Upstream version 11.40.271.0
[platform/framework/web/crosswalk.git] / src / v8 / src / third_party / fdlibm / fdlibm.js
1 // The following is adapted from fdlibm (http://www.netlib.org/fdlibm),
2 //
3 // ====================================================
4 // Copyright (C) 1993-2004 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
5 //
6 // Developed at SunSoft, a Sun Microsystems, Inc. business.
7 // Permission to use, copy, modify, and distribute this
8 // software is freely granted, provided that this notice
9 // is preserved.
10 // ====================================================
11 //
12 // The original source code covered by the above license above has been
13 // modified significantly by Google Inc.
14 // Copyright 2014 the V8 project authors. All rights reserved.
15 //
16 // The following is a straightforward translation of fdlibm routines
17 // by Raymond Toy (rtoy@google.com).
18
19 // Double constants that do not have empty lower 32 bits are found in fdlibm.cc
20 // and exposed through kMath as typed array. We assume the compiler to convert
21 // from decimal to binary accurately enough to produce the intended values.
22 // kMath is initialized to a Float64Array during genesis and not writable.
23 var kMath;
24
25 const INVPIO2 = kMath[0];
26 const PIO2_1  = kMath[1];
27 const PIO2_1T = kMath[2];
28 const PIO2_2  = kMath[3];
29 const PIO2_2T = kMath[4];
30 const PIO2_3  = kMath[5];
31 const PIO2_3T = kMath[6];
32 const PIO4    = kMath[32];
33 const PIO4LO  = kMath[33];
34
35 // Compute k and r such that x - k*pi/2 = r where |r| < pi/4. For
36 // precision, r is returned as two values y0 and y1 such that r = y0 + y1
37 // to more than double precision.
38 macro REMPIO2(X)
39   var n, y0, y1;
40   var hx = %_DoubleHi(X);
41   var ix = hx & 0x7fffffff;
42
43   if (ix < 0x4002d97c) {
44     // |X| ~< 3*pi/4, special case with n = +/- 1
45     if (hx > 0) {
46       var z = X - PIO2_1;
47       if (ix != 0x3ff921fb) {
48         // 33+53 bit pi is good enough
49         y0 = z - PIO2_1T;
50         y1 = (z - y0) - PIO2_1T;
51       } else {
52         // near pi/2, use 33+33+53 bit pi
53         z -= PIO2_2;
54         y0 = z - PIO2_2T;
55         y1 = (z - y0) - PIO2_2T;
56       }
57       n = 1;
58     } else {
59       // Negative X
60       var z = X + PIO2_1;
61       if (ix != 0x3ff921fb) {
62         // 33+53 bit pi is good enough
63         y0 = z + PIO2_1T;
64         y1 = (z - y0) + PIO2_1T;
65       } else {
66         // near pi/2, use 33+33+53 bit pi
67         z += PIO2_2;
68         y0 = z + PIO2_2T;
69         y1 = (z - y0) + PIO2_2T;
70       }
71       n = -1;
72     }
73   } else if (ix <= 0x413921fb) {
74     // |X| ~<= 2^19*(pi/2), medium size
75     var t = MathAbs(X);
76     n = (t * INVPIO2 + 0.5) | 0;
77     var r = t - n * PIO2_1;
78     var w = n * PIO2_1T;
79     // First round good to 85 bit
80     y0 = r - w;
81     if (ix - (%_DoubleHi(y0) & 0x7ff00000) > 0x1000000) {
82       // 2nd iteration needed, good to 118
83       t = r;
84       w = n * PIO2_2;
85       r = t - w;
86       w = n * PIO2_2T - ((t - r) - w);
87       y0 = r - w;
88       if (ix - (%_DoubleHi(y0) & 0x7ff00000) > 0x3100000) {
89         // 3rd iteration needed. 151 bits accuracy
90         t = r;
91         w = n * PIO2_3;
92         r = t - w;
93         w = n * PIO2_3T - ((t - r) - w);
94         y0 = r - w;
95       }
96     }
97     y1 = (r - y0) - w;
98     if (hx < 0) {
99       n = -n;
100       y0 = -y0;
101       y1 = -y1;
102     }
103   } else {
104     // Need to do full Payne-Hanek reduction here.
105     var r = %RemPiO2(X);
106     n = r[0];
107     y0 = r[1];
108     y1 = r[2];
109   }
110 endmacro
111
112
113 // __kernel_sin(X, Y, IY)
114 // kernel sin function on [-pi/4, pi/4], pi/4 ~ 0.7854
115 // Input X is assumed to be bounded by ~pi/4 in magnitude.
