;	/* exact */
1208346e333Sjtc 		GET_FLOAT_WORD(n,z);
1218346e333Sjtc 		n &= 1;
1228346e333Sjtc                 y  = n;
1238346e333Sjtc                 n<<= 2;
1248346e333Sjtc             }
1258346e333Sjtc         }
1268346e333Sjtc 	switch (n) {
1278346e333Sjtc 	    case 0:   y =  __kernel_sinf(pi*y,zero,0); break;
1288346e333Sjtc 	    case 1:
1298346e333Sjtc 	    case 2:   y =  __kernel_cosf(pi*((float)0.5-y),zero); break;
1308346e333Sjtc 	    case 3:
1318346e333Sjtc 	    case 4:   y =  __kernel_sinf(pi*(one-y),zero,0); break;
1328346e333Sjtc 	    case 5:
1338346e333Sjtc 	    case 6:   y = -__kernel_cosf(pi*(y-(float)1.5),zero); break;
1348346e333Sjtc 	    default:  y =  __kernel_sinf(pi*(y-(float)2.0),zero,0); break;
1358346e333Sjtc 	    }
1368346e333Sjtc 	return -y;
1378346e333Sjtc }
1388346e333Sjtc 
1398346e333Sjtc 
140*aa30599eSwiz float
__ieee754_lgammaf_r(float x,int * signgamp)141*aa30599eSwiz __ieee754_lgammaf_r(float x, int *signgamp)
1428346e333Sjtc {
1438346e333Sjtc 	float t,y,z,nadj,p,p1,p2,p3,q,r,w;
1448346e333Sjtc 	int i,hx,ix;
1458346e333Sjtc 
146dd7adfbfSlukem 	nadj = 0;
1478346e333Sjtc 	GET_FLOAT_WORD(hx,x);
1488346e333Sjtc 
1498346e333Sjtc     /* purge off +-inf, NaN, +-0, and negative arguments */
1508346e333Sjtc 	*signgamp = 1;
1518346e333Sjtc 	ix = hx&0x7fffffff;
1528346e333Sjtc 	if(ix>=0x7f800000) return x*x;
1538346e333Sjtc 	if(ix==0) return one/zero;
1548346e333Sjtc 	if(ix<0x1c800000) {	/* |x|<2**-70, return -log(|x|) */
1558346e333Sjtc 	    if(hx<0) {
1568346e333Sjtc 	        *signgamp = -1;
1578346e333Sjtc 	        return -__ieee754_logf(-x);
1588346e333Sjtc 	    } else return -__ieee754_logf(x);
1598346e333Sjtc 	}
1608346e333Sjtc 	if(hx<0) {
1618346e333Sjtc 	    if(ix>=0x4b000000) 	/* |x|>=2**23, must be -integer */
1628346e333Sjtc 		return one/zero;
1638346e333Sjtc 	    t = sin_pif(x);
1648346e333Sjtc 	    if(t==zero) return one/zero; /* -integer */
1658346e333Sjtc 	    nadj = __ieee754_logf(pi/fabsf(t*x));
1668346e333Sjtc 	    if(t<zero) *signgamp = -1;
1678346e333Sjtc 	    x = -x;
1688346e333Sjtc 	}
1698346e333Sjtc 
1708346e333Sjtc     /* purge off 1 and 2 */
1718346e333Sjtc 	if (ix==0x3f800000||ix==0x40000000) r = 0;
1728346e333Sjtc     /* for x < 2.0 */
1738346e333Sjtc 	else if(ix<0x40000000) {
1748346e333Sjtc 	    if(ix<=0x3f666666) { 	/* lgamma(x) = lgamma(x+1)-log(x) */
1758346e333Sjtc 		r = -__ieee754_logf(x);
1768346e333Sjtc 		if(ix>=0x3f3b4a20) {y = one-x; i= 0;}
1778346e333Sjtc 		else if(ix>=0x3e6d3308) {y= x-(tc-one); i=1;}
1788346e333Sjtc 	  	else {y = x; i=2;}
