1 /*							j0l.c
2  *
3  *	Bessel function of order zero
4  *
5  *
6  *
7  * SYNOPSIS:
8  *
9  * long double x, y, j0l();
10  *
11  * y = j0l( x );
12  *
13  *
14  *
15  * DESCRIPTION:
16  *
17  * Returns Bessel function of first kind, order zero of the argument.
18  *
19  * The domain is divided into two major intervals [0, 2] and
20  * (2, infinity). In the first interval the rational approximation
21  * is J0(x) = 1 - x^2 / 4 + x^4 R(x^2)
22  * The second interval is further partitioned into eight equal segments
23  * of 1/x.
24  *
25  * J0(x) = sqrt(2/(pi x)) (P0(x) cos(X) - Q0(x) sin(X)),
26  * X = x - pi/4,
27  *
28  * and the auxiliary functions are given by
29  *
30  * J0(x)cos(X) + Y0(x)sin(X) = sqrt( 2/(pi x)) P0(x),
31  * P0(x) = 1 + 1/x^2 R(1/x^2)
32  *
33  * Y0(x)cos(X) - J0(x)sin(X) = sqrt( 2/(pi x)) Q0(x),
34  * Q0(x) = 1/x (-.125 + 1/x^2 R(1/x^2))
35  *
36  *
37  *
38  * ACCURACY:
39  *
40  *                      Absolute error:
41  * arithmetic   domain      # trials      peak         rms
42  *    IEEE      0, 30       100000      1.7e-34      2.4e-35
43  *
44  *
45  */
46 
47 /*							y0l.c
48  *
49  *	Bessel function of the second kind, order zero
50  *
51  *
52  *
53  * SYNOPSIS:
54  *
55  * double x, y, y0l();
56  *
57  * y = y0l( x );
58  *
59  *
60  *
61  * DESCRIPTION:
62  *
63  * Returns Bessel function of the second kind, of order
64  * zero, of the argument.
65  *
66  * The approximation is the same as for J0(x), and
67  * Y0(x) = sqrt(2/(pi x)) (P0(x) sin(X) + Q0(x) cos(X)).
68  *
69  * ACCURACY:
70  *
71  *  Absolute error, when y0(x) < 1; else relative error:
72  *
73  * arithmetic   domain     # trials      peak         rms
74  *    IEEE      0, 30       100000      3.0e-34     2.7e-35
75  *
76  */
77 
78 /* Copyright 2001 by Stephen L. Moshier (moshier@na-net.ornl.gov).
79 
80     This library is free software; you can redistribute it and/or
81     modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
82     License as published by the Free Software Foundation; either
83     version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
84 
85     This library is distributed in the hope that it will be useful,
86     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
87     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
88     Lesser General Public License for more details.
89 
90     You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
91     License along with this library; if not, see
92     <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
93 
94 #include <math.h>
95 #include <math_private.h>
96 #include <float.h>
97 #include <libm-alias-finite.h>
98 
99 /* 1 / sqrt(pi) */
100 static const _Float128 ONEOSQPI = L(5.6418958354775628694807945156077258584405E-1);
101 /* 2 / pi */
102 static const _Float128 TWOOPI = L(6.3661977236758134307553505349005744813784E-1);
103 static const _Float128 zero = 0;
104 
105 /* J0(x) = 1 - x^2/4 + x^2 x^2 R(x^2)
106    Peak relative error 3.4e-37
107    0 <= x <= 2  */
108 #define NJ0_2N 6
109 static const _Float128 J0_2N[NJ0_2N + 1] = {
110   L(3.133239376997663645548490085151484674892E16),
111  L(-5.479944965767990821079467311839107722107E14),
112   L(6.290828903904724265980249871997551894090E12),
113  L(-3.633750176832769659849028554429106299915E10),
114   L(1.207743757532429576399485415069244807022E8),
115  L(-2.107485999925074577174305650549367415465E5),
116   L(1.562826808020631846245296572935547005859E2),
117 };
118 #define NJ0_2D 6
119 static const _Float128 J0_2D[NJ0_2D + 1] = {
120   L(2.005273201278504733151033654496928968261E18),
121   L(2.063038558793221244373123294054149790864E16),
122   L(1.053350447931127971406896594022010524994E14),
123   L(3.496556557558702583143527876385508882310E11),
124   L(8.249114511878616075860654484367133976306E8),
125   L(1.402965782449571800199759247964242790589E6),
126   L(1.619910762853439600957801751815074787351E3),
127  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
128 };
129 
130 /* J0(x)cosX + Y0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) P0(x), P0(x) = 1 + 1/x^2 R(1/x^2),
131    0 <= 1/x <= .0625
132    Peak relative error 3.3e-36  */
133 #define NP16_IN 9
134 static const _Float128 P16_IN[NP16_IN + 1] = {
135   L(-1.901689868258117463979611259731176301065E-16),
136   L(-1.798743043824071514483008340803573980931E-13),
137   L(-6.481746687115262291873324132944647438959E-11),
138   L(-1.150651553745409037257197798528294248012E-8),
139   L(-1.088408467297401082271185599507222695995E-6),
140   L(-5.551996725183495852661022587879817546508E-5),
141   L(-1.477286941214245433866838787454880214736E-3),
