home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Aminet 49 / Aminet 49 (2002)(GTI - Schatztruhe)[!][Jun 2002].iso / Aminet / util / libs / ttrender.lha / ttrender-2.0 / Developer / source / base / ftcalc.c < prev    next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  2002-04-06  |  14.4 KB  |  706 lines
  1. /***************************************************************************/
  2. /*                                                                         */
  3. /*  ftcalc.c                                                               */
  4. /*                                                                         */
  5. /*    Arithmetic computations (body).                                      */
  6. /*                                                                         */
  7. /*  Copyright 1996-2001 by                                                 */
  8. /*  David Turner, Robert Wilhelm, and Werner Lemberg.                      */
  9. /*                                                                         */
  10. /*  This file is part of the FreeType project, and may only be used,       */
  11. /*  modified, and distributed under the terms of the FreeType project      */
  12. /*  license, LICENSE.TXT.  By continuing to use, modify, or distribute     */
  13. /*  this file you indicate that you have read the license and              */
  14. /*  understand and accept it fully.                                        */
  15. /*                                                                         */
  16. /***************************************************************************/
  17.  
  18.   /*************************************************************************/
  19.   /*                                                                       */
  20.   /* Support for 1-complement arithmetic has been totally dropped in this  */
  21.   /* release.  You can still write your own code if you need it.           */
  22.   /*                                                                       */
  23.   /*************************************************************************/
  24.  
  25.   /*************************************************************************/
  26.   /*                                                                       */
  27.   /* Implementing basic computation routines.                              */
  28.   /*                                                                       */
  29.   /* FT_MulDiv(), FT_MulFix(), FT_DivFix(), FT_RoundFix(), FT_CeilFix(),   */
  30.   /* and FT_FloorFix() are declared in freetype.h.                         */
  31.   /*                                                                       */
  32.   /*************************************************************************/
  33.  
  34.  
  35. #include <ft2build.h>
  36. #include FT_INTERNAL_CALC_H
  37. #include FT_INTERNAL_DEBUG_H
  38. #include FT_INTERNAL_OBJECTS_H
  39.  
  40.  
  41. /* we need to define a 64-bits data type here */
  42. #ifndef FT_CONFIG_OPTION_OLD_CALCS
  43.  
  44. #ifdef FT_LONG64
  45.  
  46.   typedef FT_INT64  FT_Int64;
  47.  
  48. #else
  49.  
  50.   typedef struct  FT_Int64_
  51.   {
  52.     FT_UInt32  lo;
  53.     FT_UInt32  hi;
  54.  
  55.   } FT_Int64;
  56.  
  57. #endif /* FT_LONG64 */
  58.  
  59. #endif /* !FT_CONFIG_OPTION_OLD_CALCS */
  60.  
  61.  
  62.   /*************************************************************************/
  63.   /*                                                                       */
  64.   /* The macro FT_COMPONENT is used in trace mode.  It is an implicit      */
  65.   /* parameter of the FT_TRACE() and FT_ERROR() macros, used to print/log  */
  66.   /* messages during execution.                                            */
  67.   /*                                                                       */
  68. #undef  FT_COMPONENT
  69. #define FT_COMPONENT  trace_calc
  70.  
  71.  
  72.   /* The following three functions are available regardless of whether */
  73.   /* FT_LONG64 or FT_CONFIG_OPTION_OLD_CALCS is defined.               */
  74.  
  75.   /* documentation is in freetype.h */
  76.  
  77.   FT_EXPORT_DEF( FT_Fixed )
  78.   FT_RoundFix( FT_Fixed  a )
  79.   {
  80.     return ( a >= 0 ) ?   ( a + 0x8000L ) & -0x10000L
  81.                       : -((-a + 0x8000L ) & -0x10000L );
  82.   }
  83.  
  84.  
  85.   /* documentation is in freetype.h */
  86.  
  87.   FT_EXPORT_DEF( FT_Fixed )
  88.   FT_CeilFix( FT_Fixed  a )
  89.   {
  90.     return ( a >= 0 ) ?   ( a + 0xFFFFL ) & -0x10000L
  91.                       : -((-a + 0xFFFFL ) & -0x10000L );
  92.   }
  93.  
