]> oss.titaniummirror.com Git - msp430-gcc.git/blobdiff - mpfr/expm1.c
Imported gcc-4.4.3
[msp430-gcc.git] / mpfr / expm1.c
diff --git a/mpfr/expm1.c b/mpfr/expm1.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..5886d18
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,174 @@
+/* mpfr_expm1 -- Compute exp(x)-1
+
+Copyright 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009 Free Software Foundation, Inc.
+Contributed by the Arenaire and Cacao projects, INRIA.
+
+This file is part of the GNU MPFR Library.
+
+The GNU MPFR Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your
+option) any later version.
+
+The GNU MPFR Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
+License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+along with the GNU MPFR Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston,
+MA 02110-1301, USA. */
+
+#define MPFR_NEED_LONGLONG_H
+#include "mpfr-impl.h"
+
+ /* The computation of expm1 is done by
+    expm1(x)=exp(x)-1
+ */
+
+int
+mpfr_expm1 (mpfr_ptr y, mpfr_srcptr x , mp_rnd_t rnd_mode)
+{
+  int inexact;
+  mp_exp_t ex;
+  MPFR_SAVE_EXPO_DECL (expo);
+
+  if (MPFR_UNLIKELY (MPFR_IS_SINGULAR (x)))
+    {
+      if (MPFR_IS_NAN (x))
+        {
+          MPFR_SET_NAN (y);
+          MPFR_RET_NAN;
+        }
+      /* check for inf or -inf (expm1(-inf)=-1) */
+      else if (MPFR_IS_INF (x))
+        {
+          if (MPFR_IS_POS (x))
+            {
+              MPFR_SET_INF (y);
+              MPFR_SET_POS (y);
+              MPFR_RET (0);
+            }
+          else
+            return mpfr_set_si (y, -1, rnd_mode);
+        }
+      else
+        {
+          MPFR_ASSERTD (MPFR_IS_ZERO (x));
+          MPFR_SET_ZERO (y);   /* expm1(+/- 0) = +/- 0 */
+          MPFR_SET_SAME_SIGN (y, x);
+          MPFR_RET (0);
+        }
+    }
+
+  ex = MPFR_GET_EXP (x);
+  if (ex < 0)
+    {
+      /* For -1 < x < 0, abs(expm1(x)-x) < x^2/2.
+         For 0 < x < 1,  abs(expm1(x)-x) < x^2. */
+      if (MPFR_IS_POS (x))
+        MPFR_FAST_COMPUTE_IF_SMALL_INPUT (y, x, - ex, 0, 1, rnd_mode, {});
+      else
+        MPFR_FAST_COMPUTE_IF_SMALL_INPUT (y, x, - ex, 1, 0, rnd_mode, {});
+    }
+
+  MPFR_SAVE_EXPO_MARK (expo);
+
+  if (MPFR_IS_NEG (x) && ex > 5)  /* x <= -32 */
+    {
+      mpfr_t minus_one, t;
+      mp_exp_t err;
+
+      mpfr_init2 (minus_one, 2);
+      mpfr_init2 (t, 64);
+      mpfr_set_si (minus_one, -1, GMP_RNDN);
+      mpfr_const_log2 (t, GMP_RNDU); /* round upward since x is negative */
+      mpfr_div (t, x, t, GMP_RNDU); /* > x / ln(2) */
+      err = mpfr_cmp_si (t, MPFR_EMIN_MIN >= -LONG_MAX ?
+                         MPFR_EMIN_MIN : -LONG_MAX) <= 0 ?
+        - (MPFR_EMIN_MIN >= -LONG_MAX ? MPFR_EMIN_MIN : -LONG_MAX) :
+        - mpfr_get_si (t, GMP_RNDU);
+      /* exp(x) = 2^(x/ln(2))
+               <= 2^max(MPFR_EMIN_MIN,-LONG_MAX,ceil(x/ln(2)+epsilon))
+         with epsilon > 0 */
+      mpfr_clear (t);
+      MPFR_SMALL_INPUT_AFTER_SAVE_EXPO (y, minus_one, err, 0, 0, rnd_mode,
+                                        expo, { mpfr_clear (minus_one); });
+      mpfr_clear (minus_one);
+    }
+
+  /* General case */
+  {
+    /* Declaration of the intermediary variable */
+    mpfr_t t;
+    /* Declaration of the size variable */
+    mp_prec_t Ny = MPFR_PREC(y);   /* target precision */
+    mp_prec_t Nt;                  /* working precision */
+    mp_exp_t err, exp_te;          /* error */
+    MPFR_ZIV_DECL (loop);
+
+    /* compute the precision of intermediary variable */
+    /* the optimal number of bits : see algorithms.tex */
+    Nt = Ny + MPFR_INT_CEIL_LOG2 (Ny) + 6;
+
+    /* if |x| is smaller than 2^(-e), we will loose about e bits in the
+       subtraction exp(x) - 1 */
+    if (ex < 0)
+      Nt += - ex;
+
+    /* initialize auxiliary variable */
+    mpfr_init2 (t, Nt);
+
+    /* First computation of expm1 */
+    MPFR_ZIV_INIT (loop, Nt);
+    for (;;)
+      {
+        MPFR_BLOCK_DECL (flags);
+
+        /* exp(x) may overflow and underflow */
+        MPFR_BLOCK (flags, mpfr_exp (t, x, GMP_RNDN));
+        if (MPFR_OVERFLOW (flags))
+          {
+            inexact = mpfr_overflow (y, rnd_mode, MPFR_SIGN_POS);
+            MPFR_SAVE_EXPO_UPDATE_FLAGS (expo, MPFR_FLAGS_OVERFLOW);
+            break;
+          }
+        else if (MPFR_UNDERFLOW (flags))
+          {
+            inexact = mpfr_set_si (y, -1, rnd_mode);
+            MPFR_ASSERTD (inexact == 0);
+            inexact = -1;
+            if (MPFR_IS_LIKE_RNDZ (rnd_mode, 1))
+              {
+                inexact = 1;
+                mpfr_nexttozero (y);
+              }
+            break;
+          }
+
+        exp_te = MPFR_GET_EXP (t);         /* FIXME: exp(x) may overflow! */
+        mpfr_sub_ui (t, t, 1, GMP_RNDN);   /* exp(x)-1 */
+
+        /* error estimate */
+        /*err=Nt-(__gmpfr_ceil_log2(1+pow(2,MPFR_EXP(te)-MPFR_EXP(t))));*/
+        err = Nt - (MAX (exp_te - MPFR_GET_EXP (t), 0) + 1);
+
+        if (MPFR_LIKELY (MPFR_CAN_ROUND (t, err, Ny, rnd_mode)))
+          {
+            inexact = mpfr_set (y, t, rnd_mode);
+            break;
+          }
+
+        /* increase the precision */
+        MPFR_ZIV_NEXT (loop, Nt);
+        mpfr_set_prec (t, Nt);
+      }
+    MPFR_ZIV_FREE (loop);
+
+    mpfr_clear (t);
+  }
+
+  MPFR_SAVE_EXPO_FREE (expo);
+  return mpfr_check_range (y, inexact, rnd_mode);
+}