xref: /freebsd/lib/msun/src/e_j0.c (revision 3a8617a83f16ffc9db4f96e1f0f21af94078e6b1)
13a8617a8SJordan K. Hubbard /* @(#)e_j0.c 5.1 93/09/24 */
23a8617a8SJordan K. Hubbard /*
33a8617a8SJordan K. Hubbard  * ====================================================
43a8617a8SJordan K. Hubbard  * Copyright (C) 1993 by Sun Microsystems, Inc. All rights reserved.
53a8617a8SJordan K. Hubbard  *
63a8617a8SJordan K. Hubbard  * Developed at SunPro, a Sun Microsystems, Inc. business.
73a8617a8SJordan K. Hubbard  * Permission to use, copy, modify, and distribute this
83a8617a8SJordan K. Hubbard  * software is freely granted, provided that this notice
93a8617a8SJordan K. Hubbard  * is preserved.
103a8617a8SJordan K. Hubbard  * ====================================================
113a8617a8SJordan K. Hubbard  */
123a8617a8SJordan K. Hubbard 
133a8617a8SJordan K. Hubbard #ifndef lint
143a8617a8SJordan K. Hubbard static char rcsid[] = "$Id: e_j0.c,v 1.6 1994/08/18 23:05:29 jtc Exp $";
153a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
163a8617a8SJordan K. Hubbard 
173a8617a8SJordan K. Hubbard /* __ieee754_j0(x), __ieee754_y0(x)
183a8617a8SJordan K. Hubbard  * Bessel function of the first and second kinds of order zero.
193a8617a8SJordan K. Hubbard  * Method -- j0(x):
203a8617a8SJordan K. Hubbard  *	1. For tiny x, we use j0(x) = 1 - x^2/4 + x^4/64 - ...
213a8617a8SJordan K. Hubbard  *	2. Reduce x to |x| since j0(x)=j0(-x),  and
223a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   for x in (0,2)
233a8617a8SJordan K. Hubbard  *		j0(x) = 1-z/4+ z^2*R0/S0,  where z = x*x;
243a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   (precision:  |j0-1+z/4-z^2R0/S0 |<2**-63.67 )
253a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   for x in (2,inf)
263a8617a8SJordan K. Hubbard  * 		j0(x) = sqrt(2/(pi*x))*(p0(x)*cos(x0)-q0(x)*sin(x0))
273a8617a8SJordan K. Hubbard  * 	   where x0 = x-pi/4. It is better to compute sin(x0),cos(x0)
283a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   as follow:
293a8617a8SJordan K. Hubbard  *		cos(x0) = cos(x)cos(pi/4)+sin(x)sin(pi/4)
303a8617a8SJordan K. Hubbard  *			= 1/sqrt(2) * (cos(x) + sin(x))
313a8617a8SJordan K. Hubbard  *		sin(x0) = sin(x)cos(pi/4)-cos(x)sin(pi/4)
323a8617a8SJordan K. Hubbard  *			= 1/sqrt(2) * (sin(x) - cos(x))
333a8617a8SJordan K. Hubbard  * 	   (To avoid cancellation, use
343a8617a8SJordan K. Hubbard  *		sin(x) +- cos(x) = -cos(2x)/(sin(x) -+ cos(x))
353a8617a8SJordan K. Hubbard  * 	    to compute the worse one.)
363a8617a8SJordan K. Hubbard  *
373a8617a8SJordan K. Hubbard  *	3 Special cases
383a8617a8SJordan K. Hubbard  *		j0(nan)= nan
393a8617a8SJordan K. Hubbard  *		j0(0) = 1
403a8617a8SJordan K. Hubbard  *		j0(inf) = 0
413a8617a8SJordan K. Hubbard  *
423a8617a8SJordan K. Hubbard  * Method -- y0(x):
433a8617a8SJordan K. Hubbard  *	1. For x<2.
443a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   Since
453a8617a8SJordan K. Hubbard  *		y0(x) = 2/pi*(j0(x)*(ln(x/2)+Euler) + x^2/4 - ...)
463a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   therefore y0(x)-2/pi*j0(x)*ln(x) is an even function.
473a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   We use the following function to approximate y0,
483a8617a8SJordan K. Hubbard  *		y0(x) = U(z)/V(z) + (2/pi)*(j0(x)*ln(x)), z= x^2
493a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   where
503a8617a8SJordan K. Hubbard  *		U(z) = u00 + u01*z + ... + u06*z^6
513a8617a8SJordan K. Hubbard  *		V(z) = 1  + v01*z + ... + v04*z^4
523a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   with absolute approximation error bounded by 2**-72.
533a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   Note: For tiny x, U/V = u0 and j0(x)~1, hence
543a8617a8SJordan K. Hubbard  *		y0(tiny) = u0 + (2/pi)*ln(tiny), (choose tiny<2**-27)
553a8617a8SJordan K. Hubbard  *	2. For x>=2.
563a8617a8SJordan K. Hubbard  * 		y0(x) = sqrt(2/(pi*x))*(p0(x)*cos(x0)+q0(x)*sin(x0))
573a8617a8SJordan K. Hubbard  * 	   where x0 = x-pi/4. It is better to compute sin(x0),cos(x0)
583a8617a8SJordan K. Hubbard  *	   by the method mentioned above.
593a8617a8SJordan K. Hubbard  *	3. Special cases: y0(0)=-inf, y0(x<0)=NaN, y0(inf)=0.
