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/[iris-fmw]/trunk/framework/src/misc/iris_allegrex.h

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Revision 280 - (show annotations) (download) (as text)
Tue Jul 10 09:41:50 2012 UTC (11 years, 10 months ago) by shirayanagi
File MIME type: text/x-chdr
File size: 9631 byte(s) 
バグ修正
1 //======================================================================
2 //-----------------------------------------------------------------------
3 /**
4 * @file iris_allegrex.h
5 * @brief ファイル
6 *
7 * @author t.sirayanagi
8 * @version 1.0
9 *
10 * @par copyright
11 * Copyright (C) 2009-2011 Takazumi Shirayanagi\n
12 * The new BSD License is applied to this software.
13 * see iris_LICENSE.txt
14 */
15 //-----------------------------------------------------------------------
16 //======================================================================
17 #ifndef INCG_IRIS_iris_allegrex_H_
18 #define INCG_IRIS_iris_allegrex_H_
19
20 //======================================================================
21 // include
22 #include "../iris_inchead.h"
23 #include "../iris_stdlib.h"
24
25 //======================================================================
26 // define
27
28 EXTERN_C_BEGIN
29
30 //======================================================================
31 // inline function
32
33 /**
34 * @brief ビットが立っている総数を算出
35 * Count All One
36 * @param val [in] = 検査値
37 * @return 結果
38 */
39 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_cao(IrisU32 val)
40 {
41 val = (val & 0x55555555) + (val >> 1 & 0x55555555);
42 val = (val & 0x33333333) + (val >> 2 & 0x33333333);
43 val = (val & 0x0f0f0f0f) + (val >> 4 & 0x0f0f0f0f);
44 val = (val & 0x00ff00ff) + (val >> 8 & 0x00ff00ff);
45 return (IrisS32)((val & 0x0000ffff) + (val >>16 & 0x0000ffff));
46 }
47
48 /**
49 * @brief ビットが寝ている総数を算出
50 * Count All Zero
51 * @param val [in] = 検査値
52 * @return 結果
53 */
54 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_caz(IrisU32 val)
55 {
56 return iris_allegrex_cao(~val);
57 }
58
59 /**
60 * @brief MSBから0が続く個数を算出
61 * Count Leading Zero
62 * @param val [in] = 検査値
63 * @return 結果
64 */
65 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_clz(IrisArgU32 val)
66 {
67 IrisS32 n = 1;
68 IrisU32 ui = val;
69 if( ui == 0 ) return 32;
70 #ifdef __BIG_ENDIAN__
71 if( (ui&0xFFFF) == 0 ) { n += 16; ui >>= 16; }
72 if( (ui&0x00FF) == 0 ) { n += 8; ui >>= 8; }
73 if( (ui&0x000F) == 0 ) { n += 4; ui >>= 4; }
74 if( (ui&0x0003) == 0 ) { n += 2; ui >>= 2; }
75 n -= ui & 0x1;
76 #else
77 if( (ui>>16) == 0 ) { n += 16; ui <<= 16; }
78 if( (ui>>24) == 0 ) { n += 8; ui <<= 8; }
