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1 : /*
2 : * Copyright 2009 Red Hat Inc.
3 : *
4 : * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
5 : * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
6 : * to deal in the Software without restriction, including without limitation
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20 : * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
21 : *
22 : * Authors: Dave Airlie
23 : * Christian König
24 : */
25 : #ifndef DRM_FIXED_H
26 : #define DRM_FIXED_H
27 :
28 : #include <linux/math64.h>
29 :
30 : typedef union dfixed {
31 : u32 full;
32 : } fixed20_12;
33 :
34 :
35 : #define dfixed_const(A) (u32)(((A) << 12))/* + ((B + 0.000122)*4096)) */
36 : #define dfixed_const_half(A) (u32)(((A) << 12) + 2048)
37 : #define dfixed_const_666(A) (u32)(((A) << 12) + 2731)
38 : #define dfixed_const_8(A) (u32)(((A) << 12) + 3277)
39 : #define dfixed_mul(A, B) ((u64)((u64)(A).full * (B).full + 2048) >> 12)
40 : #define dfixed_init(A) { .full = dfixed_const((A)) }
41 : #define dfixed_init_half(A) { .full = dfixed_const_half((A)) }
42 : #define dfixed_trunc(A) ((A).full >> 12)
43 : #define dfixed_frac(A) ((A).full & ((1 << 12) - 1))
44 :
45 : static inline u32 dfixed_floor(fixed20_12 A)
46 : {
47 : u32 non_frac = dfixed_trunc(A);
48 :
49 : return dfixed_const(non_frac);
50 : }
51 :
52 : static inline u32 dfixed_ceil(fixed20_12 A)
53 : {
54 : u32 non_frac = dfixed_trunc(A);
55 :
56 : if (A.full > dfixed_const(non_frac))
57 : return dfixed_const(non_frac + 1);
58 : else
59 : return dfixed_const(non_frac);
60 : }
61 :
62 : static inline u32 dfixed_div(fixed20_12 A, fixed20_12 B)
63 : {
64 0 : u64 tmp = ((u64)A.full << 13);
65 :
66 0 : do_div(tmp, B.full);
67 0 : tmp += 1;
68 0 : tmp /= 2;
69 0 : return lower_32_bits(tmp);
70 : }
71 :
72 : #define DRM_FIXED_POINT 32
73 : #define DRM_FIXED_ONE (1ULL << DRM_FIXED_POINT)
74 : #define DRM_FIXED_DECIMAL_MASK (DRM_FIXED_ONE - 1)
75 : #define DRM_FIXED_DIGITS_MASK (~DRM_FIXED_DECIMAL_MASK)
76 : #define DRM_FIXED_EPSILON 1LL
77 : #define DRM_FIXED_ALMOST_ONE (DRM_FIXED_ONE - DRM_FIXED_EPSILON)
78 :
79 : static inline s64 drm_int2fixp(int a)
80 : {
81 : return ((s64)a) << DRM_FIXED_POINT;
82 : }
83 :
84 : static inline int drm_fixp2int(s64 a)
85 : {
86 : return ((s64)a) >> DRM_FIXED_POINT;
87 : }
88 :
89 : static inline int drm_fixp2int_ceil(s64 a)
90 : {
91 : if (a > 0)
92 : return drm_fixp2int(a + DRM_FIXED_ALMOST_ONE);
93 : else
94 : return drm_fixp2int(a - DRM_FIXED_ALMOST_ONE);
95 : }
96 :
97 : static inline unsigned drm_fixp_msbset(s64 a)
98 : {
99 : unsigned shift, sign = (a >> 63) & 1;
100 :
101 : for (shift = 62; shift > 0; --shift)
102 : if (((a >> shift) & 1) != sign)
103 : return shift;
104 :
105 : return 0;
106 : }
107 :
108 : static inline s64 drm_fixp_mul(s64 a, s64 b)
109 : {
110 : unsigned shift = drm_fixp_msbset(a) + drm_fixp_msbset(b);
111 : s64 result;
112 :
113 : if (shift > 61) {
114 : shift = shift - 61;
115 : a >>= (shift >> 1) + (shift & 1);
116 : b >>= shift >> 1;
117 : } else
118 : shift = 0;
119 :
120 : result = a * b;
121 :
122 : if (shift > DRM_FIXED_POINT)
123 : return result << (shift - DRM_FIXED_POINT);
124 :
125 : if (shift < DRM_FIXED_POINT)
126 : return result >> (DRM_FIXED_POINT - shift);
127 :
128 : return result;
129 : }
130 :
131 : static inline s64 drm_fixp_div(s64 a, s64 b)
132 : {
133 : unsigned shift = 62 - drm_fixp_msbset(a);
134 : s64 result;
135 :
136 : a <<= shift;
137 :
138 : if (shift < DRM_FIXED_POINT)
139 : b >>= (DRM_FIXED_POINT - shift);
140 :
141 : result = div64_s64(a, b);
142 :
143 : if (shift > DRM_FIXED_POINT)
144 : return result >> (shift - DRM_FIXED_POINT);
145 :
146 : return result;
147 : }
148 :
149 : static inline s64 drm_fixp_from_fraction(s64 a, s64 b)
150 : {
151 : s64 res;
152 : bool a_neg = a < 0;
153 : bool b_neg = b < 0;
154 : u64 a_abs = a_neg ? -a : a;
155 : u64 b_abs = b_neg ? -b : b;
156 : u64 rem;
157 :
158 : /* determine integer part */
159 : u64 res_abs = div64_u64_rem(a_abs, b_abs, &rem);
160 :
161 : /* determine fractional part */
162 : {
163 : u32 i = DRM_FIXED_POINT;
164 :
165 : do {
166 : rem <<= 1;
167 : res_abs <<= 1;
168 : if (rem >= b_abs) {
169 : res_abs |= 1;
170 : rem -= b_abs;
171 : }
172 : } while (--i != 0);
173 : }
174 :
175 : /* round up LSB */
176 : {
177 : u64 summand = (rem << 1) >= b_abs;
178 :
179 : res_abs += summand;
180 : }
181 :
182 : res = (s64) res_abs;
183 : if (a_neg ^ b_neg)
184 : res = -res;
185 : return res;
186 : }
187 :
188 : static inline s64 drm_fixp_exp(s64 x)
189 : {
190 : s64 tolerance = div64_s64(DRM_FIXED_ONE, 1000000);
191 : s64 sum = DRM_FIXED_ONE, term, y = x;
192 : u64 count = 1;
193 :
194 : if (x < 0)
195 : y = -1 * x;
196 :
197 : term = y;
198 :
199 : while (term >= tolerance) {
200 : sum = sum + term;
201 : count = count + 1;
202 : term = drm_fixp_mul(term, div64_s64(y, count));
203 : }
204 :
205 : if (x < 0)
206 : sum = drm_fixp_div(DRM_FIXED_ONE, sum);
207 :
208 : return sum;
209 : }
210 :
211 : #endif
|