142   L(-1.882877976157714592017345347609200402472E-2),
143   L(-9.620983176855405325086530374317855880515E-2),
144   L(-1.271468546258855781530458854476627766233E-1),
145 };
146 #define NP16_ID 9
147 static const _Float128 P16_ID[NP16_ID + 1] = {
148   L(2.704625590411544837659891569420764475007E-15),
149   L(2.562526347676857624104306349421985403573E-12),
150   L(9.259137589952741054108665570122085036246E-10),
151   L(1.651044705794378365237454962653430805272E-7),
152   L(1.573561544138733044977714063100859136660E-5),
153   L(8.134482112334882274688298469629884804056E-4),
154   L(2.219259239404080863919375103673593571689E-2),
155   L(2.976990606226596289580242451096393862792E-1),
156   L(1.713895630454693931742734911930937246254E0),
157   L(3.231552290717904041465898249160757368855E0),
158   /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
159 };
160 
161 /* J0(x)cosX + Y0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) P0(x), P0(x) = 1 + 1/x^2 R(1/x^2)
162     0.0625 <= 1/x <= 0.125
163     Peak relative error 2.4e-35  */
164 #define NP8_16N 10
165 static const _Float128 P8_16N[NP8_16N + 1] = {
166   L(-2.335166846111159458466553806683579003632E-15),
167   L(-1.382763674252402720401020004169367089975E-12),
168   L(-3.192160804534716696058987967592784857907E-10),
169   L(-3.744199606283752333686144670572632116899E-8),
170   L(-2.439161236879511162078619292571922772224E-6),
171   L(-9.068436986859420951664151060267045346549E-5),
172   L(-1.905407090637058116299757292660002697359E-3),
173   L(-2.164456143936718388053842376884252978872E-2),
174   L(-1.212178415116411222341491717748696499966E-1),
175   L(-2.782433626588541494473277445959593334494E-1),
176   L(-1.670703190068873186016102289227646035035E-1),
177 };
178 #define NP8_16D 10
179 static const _Float128 P8_16D[NP8_16D + 1] = {
180   L(3.321126181135871232648331450082662856743E-14),
181   L(1.971894594837650840586859228510007703641E-11),
182   L(4.571144364787008285981633719513897281690E-9),
183   L(5.396419143536287457142904742849052402103E-7),
184   L(3.551548222385845912370226756036899901549E-5),
185   L(1.342353874566932014705609788054598013516E-3),
186   L(2.899133293006771317589357444614157734385E-2),
187   L(3.455374978185770197704507681491574261545E-1),
188   L(2.116616964297512311314454834712634820514E0),
189   L(5.850768316827915470087758636881584174432E0),
190   L(5.655273858938766830855753983631132928968E0),
191   /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
192 };
193 
194 /* J0(x)cosX + Y0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) P0(x), P0(x) = 1 + 1/x^2 R(1/x^2)
195   0.125 <= 1/x <= 0.1875
196   Peak relative error 2.7e-35  */
197 #define NP5_8N 10
198 static const _Float128 P5_8N[NP5_8N + 1] = {
199   L(-1.270478335089770355749591358934012019596E-12),
200   L(-4.007588712145412921057254992155810347245E-10),
201   L(-4.815187822989597568124520080486652009281E-8),
202   L(-2.867070063972764880024598300408284868021E-6),
203   L(-9.218742195161302204046454768106063638006E-5),
204   L(-1.635746821447052827526320629828043529997E-3),
205   L(-1.570376886640308408247709616497261011707E-2),
206   L(-7.656484795303305596941813361786219477807E-2),
207   L(-1.659371030767513274944805479908858628053E-1),
208   L(-1.185340550030955660015841796219919804915E-1),
209   L(-8.920026499909994671248893388013790366712E-3),
210 };
211 #define NP5_8D 9
212 static const _Float128 P5_8D[NP5_8D + 1] = {
213   L(1.806902521016705225778045904631543990314E-11),
214   L(5.728502760243502431663549179135868966031E-9),
215   L(6.938168504826004255287618819550667978450E-7),
216   L(4.183769964807453250763325026573037785902E-5),
217   L(1.372660678476925468014882230851637878587E-3),
218   L(2.516452105242920335873286419212708961771E-2),
219   L(2.550502712902647803796267951846557316182E-1),
220   L(1.365861559418983216913629123778747617072E0),
221   L(3.523825618308783966723472468855042541407E0),
222   L(3.656365803506136165615111349150536282434E0),
223   /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
224 };
225 
226 /* J0(x)cosX + Y0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) P0(x), P0(x) = 1 + 1/x^2 R(1/x^2)
227    Peak relative error 3.5e-35
228    0.1875 <= 1/x <= 0.25  */
229 #define NP4_5N 9
230 static const _Float128 P4_5N[NP4_5N + 1] = {
231   L(-9.791405771694098960254468859195175708252E-10),
232   L(-1.917193059944531970421626610188102836352E-7),
233   L(-1.393597539508855262243816152893982002084E-5),
234   L(-4.881863490846771259880606911667479860077E-4),
235   L(-8.946571245022470127331892085881699269853E-3),
236   L(-8.707474232568097513415336886103899434251E-2),