79 if( (ui>>28) == 0 ) { n += 4; ui <<= 4; }
80 if( (ui>>30) == 0 ) { n += 2; ui <<= 2; }
81 n -= (IrisS32)((ui>>31) & 0x1);
82 #endif
83 return n;
84 }
85
86 /**
87 * @brief MSBから1が続く個数を算出
88 * Count Leading One
89 * @param val [in] = 検査値
90 * @return 結果
91 */
92 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_clo(IrisArgU32 val)
93 {
94 return iris_allegrex_clz(~val);
95 }
96
97 /**
98 * @brief LSBから0が続く個数を算出
99 * Count Trailing Zero
100 * @param val [in] = 検査値
101 * @return 結果
102 */
103 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_ctz(IrisArgU32 val)
104 {
105 IrisS32 n = 1;
106 IrisU32 ui = val;
107 if( ui == 0 ) return 32;
108 #ifdef __BIG_ENDIAN__
109 if( (ui>>16) == 0 ) { n += 16; ui <<= 16; }
110 if( (ui>>24) == 0 ) { n += 8; ui <<= 8; }
111 if( (ui>>28) == 0 ) { n += 4; ui <<= 4; }
112 if( (ui>>30) == 0 ) { n += 2; ui <<= 2; }
113 n -= (ui>>31) & 0x1;
114 #else
115 if( (ui&0xFFFF) == 0 ) { n += 16; ui >>= 16; }
116 if( (ui&0x00FF) == 0 ) { n += 8; ui >>= 8; }
117 if( (ui&0x000F) == 0 ) { n += 4; ui >>= 4; }
118 if( (ui&0x0003) == 0 ) { n += 2; ui >>= 2; }
119 n -= (IrisS32)(ui & 0x1);
120 #endif
121 return n;
122 }
123
124 /**
125 * @brief LSBから1が続く個数を算出
126 * Count Trailing One
127 * @param val [in] = 検査値
128 * @return 結果
129 */
130 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_cto(IrisArgU32 val)
131 {
132 return iris_allegrex_ctz(~val);
133 }
134
135 /**
136 * @brief max
137 * @param val1 [in] = 検査値
138 * @param val2 [in] = 検査値
139 * @return 大きい方の値
140 */
141 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_max(IrisArgS32 val1, IrisArgS32 val2)
142 {
143 return (val1 > val2) ? val1 : val2;
144 }
145
146 /**
147 * @brief min
148 * @param val1 [in] = 検査値
149 * @param val2 [in] = 検査値
150 * @return 小さい方の値
151 */
152 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_min(IrisArgS32 val1, IrisArgS32 val2)
153 {
154 return (val1 < val2) ? val1 : val2;
155 }
156
157 /**
158 * @brief bit 7符号拡張
159 * Sign-Extend Byte
160 * @param val [in] = 値
161 * @return 結果
162 */
163 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_seb(IrisArgS8 val)
164 {
165 return (IrisS32)val;
166 }
167
168 /**
169 * @brief bit 15符号拡張
170 * Sign-Extend Half
171 * @param val [in] = 値
172 * @return 結果
173 */
174 STATICINLINE IrisS32 iris_allegrex_seh(IrisArgS16 val)
175 {
176 return (IrisS32)val;
177 }
178
179 /**
180 * @brief バイト単位でワード内スワップ
181 * Word Swap Byte within Word
182 * @param val [in] = 値
183 * @return 結果
184 */
185 STATICINLINE IrisU32 iris_allegrex_wsbw(IrisArgU32 val)
186 {
187 return (IrisU32)( ((val&0xFF) << 24) | ((val&0xFF00) << 8) | ((val>>8) & 0xFF00) | ((val>>24) & 0xFF) );
188 }
189
