[project @ 1998-06-05 14:37:50 by simonm]
[ghc-hetmet.git] / ghc / rts / gmp / mpn / generic / bdivmod.c
diff --git a/ghc/rts/gmp/mpn/generic/bdivmod.c b/ghc/rts/gmp/mpn/generic/bdivmod.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..f095288
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,129 @@
+/* mpn/bdivmod.c: mpn_bdivmod for computing U/V mod 2^d.
+
+Copyright (C) 1991, 1993, 1994, 1995, 1996 Free Software Foundation, Inc.
+
+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 Library General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2 of the License, 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 Library General Public
+License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU Library General Public License
+along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+MA 02111-1307, USA. */
+
+/* q_high = mpn_bdivmod (qp, up, usize, vp, vsize, d).
+
+   Puts the low d/BITS_PER_MP_LIMB limbs of Q = U / V mod 2^d at qp, and
+   returns the high d%BITS_PER_MP_LIMB bits of Q as the result.
+
+   Also, U - Q * V mod 2^(usize*BITS_PER_MP_LIMB) is placed at up.  Since the
+   low d/BITS_PER_MP_LIMB limbs of this difference are zero, the code allows
+   the limb vectors at qp to overwrite the low limbs at up, provided qp <= up.
+
+   Preconditions:
+   1.  V is odd.
+   2.  usize * BITS_PER_MP_LIMB >= d.
+   3.  If Q and U overlap, qp <= up.
+
+   Ken Weber (kweber@mat.ufrgs.br, kweber@mcs.kent.edu)
+
+   Funding for this work has been partially provided by Conselho Nacional
+   de Desenvolvimento Cienti'fico e Tecnolo'gico (CNPq) do Brazil, Grant
+   301314194-2, and was done while I was a visiting reseacher in the Instituto
+   de Matema'tica at Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
+
+   References:
+       T. Jebelean, An algorithm for exact division, Journal of Symbolic
+       Computation, v. 15, 1993, pp. 169-180.
+
+       K. Weber, The accelerated integer GCD algorithm, ACM Transactions on
+       Mathematical Software, v. 21 (March), 1995, pp. 111-122.  */
+
+#include "gmp.h"
+#include "gmp-impl.h"
+#include "longlong.h"
+
+mp_limb_t
+#if __STDC__
+mpn_bdivmod (mp_ptr qp, mp_ptr up, mp_size_t usize,
+            mp_srcptr vp, mp_size_t vsize, unsigned long int d)
+#else
+mpn_bdivmod (qp, up, usize, vp, vsize, d)
+     mp_ptr qp;
+     mp_ptr up;
+     mp_size_t usize;
+     mp_srcptr vp;
+     mp_size_t vsize;
+     unsigned long int d;
+#endif
+{
+  /* Cache for v_inv is used to make mpn_accelgcd faster.  */
+  static mp_limb_t previous_low_vlimb = 0;
+  static mp_limb_t v_inv;              /* 1/V mod 2^BITS_PER_MP_LIMB.  */
+
+  if (vp[0] != previous_low_vlimb)     /* Cache miss; compute v_inv.  */
+    {
+      mp_limb_t v = previous_low_vlimb = vp[0];
+      mp_limb_t make_zero = 1;
+      mp_limb_t two_i = 1;
+      v_inv = 0;
+      do
+       {
+         while ((two_i & make_zero) == 0)
+           two_i <<= 1, v <<= 1;
+         v_inv += two_i;
+         make_zero -= v;
+       }
+      while (make_zero);
+    }
+
+  /* Need faster computation for some common cases in mpn_accelgcd.  */
+  if (usize == 2 && vsize == 2 &&
+      (d == BITS_PER_MP_LIMB || d == 2*BITS_PER_MP_LIMB))
+    {
+      mp_limb_t hi, lo;
+      mp_limb_t q = up[0] * v_inv;
+      umul_ppmm (hi, lo, q, vp[0]);
+      up[0] = 0, up[1] -= hi + q*vp[1], qp[0] = q;
+      if (d == 2*BITS_PER_MP_LIMB)
+       q = up[1] * v_inv, up[1] = 0, qp[1] = q;
+      return 0;
+    }
+
+  /* Main loop.  */
+  while (d >= BITS_PER_MP_LIMB)
+    {
+      mp_limb_t q = up[0] * v_inv;
+      mp_limb_t b = mpn_submul_1 (up, vp, MIN (usize, vsize), q);
+      if (usize > vsize)
+       mpn_sub_1 (up + vsize, up + vsize, usize - vsize, b);
+      d -= BITS_PER_MP_LIMB;
+      up += 1, usize -= 1;
+      *qp++ = q;
+    }
+
+  if (d)
+    {
+      mp_limb_t b;
+      mp_limb_t q = (up[0] * v_inv) & (((mp_limb_t)1<<d) - 1);
+      switch (q)
+       {
+         case 0:  return 0;
+         case 1:  b = mpn_sub_n (up, up, vp, MIN (usize, vsize));   break;
+         default: b = mpn_submul_1 (up, vp, MIN (usize, vsize), q); break;
+       }
+      if (usize > vsize)
+       mpn_sub_1 (up + vsize, up + vsize, usize - vsize, b);
+      return q;
+    }
+
+  return 0;
+}