1798346e333Sjtc 	    } else {
1808346e333Sjtc 	  	r = zero;
1818346e333Sjtc 	        if(ix>=0x3fdda618) {y=(float)2.0-x;i=0;} /* [1.7316,2] */
1828346e333Sjtc 	        else if(ix>=0x3F9da620) {y=x-tc;i=1;} /* [1.23,1.73] */
1838346e333Sjtc 		else {y=x-one;i=2;}
1848346e333Sjtc 	    }
1858346e333Sjtc 	    switch(i) {
1868346e333Sjtc 	      case 0:
1878346e333Sjtc 		z = y*y;
1888346e333Sjtc 		p1 = a0+z*(a2+z*(a4+z*(a6+z*(a8+z*a10))));
1898346e333Sjtc 		p2 = z*(a1+z*(a3+z*(a5+z*(a7+z*(a9+z*a11)))));
1908346e333Sjtc 		p  = y*p1+p2;
1918346e333Sjtc 		r  += (p-(float)0.5*y); break;
1928346e333Sjtc 	      case 1:
1938346e333Sjtc 		z = y*y;
1948346e333Sjtc 		w = z*y;
1958346e333Sjtc 		p1 = t0+w*(t3+w*(t6+w*(t9 +w*t12)));	/* parallel comp */
1968346e333Sjtc 		p2 = t1+w*(t4+w*(t7+w*(t10+w*t13)));
1978346e333Sjtc 		p3 = t2+w*(t5+w*(t8+w*(t11+w*t14)));
1988346e333Sjtc 		p  = z*p1-(tt-w*(p2+y*p3));
1998346e333Sjtc 		r += (tf + p); break;
2008346e333Sjtc 	      case 2:
2018346e333Sjtc 		p1 = y*(u0+y*(u1+y*(u2+y*(u3+y*(u4+y*u5)))));
2028346e333Sjtc 		p2 = one+y*(v1+y*(v2+y*(v3+y*(v4+y*v5))));
2038346e333Sjtc 		r += (-(float)0.5*y + p1/p2);
2048346e333Sjtc 	    }
2058346e333Sjtc 	}
2068346e333Sjtc 	else if(ix<0x41000000) { 			/* x < 8.0 */
2078346e333Sjtc 	    i = (int)x;
2088346e333Sjtc 	    t = zero;
2098346e333Sjtc 	    y = x-(float)i;
2108346e333Sjtc 	    p = y*(s0+y*(s1+y*(s2+y*(s3+y*(s4+y*(s5+y*s6))))));
2118346e333Sjtc 	    q = one+y*(r1+y*(r2+y*(r3+y*(r4+y*(r5+y*r6)))));
2128346e333Sjtc 	    r = half*y+p/q;
2138346e333Sjtc 	    z = one;	/* lgamma(1+s) = log(s) + lgamma(s) */
2148346e333Sjtc 	    switch(i) {
2158346e333Sjtc 	    case 7: z *= (y+(float)6.0);	/* FALLTHRU */
2168346e333Sjtc 	    case 6: z *= (y+(float)5.0);	/* FALLTHRU */
2178346e333Sjtc 	    case 5: z *= (y+(float)4.0);	/* FALLTHRU */
2188346e333Sjtc 	    case 4: z *= (y+(float)3.0);	/* FALLTHRU */
2198346e333Sjtc 	    case 3: z *= (y+(float)2.0);	/* FALLTHRU */
2208346e333Sjtc 		    r += __ieee754_logf(z); break;
2218346e333Sjtc 	    }
2228346e333Sjtc     /* 8.0 <= x < 2**58 */
2238346e333Sjtc 	} else if (ix < 0x5c800000) {
2248346e333Sjtc 	    t = __ieee754_logf(x);
2258346e333Sjtc 	    z = one/x;
2268346e333Sjtc 	    y = z*z;
2278346e333Sjtc 	    w = w0+z*(w1+y*(w2+y*(w3+y*(w4+y*(w5+y*w6)))));
2288346e333Sjtc 	    r = (x-half)*(t-one)+w;
2298346e333Sjtc 	} else
2308346e333Sjtc     /* 2**58 <= x <= inf */
2318346e333Sjtc 	    r =  x*(__ieee754_logf(x)-one);
2328346e333Sjtc 	if(hx<0) r = nadj - r;
2338346e333Sjtc 	return r;
2348346e333Sjtc }
235