603a8617a8SJordan K. Hubbard  */
613a8617a8SJordan K. Hubbard 
623a8617a8SJordan K. Hubbard #include "math.h"
633a8617a8SJordan K. Hubbard #include "math_private.h"
643a8617a8SJordan K. Hubbard 
653a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
663a8617a8SJordan K. Hubbard static double pzero(double), qzero(double);
673a8617a8SJordan K. Hubbard #else
683a8617a8SJordan K. Hubbard static double pzero(), qzero();
693a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
703a8617a8SJordan K. Hubbard 
713a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
723a8617a8SJordan K. Hubbard static const double
733a8617a8SJordan K. Hubbard #else
743a8617a8SJordan K. Hubbard static double
753a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
763a8617a8SJordan K. Hubbard huge 	= 1e300,
773a8617a8SJordan K. Hubbard one	= 1.0,
783a8617a8SJordan K. Hubbard invsqrtpi=  5.64189583547756279280e-01, /* 0x3FE20DD7, 0x50429B6D */
793a8617a8SJordan K. Hubbard tpi      =  6.36619772367581382433e-01, /* 0x3FE45F30, 0x6DC9C883 */
803a8617a8SJordan K. Hubbard  		/* R0/S0 on [0, 2.00] */
813a8617a8SJordan K. Hubbard R02  =  1.56249999999999947958e-02, /* 0x3F8FFFFF, 0xFFFFFFFD */
823a8617a8SJordan K. Hubbard R03  = -1.89979294238854721751e-04, /* 0xBF28E6A5, 0xB61AC6E9 */
833a8617a8SJordan K. Hubbard R04  =  1.82954049532700665670e-06, /* 0x3EBEB1D1, 0x0C503919 */
843a8617a8SJordan K. Hubbard R05  = -4.61832688532103189199e-09, /* 0xBE33D5E7, 0x73D63FCE */
853a8617a8SJordan K. Hubbard S01  =  1.56191029464890010492e-02, /* 0x3F8FFCE8, 0x82C8C2A4 */
863a8617a8SJordan K. Hubbard S02  =  1.16926784663337450260e-04, /* 0x3F1EA6D2, 0xDD57DBF4 */
873a8617a8SJordan K. Hubbard S03  =  5.13546550207318111446e-07, /* 0x3EA13B54, 0xCE84D5A9 */
883a8617a8SJordan K. Hubbard S04  =  1.16614003333790000205e-09; /* 0x3E1408BC, 0xF4745D8F */
893a8617a8SJordan K. Hubbard 
903a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
913a8617a8SJordan K. Hubbard static const double zero = 0.0;
923a8617a8SJordan K. Hubbard #else
933a8617a8SJordan K. Hubbard static double zero = 0.0;
943a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
953a8617a8SJordan K. Hubbard 
963a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
973a8617a8SJordan K. Hubbard 	double __ieee754_j0(double x)
983a8617a8SJordan K. Hubbard #else
993a8617a8SJordan K. Hubbard 	double __ieee754_j0(x)
1003a8617a8SJordan K. Hubbard 	double x;
1013a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
1023a8617a8SJordan K. Hubbard {
1033a8617a8SJordan K. Hubbard 	double z, s,c,ss,cc,r,u,v;
1043a8617a8SJordan K. Hubbard 	int32_t hx,ix;
1053a8617a8SJordan K. Hubbard 
1063a8617a8SJordan K. Hubbard 	GET_HIGH_WORD(hx,x);
1073a8617a8SJordan K. Hubbard 	ix = hx&0x7fffffff;
1083a8617a8SJordan K. Hubbard 	if(ix>=0x7ff00000) return one/(x*x);
1093a8617a8SJordan K. Hubbard 	x = fabs(x);
1103a8617a8SJordan K. Hubbard 	if(ix >= 0x40000000) {	/* |x| >= 2.0 */
1113a8617a8SJordan K. Hubbard 		s = sin(x);
1123a8617a8SJordan K. Hubbard 		c = cos(x);
1133a8617a8SJordan K. Hubbard 		ss = s-c;
1143a8617a8SJordan K. Hubbard 		cc = s+c;
1153a8617a8SJordan K. Hubbard 		if(ix<0x7fe00000) {  /* make sure x+x not overflow */
1163a8617a8SJordan K. Hubbard 		    z = -cos(x+x);
1173a8617a8SJordan K. Hubbard 		    if ((s*c)<zero) cc = z/ss;
1183a8617a8SJordan K. Hubbard 		    else 	    ss = z/cc;
1193a8617a8SJordan K. Hubbard 		}
1203a8617a8SJordan K. Hubbard 	/*
1213a8617a8SJordan K. Hubbard 	 * j0(x) = 1/sqrt(pi) * (P(0,x)*cc - Q(0,x)*ss) / sqrt(x)
1223a8617a8SJordan K. Hubbard 	 * y0(x) = 1/sqrt(pi) * (P(0,x)*ss + Q(0,x)*cc) / sqrt(x)
1233a8617a8SJordan K. Hubbard 	 */
1243a8617a8SJordan K. Hubbard 		if(ix>0x48000000) z = (invsqrtpi*cc)/sqrt(x);
1253a8617a8SJordan K. Hubbard 		else {
1263a8617a8SJordan K. Hubbard 		    u = pzero(x); v = qzero(x);
1273a8617a8SJordan K. Hubbard 		    z = invsqrtpi*(u*cc-v*ss)/sqrt(x);
1283a8617a8SJordan K. Hubbard 		}
1293a8617a8SJordan K. Hubbard 		return z;
1303a8617a8SJordan K. Hubbard 	}