  94.  
  95.   /* documentation is in freetype.h */
  96.  
  97.   FT_EXPORT_DEF( FT_Fixed )
  98.   FT_FloorFix( FT_Fixed  a )
  99.   {
  100.     return ( a >= 0 ) ?   a & -0x10000L
  101.                       : -((-a) & -0x10000L );
  102.   }
  103.  
  104.  
  105. #ifdef FT_CONFIG_OPTION_OLD_CALCS
  106.  
  107.   static const FT_Long  ft_square_roots[63] =
  108.   {
  109.        1L,    1L,    2L,     3L,     4L,     5L,     8L,    11L,
  110.       16L,   22L,   32L,    45L,    64L,    90L,   128L,   181L,
  111.      256L,  362L,  512L,   724L,  1024L,  1448L,  2048L,  2896L,
  112.     4096L, 5892L, 8192L, 11585L, 16384L, 23170L, 32768L, 46340L,
  113.  
  114.       65536L,   92681L,  131072L,   185363L,   262144L,   370727L,
  115.      524288L,  741455L, 1048576L,  1482910L,  2097152L,  2965820L,
  116.     4194304L, 5931641L, 8388608L, 11863283L, 16777216L, 23726566L,
  117.  
  118.       33554432L,   47453132L,   67108864L,   94906265L,
  119.      134217728L,  189812531L,  268435456L,  379625062L,
  120.      536870912L,  759250125L, 1073741824L, 1518500250L,
  121.     2147483647L
  122.   };
  123.  
  124. #else
  125.  
  126.   /* documentation is in ftcalc.h */
  127.  
  128.   FT_EXPORT_DEF( FT_Int32 )
  129.   FT_Sqrt32( FT_Int32  x )
  130.   {
  131.     FT_ULong  val, root, newroot, mask;
  132.  
  133.  
  134.     root = 0;
  135.     mask = 0x40000000L;
  136.     val  = (FT_ULong)x;
  137.  
  138.     do
  139.     {
  140.       newroot = root + mask;
  141.       if ( newroot <= val )
  142.       {
  143.         val -= newroot;
  144.         root = newroot + mask;
  145.       }
  146.  
  147.       root >>= 1;
  148.       mask >>= 2;
  149.  
  150.     } while ( mask != 0 );
  151.  
  152.     return root;
  153.   }
  154.  
  155. #endif /* FT_CONFIG_OPTION_OLD_CALCS */
  156.  
  157.  
  158. #ifdef FT_LONG64
  159.  
  160.   /* documentation is in freetype.h */
  161.  
  162.   FT_EXPORT_DEF( FT_Long )
  163.   FT_MulDiv( FT_Long  a,
  164.              FT_Long  b,
  165.              FT_Long  c )
  166.   {
  167.     FT_Int   s;
  168.     FT_Long  d;
  169.  
  170.  
  171.     s = 1;
  172.     if ( a < 0 ) { a = -a; s = -1; }
  173.     if ( b < 0 ) { b = -b; s = -s; }
  174.     if ( c < 0 ) { c = -c; s = -s; }
  175.  
  176.     d = (FT_Long)( c > 0 ? ( (FT_Int64)a * b + ( c >> 1 ) ) / c
  177.                          : 0x7FFFFFFFL );
  178.  
  179.     return ( s > 0 ) ? d : -d;
  180.   }
  181.  
  182.  
  183.   /* documentation is in freetype.h */
  184.  
  185.   FT_EXPORT_DEF( FT_Long )
  186.   FT_MulFix( FT_Long  a,
  187.              FT_Long  b )
  188.   {
  189.     FT_Int   s = 1;
  190.     FT_Long  c;
  191.  
  192.  
  193.     if ( a < 0 ) { a = -a; s = -1; }
  194.     if ( b < 0 ) { b = -b; s = -s; }
  195.  
  196.     c = (FT_Long)( ( (FT_Int64)a * b + 0x8000 ) >> 16 );
  197.     return ( s > 0 ) ? c : -c ;
  198.   }
  199.  
  200.  
  201.   /* documentation is in freetype.h */
  202.  