237   L(-4.362042697474650737898551272505525973766E-1),
238   L(-1.032712171267523975431451359962375617386E0),
239   L(-9.630502683169895107062182070514713702346E-1),
240   L(-2.251804386252969656586810309252357233320E-1),
241 };
242 #define NP4_5D 9
243 static const _Float128 P4_5D[NP4_5D + 1] = {
244   L(1.392555487577717669739688337895791213139E-8),
245   L(2.748886559120659027172816051276451376854E-6),
246   L(2.024717710644378047477189849678576659290E-4),
247   L(7.244868609350416002930624752604670292469E-3),
248   L(1.373631762292244371102989739300382152416E-1),
249   L(1.412298581400224267910294815260613240668E0),
250   L(7.742495637843445079276397723849017617210E0),
251   L(2.138429269198406512028307045259503811861E1),
252   L(2.651547684548423476506826951831712762610E1),
253   L(1.167499382465291931571685222882909166935E1),
254   /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
255 };
256 
257 /* J0(x)cosX + Y0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) P0(x), P0(x) = 1 + 1/x^2 R(1/x^2)
258    Peak relative error 2.3e-36
259    0.25 <= 1/x <= 0.3125  */
260 #define NP3r2_4N 9
261 static const _Float128 P3r2_4N[NP3r2_4N + 1] = {
262   L(-2.589155123706348361249809342508270121788E-8),
263   L(-3.746254369796115441118148490849195516593E-6),
264   L(-1.985595497390808544622893738135529701062E-4),
265   L(-5.008253705202932091290132760394976551426E-3),
266   L(-6.529469780539591572179155511840853077232E-2),
267   L(-4.468736064761814602927408833818990271514E-1),
268   L(-1.556391252586395038089729428444444823380E0),
269   L(-2.533135309840530224072920725976994981638E0),
270   L(-1.605509621731068453869408718565392869560E0),
271   L(-2.518966692256192789269859830255724429375E-1),
272 };
273 #define NP3r2_4D 9
274 static const _Float128 P3r2_4D[NP3r2_4D + 1] = {
275   L(3.682353957237979993646169732962573930237E-7),
276   L(5.386741661883067824698973455566332102029E-5),
277   L(2.906881154171822780345134853794241037053E-3),
278   L(7.545832595801289519475806339863492074126E-2),
279   L(1.029405357245594877344360389469584526654E0),
280   L(7.565706120589873131187989560509757626725E0),
281   L(2.951172890699569545357692207898667665796E1),
282   L(5.785723537170311456298467310529815457536E1),
283   L(5.095621464598267889126015412522773474467E1),
284   L(1.602958484169953109437547474953308401442E1),
285   /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
286 };
287 
288 /* J0(x)cosX + Y0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) P0(x), P0(x) = 1 + 1/x^2 R(1/x^2)
289    Peak relative error 1.0e-35
290    0.3125 <= 1/x <= 0.375  */
291 #define NP2r7_3r2N 9
292 static const _Float128 P2r7_3r2N[NP2r7_3r2N + 1] = {
293   L(-1.917322340814391131073820537027234322550E-7),
294   L(-1.966595744473227183846019639723259011906E-5),
295   L(-7.177081163619679403212623526632690465290E-4),
296   L(-1.206467373860974695661544653741899755695E-2),
297   L(-1.008656452188539812154551482286328107316E-1),
298   L(-4.216016116408810856620947307438823892707E-1),
299   L(-8.378631013025721741744285026537009814161E-1),
300   L(-6.973895635309960850033762745957946272579E-1),
301   L(-1.797864718878320770670740413285763554812E-1),
302   L(-4.098025357743657347681137871388402849581E-3),
303 };
304 #define NP2r7_3r2D 8
305 static const _Float128 P2r7_3r2D[NP2r7_3r2D + 1] = {
306   L(2.726858489303036441686496086962545034018E-6),
307   L(2.840430827557109238386808968234848081424E-4),
308   L(1.063826772041781947891481054529454088832E-2),
309   L(1.864775537138364773178044431045514405468E-1),
310   L(1.665660052857205170440952607701728254211E0),
311   L(7.723745889544331153080842168958348568395E0),
312   L(1.810726427571829798856428548102077799835E1),
313   L(1.986460672157794440666187503833545388527E1),
314   L(8.645503204552282306364296517220055815488E0),
315   /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
316 };
317 
318 /* J0(x)cosX + Y0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) P0(x), P0(x) = 1 + 1/x^2 R(1/x^2)
319    Peak relative error 1.3e-36
320    0.3125 <= 1/x <= 0.4375  */
321 #define NP2r3_2r7N 9
322 static const _Float128 P2r3_2r7N[NP2r3_2r7N + 1] = {
323   L(-1.594642785584856746358609622003310312622E-6),
324   L(-1.323238196302221554194031733595194539794E-4),
325   L(-3.856087818696874802689922536987100372345E-3),
326   L(-5.113241710697777193011470733601522047399E-2),
327   L(-3.334229537209911914449990372942022350558E-1),
328   L(-1.075703518198127096179198549659283422832E0),
329   L(-1.634174803414062725476343124267110981807E0),
330   L(-1.030133247434119595616826842367268304880E0),
331   L(-1.989811539080358501229347481000707289391E-1),