1313a8617a8SJordan K. Hubbard 	if(ix<0x3f200000) {	/* |x| < 2**-13 */
1323a8617a8SJordan K. Hubbard 	    if(huge+x>one) {	/* raise inexact if x != 0 */
1333a8617a8SJordan K. Hubbard 	        if(ix<0x3e400000) return one;	/* |x|<2**-27 */
1343a8617a8SJordan K. Hubbard 	        else 	      return one - 0.25*x*x;
1353a8617a8SJordan K. Hubbard 	    }
1363a8617a8SJordan K. Hubbard 	}
1373a8617a8SJordan K. Hubbard 	z = x*x;
1383a8617a8SJordan K. Hubbard 	r =  z*(R02+z*(R03+z*(R04+z*R05)));
1393a8617a8SJordan K. Hubbard 	s =  one+z*(S01+z*(S02+z*(S03+z*S04)));
1403a8617a8SJordan K. Hubbard 	if(ix < 0x3FF00000) {	/* |x| < 1.00 */
1413a8617a8SJordan K. Hubbard 	    return one + z*(-0.25+(r/s));
1423a8617a8SJordan K. Hubbard 	} else {
1433a8617a8SJordan K. Hubbard 	    u = 0.5*x;
1443a8617a8SJordan K. Hubbard 	    return((one+u)*(one-u)+z*(r/s));
1453a8617a8SJordan K. Hubbard 	}
1463a8617a8SJordan K. Hubbard }
1473a8617a8SJordan K. Hubbard 
1483a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
1493a8617a8SJordan K. Hubbard static const double
1503a8617a8SJordan K. Hubbard #else
1513a8617a8SJordan K. Hubbard static double
1523a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
1533a8617a8SJordan K. Hubbard u00  = -7.38042951086872317523e-02, /* 0xBFB2E4D6, 0x99CBD01F */
1543a8617a8SJordan K. Hubbard u01  =  1.76666452509181115538e-01, /* 0x3FC69D01, 0x9DE9E3FC */
1553a8617a8SJordan K. Hubbard u02  = -1.38185671945596898896e-02, /* 0xBF8C4CE8, 0xB16CFA97 */
1563a8617a8SJordan K. Hubbard u03  =  3.47453432093683650238e-04, /* 0x3F36C54D, 0x20B29B6B */
1573a8617a8SJordan K. Hubbard u04  = -3.81407053724364161125e-06, /* 0xBECFFEA7, 0x73D25CAD */
1583a8617a8SJordan K. Hubbard u05  =  1.95590137035022920206e-08, /* 0x3E550057, 0x3B4EABD4 */
1593a8617a8SJordan K. Hubbard u06  = -3.98205194132103398453e-11, /* 0xBDC5E43D, 0x693FB3C8 */
1603a8617a8SJordan K. Hubbard v01  =  1.27304834834123699328e-02, /* 0x3F8A1270, 0x91C9C71A */
1613a8617a8SJordan K. Hubbard v02  =  7.60068627350353253702e-05, /* 0x3F13ECBB, 0xF578C6C1 */
1623a8617a8SJordan K. Hubbard v03  =  2.59150851840457805467e-07, /* 0x3E91642D, 0x7FF202FD */
1633a8617a8SJordan K. Hubbard v04  =  4.41110311332675467403e-10; /* 0x3DFE5018, 0x3BD6D9EF */
1643a8617a8SJordan K. Hubbard 
1653a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
1663a8617a8SJordan K. Hubbard 	double __ieee754_y0(double x)
1673a8617a8SJordan K. Hubbard #else
1683a8617a8SJordan K. Hubbard 	double __ieee754_y0(x)
1693a8617a8SJordan K. Hubbard 	double x;
1703a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
1713a8617a8SJordan K. Hubbard {
1723a8617a8SJordan K. Hubbard 	double z, s,c,ss,cc,u,v;
1733a8617a8SJordan K. Hubbard 	int32_t hx,ix,lx;
1743a8617a8SJordan K. Hubbard 
1753a8617a8SJordan K. Hubbard 	EXTRACT_WORDS(hx,lx,x);
1763a8617a8SJordan K. Hubbard         ix = 0x7fffffff&hx;
1773a8617a8SJordan K. Hubbard     /* Y0(NaN) is NaN, y0(-inf) is Nan, y0(inf) is 0  */
1783a8617a8SJordan K. Hubbard 	if(ix>=0x7ff00000) return  one/(x+x*x);
1793a8617a8SJordan K. Hubbard         if((ix|lx)==0) return -one/zero;
1803a8617a8SJordan K. Hubbard         if(hx<0) return zero/zero;
1813a8617a8SJordan K. Hubbard         if(ix >= 0x40000000) {  /* |x| >= 2.0 */
1823a8617a8SJordan K. Hubbard         /* y0(x) = sqrt(2/(pi*x))*(p0(x)*sin(x0)+q0(x)*cos(x0))
1833a8617a8SJordan K. Hubbard          * where x0 = x-pi/4
1843a8617a8SJordan K. Hubbard          *      Better formula:
1853a8617a8SJordan K. Hubbard          *              cos(x0) = cos(x)cos(pi/4)+sin(x)sin(pi/4)
1863a8617a8SJordan K. Hubbard          *                      =  1/sqrt(2) * (sin(x) + cos(x))
1873a8617a8SJordan K. Hubbard          *              sin(x0) = sin(x)cos(3pi/4)-cos(x)sin(3pi/4)
1883a8617a8SJordan K. Hubbard          *                      =  1/sqrt(2) * (sin(x) - cos(x))
1893a8617a8SJordan K. Hubbard          * To avoid cancellation, use
1903a8617a8SJordan K. Hubbard          *              sin(x) +- cos(x) = -cos(2x)/(sin(x) -+ cos(x))
1913a8617a8SJordan K. Hubbard          * to compute the worse one.
