1 /*
2  * Double-precision vector e^(x+tail) function.
3  *
4  * Copyright (c) 2019-2023, Arm Limited.
5  * SPDX-License-Identifier: MIT OR Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6  */
7 
8 #include "v_math.h"
9 #include "math_config.h"
10 #if V_SUPPORTED
11 #include "v_exp_tail.h"
12 
13 #define C1 v_f64 (C1_scal)
14 #define C2 v_f64 (C2_scal)
15 #define C3 v_f64 (C3_scal)
16 #define InvLn2 v_f64 (InvLn2_scal)
17 #define Ln2hi v_f64 (Ln2hi_scal)
18 #define Ln2lo v_f64 (Ln2lo_scal)
19 
20 #define IndexMask v_u64 (IndexMask_scal)
21 #define Shift v_f64 (Shift_scal)
22 #define Thres v_f64 (Thres_scal)
23 
24 VPCS_ATTR
25 static v_f64_t
specialcase(v_f64_t s,v_f64_t y,v_f64_t n)26 specialcase (v_f64_t s, v_f64_t y, v_f64_t n)
27 {
28   v_f64_t absn = v_abs_f64 (n);
29 
30   /* 2^(n/N) may overflow, break it up into s1*s2.  */
31   v_u64_t b = v_cond_u64 (n <= v_f64 (0.0)) & v_u64 (0x6000000000000000);
32   v_f64_t s1 = v_as_f64_u64 (v_u64 (0x7000000000000000) - b);
33   v_f64_t s2 = v_as_f64_u64 (v_as_u64_f64 (s) - v_u64 (0x3010000000000000) + b);
34   v_u64_t cmp = v_cond_u64 (absn > v_f64 (1280.0 * N));
35   v_f64_t r1 = s1 * s1;
36   v_f64_t r0 = v_fma_f64 (y, s2, s2) * s1;
37   return v_as_f64_u64 ((cmp & v_as_u64_f64 (r1)) | (~cmp & v_as_u64_f64 (r0)));
38 }
39 
40 VPCS_ATTR
V_NAME(exp_tail)41 v_f64_t V_NAME (exp_tail) (v_f64_t x, v_f64_t xtail)
42 {
43   v_f64_t n, r, s, y, z;
44   v_u64_t cmp, u, e, i;
45 
46   cmp = v_cond_u64 (v_abs_f64 (x) > Thres);
47 
48   /* n = round(x/(ln2/N)).  */
49   z = v_fma_f64 (x, InvLn2, Shift);
50   u = v_as_u64_f64 (z);
51   n = z - Shift;
52 
53   /* r = x - n*ln2/N.  */
54   r = x;
55   r = v_fma_f64 (-Ln2hi, n, r);
56   r = v_fma_f64 (-Ln2lo, n, r);
57 
58   e = u << (52 - V_EXP_TAIL_TABLE_BITS);
59   i = u & IndexMask;
60 
61   /* y = tail + exp(r) - 1 ~= r + C1 r^2 + C2 r^3 + C3 r^4.  */
62   y = v_fma_f64 (C3, r, C2);
63   y = v_fma_f64 (y, r, C1);
64   y = v_fma_f64 (y, r, v_f64 (1.0));
65   y = v_fma_f64 (y, r, xtail);
66 
67   /* s = 2^(n/N).  */
68   u = v_lookup_u64 (Tab, i);
69   s = v_as_f64_u64 (u + e);
70 
71   if (unlikely (v_any_u64 (cmp)))
72     return specialcase (s, y, n);
73   return v_fma_f64 (y, s, s);
74 }
75 #endif
76