332   L(-3.246859189246653459359775001466924610236E-3),
333 };
334 #define NP2r3_2r7D 8
335 static const _Float128 P2r3_2r7D[NP2r3_2r7D + 1] = {
336   L(2.267936634217251403663034189684284173018E-5),
337   L(1.918112982168673386858072491437971732237E-3),
338   L(5.771704085468423159125856786653868219522E-2),
339   L(8.056124451167969333717642810661498890507E-1),
340   L(5.687897967531010276788680634413789328776E0),
341   L(2.072596760717695491085444438270778394421E1),
342   L(3.801722099819929988585197088613160496684E1),
343   L(3.254620235902912339534998592085115836829E1),
344   L(1.104847772130720331801884344645060675036E1),
345   /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
346 };
347 
348 /* J0(x)cosX + Y0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) P0(x), P0(x) = 1 + 1/x^2 R(1/x^2)
349    Peak relative error 1.2e-35
350    0.4375 <= 1/x <= 0.5  */
351 #define NP2_2r3N 8
352 static const _Float128 P2_2r3N[NP2_2r3N + 1] = {
353   L(-1.001042324337684297465071506097365389123E-4),
354   L(-6.289034524673365824853547252689991418981E-3),
355   L(-1.346527918018624234373664526930736205806E-1),
356   L(-1.268808313614288355444506172560463315102E0),
357   L(-5.654126123607146048354132115649177406163E0),
358   L(-1.186649511267312652171775803270911971693E1),
359   L(-1.094032424931998612551588246779200724257E1),
360   L(-3.728792136814520055025256353193674625267E0),
361   L(-3.000348318524471807839934764596331810608E-1),
362 };
363 #define NP2_2r3D 8
364 static const _Float128 P2_2r3D[NP2_2r3D + 1] = {
365   L(1.423705538269770974803901422532055612980E-3),
366   L(9.171476630091439978533535167485230575894E-2),
367   L(2.049776318166637248868444600215942828537E0),
368   L(2.068970329743769804547326701946144899583E1),
369   L(1.025103500560831035592731539565060347709E2),
370   L(2.528088049697570728252145557167066708284E2),
371   L(2.992160327587558573740271294804830114205E2),
372   L(1.540193761146551025832707739468679973036E2),
373   L(2.779516701986912132637672140709452502650E1),
374   /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
375 };
376 
377 /* Y0(x)cosX - J0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) Q0(x),
378    Q0(x) = 1/x (-.125 + 1/x^2 R(1/x^2))
379    Peak relative error 2.2e-35
380    0 <= 1/x <= .0625  */
381 #define NQ16_IN 10
382 static const _Float128 Q16_IN[NQ16_IN + 1] = {
383   L(2.343640834407975740545326632205999437469E-18),
384   L(2.667978112927811452221176781536278257448E-15),
385   L(1.178415018484555397390098879501969116536E-12),
386   L(2.622049767502719728905924701288614016597E-10),
387   L(3.196908059607618864801313380896308968673E-8),
388   L(2.179466154171673958770030655199434798494E-6),
389   L(8.139959091628545225221976413795645177291E-5),
390   L(1.563900725721039825236927137885747138654E-3),
391   L(1.355172364265825167113562519307194840307E-2),
392   L(3.928058355906967977269780046844768588532E-2),
393   L(1.107891967702173292405380993183694932208E-2),
394 };
395 #define NQ16_ID 9
396 static const _Float128 Q16_ID[NQ16_ID + 1] = {
397   L(3.199850952578356211091219295199301766718E-17),
398   L(3.652601488020654842194486058637953363918E-14),
399   L(1.620179741394865258354608590461839031281E-11),
400   L(3.629359209474609630056463248923684371426E-9),
401   L(4.473680923894354600193264347733477363305E-7),
402   L(3.106368086644715743265603656011050476736E-5),
403   L(1.198239259946770604954664925153424252622E-3),
404   L(2.446041004004283102372887804475767568272E-2),
405   L(2.403235525011860603014707768815113698768E-1),
406   L(9.491006790682158612266270665136910927149E-1),
407  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
408  };
409 
410 /* Y0(x)cosX - J0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) Q0(x),
411    Q0(x) = 1/x (-.125 + 1/x^2 R(1/x^2))
412    Peak relative error 5.1e-36
413    0.0625 <= 1/x <= 0.125  */
414 #define NQ8_16N 11
415 static const _Float128 Q8_16N[NQ8_16N + 1] = {
416   L(1.001954266485599464105669390693597125904E-17),
417   L(7.545499865295034556206475956620160007849E-15),
418   L(2.267838684785673931024792538193202559922E-12),
419   L(3.561909705814420373609574999542459912419E-10),
420   L(3.216201422768092505214730633842924944671E-8),
421   L(1.731194793857907454569364622452058554314E-6),
422   L(5.576944613034537050396518509871004586039E-5),
423   L(1.051787760316848982655967052985391418146E-3),
424   L(1.102852974036687441600678598019883746959E-2),
425   L(5.834647019292460494254225988766702933571E-2),
426   L(1.290281921604364618912425380717127576529E-1),
427   L(7.598886310387075708640370806458926458301E-2),
428 };
429 #define NQ8_16D 11