116 // Input Y is the tail of X so that x = X + Y.
117 //
118 // Algorithm
119 //  1. Since ieee_sin(-x) = -ieee_sin(x), we need only to consider positive x.
120 //  2. ieee_sin(x) is approximated by a polynomial of degree 13 on
121 //     [0,pi/4]
122 //                           3            13
123 //          sin(x) ~ x + S1*x + ... + S6*x
124 //     where
125 //
126 //    |ieee_sin(x)    2     4     6     8     10     12  |     -58
127 //    |----- - (1+S1*x +S2*x +S3*x +S4*x +S5*x  +S6*x   )| <= 2
128 //    |  x                                               |
129 //
130 //  3. ieee_sin(X+Y) = ieee_sin(X) + sin'(X')*Y
131 //              ~ ieee_sin(X) + (1-X*X/2)*Y
132 //     For better accuracy, let
133 //               3      2      2      2      2
134 //          r = X *(S2+X *(S3+X *(S4+X *(S5+X *S6))))
135 //     then                   3    2
136 //          sin(x) = X + (S1*X + (X *(r-Y/2)+Y))
137 //
138 macro KSIN(x)
139 kMath[7+x]
140 endmacro
141
142 macro RETURN_KERNELSIN(X, Y, SIGN)
143   var z = X * X;
144   var v = z * X;
145   var r = KSIN(1) + z * (KSIN(2) + z * (KSIN(3) +
146                     z * (KSIN(4) + z * KSIN(5))));
147   return (X - ((z * (0.5 * Y - v * r) - Y) - v * KSIN(0))) SIGN;
148 endmacro
149
150 // __kernel_cos(X, Y)
151 // kernel cos function on [-pi/4, pi/4], pi/4 ~ 0.785398164
152 // Input X is assumed to be bounded by ~pi/4 in magnitude.
153 // Input Y is the tail of X so that x = X + Y.
154 //
155 // Algorithm
156 //  1. Since ieee_cos(-x) = ieee_cos(x), we need only to consider positive x.
157 //  2. ieee_cos(x) is approximated by a polynomial of degree 14 on
158 //     [0,pi/4]
159 //                                   4            14
160 //          cos(x) ~ 1 - x*x/2 + C1*x + ... + C6*x
161 //     where the remez error is
162 //
163 //  |                   2     4     6     8     10    12     14 |     -58
164 //  |ieee_cos(x)-(1-.5*x +C1*x +C2*x +C3*x +C4*x +C5*x  +C6*x  )| <= 2
165 //  |                                                           |
166 //
167 //                 4     6     8     10    12     14
168 //  3. let r = C1*x +C2*x +C3*x +C4*x +C5*x  +C6*x  , then
169 //         ieee_cos(x) = 1 - x*x/2 + r
170 //     since ieee_cos(X+Y) ~ ieee_cos(X) - ieee_sin(X)*Y
171 //                    ~ ieee_cos(X) - X*Y,
172 //     a correction term is necessary in ieee_cos(x) and hence
173 //         cos(X+Y) = 1 - (X*X/2 - (r - X*Y))
174 //     For better accuracy when x > 0.3, let qx = |x|/4 with
175 //     the last 32 bits mask off, and if x > 0.78125, let qx = 0.28125.
176 //     Then
177 //         cos(X+Y) = (1-qx) - ((X*X/2-qx) - (r-X*Y)).
178 //     Note that 1-qx and (X*X/2-qx) is EXACT here, and the
179 //     magnitude of the latter is at least a quarter of X*X/2,
180 //     thus, reducing the rounding error in the subtraction.
181 //
182 macro KCOS(x)
183 kMath[13+x]
184 endmacro
185
186 macro RETURN_KERNELCOS(X, Y, SIGN)
187   var ix = %_DoubleHi(X) & 0x7fffffff;
188   var z = X * X;
189   var r = z * (KCOS(0) + z * (KCOS(1) + z * (KCOS(2)+
190           z * (KCOS(3) + z * (KCOS(4) + z * KCOS(5))))));
191   if (ix < 0x3fd33333) {  // |x| ~< 0.3
192     return (1 - (0.5 * z - (z * r - X * Y))) SIGN;
193   } else {
194     var qx;
195     if (ix > 0x3fe90000) {  // |x| > 0.78125
196       qx = 0.28125;
197     } else {
198       qx = %_ConstructDouble(%_DoubleHi(0.25 * X), 0);
199     }
200     var hz = 0.5 * z - qx;
201     return (1 - qx - (hz - (z * r - X * Y))) SIGN;
202   }
203 endmacro
204
205
206 // kernel tan function on [-pi/4, pi/4], pi/4 ~ 0.7854
207 // Input x is assumed to be bounded by ~pi/4 in magnitude.