  203.   FT_EXPORT_DEF( FT_Long )
  204.   FT_DivFix( FT_Long  a,
  205.              FT_Long  b )
  206.   {
  207.     FT_Int32   s;
  208.     FT_UInt32  q;
  209.  
  210.     s = 1;
  211.     if ( a < 0 ) { a = -a; s = -1; }
  212.     if ( b < 0 ) { b = -b; s = -s; }
  213.  
  214.     if ( b == 0 )
  215.       /* check for division by 0 */
  216.       q = 0x7FFFFFFFL;
  217.     else
  218.       /* compute result directly */
  219.       q = (FT_UInt32)( ( ( (FT_Int64)a << 16 ) + ( b >> 1 ) ) / b );
  220.  
  221.     return ( s < 0 ? -(FT_Long)q : (FT_Long)q );
  222.   }
  223.  
  224.  
  225. #ifdef FT_CONFIG_OPTION_OLD_CALCS
  226.  
  227.   /* a helper function for FT_Sqrt64() */
  228.  
  229.   static int
  230.   ft_order64( FT_Int64  z )
  231.   {
  232.     int  j = 0;
  233.  
  234.  
  235.     while ( z )
  236.     {
  237.       z = (unsigned FT_INT64)z >> 1;
  238.       j++;
  239.     }
  240.     return j - 1;
  241.   }
  242.  
  243.  
  244.   /* documentation is in ftcalc.h */
  245.  
  246.   FT_EXPORT_DEF( FT_Int32 )
  247.   FT_Sqrt64( FT_Int64  l )
  248.   {
  249.     FT_Int64  r, s;
  250.  
  251.  
  252.     if ( l <= 0 ) return 0;
  253.     if ( l == 1 ) return 1;
  254.  
  255.     r = ft_square_roots[ft_order64( l )];
  256.  
  257.     do
  258.     {
  259.       s = r;
  260.       r = ( r + l / r ) >> 1;
  261.  
  262.     } while ( r > s || r * r > l );
  263.  
  264.     return (FT_Int32)r;
  265.   }
  266.  
  267. #endif /* FT_CONFIG_OPTION_OLD_CALCS */
  268.  
  269.  
  270. #else /* FT_LONG64 */
  271.  
  272.  
  273.   static void
  274.   ft_multo64( FT_UInt32  x,
  275.               FT_UInt32  y,
  276.               FT_Int64  *z )
  277.   {
  278.     FT_UInt32  lo1, hi1, lo2, hi2, lo, hi, i1, i2;
  279.  
  280.  
  281.     lo1 = x & 0x0000FFFFU;  hi1 = x >> 16;
  282.     lo2 = y & 0x0000FFFFU;  hi2 = y >> 16;
  283.  
  284.     lo = lo1 * lo2;
  285.     i1 = lo1 * hi2;
  286.     i2 = lo2 * hi1;
  287.     hi = hi1 * hi2;
  288.  
  289.     /* Check carry overflow of i1 + i2 */
  290.     i1 += i2;
  291.     hi += (FT_UInt32)( i1 < i2 ) << 16;
  292.  
  293.     hi += i1 >> 16;
  294.     i1  = i1 << 16;
  295.  
  296.     /* Check carry overflow of i1 + lo */
  297.     lo += i1;
  298.     hi += ( lo < i1 );
  299.  
  300.     z->lo = lo;
  301.     z->hi = hi;
  302.   }
  303.  
  304.  
  305.   static FT_UInt32
  306.   ft_div64by32( FT_UInt32  hi,
  307.                 FT_UInt32  lo,
  308.                 FT_UInt32  y )
  309.   {
  310.     FT_UInt32  r, q;
  311.     FT_Int     i;
  312.  
  313.  
  314.     q = 0;
  315.     r = hi;
  316.  
  317.     if ( r >= y )
  318.       return (FT_UInt32)0x7FFFFFFFL;
  319.  
  320.     i = 32;
  321.     do
  322.     {
  323.       r <<= 1;
  324.       q <<= 1;
  325.       r  |= lo >> 31;
  326.  
  327.       if ( r >= (FT_UInt32)y )
  328.       {
  329.         r -= y;
  330.         q |= 1;
  331.       }
  332.       lo <<= 1;
  333.     } while ( --i );
  334.  
