Home | History | Annotate | Line # | Download | only in drm
      1  1.4  riastrad /*	$NetBSD: drm_fixed.h,v 1.4 2021/12/18 23:45:46 riastradh Exp $	*/
      2  1.2  riastrad 
      3  1.1  riastrad /*
      4  1.1  riastrad  * Copyright 2009 Red Hat Inc.
      5  1.1  riastrad  *
      6  1.1  riastrad  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
      7  1.1  riastrad  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
      8  1.1  riastrad  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
      9  1.1  riastrad  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
     10  1.1  riastrad  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
     11  1.1  riastrad  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
     12  1.1  riastrad  *
     13  1.1  riastrad  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
     14  1.1  riastrad  * all copies or substantial portions of the Software.
     15  1.1  riastrad  *
     16  1.1  riastrad  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
     17  1.1  riastrad  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
     18  1.1  riastrad  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL
     19  1.1  riastrad  * THE COPYRIGHT HOLDER(S) OR AUTHOR(S) BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR
     20  1.1  riastrad  * OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE,
     21  1.1  riastrad  * ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR
     22  1.1  riastrad  * OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
     23  1.1  riastrad  *
     24  1.1  riastrad  * Authors: Dave Airlie
     25  1.2  riastrad  *          Christian Knig
     26  1.1  riastrad  */
     27  1.1  riastrad #ifndef DRM_FIXED_H
     28  1.1  riastrad #define DRM_FIXED_H
     29  1.1  riastrad 
     30  1.2  riastrad #include <linux/math64.h>
     31  1.2  riastrad 
     32  1.1  riastrad typedef union dfixed {
     33  1.1  riastrad 	u32 full;
     34  1.1  riastrad } fixed20_12;
     35  1.1  riastrad 
     36  1.1  riastrad 
     37  1.3   msaitoh #define dfixed_const(A) (((u32)(A) << 12))/*  + ((B + 0.000122)*4096)) */
     38  1.1  riastrad #define dfixed_const_half(A) (u32)(((A) << 12) + 2048)
     39  1.1  riastrad #define dfixed_const_666(A) (u32)(((A) << 12) + 2731)
     40  1.1  riastrad #define dfixed_const_8(A) (u32)(((A) << 12) + 3277)
     41  1.1  riastrad #define dfixed_mul(A, B) ((u64)((u64)(A).full * (B).full + 2048) >> 12)
     42  1.1  riastrad #define dfixed_init(A) { .full = dfixed_const((A)) }
     43  1.1  riastrad #define dfixed_init_half(A) { .full = dfixed_const_half((A)) }
     44  1.1  riastrad #define dfixed_trunc(A) ((A).full >> 12)
     45  1.1  riastrad #define dfixed_frac(A) ((A).full & ((1 << 12) - 1))
     46  1.1  riastrad 
     47  1.1  riastrad static inline u32 dfixed_floor(fixed20_12 A)
     48  1.1  riastrad {
     49  1.1  riastrad 	u32 non_frac = dfixed_trunc(A);
     50  1.1  riastrad 
     51  1.1  riastrad 	return dfixed_const(non_frac);
     52  1.1  riastrad }
     53  1.1  riastrad 
     54  1.1  riastrad static inline u32 dfixed_ceil(fixed20_12 A)
     55  1.1  riastrad {
     56  1.1  riastrad 	u32 non_frac = dfixed_trunc(A);