208 // Input y is the tail of x.
209 // Input k indicates whether ieee_tan (if k = 1) or -1/tan (if k = -1)
210 // is returned.
211 //
212 // Algorithm
213 //  1. Since ieee_tan(-x) = -ieee_tan(x), we need only to consider positive x.
214 //  2. if x < 2^-28 (hx<0x3e300000 0), return x with inexact if x!=0.
215 //  3. ieee_tan(x) is approximated by a odd polynomial of degree 27 on
216 //     [0,0.67434]
217 //                           3             27
218 //          tan(x) ~ x + T1*x + ... + T13*x
219 //     where
220 //
221 //     |ieee_tan(x)    2     4            26   |     -59.2
222 //     |----- - (1+T1*x +T2*x +.... +T13*x    )| <= 2
223 //     |  x                                    |
224 //
225 //     Note: ieee_tan(x+y) = ieee_tan(x) + tan'(x)*y
226 //                    ~ ieee_tan(x) + (1+x*x)*y
227 //     Therefore, for better accuracy in computing ieee_tan(x+y), let
228 //               3      2      2       2       2
229 //          r = x *(T2+x *(T3+x *(...+x *(T12+x *T13))))
230 //     then
231 //                              3    2
232 //          tan(x+y) = x + (T1*x + (x *(r+y)+y))
233 //
234 //  4. For x in [0.67434,pi/4],  let y = pi/4 - x, then
235 //          tan(x) = ieee_tan(pi/4-y) = (1-ieee_tan(y))/(1+ieee_tan(y))
236 //                 = 1 - 2*(ieee_tan(y) - (ieee_tan(y)^2)/(1+ieee_tan(y)))
237 //
238 // Set returnTan to 1 for tan; -1 for cot.  Anything else is illegal
239 // and will cause incorrect results.
240 //
241 macro KTAN(x)
242 kMath[19+x]
243 endmacro
244
245 function KernelTan(x, y, returnTan) {
246   var z;
247   var w;
248   var hx = %_DoubleHi(x);
249   var ix = hx & 0x7fffffff;
250
251   if (ix < 0x3e300000) {  // |x| < 2^-28
252     if (((ix | %_DoubleLo(x)) | (returnTan + 1)) == 0) {
253       // x == 0 && returnTan = -1
254       return 1 / MathAbs(x);
255     } else {
256       if (returnTan == 1) {
257         return x;
258       } else {
259         // Compute -1/(x + y) carefully
260         var w = x + y;
261         var z = %_ConstructDouble(%_DoubleHi(w), 0);
262         var v = y - (z - x);
263         var a = -1 / w;
264         var t = %_ConstructDouble(%_DoubleHi(a), 0);
265         var s = 1 + t * z;
266         return t + a * (s + t * v);
267       }
268     }
269   }
270   if (ix >= 0x3fe59428) {  // |x| > .6744
271     if (x < 0) {
272       x = -x;
273       y = -y;
274     }
275     z = PIO4 - x;
276     w = PIO4LO - y;
277     x = z + w;
278     y = 0;
279   }
280   z = x * x;
281   w = z * z;
282
283   // Break x^5 * (T1 + x^2*T2 + ...) into
284   // x^5 * (T1 + x^4*T3 + ... + x^20*T11) +
285   // x^5 * (x^2 * (T2 + x^4*T4 + ... + x^22*T12))
286   var r = KTAN(1) + w * (KTAN(3) + w * (KTAN(5) +
287                     w * (KTAN(7) + w * (KTAN(9) + w * KTAN(11)))));
288   var v = z * (KTAN(2) + w * (KTAN(4) + w * (KTAN(6) +
289                          w * (KTAN(8) + w * (KTAN(10) + w * KTAN(12))))));
290   var s = z * x;
291   r = y + z * (s * (r + v) + y);
292   r = r + KTAN(0) * s;
293   w = x + r;
294   if (ix >= 0x3fe59428) {
295     return (1 - ((hx >> 30) & 2)) *
296       (returnTan - 2.0 * (x - (w * w / (w + returnTan) - r)));
297   }
298   if (returnTan == 1) {
299     return w;
300   } else {
301     z = %_ConstructDouble(%_DoubleHi(w), 0);
302     v = r - (z - x);
303     var a = -1 / w;
304     var t = %_ConstructDouble(%_DoubleHi(a), 0);
305     s = 1 + t * z;
306     return t + a * (s + t * v);
307   }
308 }
309
310 function MathSinSlow(x) {
311   REMPIO2(x);
312   var sign = 1 - (n & 2);
313   if (n & 1) {
314     RETURN_KERNELCOS(y0, y1, * sign);
315   } else {
316     RETURN_KERNELSIN(y0, y1, * sign);
317   }
318 }
319
320 function MathCosSlow(x) {
321   REMPIO2(x);
322   if (n & 1) {
323     var sign = (n & 2) - 1;
324     RETURN_KERNELSIN(y0, y1, * sign);
325   } else {
326     var sign = 1 - (n & 2);
327     RETURN_KERNELCOS(y0, y1, * sign);
328   }
329 }
330
331 // ECMA 262 - 15.8.2.16
332 function MathSin(x) {
333   x = x * 1;  // Convert to number.