  335.     return q;
  336.   }
  337.  
  338.  
  339.   /* documentation is in ftcalc.h */
  340.  
  341.   FT_EXPORT_DEF( void )
  342.   FT_Add64( FT_Int64*  x,
  343.             FT_Int64*  y,
  344.             FT_Int64  *z )
  345.   {
  346.     register FT_UInt32  lo, hi, max;
  347.  
  348.  
  349.     max = x->lo > y->lo ? x->lo : y->lo;
  350.     lo  = x->lo + y->lo;
  351.     hi  = x->hi + y->hi + ( lo < max );
  352.  
  353.     z->lo = lo;
  354.     z->hi = hi;
  355.   }
  356.  
  357.  
  358.   /* documentation is in freetype.h */
  359.  
  360.   FT_EXPORT_DEF( FT_Long )
  361.   FT_MulDiv( FT_Long  a,
  362.              FT_Long  b,
  363.              FT_Long  c )
  364.   {
  365.     long  s;
  366.  
  367.  
  368.     if ( a == 0 || b == c )
  369.       return a;
  370.  
  371.     s  = a; a = ABS( a );
  372.     s ^= b; b = ABS( b );
  373.     s ^= c; c = ABS( c );
  374.  
  375.     if ( a <= 46340L && b <= 46340L && c <= 176095L && c > 0 )
  376.     {
  377.       a = ( a * b + ( c >> 1 ) ) / c;
  378.     }
  379.     else if ( c > 0 )
  380.     {
  381.       FT_Int64  temp, temp2;
  382.  
  383.  
  384.       ft_multo64( a, b, &temp );
  385.  
  386.       temp2.hi = 0;
  387.       temp2.lo = (FT_UInt32)(c >> 1);
  388.       FT_Add64( &temp, &temp2, &temp );
  389.       a = ft_div64by32( temp.hi, temp.lo, c );
  390.     }
  391.     else
  392.       a = 0x7FFFFFFFL;
  393.  
  394.     return ( s < 0 ? -a : a );
  395.   }
  396.  
  397.  
  398.   /* documentation is in freetype.h */
  399.  
  400.   FT_EXPORT_DEF( FT_Long )
  401.   FT_MulFix( FT_Long  a,
  402.              FT_Long  b )
  403.   {
  404.     FT_Long   s;
  405.     FT_ULong  ua, ub;
  406.  
  407.  
  408.     if ( a == 0 || b == 0x10000L )
  409.       return a;
  410.  
  411.     s  = a; a = ABS(a);
  412.     s ^= b; b = ABS(b);
  413.  
  414.     ua = (FT_ULong)a;
  415.     ub = (FT_ULong)b;
  416.  
  417.     if ( ua <= 2048 && ub <= 1048576L )
  418.     {
  419.       ua = ( ua * ub + 0x8000 ) >> 16;
  420.     }
  421.     else
  422.     {
  423.       FT_ULong  al = ua & 0xFFFF;
  424.  
  425.  
  426.       ua = ( ua >> 16 ) * ub +  al * ( ub >> 16 ) +
  427.            ( ( al * ( ub & 0xFFFF ) + 0x8000 ) >> 16 );
  428.     }
  429.  
  430.     return ( s < 0 ? -(FT_Long)ua : ua );
  431.   }
  432.  
  433.  
  434.   /* documentation is in freetype.h */
  435.  
  436.   FT_EXPORT_DEF( FT_Long )
  437.   FT_DivFix( FT_Long  a,
  438.              FT_Long  b )
  439.   {
  440.     FT_Int32   s;
  441.     FT_UInt32  q;
  442.  
  443.  
  444.     s  = a; a = ABS(a);
  445.     s ^= b; b = ABS(b);
  446.  
  447.     if ( b == 0 )
  448.     {
  449.       /* check for division by 0 */
  450.       q = 0x7FFFFFFFL;
  451.     }
  452.     else if ( ( a >> 16 ) == 0 )
  453.     {
  454.       /* compute result directly */
  455.       q = (FT_UInt32)( (a << 16) + (b >> 1) ) / (FT_UInt32)b;
  456.     }
  457.     else
  458.     {
  459.       /* we need more bits; we have to do it by hand */
  460.       FT_Int64  temp, temp2;
  461.  