     57  1.1  riastrad 
     58  1.1  riastrad 	if (A.full > dfixed_const(non_frac))
     59  1.1  riastrad 		return dfixed_const(non_frac + 1);
     60  1.1  riastrad 	else
     61  1.1  riastrad 		return dfixed_const(non_frac);
     62  1.1  riastrad }
     63  1.1  riastrad 
     64  1.1  riastrad static inline u32 dfixed_div(fixed20_12 A, fixed20_12 B)
     65  1.1  riastrad {
     66  1.1  riastrad 	u64 tmp = ((u64)A.full << 13);
     67  1.1  riastrad 
     68  1.1  riastrad 	do_div(tmp, B.full);
     69  1.1  riastrad 	tmp += 1;
     70  1.1  riastrad 	tmp /= 2;
     71  1.1  riastrad 	return lower_32_bits(tmp);
     72  1.1  riastrad }
     73  1.2  riastrad 
     74  1.2  riastrad #define DRM_FIXED_POINT		32
     75  1.2  riastrad #define DRM_FIXED_ONE		(1ULL << DRM_FIXED_POINT)
     76  1.2  riastrad #define DRM_FIXED_DECIMAL_MASK	(DRM_FIXED_ONE - 1)
     77  1.2  riastrad #define DRM_FIXED_DIGITS_MASK	(~DRM_FIXED_DECIMAL_MASK)
     78  1.2  riastrad #define DRM_FIXED_EPSILON	1LL
     79  1.2  riastrad #define DRM_FIXED_ALMOST_ONE	(DRM_FIXED_ONE - DRM_FIXED_EPSILON)
     80  1.2  riastrad 
     81  1.2  riastrad static inline s64 drm_int2fixp(int a)
     82  1.2  riastrad {
     83  1.2  riastrad 	return ((s64)a) << DRM_FIXED_POINT;
     84  1.2  riastrad }
     85  1.2  riastrad 
     86  1.2  riastrad static inline int drm_fixp2int(s64 a)
     87  1.2  riastrad {
     88  1.2  riastrad 	return ((s64)a) >> DRM_FIXED_POINT;
     89  1.2  riastrad }
     90  1.2  riastrad 
     91  1.2  riastrad static inline int drm_fixp2int_ceil(s64 a)
     92  1.2  riastrad {
     93  1.2  riastrad 	if (a > 0)
     94  1.2  riastrad 		return drm_fixp2int(a + DRM_FIXED_ALMOST_ONE);
     95  1.2  riastrad 	else
     96  1.2  riastrad 		return drm_fixp2int(a - DRM_FIXED_ALMOST_ONE);
     97  1.2  riastrad }
     98  1.2  riastrad 
     99  1.2  riastrad static inline unsigned drm_fixp_msbset(s64 a)
    100  1.2  riastrad {
    101  1.2  riastrad 	unsigned shift, sign = (a >> 63) & 1;
    102  1.2  riastrad 
    103  1.2  riastrad 	for (shift = 62; shift > 0; --shift)
    104  1.2  riastrad 		if (((a >> shift) & 1) != sign)
    105  1.2  riastrad 			return shift;
    106  1.2  riastrad 
    107  1.2  riastrad 	return 0;
    108  1.2  riastrad }
    109  1.2  riastrad 
    110  1.2  riastrad static inline s64 drm_fixp_mul(s64 a, s64 b)
    111  1.2  riastrad {
    112  1.2  riastrad 	unsigned shift = drm_fixp_msbset(a) + drm_fixp_msbset(b);
    113  1.2  riastrad 	s64 result;
    114  1.2  riastrad 
    115  1.2  riastrad 	if (shift > 61) {
    116  1.2  riastrad 		shift = shift - 61;
    117  1.2  riastrad 		a >>= (shift >> 1) + (shift & 1);
    118  1.2  riastrad 		b >>= shift >> 1;
    119  1.2  riastrad 	} else
    120  1.2  riastrad 		shift = 0;
    121  1.2  riastrad 
    122  1.2  riastrad 	result = a * b;
    123  1.2  riastrad 
    124  1.2  riastrad 	if (shift > DRM_FIXED_POINT)
    125  1.2  riastrad 		return result << (shift - DRM_FIXED_POINT);
    126  1.2  riastrad 
    127  1.2  riastrad 	if (shift < DRM_FIXED_POINT)
    128  1.2  riastrad 		return result >> (DRM_FIXED_POINT - shift);
    129  1.2  riastrad 
    130  1.2  riastrad 	return result;