1923a8617a8SJordan K. Hubbard          */
1933a8617a8SJordan K. Hubbard                 s = sin(x);
1943a8617a8SJordan K. Hubbard                 c = cos(x);
1953a8617a8SJordan K. Hubbard                 ss = s-c;
1963a8617a8SJordan K. Hubbard                 cc = s+c;
1973a8617a8SJordan K. Hubbard 	/*
1983a8617a8SJordan K. Hubbard 	 * j0(x) = 1/sqrt(pi) * (P(0,x)*cc - Q(0,x)*ss) / sqrt(x)
1993a8617a8SJordan K. Hubbard 	 * y0(x) = 1/sqrt(pi) * (P(0,x)*ss + Q(0,x)*cc) / sqrt(x)
2003a8617a8SJordan K. Hubbard 	 */
2013a8617a8SJordan K. Hubbard                 if(ix<0x7fe00000) {  /* make sure x+x not overflow */
2023a8617a8SJordan K. Hubbard                     z = -cos(x+x);
2033a8617a8SJordan K. Hubbard                     if ((s*c)<zero) cc = z/ss;
2043a8617a8SJordan K. Hubbard                     else            ss = z/cc;
2053a8617a8SJordan K. Hubbard                 }
2063a8617a8SJordan K. Hubbard                 if(ix>0x48000000) z = (invsqrtpi*ss)/sqrt(x);
2073a8617a8SJordan K. Hubbard                 else {
2083a8617a8SJordan K. Hubbard                     u = pzero(x); v = qzero(x);
2093a8617a8SJordan K. Hubbard                     z = invsqrtpi*(u*ss+v*cc)/sqrt(x);
2103a8617a8SJordan K. Hubbard                 }
2113a8617a8SJordan K. Hubbard                 return z;
2123a8617a8SJordan K. Hubbard 	}
2133a8617a8SJordan K. Hubbard 	if(ix<=0x3e400000) {	/* x < 2**-27 */
2143a8617a8SJordan K. Hubbard 	    return(u00 + tpi*__ieee754_log(x));
2153a8617a8SJordan K. Hubbard 	}
2163a8617a8SJordan K. Hubbard 	z = x*x;
2173a8617a8SJordan K. Hubbard 	u = u00+z*(u01+z*(u02+z*(u03+z*(u04+z*(u05+z*u06)))));
2183a8617a8SJordan K. Hubbard 	v = one+z*(v01+z*(v02+z*(v03+z*v04)));
2193a8617a8SJordan K. Hubbard 	return(u/v + tpi*(__ieee754_j0(x)*__ieee754_log(x)));
2203a8617a8SJordan K. Hubbard }
2213a8617a8SJordan K. Hubbard 
2223a8617a8SJordan K. Hubbard /* The asymptotic expansions of pzero is
2233a8617a8SJordan K. Hubbard  *	1 - 9/128 s^2 + 11025/98304 s^4 - ...,	where s = 1/x.
2243a8617a8SJordan K. Hubbard  * For x >= 2, We approximate pzero by
2253a8617a8SJordan K. Hubbard  * 	pzero(x) = 1 + (R/S)
2263a8617a8SJordan K. Hubbard  * where  R = pR0 + pR1*s^2 + pR2*s^4 + ... + pR5*s^10
2273a8617a8SJordan K. Hubbard  * 	  S = 1 + pS0*s^2 + ... + pS4*s^10
2283a8617a8SJordan K. Hubbard  * and
2293a8617a8SJordan K. Hubbard  *	| pzero(x)-1-R/S | <= 2  ** ( -60.26)
2303a8617a8SJordan K. Hubbard  */
2313a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
2323a8617a8SJordan K. Hubbard static const double pR8[6] = { /* for x in [inf, 8]=1/[0,0.125] */
2333a8617a8SJordan K. Hubbard #else
2343a8617a8SJordan K. Hubbard static double pR8[6] = { /* for x in [inf, 8]=1/[0,0.125] */
2353a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
2363a8617a8SJordan K. Hubbard   0.00000000000000000000e+00, /* 0x00000000, 0x00000000 */
2373a8617a8SJordan K. Hubbard  -7.03124999999900357484e-02, /* 0xBFB1FFFF, 0xFFFFFD32 */
2383a8617a8SJordan K. Hubbard  -8.08167041275349795626e+00, /* 0xC02029D0, 0xB44FA779 */
2393a8617a8SJordan K. Hubbard  -2.57063105679704847262e+02, /* 0xC0701102, 0x7B19E863 */
2403a8617a8SJordan K. Hubbard  -2.48521641009428822144e+03, /* 0xC0A36A6E, 0xCD4DCAFC */
2413a8617a8SJordan K. Hubbard  -5.25304380490729545272e+03, /* 0xC0B4850B, 0x36CC643D */
2423a8617a8SJordan K. Hubbard };
2433a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
2443a8617a8SJordan K. Hubbard static const double pS8[5] = {
2453a8617a8SJordan K. Hubbard #else
2463a8617a8SJordan K. Hubbard static double pS8[5] = {
2473a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