  462.       temp.hi  = (FT_Int32) (a >> 16);
  463.       temp.lo  = (FT_UInt32)(a << 16);
  464.       temp2.hi = 0;
  465.       temp2.lo = (FT_UInt32)( b >> 1 );
  466.       FT_Add64( &temp, &temp2, &temp );
  467.       q = ft_div64by32( temp.hi, temp.lo, b );
  468.     }
  469.  
  470.     return ( s < 0 ? -(FT_Int32)q : (FT_Int32)q );
  471.   }
  472.  
  473.  
  474.   /* documentation is in ftcalc.h */
  475.  
  476.   FT_EXPORT_DEF( void )
  477.   FT_MulTo64( FT_Int32   x,
  478.               FT_Int32   y,
  479.               FT_Int64  *z )
  480.   {
  481.     FT_Int32  s;
  482.  
  483.  
  484.     s  = x; x = ABS( x );
  485.     s ^= y; y = ABS( y );
  486.  
  487.     ft_multo64( x, y, z );
  488.  
  489.     if ( s < 0 )
  490.     {
  491.       z->lo = (FT_UInt32)-(FT_Int32)z->lo;
  492.       z->hi = ~z->hi + !( z->lo );
  493.     }
  494.   }
  495.  
  496.  
  497.   /* documentation is in ftcalc.h */
  498.  
  499.   /* apparently, the second version of this code is not compiled correctly */
  500.   /* on Mac machines with the MPW C compiler..  tsss, tsss, tss...         */
  501. #if 1
  502.   FT_EXPORT_DEF( FT_Int32 )
  503.   FT_Div64by32( FT_Int64*  x,
  504.                 FT_Int32   y )
  505.   {
  506.     FT_Int32   s;
  507.     FT_UInt32  q, r, i, lo;
  508.  
  509.  
  510.     s  = x->hi;
  511.     if ( s < 0 )
  512.     {
  513.       x->lo = (FT_UInt32)-(FT_Int32)x->lo;
  514.       x->hi = ~x->hi + !x->lo;
  515.     }
  516.     s ^= y;  y = ABS( y );
  517.  
  518.     /* Shortcut */
  519.     if ( x->hi == 0 )
  520.     {
  521.       if ( y > 0 )
  522.         q = x->lo / y;
  523.       else
  524.         q = 0x7FFFFFFFL;
  525.  
  526.       return ( s < 0 ? -(FT_Int32)q : (FT_Int32)q );
  527.     }
  528.  
  529.     r  = x->hi;
  530.     lo = x->lo;
  531.  
  532.     if ( r >= (FT_UInt32)y ) /* we know y is to be treated as unsigned here */
  533.       return ( s < 0 ? 0x80000001UL : 0x7FFFFFFFUL );
  534.                              /* Return Max/Min Int32 if division overflow. */
  535.                              /* This includes division by zero! */
  536.     q = 0;
  537.     for ( i = 0; i < 32; i++ )
  538.     {
  539.       r <<= 1;
  540.       q <<= 1;
  541.       r  |= lo >> 31;
  542.  
  543.       if ( r >= (FT_UInt32)y )
  544.       {
  545.         r -= y;
  546.         q |= 1;
  547.       }
  548.       lo <<= 1;
  549.     }
  550.  
  551.     return ( s < 0 ? -(FT_Int32)q : (FT_Int32)q );
  552.   }
  553. #else
  554.   FT_EXPORT_DEF( FT_Int32 )
  555.   FT_Div64by32( FT_Int64*  x,
  556.                 FT_Int32   y )
  557.   {
  558.     FT_Int32   s;
  559.     FT_UInt32  q;
  560.  
  561.  
  562.     s  = x->hi;
  563.     if ( s < 0 )
  564.     {
  565.       x->lo = (FT_UInt32)-(FT_Int32)x->lo;
  566.       x->hi = ~x->hi + !x->lo;
  567.     }
  568.     s ^= y;  y = ABS( y );
  569.  