334   if ((%_DoubleHi(x) & 0x7fffffff) <= 0x3fe921fb) {
335     // |x| < pi/4, approximately.  No reduction needed.
336     RETURN_KERNELSIN(x, 0, /* empty */);
337   }
338   return MathSinSlow(x);
339 }
340
341 // ECMA 262 - 15.8.2.7
342 function MathCos(x) {
343   x = x * 1;  // Convert to number.
344   if ((%_DoubleHi(x) & 0x7fffffff) <= 0x3fe921fb) {
345     // |x| < pi/4, approximately.  No reduction needed.
346     RETURN_KERNELCOS(x, 0, /* empty */);
347   }
348   return MathCosSlow(x);
349 }
350
351 // ECMA 262 - 15.8.2.18
352 function MathTan(x) {
353   x = x * 1;  // Convert to number.
354   if ((%_DoubleHi(x) & 0x7fffffff) <= 0x3fe921fb) {
355     // |x| < pi/4, approximately.  No reduction needed.
356     return KernelTan(x, 0, 1);
357   }
358   REMPIO2(x);
359   return KernelTan(y0, y1, (n & 1) ? -1 : 1);
360 }
361
362 // ES6 draft 09-27-13, section 20.2.2.20.
363 // Math.log1p
364 //
365 // Method :                  
366 //   1. Argument Reduction: find k and f such that 
367 //                      1+x = 2^k * (1+f), 
368 //         where  sqrt(2)/2 < 1+f < sqrt(2) .
369 //
370 //      Note. If k=0, then f=x is exact. However, if k!=0, then f
371 //      may not be representable exactly. In that case, a correction
372 //      term is need. Let u=1+x rounded. Let c = (1+x)-u, then
373 //      log(1+x) - log(u) ~ c/u. Thus, we proceed to compute log(u),
374 //      and add back the correction term c/u.
375 //      (Note: when x > 2**53, one can simply return log(x))
376 //
377 //   2. Approximation of log1p(f).
378 //      Let s = f/(2+f) ; based on log(1+f) = log(1+s) - log(1-s)
379 //            = 2s + 2/3 s**3 + 2/5 s**5 + .....,
380 //            = 2s + s*R
381 //      We use a special Reme algorithm on [0,0.1716] to generate 
382 //      a polynomial of degree 14 to approximate R The maximum error 
383 //      of this polynomial approximation is bounded by 2**-58.45. In
384 //      other words,
385 //                      2      4      6      8      10      12      14
386 //          R(z) ~ Lp1*s +Lp2*s +Lp3*s +Lp4*s +Lp5*s  +Lp6*s  +Lp7*s
387 //      (the values of Lp1 to Lp7 are listed in the program)
388 //      and
389 //          |      2          14          |     -58.45
390 //          | Lp1*s +...+Lp7*s    -  R(z) | <= 2 
391 //          |                             |
392 //      Note that 2s = f - s*f = f - hfsq + s*hfsq, where hfsq = f*f/2.
393 //      In order to guarantee error in log below 1ulp, we compute log
394 //      by
395 //              log1p(f) = f - (hfsq - s*(hfsq+R)).
396 //
397 //      3. Finally, log1p(x) = k*ln2 + log1p(f).  
398 //                           = k*ln2_hi+(f-(hfsq-(s*(hfsq+R)+k*ln2_lo)))
399 //         Here ln2 is split into two floating point number: 
400 //                      ln2_hi + ln2_lo,
401 //         where n*ln2_hi is always exact for |n| < 2000.