    131  1.2  riastrad }
    132  1.2  riastrad 
    133  1.2  riastrad static inline s64 drm_fixp_div(s64 a, s64 b)
    134  1.2  riastrad {
    135  1.2  riastrad 	unsigned shift = 62 - drm_fixp_msbset(a);
    136  1.2  riastrad 	s64 result;
    137  1.2  riastrad 
    138  1.2  riastrad 	a <<= shift;
    139  1.2  riastrad 
    140  1.2  riastrad 	if (shift < DRM_FIXED_POINT)
    141  1.2  riastrad 		b >>= (DRM_FIXED_POINT - shift);
    142  1.2  riastrad 
    143  1.2  riastrad 	result = div64_s64(a, b);
    144  1.2  riastrad 
    145  1.2  riastrad 	if (shift > DRM_FIXED_POINT)
    146  1.2  riastrad 		return result >> (shift - DRM_FIXED_POINT);
    147  1.2  riastrad 
    148  1.2  riastrad 	return result;
    149  1.2  riastrad }
    150  1.2  riastrad 
    151  1.2  riastrad static inline s64 drm_fixp_from_fraction(s64 a, s64 b)
    152  1.2  riastrad {
    153  1.2  riastrad 	s64 res;
    154  1.2  riastrad 	bool a_neg = a < 0;
    155  1.2  riastrad 	bool b_neg = b < 0;
    156  1.2  riastrad 	u64 a_abs = a_neg ? -a : a;
    157  1.2  riastrad 	u64 b_abs = b_neg ? -b : b;
    158  1.2  riastrad 	u64 rem;
    159  1.2  riastrad 
    160  1.2  riastrad 	/* determine integer part */
    161  1.2  riastrad 	u64 res_abs  = div64_u64_rem(a_abs, b_abs, &rem);
    162  1.2  riastrad 
    163  1.2  riastrad 	/* determine fractional part */
    164  1.2  riastrad 	{
    165  1.2  riastrad 		u32 i = DRM_FIXED_POINT;
    166  1.2  riastrad 
    167  1.2  riastrad 		do {
    168  1.2  riastrad 			rem <<= 1;
    169  1.2  riastrad 			res_abs <<= 1;
    170  1.2  riastrad 			if (rem >= b_abs) {
    171  1.2  riastrad 				res_abs |= 1;
    172  1.2  riastrad 				rem -= b_abs;
    173  1.2  riastrad 			}
    174  1.2  riastrad 		} while (--i != 0);
    175  1.2  riastrad 	}
    176  1.2  riastrad 
    177  1.2  riastrad 	/* round up LSB */
    178  1.2  riastrad 	{
    179  1.2  riastrad 		u64 summand = (rem << 1) >= b_abs;
    180  1.2  riastrad 
    181  1.2  riastrad 		res_abs += summand;
    182  1.2  riastrad 	}
    183  1.2  riastrad 
    184  1.2  riastrad 	res = (s64) res_abs;
    185  1.2  riastrad 	if (a_neg ^ b_neg)
    186  1.2  riastrad 		res = -res;
    187  1.2  riastrad 	return res;
    188  1.2  riastrad }
    189  1.2  riastrad 
    190  1.2  riastrad static inline s64 drm_fixp_exp(s64 x)
    191  1.2  riastrad {
    192  1.2  riastrad 	s64 tolerance = div64_s64(DRM_FIXED_ONE, 1000000);
    193  1.2  riastrad 	s64 sum = DRM_FIXED_ONE, term, y = x;
    194  1.2  riastrad 	u64 count = 1;
    195  1.2  riastrad 
    196  1.2  riastrad 	if (x < 0)
    197  1.2  riastrad 		y = -1 * x;
    198  1.2  riastrad 
    199  1.2  riastrad 	term = y;
    200  1.2  riastrad 
    201  1.2  riastrad 	while (term >= tolerance) {
    202  1.2  riastrad 		sum = sum + term;
    203  1.2  riastrad 		count = count + 1;
    204  1.2  riastrad 		term = drm_fixp_mul(term, div64_s64(y, count));
    205  1.2  riastrad 	}
    206  1.2  riastrad 
    207  1.2  riastrad 	if (x < 0)
    208  1.2  riastrad 		sum = drm_fixp_div(DRM_FIXED_ONE, sum);
    209  1.2  riastrad 
    210  1.2  riastrad 	return sum;
    211  1.2  riastrad }
    212  1.2  riastrad 
    213  1.1  riastrad #endif
    214