  570.     /* Shortcut */
  571.     if ( x->hi == 0 )
  572.     {
  573.       if ( y > 0 )
  574.         q = ( x->lo + ( y >> 1 ) ) / y;
  575.       else
  576.         q = 0x7FFFFFFFL;
  577.  
  578.       return ( s < 0 ? -(FT_Int32)q : (FT_Int32)q );
  579.     }
  580.  
  581.     q = ft_div64by32( x->hi, x->lo, y );
  582.  
  583.     return ( s < 0 ? -(FT_Int32)q : (FT_Int32)q );
  584.   }
  585. #endif
  586.  
  587.  
  588. #ifdef FT_CONFIG_OPTION_OLD_CALCS
  589.  
  590.  
  591.   /* two helper functions for FT_Sqrt64() */
  592.  
  593.   static void
  594.   FT_Sub64( FT_Int64*  x,
  595.             FT_Int64*  y,
  596.             FT_Int64*  z )
  597.   {
  598.     register FT_UInt32  lo, hi;
  599.  
  600.  
  601.     lo = x->lo - y->lo;
  602.     hi = x->hi - y->hi - ( (FT_Int32)lo < 0 );
  603.  
  604.     z->lo = lo;
  605.     z->hi = hi;
  606.   }
  607.  
  608.  
  609.   static int
  610.   ft_order64( FT_Int64*  z )
  611.   {
  612.     FT_UInt32  i;
  613.     int        j;
  614.  
  615.  
  616.     i = z->lo;
  617.     j = 0;
  618.     if ( z->hi )
  619.     {
  620.       i = z->hi;
  621.       j = 32;
  622.     }
  623.  
  624.     while ( i > 0 )
  625.     {
  626.       i >>= 1;
  627.       j++;
  628.     }
  629.     return j - 1;
  630.   }
  631.  
  632.  
  633.   /* documentation is in ftcalc.h */
  634.  
  635.   FT_EXPORT_DEF( FT_Int32 )
  636.   FT_Sqrt64( FT_Int64*  l )
  637.   {
  638.     FT_Int64  l2;
  639.     FT_Int32  r, s;
  640.  
  641.  
  642.     if ( (FT_Int32)l->hi < 0          ||
  643.          ( l->hi == 0 && l->lo == 0 ) )
  644.       return 0;
  645.  
  646.     s = ft_order64( l );
  647.     if ( s == 0 )
  648.       return 1;
  649.  
  650.     r = ft_square_roots[s];
  651.     do
  652.     {
  653.       s = r;
  654.       r = ( r + FT_Div64by32( l, r ) ) >> 1;
  655.       FT_MulTo64( r, r,   &l2 );
  656.       FT_Sub64  ( l, &l2, &l2 );
  657.  
  658.     } while ( r > s || (FT_Int32)l2.hi < 0 );
  659.  
  660.     return r;
  661.   }
  662.  
  663.  
  664. #endif /* FT_CONFIG_OPTION_OLD_CALCS */
  665.  
  666.  
  667. #endif /* FT_LONG64 */
  668.  
  669.  
  670.   /* a not-so-fast but working 16.16 fixed point square root function */
  671.  
  672.   FT_EXPORT_DEF( FT_Int32 )
  673.   FT_SqrtFixed( FT_Int32  x )
  674.   {
  675.     FT_UInt32  root, rem_hi, rem_lo, test_div;
  676.     FT_Int     count;
  677.  
  678.  
  679.     root = 0;
  680.  
  681.     if ( x > 0 )
  682.     {
  683.       rem_hi = 0;
  684.       rem_lo = x;
  685.       count  = 24;
  686.       do
  687.       {
  688.         rem_hi   = ( rem_hi << 2 ) | ( rem_lo >> 30 );
  689.         rem_lo <<= 2;
  690.         root   <<= 1;
  691.         test_div = ( root << 1 ) + 1;
  692.  
  693.         if ( rem_hi >= test_div )
  694.         {
  695.           rem_hi -= test_div;
  696.           root   += 1;
  697.         }
  698.       } while ( --count );
  699.     }
  700.  
  701.     return (FT_Int32)root;
  702.   }
  703.  
  704.  
  705. /* END */
  706.