rts/gmp/mpn/generic/mod_1.c

   1 /* mpn_mod_1(dividend_ptr, dividend_size, divisor_limb) --
   2    Divide (DIVIDEND_PTR,,DIVIDEND_SIZE) by DIVISOR_LIMB.
   3    Return the single-limb remainder.
   4    There are no constraints on the value of the divisor.
   5
   6 Copyright (C) 1991, 1993, 1994, 1999 Free Software Foundation, Inc.
   7
   8 This file is part of the GNU MP Library.
   9
  10 The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  11 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  12 the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your
  13 option) any later version.
  14
  15 The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  16 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  17 or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  18 License for more details.
  19
  20 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  21 along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
  22 the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  23 MA 02111-1307, USA. */
  24
  25 #include "gmp.h"
  26 #include "gmp-impl.h"
  27 #include "longlong.h"
  28
  29 #ifndef UMUL_TIME
  30 #define UMUL_TIME 1
  31 #endif
  32
  33 #ifndef UDIV_TIME
  34 #define UDIV_TIME UMUL_TIME
  35 #endif
  36
  37 mp_limb_t
  38 #if __STDC__
  39 mpn_mod_1 (mp_srcptr dividend_ptr, mp_size_t dividend_size,
  40            mp_limb_t divisor_limb)
  41 #else
  42 mpn_mod_1 (dividend_ptr, dividend_size, divisor_limb)
  43      mp_srcptr dividend_ptr;
  44      mp_size_t dividend_size;
  45      mp_limb_t divisor_limb;
  46 #endif
  47 {
  48   mp_size_t i;
  49   mp_limb_t n1, n0, r;
  50   int dummy;
  51
  52   /* Botch: Should this be handled at all?  Rely on callers?  */
  53   if (dividend_size == 0)
  54     return 0;
  55
  56   /* If multiplication is much faster than division, and the
  57      dividend is large, pre-invert the divisor, and use
  58      only multiplications in the inner loop.  */
  59
  60   /* This test should be read:
  61        Does it ever help to use udiv_qrnnd_preinv?
  62          && Does what we save compensate for the inversion overhead?  */
  63   if (UDIV_TIME > (2 * UMUL_TIME + 6)
  64       && (UDIV_TIME - (2 * UMUL_TIME + 6)) * dividend_size > UDIV_TIME)
  65     {
  66       int normalization_steps;
  67
  68       count_leading_zeros (normalization_steps, divisor_limb);
  69       if (normalization_steps != 0)
  70         {
  71           mp_limb_t divisor_limb_inverted;
  72
  73           divisor_limb <<= normalization_steps;
  74           invert_limb (divisor_limb_inverted, divisor_limb);
  75
  76           n1 = dividend_ptr[dividend_size - 1];
  77           r = n1 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps);
  78
  79           /* Possible optimization:
  80              if (r == 0
  81              && divisor_limb > ((n1 << normalization_steps)
  82                              | (dividend_ptr[dividend_size - 2] >> ...)))
  83              ...one division less... */
  84
  85           for (i = dividend_size - 2; i >= 0; i--)
  86             {
  87               n0 = dividend_ptr[i];
  88               udiv_qrnnd_preinv (dummy, r, r,
  89                                  ((n1 << normalization_steps)
  90                                   | (n0 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps))),
  91                                  divisor_limb, divisor_limb_inverted);
  92               n1 = n0;
  93             }
  94           udiv_qrnnd_preinv (dummy, r, r,
  95                              n1 << normalization_steps,
  96                              divisor_limb, divisor_limb_inverted);
  97           return r >> normalization_steps;
  98         }
  99       else
 100         {
 101           mp_limb_t divisor_limb_inverted;
 102
 103           invert_limb (divisor_limb_inverted, divisor_limb);
 104
 105           i = dividend_size - 1;
 106           r = dividend_ptr[i];
 107
 108           if (r >= divisor_limb)
 109             r = 0;
 110           else
 111             i--;
 112
 113           for (; i >= 0; i--)
 114             {
 115               n0 = dividend_ptr[i];
 116               udiv_qrnnd_preinv (dummy, r, r,
 117                                  n0, divisor_limb, divisor_limb_inverted);
 118             }
 119           return r;
 120         }
 121     }
 122   else
 123     {
 124       if (UDIV_NEEDS_NORMALIZATION)
 125         {
 126           int normalization_steps;
 127
 128           count_leading_zeros (normalization_steps, divisor_limb);
 129           if (normalization_steps != 0)
 130             {
 131               divisor_limb <<= normalization_steps;
 132
 133               n1 = dividend_ptr[dividend_size - 1];
 134               r = n1 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps);
 135
 136               /* Possible optimization:
 137                  if (r == 0
 138                  && divisor_limb > ((n1 << normalization_steps)
 139                                  | (dividend_ptr[dividend_size - 2] >> ...)))
 140                  ...one division less... */
 141
 142               for (i = dividend_size - 2; i >= 0; i--)
 143                 {
 144                   n0 = dividend_ptr[i];
 145                   udiv_qrnnd (dummy, r, r,
 146                               ((n1 << normalization_steps)
 147                                | (n0 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps))),
 148                               divisor_limb);
 149                   n1 = n0;
 150                 }
 151               udiv_qrnnd (dummy, r, r,
 152                           n1 << normalization_steps,
 153                           divisor_limb);
 154               return r >> normalization_steps;
 155             }
 156         }
 157       /* No normalization needed, either because udiv_qrnnd doesn't require
 158          it, or because DIVISOR_LIMB is already normalized.  */
 159
 160       i = dividend_size - 1;
 161       r = dividend_ptr[i];
 162
 163       if (r >= divisor_limb)
 164         r = 0;
 165       else
 166         i--;
 167
 168       for (; i >= 0; i--)
 169         {
 170           n0 = dividend_ptr[i];
 171           udiv_qrnnd (dummy, r, r, n0, divisor_limb);
 172         }
 173       return r;
 174     }
 175 }