402 //
403 // Special cases:
404 //      log1p(x) is NaN with signal if x < -1 (including -INF) ; 
405 //      log1p(+INF) is +INF; log1p(-1) is -INF with signal;
406 //      log1p(NaN) is that NaN with no signal.
407 //
408 // Accuracy:
409 //      according to an error analysis, the error is always less than
410 //      1 ulp (unit in the last place).
411 //
412 // Constants:
413 //      Constants are found in fdlibm.cc. We assume the C++ compiler to convert
414 //      from decimal to binary accurately enough to produce the intended values.
415 //
416 // Note: Assuming log() return accurate answer, the following
417 //       algorithm can be used to compute log1p(x) to within a few ULP:
418 //
419 //              u = 1+x;
420 //              if (u==1.0) return x ; else
421 //                          return log(u)*(x/(u-1.0));
422 //
423 //       See HP-15C Advanced Functions Handbook, p.193.
424 //
425 const LN2_HI    = kMath[34];
426 const LN2_LO    = kMath[35];
427 const TWO54     = kMath[36];
428 const TWO_THIRD = kMath[37];
429 macro KLOG1P(x)
430 (kMath[38+x])
431 endmacro
432
433 function MathLog1p(x) {
434   x = x * 1;  // Convert to number.
435   var hx = %_DoubleHi(x);
436   var ax = hx & 0x7fffffff;
437   var k = 1;
438   var f = x;
439   var hu = 1;
440   var c = 0;
441   var u = x;
442
443   if (hx < 0x3fda827a) {
444     // x < 0.41422
445     if (ax >= 0x3ff00000) {  // |x| >= 1
446       if (x === -1) {
447         return -INFINITY;  // log1p(-1) = -inf
448       } else {
449         return NAN;  // log1p(x<-1) = NaN
450       }
451     } else if (ax < 0x3c900000)  {
452       // For |x| < 2^-54 we can return x.
453       return x;
454     } else if (ax < 0x3e200000) {
455       // For |x| < 2^-29 we can use a simple two-term Taylor series.
456       return x - x * x * 0.5;
457     }
458
459     if ((hx > 0) || (hx <= -0x402D413D)) {  // (int) 0xbfd2bec3 = -0x402d413d
460       // -.2929 < x < 0.41422
461       k = 0;
462     }
463   }
464
465   // Handle Infinity and NAN
466   if (hx >= 0x7ff00000) return x;
467
468   if (k !== 0) {
469     if (hx < 0x43400000) {
470       // x < 2^53
471       u = 1 + x;
472       hu = %_DoubleHi(u);
473       k = (hu >> 20) - 1023;
474       c = (k > 0) ? 1 - (u - x) : x - (u - 1);
475       c = c / u;
476     } else {
477       hu = %_DoubleHi(u);
478       k = (hu >> 20) - 1023;
479     }
480     hu = hu & 0xfffff;
481     if (hu < 0x6a09e) {
482       u = %_ConstructDouble(hu | 0x3ff00000, %_DoubleLo(u));  // Normalize u.
483     } else {
484       ++k;
485       u = %_ConstructDouble(hu | 0x3fe00000, %_DoubleLo(u));  // Normalize u/2.
486       hu = (0x00100000 - hu) >> 2;
487     }
488     f = u - 1;
489   }
490
491   var hfsq = 0.5 * f * f;
492   if (hu === 0) {
493     // |f| < 2^-20;
494     if (f === 0) {
495       if (k === 0) {
496         return 0.0;
497       } else {
498         return k * LN2_HI + (c + k * LN2_LO);
499       }
500     }
501     var R = hfsq * (1 - TWO_THIRD * f);
502     if (k === 0) {
503       return f - R;
504     } else {
505       return k * LN2_HI - ((R - (k * LN2_LO + c)) - f);
506     }
507   }
508
509   var s = f / (2 + f); 
510   var z = s * s;
511   var R = z * (KLOG1P(0) + z * (KLOG1P(1) + z *
512               (KLOG1P(2) + z * (KLOG1P(3) + z *
513               (KLOG1P(4) + z * (KLOG1P(5) + z * KLOG1P(6)))))));
514   if (k === 0) {
515     return f - (hfsq - s * (hfsq + R));
516   } else {
517     return k * LN2_HI - ((hfsq - (s * (hfsq + R) + (k * LN2_LO + c))) - f);
518   }
519 }
520
521 // ES6 draft 09-27-13, section 20.2.2.14.
522 // Math.expm1
523 // Returns exp(x)-1, the exponential of x minus 1.