2483a8617a8SJordan K. Hubbard   1.16534364619668181717e+02, /* 0x405D2233, 0x07A96751 */
2493a8617a8SJordan K. Hubbard   3.83374475364121826715e+03, /* 0x40ADF37D, 0x50596938 */
2503a8617a8SJordan K. Hubbard   4.05978572648472545552e+04, /* 0x40E3D2BB, 0x6EB6B05F */
2513a8617a8SJordan K. Hubbard   1.16752972564375915681e+05, /* 0x40FC810F, 0x8F9FA9BD */
2523a8617a8SJordan K. Hubbard   4.76277284146730962675e+04, /* 0x40E74177, 0x4F2C49DC */
2533a8617a8SJordan K. Hubbard };
2543a8617a8SJordan K. Hubbard 
2553a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
2563a8617a8SJordan K. Hubbard static const double pR5[6] = { /* for x in [8,4.5454]=1/[0.125,0.22001] */
2573a8617a8SJordan K. Hubbard #else
2583a8617a8SJordan K. Hubbard static double pR5[6] = { /* for x in [8,4.5454]=1/[0.125,0.22001] */
2593a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
2603a8617a8SJordan K. Hubbard  -1.14125464691894502584e-11, /* 0xBDA918B1, 0x47E495CC */
2613a8617a8SJordan K. Hubbard  -7.03124940873599280078e-02, /* 0xBFB1FFFF, 0xE69AFBC6 */
2623a8617a8SJordan K. Hubbard  -4.15961064470587782438e+00, /* 0xC010A370, 0xF90C6BBF */
2633a8617a8SJordan K. Hubbard  -6.76747652265167261021e+01, /* 0xC050EB2F, 0x5A7D1783 */
2643a8617a8SJordan K. Hubbard  -3.31231299649172967747e+02, /* 0xC074B3B3, 0x6742CC63 */
2653a8617a8SJordan K. Hubbard  -3.46433388365604912451e+02, /* 0xC075A6EF, 0x28A38BD7 */
2663a8617a8SJordan K. Hubbard };
2673a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
2683a8617a8SJordan K. Hubbard static const double pS5[5] = {
2693a8617a8SJordan K. Hubbard #else
2703a8617a8SJordan K. Hubbard static double pS5[5] = {
2713a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
2723a8617a8SJordan K. Hubbard   6.07539382692300335975e+01, /* 0x404E6081, 0x0C98C5DE */
2733a8617a8SJordan K. Hubbard   1.05125230595704579173e+03, /* 0x40906D02, 0x5C7E2864 */
2743a8617a8SJordan K. Hubbard   5.97897094333855784498e+03, /* 0x40B75AF8, 0x8FBE1D60 */
2753a8617a8SJordan K. Hubbard   9.62544514357774460223e+03, /* 0x40C2CCB8, 0xFA76FA38 */
2763a8617a8SJordan K. Hubbard   2.40605815922939109441e+03, /* 0x40A2CC1D, 0xC70BE864 */
2773a8617a8SJordan K. Hubbard };
2783a8617a8SJordan K. Hubbard 
2793a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
2803a8617a8SJordan K. Hubbard static const double pR3[6] = {/* for x in [4.547,2.8571]=1/[0.2199,0.35001] */
2813a8617a8SJordan K. Hubbard #else
2823a8617a8SJordan K. Hubbard static double pR3[6] = {/* for x in [4.547,2.8571]=1/[0.2199,0.35001] */
2833a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
2843a8617a8SJordan K. Hubbard  -2.54704601771951915620e-09, /* 0xBE25E103, 0x6FE1AA86 */
2853a8617a8SJordan K. Hubbard  -7.03119616381481654654e-02, /* 0xBFB1FFF6, 0xF7C0E24B */
2863a8617a8SJordan K. Hubbard  -2.40903221549529611423e+00, /* 0xC00345B2, 0xAEA48074 */
2873a8617a8SJordan K. Hubbard  -2.19659774734883086467e+01, /* 0xC035F74A, 0x4CB94E14 */
2883a8617a8SJordan K. Hubbard  -5.80791704701737572236e+01, /* 0xC04D0A22, 0x420A1A45 */
2893a8617a8SJordan K. Hubbard  -3.14479470594888503854e+01, /* 0xC03F72AC, 0xA892D80F */
2903a8617a8SJordan K. Hubbard };
2913a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
2923a8617a8SJordan K. Hubbard static const double pS3[5] = {
2933a8617a8SJordan K. Hubbard #else
2943a8617a8SJordan K. Hubbard static double pS3[5] = {
2953a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
2963a8617a8SJordan K. Hubbard   3.58560338055209726349e+01, /* 0x4041ED92, 0x84077DD3 */
2973a8617a8SJordan K. Hubbard   3.61513983050303863820e+02, /* 0x40769839, 0x464A7C0E */