190 /**
191 * @brief バイト単位でハーフワード内スワップ
192 * Word Swap Byte within Halfword
193 * @param val [in] = 値
194 * @return 結果
195 */
196 STATICINLINE IrisU32 iris_allegrex_wsbh(IrisArgU32 val)
197 {
198 return (IrisU32)( ((val<<8) & 0xFF00FF00) | ((val>>8) & 0x00FF00FF) );
199 }
200
201 /**
202 * @brief ビット単位でワード内スワップ
203 * Bit Reverse
204 * @param val [in] = 値
205 * @return 結果
206 */
207 STATICINLINE IrisU32 iris_allegrex_bitrev(IrisArgU32 val)
208 {
209 IrisU32 n = 0;
210 for( int i=0; i < 32; ++i ) n |= ((val>>i) & 0x1) << (31-i);
211 return n;
212 }
213
214 IRIS_PRAGMA_INTRINSIC_BEGIN(_lrotl)
215 IRIS_PRAGMA_INTRINSIC_BEGIN(_lrotr)
216
217 /**
218 * @brief 右にnビット回転ｎ
219 * @param [in] x = 値
220 * @param [in] n = シフト数
221 * @return 回転後の値
222 */
223 STATICINLINE IrisU32 iris_allegrex_rotr(IrisArgU32 x, IrisArgInt n)
224 {
225 #ifdef _MSC_VER
226 return ::_lrotr(x, n);
227 #else
228 return IRIS_rotr32(x, n);
229 #endif
230 }
231
232 /**
233 * @brief 左にnビット回転ｎ
234 * @param [in] x = 値
235 * @param [in] n = シフト数
236 * @return 回転後の値
237 */
238 STATICINLINE IrisU32 iris_allegrex_rotl(IrisArgU32 x, IrisArgInt n)
239 {
240 #ifdef _MSC_VER
241 return ::_lrotl(x, n);
242 #else
243 return IRIS_rotl32(x, n);
244 #endif
245 }
246
247 IRIS_PRAGMA_INTRINSIC_END(_lrotl)
248 IRIS_PRAGMA_INTRINSIC_END(_lrotr)
249
250 /**
251 * @brief ビットの抜き出し
252 * @param [in] val = 値
253 * @param [in] pos = 抜き出し開始位置
254 * @param [in] size = 抜き出し開始位置
255 * @return valのposビット位置からsizeビットを抜き出し、右詰した結果
256 */
257 STATICINLINE IrisU32 iris_allegrex_ext(IrisArgU32 val, IrisArgU32 pos, IrisArgU32 size)
258 {
259 return (IrisU32)( ((val>>pos)<<(32 - size)) >> (32-size) );
260 }
261
262 /**
263 * @brief ビットの挿入
264 * @param [in] val1 = 値
265 * @param [in] val2 = 挿入する値
266 * @param [in] pos = 抜き出し開始位置
267 * @param [in] size = 抜き出し開始位置
268 * @return val2の下位sizeビットをval1のposに挿入した結果
269 */
270 STATICINLINE IrisU32 iris_allegrex_ins(IrisArgU32 val1, IrisArgU32 val2, IrisArgU32 pos, IrisArgU32 size)
271 {
272 IrisU32 mask = (IrisU32)(((0x1 << (size+1)) - 1) << pos);
273 return (IrisU32)( (val1 & ~mask) | ((val2 << pos) & mask) );
274 }
275
276 /**
277 * @brief 2のべき乗か判断する
278 * @param [in] val = 検査値
279 * @return 真偽値
280 */
281 STATICINLINE IrisBool iris_allegrex_ispow2(IrisArgU32 val)
282 {
283 return (val & (val - 1)) == 0 ? IRIS_TRUE : IRIS_FALSE;
284 }
285
286 /**
287 * @brief 逆数
288 * @param [in] fs = 入力
289 * @return 結果
290 */
291 STATICINLINE IrisF32 iris_allegrex_rcpf(IrisArgF32 fs)
292 {
293 IrisFInt fi;
294 if( (*(IrisS32*)&fs & 0x7FFFFFFF) == 0 ) return MATH_F32_P_INF_BITS;
295 fi.iv = (IrisU32)(0x7F000000 - *(IrisS32*)&fs);
296 fi.fv *= (2.0f - (fi.fv * fs));