524 //
525 // Method
526 //   1. Argument reduction:
527 //      Given x, find r and integer k such that
528 //
529 //               x = k*ln2 + r,  |r| <= 0.5*ln2 ~ 0.34658  
530 //
531 //      Here a correction term c will be computed to compensate 
532 //      the error in r when rounded to a floating-point number.
533 //
534 //   2. Approximating expm1(r) by a special rational function on
535 //      the interval [0,0.34658]:
536 //      Since
537 //          r*(exp(r)+1)/(exp(r)-1) = 2+ r^2/6 - r^4/360 + ...
538 //      we define R1(r*r) by
539 //          r*(exp(r)+1)/(exp(r)-1) = 2+ r^2/6 * R1(r*r)
540 //      That is,
541 //          R1(r**2) = 6/r *((exp(r)+1)/(exp(r)-1) - 2/r)
542 //                   = 6/r * ( 1 + 2.0*(1/(exp(r)-1) - 1/r))
543 //                   = 1 - r^2/60 + r^4/2520 - r^6/100800 + ...
544 //      We use a special Remes algorithm on [0,0.347] to generate 
545 //      a polynomial of degree 5 in r*r to approximate R1. The 
546 //      maximum error of this polynomial approximation is bounded 
547 //      by 2**-61. In other words,
548 //          R1(z) ~ 1.0 + Q1*z + Q2*z**2 + Q3*z**3 + Q4*z**4 + Q5*z**5
549 //      where   Q1  =  -1.6666666666666567384E-2,
550 //              Q2  =   3.9682539681370365873E-4,
551 //              Q3  =  -9.9206344733435987357E-6,
552 //              Q4  =   2.5051361420808517002E-7,
553 //              Q5  =  -6.2843505682382617102E-9;
554 //      (where z=r*r, and the values of Q1 to Q5 are listed below)
555 //      with error bounded by
556 //          |                  5           |     -61
557 //          | 1.0+Q1*z+...+Q5*z   -  R1(z) | <= 2 
558 //          |                              |
559 //
560 //      expm1(r) = exp(r)-1 is then computed by the following 
561 //      specific way which minimize the accumulation rounding error: 
562 //                             2     3
563 //                            r     r    [ 3 - (R1 + R1*r/2)  ]
564 //            expm1(r) = r + --- + --- * [--------------------]
565 //                            2     2    [ 6 - r*(3 - R1*r/2) ]
566 //
567 //      To compensate the error in the argument reduction, we use
568 //              expm1(r+c) = expm1(r) + c + expm1(r)*c 
569 //                         ~ expm1(r) + c + r*c 
570 //      Thus c+r*c will be added in as the correction terms for
571 //      expm1(r+c). Now rearrange the term to avoid optimization 
572 //      screw up:
573 //                      (      2                                    2 )
574 //                      ({  ( r    [ R1 -  (3 - R1*r/2) ]  )  }    r  )
575 //       expm1(r+c)~r - ({r*(--- * [--------------------]-c)-c} - --- )
576 //                      ({  ( 2    [ 6 - r*(3 - R1*r/2) ]  )  }    2  )
577 //                      (                                             )
578 //
579 //                 = r - E
580 //   3. Scale back to obtain expm1(x):
581 //      From step 1, we have
582 //         expm1(x) = either 2^k*[expm1(r)+1] - 1
583 //                  = or     2^k*[expm1(r) + (1-2^-k)]
584 //   4. Implementation notes:
585 //      (A). To save one multiplication, we scale the coefficient Qi
586 //           to Qi*2^i, and replace z by (x^2)/2.
587 //      (B). To achieve maximum accuracy, we compute expm1(x) by
588 //        (i)   if x < -56*ln2, return -1.0, (raise inexact if x!=inf)
589 //        (ii)  if k=0, return r-E
590 //        (iii) if k=-1, return 0.5*(r-E)-0.5
591 //        (iv)  if k=1 if r < -0.25, return 2*((r+0.5)- E)
592 //                     else          return  1.0+2.0*(r-E);
593 //        (v)   if (k<-2||k>56) return 2^k(1-(E-r)) - 1 (or exp(x)-1)
594 //        (vi)  if k <= 20, return 2^k((1-2^-k)-(E-r)), else
595 //        (vii) return 2^k(1-((E+2^-k)-r)) 
596 //
597 // Special cases:
598 //      expm1(INF) is INF, expm1(NaN) is NaN;
599 //      expm1(-INF) is -1, and
600 //      for finite argument, only expm1(0)=0 is exact.
601 //
602 // Accuracy:
603 //      according to an error analysis, the error is always less than
604 //      1 ulp (unit in the last place).