2983a8617a8SJordan K. Hubbard   1.19360783792111533330e+03, /* 0x4092A66E, 0x6D1061D6 */
2993a8617a8SJordan K. Hubbard   1.12799679856907414432e+03, /* 0x40919FFC, 0xB8C39B7E */
3003a8617a8SJordan K. Hubbard   1.73580930813335754692e+02, /* 0x4065B296, 0xFC379081 */
3013a8617a8SJordan K. Hubbard };
3023a8617a8SJordan K. Hubbard 
3033a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
3043a8617a8SJordan K. Hubbard static const double pR2[6] = {/* for x in [2.8570,2]=1/[0.3499,0.5] */
3053a8617a8SJordan K. Hubbard #else
3063a8617a8SJordan K. Hubbard static double pR2[6] = {/* for x in [2.8570,2]=1/[0.3499,0.5] */
3073a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
3083a8617a8SJordan K. Hubbard  -8.87534333032526411254e-08, /* 0xBE77D316, 0xE927026D */
3093a8617a8SJordan K. Hubbard  -7.03030995483624743247e-02, /* 0xBFB1FF62, 0x495E1E42 */
3103a8617a8SJordan K. Hubbard  -1.45073846780952986357e+00, /* 0xBFF73639, 0x8A24A843 */
3113a8617a8SJordan K. Hubbard  -7.63569613823527770791e+00, /* 0xC01E8AF3, 0xEDAFA7F3 */
3123a8617a8SJordan K. Hubbard  -1.11931668860356747786e+01, /* 0xC02662E6, 0xC5246303 */
3133a8617a8SJordan K. Hubbard  -3.23364579351335335033e+00, /* 0xC009DE81, 0xAF8FE70F */
3143a8617a8SJordan K. Hubbard };
3153a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
3163a8617a8SJordan K. Hubbard static const double pS2[5] = {
3173a8617a8SJordan K. Hubbard #else
3183a8617a8SJordan K. Hubbard static double pS2[5] = {
3193a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
3203a8617a8SJordan K. Hubbard   2.22202997532088808441e+01, /* 0x40363865, 0x908B5959 */
3213a8617a8SJordan K. Hubbard   1.36206794218215208048e+02, /* 0x4061069E, 0x0EE8878F */
3223a8617a8SJordan K. Hubbard   2.70470278658083486789e+02, /* 0x4070E786, 0x42EA079B */
3233a8617a8SJordan K. Hubbard   1.53875394208320329881e+02, /* 0x40633C03, 0x3AB6FAFF */
3243a8617a8SJordan K. Hubbard   1.46576176948256193810e+01, /* 0x402D50B3, 0x44391809 */
3253a8617a8SJordan K. Hubbard };
3263a8617a8SJordan K. Hubbard 
3273a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
3283a8617a8SJordan K. Hubbard 	static double pzero(double x)
3293a8617a8SJordan K. Hubbard #else
3303a8617a8SJordan K. Hubbard 	static double pzero(x)
3313a8617a8SJordan K. Hubbard 	double x;
3323a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
3333a8617a8SJordan K. Hubbard {
3343a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
3353a8617a8SJordan K. Hubbard 	const double *p,*q;
3363a8617a8SJordan K. Hubbard #else
3373a8617a8SJordan K. Hubbard 	double *p,*q;
3383a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
3393a8617a8SJordan K. Hubbard 	double z,r,s;
3403a8617a8SJordan K. Hubbard 	int32_t ix;
3413a8617a8SJordan K. Hubbard 	GET_HIGH_WORD(ix,x);
3423a8617a8SJordan K. Hubbard 	ix &= 0x7fffffff;
3433a8617a8SJordan K. Hubbard 	if(ix>=0x40200000)     {p = pR8; q= pS8;}
3443a8617a8SJordan K. Hubbard 	else if(ix>=0x40122E8B){p = pR5; q= pS5;}
3453a8617a8SJordan K. Hubbard 	else if(ix>=0x4006DB6D){p = pR3; q= pS3;}
3463a8617a8SJordan K. Hubbard 	else if(ix>=0x40000000){p = pR2; q= pS2;}
3473a8617a8SJordan K. Hubbard 	z = one/(x*x);
3483a8617a8SJordan K. Hubbard 	r = p[0]+z*(p[1]+z*(p[2]+z*(p[3]+z*(p[4]+z*p[5]))));
3493a8617a8SJordan K. Hubbard 	s = one+z*(q[0]+z*(q[1]+z*(q[2]+z*(q[3]+z*q[4]))));
3503a8617a8SJordan K. Hubbard 	return one+ r/s;
3513a8617a8SJordan K. Hubbard }
3523a8617a8SJordan K. Hubbard 
3533a8617a8SJordan K. Hubbard 
3543a8617a8SJordan K. Hubbard /* For x >= 8, the asymptotic expansions of qzero is
3553a8617a8SJordan K. Hubbard  *	-1/8 s + 75/1024 s^3 - ..., where s = 1/x.