430 static const _Float128 Q8_16D[NQ8_16D + 1] = {
431   L(1.368001558508338469503329967729951830843E-16),
432   L(1.034454121857542147020549303317348297289E-13),
433   L(3.128109209247090744354764050629381674436E-11),
434   L(4.957795214328501986562102573522064468671E-9),
435   L(4.537872468606711261992676606899273588899E-7),
436   L(2.493639207101727713192687060517509774182E-5),
437   L(8.294957278145328349785532236663051405805E-4),
438   L(1.646471258966713577374948205279380115839E-2),
439   L(1.878910092770966718491814497982191447073E-1),
440   L(1.152641605706170353727903052525652504075E0),
441   L(3.383550240669773485412333679367792932235E0),
442   L(3.823875252882035706910024716609908473970E0),
443  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
444 };
445 
446 /* Y0(x)cosX - J0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) Q0(x),
447    Q0(x) = 1/x (-.125 + 1/x^2 R(1/x^2))
448    Peak relative error 3.9e-35
449    0.125 <= 1/x <= 0.1875  */
450 #define NQ5_8N 10
451 static const _Float128 Q5_8N[NQ5_8N + 1] = {
452   L(1.750399094021293722243426623211733898747E-13),
453   L(6.483426211748008735242909236490115050294E-11),
454   L(9.279430665656575457141747875716899958373E-9),
455   L(6.696634968526907231258534757736576340266E-7),
456   L(2.666560823798895649685231292142838188061E-5),
457   L(6.025087697259436271271562769707550594540E-4),
458   L(7.652807734168613251901945778921336353485E-3),
459   L(5.226269002589406461622551452343519078905E-2),
460   L(1.748390159751117658969324896330142895079E-1),
461   L(2.378188719097006494782174902213083589660E-1),
462   L(8.383984859679804095463699702165659216831E-2),
463 };
464 #define NQ5_8D 10
465 static const _Float128 Q5_8D[NQ5_8D + 1] = {
466   L(2.389878229704327939008104855942987615715E-12),
467   L(8.926142817142546018703814194987786425099E-10),
468   L(1.294065862406745901206588525833274399038E-7),
469   L(9.524139899457666250828752185212769682191E-6),
470   L(3.908332488377770886091936221573123353489E-4),
471   L(9.250427033957236609624199884089916836748E-3),
472   L(1.263420066165922645975830877751588421451E-1),
473   L(9.692527053860420229711317379861733180654E-1),
474   L(3.937813834630430172221329298841520707954E0),
475   L(7.603126427436356534498908111445191312181E0),
476   L(5.670677653334105479259958485084550934305E0),
477  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
478 };
479 
480 /* Y0(x)cosX - J0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) Q0(x),
481    Q0(x) = 1/x (-.125 + 1/x^2 R(1/x^2))
482    Peak relative error 3.2e-35
483    0.1875 <= 1/x <= 0.25  */
484 #define NQ4_5N 10
485 static const _Float128 Q4_5N[NQ4_5N + 1] = {
486   L(2.233870042925895644234072357400122854086E-11),
487   L(5.146223225761993222808463878999151699792E-9),
488   L(4.459114531468296461688753521109797474523E-7),
489   L(1.891397692931537975547242165291668056276E-5),
490   L(4.279519145911541776938964806470674565504E-4),
491   L(5.275239415656560634702073291768904783989E-3),
492   L(3.468698403240744801278238473898432608887E-2),
493   L(1.138773146337708415188856882915457888274E-1),
494   L(1.622717518946443013587108598334636458955E-1),
495   L(7.249040006390586123760992346453034628227E-2),
496   L(1.941595365256460232175236758506411486667E-3),
497 };
498 #define NQ4_5D 9
499 static const _Float128 Q4_5D[NQ4_5D + 1] = {
500   L(3.049977232266999249626430127217988047453E-10),
501   L(7.120883230531035857746096928889676144099E-8),
502   L(6.301786064753734446784637919554359588859E-6),
503   L(2.762010530095069598480766869426308077192E-4),
504   L(6.572163250572867859316828886203406361251E-3),
505   L(8.752566114841221958200215255461843397776E-2),
506   L(6.487654992874805093499285311075289932664E-1),
507   L(2.576550017826654579451615283022812801435E0),
508   L(5.056392229924022835364779562707348096036E0),
509   L(4.179770081068251464907531367859072157773E0),
510  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
511 };
512 
513 /* Y0(x)cosX - J0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) Q0(x),
514    Q0(x) = 1/x (-.125 + 1/x^2 R(1/x^2))
515    Peak relative error 1.4e-36
516    0.25 <= 1/x <= 0.3125  */
517 #define NQ3r2_4N 10
518 static const _Float128 Q3r2_4N[NQ3r2_4N + 1] = {
519   L(6.126167301024815034423262653066023684411E-10),
520   L(1.043969327113173261820028225053598975128E-7),
521   L(6.592927270288697027757438170153763220190E-6),
522   L(2.009103660938497963095652951912071336730E-4),
523   L(3.220543385492643525985862356352195896964E-3),
524   L(2.774405975730545157543417650436941650990E-2),
525   L(1.258114008023826384487378016636555041129E-1),
