[project @ 1996-01-08 20:28:12 by partain]
[ghc-hetmet.git] / ghc / runtime / gmp / mpz_pprime_p.c
diff --git a/ghc/runtime/gmp/mpz_pprime_p.c b/ghc/runtime/gmp/mpz_pprime_p.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9d08803
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,108 @@
+/* mpz_probab_prime_p --
+   An implementation of the probabilistic primality test found in Knuth's
+   Seminumerical Algorithms book.  If the function mpz_probab_prime_p()
+   returns 0 then n is not prime.  If it returns 1, then n is 'probably'
+   prime.  The probability of a false positive is (1/4)**reps, where
+   reps is the number of internal passes of the probabilistic algorithm.
+   Knuth indicates that 25 passes are reasonable.
+
+Copyright (C) 1991 Free Software Foundation, Inc.
+Contributed by John Amanatides.
+
+This file is part of the GNU MP Library.
+
+The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
+any later version.
+
+The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful,
+but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+GNU General Public License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU General Public License
+along with the GNU MP Library; see the file COPYING.  If not, write to
+the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  */
+
+#include "gmp.h"
+#include "gmp-impl.h"
+
+static int
+possibly_prime (n, n_minus_1, x, y, q, k)
+     MP_INT *n, *n_minus_1, *x, *y, *q;
+     int k;
+{
+  int i;
+
+  /* find random x s.t. 1 < x < n */
+  do
+    {
+      mpz_random (x, mpz_size (n));
+      mpz_mmod (x, x, n);
+    }
+  while (mpz_cmp_ui (x, 1) <= 0);
+
+  mpz_powm (y, x, q, n);
+
+  if (mpz_cmp_ui (y, 1) == 0 || mpz_cmp (y, n_minus_1) == 0)
+    return 1;
+
+  for (i = 1; i < k; i++)
+    {
+      mpz_powm_ui (y, y, 2, n);
+      if (mpz_cmp (y, n_minus_1) == 0)
+       return 1;
+      if (mpz_cmp_ui (y, 1) == 0)
+       return 0;
+    }
+  return 0;
+}
+
+int
+mpz_probab_prime_p (m, reps)
+     const MP_INT *m;
+     int reps;
+{
+  MP_INT n, n_minus_1, x, y, q;
+  int i, k, is_prime;
+
+  mpz_init (&n);
+  /* Take the absolute value of M, to handle positive and negative primes.  */
+  mpz_abs (&n, m);
+
+  if (mpz_cmp_ui (&n, 3) <= 0)
+    {
+      if (mpz_cmp_ui (&n, 1) <= 0)
+       return 0;               /* smallest prime is 2 */
+      else
+       return 1;
+    }
+  if ((mpz_get_ui (&n) & 1) == 0)
+    return 0;                  /* even */
+
+  mpz_init (&n_minus_1);
+  mpz_sub_ui (&n_minus_1, &n, 1);
+  mpz_init (&x);
+  mpz_init (&y);
+
+  /* find q and k, s.t.  n = 1 + 2**k * q */
+  mpz_init_set (&q, &n_minus_1);
+  k = 0;
+  while ((mpz_get_ui (&q) & 1) == 0)
+    {
+      k++;
+      mpz_div_2exp (&q, &q, 1);
+    }
+
+  is_prime = 1;
+  for (i = 0; i < reps && is_prime; i++)
+    is_prime &= possibly_prime (&n, &n_minus_1, &x, &y, &q, k);
+
+  mpz_clear (&n_minus_1);
+  mpz_clear (&n);
+  mpz_clear (&x);
+  mpz_clear (&y);
+  mpz_clear (&q);
+  return is_prime;
+}