3563a8617a8SJordan K. Hubbard  * We approximate pzero by
3573a8617a8SJordan K. Hubbard  * 	qzero(x) = s*(-1.25 + (R/S))
3583a8617a8SJordan K. Hubbard  * where  R = qR0 + qR1*s^2 + qR2*s^4 + ... + qR5*s^10
3593a8617a8SJordan K. Hubbard  * 	  S = 1 + qS0*s^2 + ... + qS5*s^12
3603a8617a8SJordan K. Hubbard  * and
3613a8617a8SJordan K. Hubbard  *	| qzero(x)/s +1.25-R/S | <= 2  ** ( -61.22)
3623a8617a8SJordan K. Hubbard  */
3633a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
3643a8617a8SJordan K. Hubbard static const double qR8[6] = { /* for x in [inf, 8]=1/[0,0.125] */
3653a8617a8SJordan K. Hubbard #else
3663a8617a8SJordan K. Hubbard static double qR8[6] = { /* for x in [inf, 8]=1/[0,0.125] */
3673a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
3683a8617a8SJordan K. Hubbard   0.00000000000000000000e+00, /* 0x00000000, 0x00000000 */
3693a8617a8SJordan K. Hubbard   7.32421874999935051953e-02, /* 0x3FB2BFFF, 0xFFFFFE2C */
3703a8617a8SJordan K. Hubbard   1.17682064682252693899e+01, /* 0x40278952, 0x5BB334D6 */
3713a8617a8SJordan K. Hubbard   5.57673380256401856059e+02, /* 0x40816D63, 0x15301825 */
3723a8617a8SJordan K. Hubbard   8.85919720756468632317e+03, /* 0x40C14D99, 0x3E18F46D */
3733a8617a8SJordan K. Hubbard   3.70146267776887834771e+04, /* 0x40E212D4, 0x0E901566 */
3743a8617a8SJordan K. Hubbard };
3753a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
3763a8617a8SJordan K. Hubbard static const double qS8[6] = {
3773a8617a8SJordan K. Hubbard #else
3783a8617a8SJordan K. Hubbard static double qS8[6] = {
3793a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
3803a8617a8SJordan K. Hubbard   1.63776026895689824414e+02, /* 0x406478D5, 0x365B39BC */
3813a8617a8SJordan K. Hubbard   8.09834494656449805916e+03, /* 0x40BFA258, 0x4E6B0563 */
3823a8617a8SJordan K. Hubbard   1.42538291419120476348e+05, /* 0x41016652, 0x54D38C3F */
3833a8617a8SJordan K. Hubbard   8.03309257119514397345e+05, /* 0x412883DA, 0x83A52B43 */
3843a8617a8SJordan K. Hubbard   8.40501579819060512818e+05, /* 0x4129A66B, 0x28DE0B3D */
3853a8617a8SJordan K. Hubbard  -3.43899293537866615225e+05, /* 0xC114FD6D, 0x2C9530C5 */
3863a8617a8SJordan K. Hubbard };
3873a8617a8SJordan K. Hubbard 
3883a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
3893a8617a8SJordan K. Hubbard static const double qR5[6] = { /* for x in [8,4.5454]=1/[0.125,0.22001] */
3903a8617a8SJordan K. Hubbard #else
3913a8617a8SJordan K. Hubbard static double qR5[6] = { /* for x in [8,4.5454]=1/[0.125,0.22001] */
3923a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
3933a8617a8SJordan K. Hubbard   1.84085963594515531381e-11, /* 0x3DB43D8F, 0x29CC8CD9 */
3943a8617a8SJordan K. Hubbard   7.32421766612684765896e-02, /* 0x3FB2BFFF, 0xD172B04C */
3953a8617a8SJordan K. Hubbard   5.83563508962056953777e+00, /* 0x401757B0, 0xB9953DD3 */
3963a8617a8SJordan K. Hubbard   1.35111577286449829671e+02, /* 0x4060E392, 0x0A8788E9 */
3973a8617a8SJordan K. Hubbard   1.02724376596164097464e+03, /* 0x40900CF9, 0x9DC8C481 */
3983a8617a8SJordan K. Hubbard   1.98997785864605384631e+03, /* 0x409F17E9, 0x53C6E3A6 */
3993a8617a8SJordan K. Hubbard };
4003a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
4013a8617a8SJordan K. Hubbard static const double qS5[6] = {
4023a8617a8SJordan K. Hubbard #else
4033a8617a8SJordan K. Hubbard static double qS5[6] = {
4043a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
4053a8617a8SJordan K. Hubbard   8.27766102236537761883e+01, /* 0x4054B1B3, 0xFB5E1543 */
4063a8617a8SJordan K. Hubbard   2.07781416421392987104e+03, /* 0x40A03BA0, 0xDA21C0CE */
4073a8617a8SJordan K. Hubbard   1.88472887785718085070e+04, /* 0x40D267D2, 0x7B591E6D */
4083a8617a8SJordan K. Hubbard   5.67511122894947329769e+04, /* 0x40EBB5E3, 0x97E02372 */
4093a8617a8SJordan K. Hubbard   3.59767538425114471465e+04, /* 0x40E19118, 0x1F7A54A0 */
4103a8617a8SJordan K. Hubbard  -5.35434275601944773371e+03, /* 0xC0B4EA57, 0xBEDBC609 */
4113a8617a8SJordan K. Hubbard };
4123a8617a8SJordan K. Hubbard 
4133a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
4143a8617a8SJordan K. Hubbard static const double qR3[6] = {/* for x in [4.547,2.8571]=1/[0.2199,0.35001] */
4153a8617a8SJordan K. Hubbard #else
4163a8617a8SJordan K. Hubbard static double qR3[6] = {/* for x in [4.547,2.8571]=1/[0.2199,0.35001] */
4173a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
4183a8617a8SJordan K. Hubbard   4.37741014089738620906e-09, /* 0x3E32CD03, 0x6ADECB82 */