605 //
606 // Misc. info.
607 //      For IEEE double 
608 //          if x > 7.09782712893383973096e+02 then expm1(x) overflow
609 //
610 const KEXPM1_OVERFLOW = kMath[45];
611 const INVLN2          = kMath[46];
612 macro KEXPM1(x)
613 (kMath[47+x])
614 endmacro
615
616 function MathExpm1(x) {
617   x = x * 1;  // Convert to number.
618   var y;
619   var hi;
620   var lo;
621   var k;
622   var t;
623   var c;
624     
625   var hx = %_DoubleHi(x);
626   var xsb = hx & 0x80000000;     // Sign bit of x
627   var y = (xsb === 0) ? x : -x;  // y = |x|
628   hx &= 0x7fffffff;              // High word of |x|
629
630   // Filter out huge and non-finite argument
631   if (hx >= 0x4043687a) {     // if |x| ~=> 56 * ln2
632     if (hx >= 0x40862e42) {   // if |x| >= 709.78
633       if (hx >= 0x7ff00000) {
634         // expm1(inf) = inf; expm1(-inf) = -1; expm1(nan) = nan;
635         return (x === -INFINITY) ? -1 : x;
636       }
637       if (x > KEXPM1_OVERFLOW) return INFINITY;  // Overflow
638     }
639     if (xsb != 0) return -1;  // x < -56 * ln2, return -1.
640   }
641
642   // Argument reduction
643   if (hx > 0x3fd62e42) {    // if |x| > 0.5 * ln2
644     if (hx < 0x3ff0a2b2) {  // and |x| < 1.5 * ln2
645       if (xsb === 0) {
646         hi = x - LN2_HI;
647         lo = LN2_LO;
648         k = 1;
649       } else {
650         hi = x + LN2_HI;
651         lo = -LN2_LO;
652         k = -1;
653       }
654     } else {
655       k = (INVLN2 * x + ((xsb === 0) ? 0.5 : -0.5)) | 0;
656       t = k;
657       // t * ln2_hi is exact here.
658       hi = x - t * LN2_HI;
659       lo = t * LN2_LO;
660     }
661     x = hi - lo;
662     c = (hi - x) - lo;
663   } else if (hx < 0x3c900000)   {
664     // When |x| < 2^-54, we can return x.
665     return x;
666   } else {
667     // Fall through.
668     k = 0;
669   }
670
671   // x is now in primary range
672   var hfx = 0.5 * x;
673   var hxs = x * hfx;
674   var r1 = 1 + hxs * (KEXPM1(0) + hxs * (KEXPM1(1) + hxs *
675                      (KEXPM1(2) + hxs * (KEXPM1(3) + hxs * KEXPM1(4)))));
676   t = 3 - r1 * hfx;
677   var e = hxs * ((r1 - t) / (6 - x * t));
678   if (k === 0) {  // c is 0
679     return x - (x*e - hxs);
680   } else {
681     e = (x * (e - c) - c);
682     e -= hxs;
683     if (k === -1) return 0.5 * (x - e) - 0.5;
684     if (k === 1) {
685       if (x < -0.25) return -2 * (e - (x + 0.5));
686       return 1 + 2 * (x - e);
687     }
688
689     if (k <= -2 || k > 56) {
690       // suffice to return exp(x) + 1
691       y = 1 - (e - x);
692       // Add k to y's exponent
693       y = %_ConstructDouble(%_DoubleHi(y) + (k << 20), %_DoubleLo(y));
694       return y - 1;
695     }
696     if (k < 20) {
697       // t = 1 - 2^k
698       t = %_ConstructDouble(0x3ff00000 - (0x200000 >> k), 0);
699       y = t - (e - x);
700       // Add k to y's exponent
701       y = %_ConstructDouble(%_DoubleHi(y) + (k << 20), %_DoubleLo(y));
702     } else {
703       // t = 2^-k
704       t = %_ConstructDouble((0x3ff - k) << 20, 0);
705       y = x - (e + t);
706       y += 1;
707       // Add k to y's exponent
708       y = %_ConstructDouble(%_DoubleHi(y) + (k << 20), %_DoubleLo(y));
709     }
710   }
711   return y;
712 }
713
714
715 // ES6 draft 09-27-13, section 20.2.2.30.
716 // Math.sinh
717 // Method :
718 // mathematically sinh(x) if defined to be (exp(x)-exp(-x))/2
719 //      1. Replace x by |x| (sinh(-x) = -sinh(x)).
720 //      2.