526   L(2.811724258266902502344701449984698323860E-1),
527   L(2.691837665193548059322831687432415014067E-1),
528   L(7.949087384900985370683770525312735605034E-2),
529   L(1.229509543620976530030153018986910810747E-3),
530 };
531 #define NQ3r2_4D 9
532 static const _Float128 Q3r2_4D[NQ3r2_4D + 1] = {
533   L(8.364260446128475461539941389210166156568E-9),
534   L(1.451301850638956578622154585560759862764E-6),
535   L(9.431830010924603664244578867057141839463E-5),
536   L(3.004105101667433434196388593004526182741E-3),
537   L(5.148157397848271739710011717102773780221E-2),
538   L(4.901089301726939576055285374953887874895E-1),
539   L(2.581760991981709901216967665934142240346E0),
540   L(7.257105880775059281391729708630912791847E0),
541   L(1.006014717326362868007913423810737369312E1),
542   L(5.879416600465399514404064187445293212470E0),
543  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0*/
544 };
545 
546 /* Y0(x)cosX - J0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) Q0(x),
547    Q0(x) = 1/x (-.125 + 1/x^2 R(1/x^2))
548    Peak relative error 3.8e-36
549    0.3125 <= 1/x <= 0.375  */
550 #define NQ2r7_3r2N 9
551 static const _Float128 Q2r7_3r2N[NQ2r7_3r2N + 1] = {
552   L(7.584861620402450302063691901886141875454E-8),
553   L(9.300939338814216296064659459966041794591E-6),
554   L(4.112108906197521696032158235392604947895E-4),
555   L(8.515168851578898791897038357239630654431E-3),
556   L(8.971286321017307400142720556749573229058E-2),
557   L(4.885856732902956303343015636331874194498E-1),
558   L(1.334506268733103291656253500506406045846E0),
559   L(1.681207956863028164179042145803851824654E0),
560   L(8.165042692571721959157677701625853772271E-1),
561   L(9.805848115375053300608712721986235900715E-2),
562 };
563 #define NQ2r7_3r2D 9
564 static const _Float128 Q2r7_3r2D[NQ2r7_3r2D + 1] = {
565   L(1.035586492113036586458163971239438078160E-6),
566   L(1.301999337731768381683593636500979713689E-4),
567   L(5.993695702564527062553071126719088859654E-3),
568   L(1.321184892887881883489141186815457808785E-1),
569   L(1.528766555485015021144963194165165083312E0),
570   L(9.561463309176490874525827051566494939295E0),
571   L(3.203719484883967351729513662089163356911E1),
572   L(5.497294687660930446641539152123568668447E1),
573   L(4.391158169390578768508675452986948391118E1),
574   L(1.347836630730048077907818943625789418378E1),
575  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
576 };
577 
578 /* Y0(x)cosX - J0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) Q0(x),
579    Q0(x) = 1/x (-.125 + 1/x^2 R(1/x^2))
580    Peak relative error 2.2e-35
581    0.375 <= 1/x <= 0.4375  */
582 #define NQ2r3_2r7N 9
583 static const _Float128 Q2r3_2r7N[NQ2r3_2r7N + 1] = {
584   L(4.455027774980750211349941766420190722088E-7),
585   L(4.031998274578520170631601850866780366466E-5),
586   L(1.273987274325947007856695677491340636339E-3),
587   L(1.818754543377448509897226554179659122873E-2),
588   L(1.266748858326568264126353051352269875352E-1),
589   L(4.327578594728723821137731555139472880414E-1),
590   L(6.892532471436503074928194969154192615359E-1),
591   L(4.490775818438716873422163588640262036506E-1),
592   L(8.649615949297322440032000346117031581572E-2),
593   L(7.261345286655345047417257611469066147561E-4),
594 };
595 #define NQ2r3_2r7D 8
596 static const _Float128 Q2r3_2r7D[NQ2r3_2r7D + 1] = {
597   L(6.082600739680555266312417978064954793142E-6),
598   L(5.693622538165494742945717226571441747567E-4),
599   L(1.901625907009092204458328768129666975975E-2),
600   L(2.958689532697857335456896889409923371570E-1),
601   L(2.343124711045660081603809437993368799568E0),
602   L(9.665894032187458293568704885528192804376E0),
603   L(2.035273104990617136065743426322454881353E1),
604   L(2.044102010478792896815088858740075165531E1),
605   L(8.445937177863155827844146643468706599304E0),
606  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
607 };
608 
609 /* Y0(x)cosX - J0(x)sinX = sqrt( 2/(pi x)) Q0(x),
610    Q0(x) = 1/x (-.125 + 1/x^2 R(1/x^2))
611    Peak relative error 3.1e-36
612    0.4375 <= 1/x <= 0.5  */
613 #define NQ2_2r3N 9
614 static const _Float128 Q2_2r3N[NQ2_2r3N + 1] = {
615   L(2.817566786579768804844367382809101929314E-6),
616   L(2.122772176396691634147024348373539744935E-4),
617   L(5.501378031780457828919593905395747517585E-3),
618   L(6.355374424341762686099147452020466524659E-2),
619   L(3.539652320122661637429658698954748337223E-1),
620   L(9.571721066119617436343740541777014319695E-1),
621   L(1.196258777828426399432550698612171955305E0),
622   L(6.069388659458926158392384709893753793967E-1),
623   L(9.026746127269713176512359976978248763621E-2),