4193a8617a8SJordan K. Hubbard   7.32411180042911447163e-02, /* 0x3FB2BFEE, 0x0E8D0842 */
4203a8617a8SJordan K. Hubbard   3.34423137516170720929e+00, /* 0x400AC0FC, 0x61149CF5 */
4213a8617a8SJordan K. Hubbard   4.26218440745412650017e+01, /* 0x40454F98, 0x962DAEDD */
4223a8617a8SJordan K. Hubbard   1.70808091340565596283e+02, /* 0x406559DB, 0xE25EFD1F */
4233a8617a8SJordan K. Hubbard   1.66733948696651168575e+02, /* 0x4064D77C, 0x81FA21E0 */
4243a8617a8SJordan K. Hubbard };
4253a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
4263a8617a8SJordan K. Hubbard static const double qS3[6] = {
4273a8617a8SJordan K. Hubbard #else
4283a8617a8SJordan K. Hubbard static double qS3[6] = {
4293a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
4303a8617a8SJordan K. Hubbard   4.87588729724587182091e+01, /* 0x40486122, 0xBFE343A6 */
4313a8617a8SJordan K. Hubbard   7.09689221056606015736e+02, /* 0x40862D83, 0x86544EB3 */
4323a8617a8SJordan K. Hubbard   3.70414822620111362994e+03, /* 0x40ACF04B, 0xE44DFC63 */
4333a8617a8SJordan K. Hubbard   6.46042516752568917582e+03, /* 0x40B93C6C, 0xD7C76A28 */
4343a8617a8SJordan K. Hubbard   2.51633368920368957333e+03, /* 0x40A3A8AA, 0xD94FB1C0 */
4353a8617a8SJordan K. Hubbard  -1.49247451836156386662e+02, /* 0xC062A7EB, 0x201CF40F */
4363a8617a8SJordan K. Hubbard };
4373a8617a8SJordan K. Hubbard 
4383a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
4393a8617a8SJordan K. Hubbard static const double qR2[6] = {/* for x in [2.8570,2]=1/[0.3499,0.5] */
4403a8617a8SJordan K. Hubbard #else
4413a8617a8SJordan K. Hubbard static double qR2[6] = {/* for x in [2.8570,2]=1/[0.3499,0.5] */
4423a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
4433a8617a8SJordan K. Hubbard   1.50444444886983272379e-07, /* 0x3E84313B, 0x54F76BDB */
4443a8617a8SJordan K. Hubbard   7.32234265963079278272e-02, /* 0x3FB2BEC5, 0x3E883E34 */
4453a8617a8SJordan K. Hubbard   1.99819174093815998816e+00, /* 0x3FFFF897, 0xE727779C */
4463a8617a8SJordan K. Hubbard   1.44956029347885735348e+01, /* 0x402CFDBF, 0xAAF96FE5 */
4473a8617a8SJordan K. Hubbard   3.16662317504781540833e+01, /* 0x403FAA8E, 0x29FBDC4A */
4483a8617a8SJordan K. Hubbard   1.62527075710929267416e+01, /* 0x403040B1, 0x71814BB4 */
4493a8617a8SJordan K. Hubbard };
4503a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
4513a8617a8SJordan K. Hubbard static const double qS2[6] = {
4523a8617a8SJordan K. Hubbard #else
4533a8617a8SJordan K. Hubbard static double qS2[6] = {
4543a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
4553a8617a8SJordan K. Hubbard   3.03655848355219184498e+01, /* 0x403E5D96, 0xF7C07AED */
4563a8617a8SJordan K. Hubbard   2.69348118608049844624e+02, /* 0x4070D591, 0xE4D14B40 */
4573a8617a8SJordan K. Hubbard   8.44783757595320139444e+02, /* 0x408A6645, 0x22B3BF22 */
4583a8617a8SJordan K. Hubbard   8.82935845112488550512e+02, /* 0x408B977C, 0x9C5CC214 */
4593a8617a8SJordan K. Hubbard   2.12666388511798828631e+02, /* 0x406A9553, 0x0E001365 */
4603a8617a8SJordan K. Hubbard  -5.31095493882666946917e+00, /* 0xC0153E6A, 0xF8B32931 */
4613a8617a8SJordan K. Hubbard };
4623a8617a8SJordan K. Hubbard 
4633a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
4643a8617a8SJordan K. Hubbard 	static double qzero(double x)
4653a8617a8SJordan K. Hubbard #else
4663a8617a8SJordan K. Hubbard 	static double qzero(x)
4673a8617a8SJordan K. Hubbard 	double x;
4683a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
4693a8617a8SJordan K. Hubbard {
4703a8617a8SJordan K. Hubbard #ifdef __STDC__
4713a8617a8SJordan K. Hubbard 	const double *p,*q;
4723a8617a8SJordan K. Hubbard #else
4733a8617a8SJordan K. Hubbard 	double *p,*q;
4743a8617a8SJordan K. Hubbard #endif
4753a8617a8SJordan K. Hubbard 	double s,r,z;
4763a8617a8SJordan K. Hubbard 	int32_t ix;
4773a8617a8SJordan K. Hubbard 	GET_HIGH_WORD(ix,x);
4783a8617a8SJordan K. Hubbard 	ix &= 0x7fffffff;
4793a8617a8SJordan K. Hubbard 	if(ix>=0x40200000)     {p = qR8; q= qS8;}
4803a8617a8SJordan K. Hubbard 	else if(ix>=0x40122E8B){p = qR5; q= qS5;}
4813a8617a8SJordan K. Hubbard 	else if(ix>=0x4006DB6D){p = qR3; q= qS3;}
4823a8617a8SJordan K. Hubbard 	else if(ix>=0x40000000){p = qR2; q= qS2;}
4833a8617a8SJordan K. Hubbard 	z = one/(x*x);
4843a8617a8SJordan K. Hubbard 	r = p[0]+z*(p[1]+z*(p[2]+z*(p[3]+z*(p[4]+z*p[5]))));
4853a8617a8SJordan K. Hubbard 	s = one+z*(q[0]+z*(q[1]+z*(q[2]+z*(q[3]+z*(q[4]+z*q[5])))));
4863a8617a8SJordan K. Hubbard 	return (-.125 + r/s)/x;
4873a8617a8SJordan K. Hubbard }
488