297 fi.fv *= (2.0f - (fi.fv * fs));
298 return fi.fv * (2.0f - (fi.fv * fs));
299 }
300
301 /**
302 * @brief floorf
303 * @param [in] fs = 入力
304 * @return 結果
305 */
306 STATICINLINE IrisF32 iris_allegrex_floorf(IrisArgF32 fs)
307 {
308 #if 1
309 return (IrisF32)(IrisS32)fs;
310 #else
311 IrisS32 bias = 0xBF7FFFFF & ((*(IrisS32*)&fs) >> 31);
312 return (IrisF32)( (IrisS32)( fs + (*(IrisF32*)&bias) ) );
313 #endif
314 }
315
316 /**
317 * @brief ceilf
318 * @param [in] fs = 入力
319 * @return 結果
320 */
321 STATICINLINE IrisF32 iris_allegrex_ceilf(IrisArgF32 fs)
322 {
323 IrisF32Int fi;
324 fi.fv = fs;
325 fi.iv = 0x3F7FFFFF & ((((IrisS32)fi.iv) ^ (IrisS32)0x80000000) >> 31);
326 return (IrisF32)( (IrisS32)( fs + fi.fv ) );
327 }
328
329 /**
330 * @brief sqrtf
331 * @param [in] fs = 入力
332 * @return 平方根
333 */
334 STATICINLINE IrisF32 iris_allegrex_sqrtf(IrisArgF32 fs)
335 {
336 IrisF32Int fi;
337 fi.fv = fs;
338 if( fi.iv <= 0 )
339 {
340 if( (fi.iv & 0x7FFFFFFF) == 0 ) return fs;
341 fi.iv = MATH_F32_N_QNAN_BITS;
342 return fi.fv;
343 }
344 IrisF32Int x, y;
345 x.iv = fi.iv + 0xFF800000;
346 y.iv = (IrisU32)(0x5F3759DF - (fi.iv >> 1));
347
348 y.fv *= (1.5f - ( y.fv * y.fv * x.fv ));
349 y.fv *= (1.5f - ( y.fv * y.fv * x.fv ));
350 return (y.fv * (1.5f - (y.fv * y.fv * x.fv))) * fs;
351 }
352
353 /**
354 * @brief rsqrtf
355 * @param [in] fs = 入力
356 * @return 平方根
357 */
358 STATICINLINE IrisF32 iris_allegrex_rsqrtf(IrisArgF32 fs)
359 {
360 IrisF32Int fi;
361 fi.fv = fs;
362 if( fi.iv & 0x80000000 )
363 {
364 IrisFInt r;
365 r.iv = MATH_F32_N_INF_BITS;
366 return r.fv;
367 }
368 IrisF32Int x, y;
369 x.iv = fi.iv + 0xFF800000;
370 y.iv = (IrisU32)(0x5F3759DF - (fi.iv >> 1));
371
372 y.fv *= (1.5f - ( y.fv * y.fv * x.fv ));
373 y.fv *= (1.5f - ( y.fv * y.fv * x.fv ));
374 return (y.fv * (1.5f - (y.fv * y.fv * x.fv)));
375 }
376
377 /**
378 * @brief hypot
379 * Moler-Morrison Algorithm での実装
380 * @param [in] fa = 入力
381 * @param [in] fb = 入力
382 * @return √a*a + b*b
383 */
384 STATICINLINE IrisF32 iris_allegrex_hypotf(IrisArgF32 fa, IrisArgF32 fb)
385 {
386 //IrisF32 a = fabsf(fa);
387 //IrisF32 b = fabsf(fb);
388 IrisF32Int fia;
389 fia.fv = fa;
390 fia.iv &= 0x7FFFFFFF;
391 IrisF32Int fib;
392 fib.fv = fb;
393 fib.iv &= 0x7FFFFFFF;
394
395 if( fia.iv < fib.iv )
396 {
397 iris_xor_swap(fia.iv, fib.iv);
398 }
399 if( fib.iv == 0 ) return fia.fv;
400 IrisF32 s;
401 for( int i=0; i < 3; ++i )
402 {
403 s = fib.fv/fia.fv;
404 s *= s;
405 s /= 4+s;
406 fia.fv += 2*fia.fv*s;
407 fib.fv *= s;
408 }
409 return fia.fv;
410 }
411
412
413 EXTERN_C_END
414
415 #endif
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