624   L(5.317668723070450235320878117210807236375E-4),
625 };
626 #define NQ2_2r3D 8
627 static const _Float128 Q2_2r3D[NQ2_2r3D + 1] = {
628   L(3.846924354014260866793741072933159380158E-5),
629   L(3.017562820057704325510067178327449946763E-3),
630   L(8.356305620686867949798885808540444210935E-2),
631   L(1.068314930499906838814019619594424586273E0),
632   L(6.900279623894821067017966573640732685233E0),
633   L(2.307667390886377924509090271780839563141E1),
634   L(3.921043465412723970791036825401273528513E1),
635   L(3.167569478939719383241775717095729233436E1),
636   L(1.051023841699200920276198346301543665909E1),
637  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0*/
638 };
639 
640 
641 /* Evaluate P[n] x^n  +  P[n-1] x^(n-1)  +  ...  +  P[0] */
642 
643 static _Float128
neval(_Float128 x,const _Float128 * p,int n)644 neval (_Float128 x, const _Float128 *p, int n)
645 {
646   _Float128 y;
647 
648   p += n;
649   y = *p--;
650   do
651     {
652       y = y * x + *p--;
653     }
654   while (--n > 0);
655   return y;
656 }
657 
658 
659 /* Evaluate x^n+1  +  P[n] x^(n)  +  P[n-1] x^(n-1)  +  ...  +  P[0] */
660 
661 static _Float128
deval(_Float128 x,const _Float128 * p,int n)662 deval (_Float128 x, const _Float128 *p, int n)
663 {
664   _Float128 y;
665 
666   p += n;
667   y = x + *p--;
668   do
669     {
670       y = y * x + *p--;
671     }
672   while (--n > 0);
673   return y;
674 }
675 
676 
677 /* Bessel function of the first kind, order zero.  */
678 
679 _Float128
__ieee754_j0l(_Float128 x)680 __ieee754_j0l (_Float128 x)
681 {
682   _Float128 xx, xinv, z, p, q, c, s, cc, ss;
683 
684   if (! isfinite (x))
685     {
686       if (x != x)
687 	return x + x;
688       else
689 	return 0;
690     }
691   if (x == 0)
692     return 1;
693 
694   xx = fabsl (x);
695   if (xx <= 2)
696     {
697       if (xx < L(0x1p-57))
698 	return 1;
699       /* 0 <= x <= 2 */
700       z = xx * xx;
701       p = z * z * neval (z, J0_2N, NJ0_2N) / deval (z, J0_2D, NJ0_2D);
702       p -= L(0.25) * z;
703       p += 1;
704       return p;
705     }
706 
707   /* X = x - pi/4
708      cos(X) = cos(x) cos(pi/4) + sin(x) sin(pi/4)
709      = 1/sqrt(2) * (cos(x) + sin(x))
710      sin(X) = sin(x) cos(pi/4) - cos(x) sin(pi/4)
711      = 1/sqrt(2) * (sin(x) - cos(x))
712      sin(x) +- cos(x) = -cos(2x)/(sin(x) -+ cos(x))
713      cf. Fdlibm.  */
714   __sincosl (xx, &s, &c);
715   ss = s - c;
716   cc = s + c;
717   if (xx <= LDBL_MAX / 2)
718     {
719       z = -__cosl (xx + xx);
720       if ((s * c) < 0)
721 	cc = z / ss;
722       else
723 	ss = z / cc;
724     }
725 
726   if (xx > L(0x1p256))
727     return ONEOSQPI * cc / sqrtl (xx);
728 
729   xinv = 1 / xx;
730   z = xinv * xinv;
731   if (xinv <= 0.25)
732     {
733       if (xinv <= 0.125)
734 	{
735 	  if (xinv <= 0.0625)
736 	    {
737 	      p = neval (z, P16_IN, NP16_IN) / deval (z, P16_ID, NP16_ID);
738 	      q = neval (z, Q16_IN, NQ16_IN) / deval (z, Q16_ID, NQ16_ID);
739 	    }
740 	  else
741 	    {
742 	      p = neval (z, P8_16N, NP8_16N) / deval (z, P8_16D, NP8_16D);
743 	      q = neval (z, Q8_16N, NQ8_16N) / deval (z, Q8_16D, NQ8_16D);
744 	    }
745 	}
746       else if (xinv <= 0.1875)
747 	{
748 	  p = neval (z, P5_8N, NP5_8N) / deval (z, P5_8D, NP5_8D);
749 	  q = neval (z, Q5_8N, NQ5_8N) / deval (z, Q5_8D, NQ5_8D);
750 	}
751       else
752 	{
753 	  p = neval (z, P4_5N, NP4_5N) / deval (z, P4_5D, NP4_5D);
754 	  q = neval (z, Q4_5N, NQ4_5N) / deval (z, Q4_5D, NQ4_5D);
755 	}
756     }				/* .25 */
757   else /* if (xinv <= 0.5) */
758     {
759       if (xinv <= 0.375)
760 	{
761 	  if (xinv <= 0.3125)
762 	    {
763 	      p = neval (z, P3r2_4N, NP3r2_4N) / deval (z, P3r2_4D, NP3r2_4D);
764 	      q = neval (z, Q3r2_4N, NQ3r2_4N) / deval (z, Q3r2_4D, NQ3r2_4D);
765 	    }
766 	  else
767 	    {
768 	      p = neval (z, P2r7_3r2N, NP2r7_3r2N)
769 		  / deval (z, P2r7_3r2D, NP2r7_3r2D);
770 	      q = neval (z, Q2r7_3r2N, NQ2r7_3r2N)
771 		  / deval (z, Q2r7_3r2D, NQ2r7_3r2D);
772 	    }
773 	}
774       else if (xinv <= 0.4375)
775 	{
776 	  p = neval (z, P2r3_2r7N, NP2r3_2r7N)
777 	      / deval (z, P2r3_2r7D, NP2r3_2r7D);
778 	  q = neval (z, Q2r3_2r7N, NQ2r3_2r7N)
779 	      / deval (z, Q2r3_2r7D, NQ2r3_2r7D);
780 	}
781       else
782 	{
783 	  p = neval (z, P2_2r3N, NP2_2r3N) / deval (z, P2_2r3D, NP2_2r3D);
784 	  q = neval (z, Q2_2r3N, NQ2_2r3N) / deval (z, Q2_2r3D, NQ2_2r3D);
785 	}
786     }
787   p = 1 + z * p;
788   q = z * xinv * q;
789   q = q - L(0.125) * xinv;
790   z = ONEOSQPI * (p * cc - q * ss) / sqrtl (xx);
791   return z;
792 }
793 libm_alias_finite (__ieee754_j0l, __j0l)