721 //                                                  E + E/(E+1)
722 //          0        <= x <= 22     :  sinh(x) := --------------, E=expm1(x)
723 //                                                      2
724 //
725 //          22       <= x <= lnovft :  sinh(x) := exp(x)/2 
726 //          lnovft   <= x <= ln2ovft:  sinh(x) := exp(x/2)/2 * exp(x/2)
727 //          ln2ovft  <  x           :  sinh(x) := x*shuge (overflow)
728 //
729 // Special cases:
730 //      sinh(x) is |x| if x is +Infinity, -Infinity, or NaN.
731 //      only sinh(0)=0 is exact for finite x.
732 //
733 const KSINH_OVERFLOW = kMath[52];
734 const TWO_M28 = 3.725290298461914e-9;  // 2^-28, empty lower half
735 const LOG_MAXD = 709.7822265625;  // 0x40862e42 00000000, empty lower half
736
737 function MathSinh(x) {
738   x = x * 1;  // Convert to number.
739   var h = (x < 0) ? -0.5 : 0.5;
740   // |x| in [0, 22]. return sign(x)*0.5*(E+E/(E+1))
741   var ax = MathAbs(x);
742   if (ax < 22) {
743     // For |x| < 2^-28, sinh(x) = x
744     if (ax < TWO_M28) return x;
745     var t = MathExpm1(ax);
746     if (ax < 1) return h * (2 * t - t * t / (t + 1));
747     return h * (t + t / (t + 1));
748   }
749   // |x| in [22, log(maxdouble)], return 0.5 * exp(|x|)
750   if (ax < LOG_MAXD) return h * MathExp(ax);
751   // |x| in [log(maxdouble), overflowthreshold]
752   // overflowthreshold = 710.4758600739426
753   if (ax <= KSINH_OVERFLOW) {
754     var w = MathExp(0.5 * ax);
755     var t = h * w;
756     return t * w;
757   }
758   // |x| > overflowthreshold or is NaN.
759   // Return Infinity of the appropriate sign or NaN.
760   return x * INFINITY;
761 }
762
763
764 // ES6 draft 09-27-13, section 20.2.2.12.
765 // Math.cosh
766 // Method : 
767 // mathematically cosh(x) if defined to be (exp(x)+exp(-x))/2
768 //      1. Replace x by |x| (cosh(x) = cosh(-x)). 
769 //      2.
770 //                                                      [ exp(x) - 1 ]^2 
771 //          0        <= x <= ln2/2  :  cosh(x) := 1 + -------------------
772 //                                                         2*exp(x)
773 //
774 //                                                 exp(x) + 1/exp(x)
775 //          ln2/2    <= x <= 22     :  cosh(x) := -------------------
776 //                                                        2
777 //          22       <= x <= lnovft :  cosh(x) := exp(x)/2 
778 //          lnovft   <= x <= ln2ovft:  cosh(x) := exp(x/2)/2 * exp(x/2)
779 //          ln2ovft  <  x           :  cosh(x) := huge*huge (overflow)
780 //
781 // Special cases:
782 //      cosh(x) is |x| if x is +INF, -INF, or NaN.
783 //      only cosh(0)=1 is exact for finite x.
784 //
785 const KCOSH_OVERFLOW = kMath[52];
786
787 function MathCosh(x) {
788   x = x * 1;  // Convert to number.
789   var ix = %_DoubleHi(x) & 0x7fffffff;
790   // |x| in [0,0.5*log2], return 1+expm1(|x|)^2/(2*exp(|x|))
791   if (ix < 0x3fd62e43) {
792     var t = MathExpm1(MathAbs(x));
793     var w = 1 + t;
794     // For |x| < 2^-55, cosh(x) = 1
795     if (ix < 0x3c800000) return w;
796     return 1 + (t * t) / (w + w);
797   }
798   // |x| in [0.5*log2, 22], return (exp(|x|)+1/exp(|x|)/2
799   if (ix < 0x40360000) {
800     var t = MathExp(MathAbs(x));
801     return 0.5 * t + 0.5 / t;
802   }
803   // |x| in [22, log(maxdouble)], return half*exp(|x|)
804   if (ix < 0x40862e42) return 0.5 * MathExp(MathAbs(x));
805   // |x| in [log(maxdouble), overflowthreshold]
806   if (MathAbs(x) <= KCOSH_OVERFLOW) {
807     var w = MathExp(0.5 * MathAbs(x));
808     var t = 0.5 * w;
809     return t * w;
810   }
811   if (NUMBER_IS_NAN(x)) return x;
812   // |x| > overflowthreshold.
813   return INFINITY;
814 }