794 
795 
796 /* Y0(x) = 2/pi * log(x) * J0(x) + R(x^2)
797    Peak absolute error 1.7e-36 (relative where Y0 > 1)
798    0 <= x <= 2   */
799 #define NY0_2N 7
800 static const _Float128 Y0_2N[NY0_2N + 1] = {
801  L(-1.062023609591350692692296993537002558155E19),
802   L(2.542000883190248639104127452714966858866E19),
803  L(-1.984190771278515324281415820316054696545E18),
804   L(4.982586044371592942465373274440222033891E16),
805  L(-5.529326354780295177243773419090123407550E14),
806   L(3.013431465522152289279088265336861140391E12),
807  L(-7.959436160727126750732203098982718347785E9),
808   L(8.230845651379566339707130644134372793322E6),
809 };
810 #define NY0_2D 7
811 static const _Float128 Y0_2D[NY0_2D + 1] = {
812   L(1.438972634353286978700329883122253752192E20),
813   L(1.856409101981569254247700169486907405500E18),
814   L(1.219693352678218589553725579802986255614E16),
815   L(5.389428943282838648918475915779958097958E13),
816   L(1.774125762108874864433872173544743051653E11),
817   L(4.522104832545149534808218252434693007036E8),
818   L(8.872187401232943927082914504125234454930E5),
819   L(1.251945613186787532055610876304669413955E3),
820  /* 1.000000000000000000000000000000000000000E0 */
821 };
822 
823 static const _Float128 U0 = L(-7.3804295108687225274343927948483016310862e-02);
824 
825 /* Bessel function of the second kind, order zero.  */
826 
827 _Float128
__ieee754_y0l(_Float128 x)828  __ieee754_y0l(_Float128 x)
829 {
830   _Float128 xx, xinv, z, p, q, c, s, cc, ss;
831 
832   if (! isfinite (x))
833     return 1 / (x + x * x);
834   if (x <= 0)
835     {
836       if (x < 0)
837 	return (zero / (zero * x));
838       return -1 / zero; /* -inf and divide by zero exception.  */
839     }
840   xx = fabsl (x);
841   if (xx <= 0x1p-57)
842     return U0 + TWOOPI * __ieee754_logl (x);
843   if (xx <= 2)
844     {
845       /* 0 <= x <= 2 */
846       z = xx * xx;
847       p = neval (z, Y0_2N, NY0_2N) / deval (z, Y0_2D, NY0_2D);
848       p = TWOOPI * __ieee754_logl (x) * __ieee754_j0l (x) + p;
849       return p;
850     }
851 
852   /* X = x - pi/4
853      cos(X) = cos(x) cos(pi/4) + sin(x) sin(pi/4)
854      = 1/sqrt(2) * (cos(x) + sin(x))
855      sin(X) = sin(x) cos(pi/4) - cos(x) sin(pi/4)
856      = 1/sqrt(2) * (sin(x) - cos(x))
857      sin(x) +- cos(x) = -cos(2x)/(sin(x) -+ cos(x))
858      cf. Fdlibm.  */
859   __sincosl (x, &s, &c);
860   ss = s - c;
861   cc = s + c;
862   if (xx <= LDBL_MAX / 2)
863     {
864       z = -__cosl (x + x);
865       if ((s * c) < 0)
866 	cc = z / ss;
867       else
868 	ss = z / cc;
869     }
870 
871   if (xx > L(0x1p256))
872     return ONEOSQPI * ss / sqrtl (x);
873 
874   xinv = 1 / xx;
875   z = xinv * xinv;
876   if (xinv <= 0.25)
877     {
878       if (xinv <= 0.125)
879 	{
880 	  if (xinv <= 0.0625)
881 	    {
882 	      p = neval (z, P16_IN, NP16_IN) / deval (z, P16_ID, NP16_ID);
883 	      q = neval (z, Q16_IN, NQ16_IN) / deval (z, Q16_ID, NQ16_ID);
884 	    }
885 	  else
886 	    {
887 	      p = neval (z, P8_16N, NP8_16N) / deval (z, P8_16D, NP8_16D);
888 	      q = neval (z, Q8_16N, NQ8_16N) / deval (z, Q8_16D, NQ8_16D);
889 	    }
890 	}
891       else if (xinv <= 0.1875)
892 	{
893 	  p = neval (z, P5_8N, NP5_8N) / deval (z, P5_8D, NP5_8D);
894 	  q = neval (z, Q5_8N, NQ5_8N) / deval (z, Q5_8D, NQ5_8D);
895 	}
896       else
897 	{
898 	  p = neval (z, P4_5N, NP4_5N) / deval (z, P4_5D, NP4_5D);
899 	  q = neval (z, Q4_5N, NQ4_5N) / deval (z, Q4_5D, NQ4_5D);
900 	}
901     }				/* .25 */
902   else /* if (xinv <= 0.5) */
903     {
904       if (xinv <= 0.375)
905 	{
906 	  if (xinv <= 0.3125)
907 	    {
908 	      p = neval (z, P3r2_4N, NP3r2_4N) / deval (z, P3r2_4D, NP3r2_4D);
909 	      q = neval (z, Q3r2_4N, NQ3r2_4N) / deval (z, Q3r2_4D, NQ3r2_4D);
910 	    }
911 	  else
912 	    {
913 	      p = neval (z, P2r7_3r2N, NP2r7_3r2N)
914 		  / deval (z, P2r7_3r2D, NP2r7_3r2D);
915 	      q = neval (z, Q2r7_3r2N, NQ2r7_3r2N)
916 		  / deval (z, Q2r7_3r2D, NQ2r7_3r2D);
917 	    }
918 	}
919       else if (xinv <= 0.4375)
920 	{
921 	  p = neval (z, P2r3_2r7N, NP2r3_2r7N)
922 	      / deval (z, P2r3_2r7D, NP2r3_2r7D);
923 	  q = neval (z, Q2r3_2r7N, NQ2r3_2r7N)
924 	      / deval (z, Q2r3_2r7D, NQ2r3_2r7D);
925 	}
926       else
927 	{
928 	  p = neval (z, P2_2r3N, NP2_2r3N) / deval (z, P2_2r3D, NP2_2r3D);
929 	  q = neval (z, Q2_2r3N, NQ2_2r3N) / deval (z, Q2_2r3D, NQ2_2r3D);
930 	}
931     }
932   p = 1 + z * p;
933   q = z * xinv * q;
934   q = q - L(0.125) * xinv;
935   z = ONEOSQPI * (p * ss + q * cc) / sqrtl (x);
936   return z;
937 }
938 libm_alias_finite (__ieee754_y0l, __y0l)
939