home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 22 gnu / 22-gnu.zip / gmp202.zip / mpn / generic / divmod_1.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1996-05-08  |  6KB  |  209 lines
  1. /* mpn_divmod_1(quot_ptr, dividend_ptr, dividend_size, divisor_limb) --
  2.    Divide (DIVIDEND_PTR,,DIVIDEND_SIZE) by DIVISOR_LIMB.
  3.    Write DIVIDEND_SIZE limbs of quotient at QUOT_PTR.
  4.    Return the single-limb remainder.
  5.    There are no constraints on the value of the divisor.
  6.  
  7.    QUOT_PTR and DIVIDEND_PTR might point to the same limb.
  8.  
  9. Copyright (C) 1991, 1993, 1994, 1996 Free Software Foundation, Inc.
  10.  
  11. This file is part of the GNU MP Library.
  12.  
  13. The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  14. it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
  15. the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  16. option) any later version.
  17.  
  18. The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  19. WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  20. or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
  21. License for more details.
  22.  
  23. You should have received a copy of the GNU Library General Public License
  24. along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
  25. the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  26. MA 02111-1307, USA. */
  27.  
  28. #include "gmp.h"
  29. #include "gmp-impl.h"
  30. #include "longlong.h"
  31.  
  32. #ifndef UMUL_TIME
  33. #define UMUL_TIME 1
  34. #endif
  35.  
  36. #ifndef UDIV_TIME
  37. #define UDIV_TIME UMUL_TIME
  38. #endif
  39.  
  40. /* FIXME: We should be using invert_limb (or invert_normalized_limb)
  41.    here (not udiv_qrnnd).  */
  42.  
  43. mp_limb_t
  44. #if __STDC__
  45. mpn_divmod_1 (mp_ptr quot_ptr,
  46.           mp_srcptr dividend_ptr, mp_size_t dividend_size,
  47.           mp_limb_t divisor_limb)
  48. #else
  49. mpn_divmod_1 (quot_ptr, dividend_ptr, dividend_size, divisor_limb)
  50.      mp_ptr quot_ptr;
  51.      mp_srcptr dividend_ptr;
  52.      mp_size_t dividend_size;
  53.      mp_limb_t divisor_limb;
  54. #endif
  55. {
  56.   mp_size_t i;
  57.   mp_limb_t n1, n0, r;
  58.   int dummy;
  59.  
  60.   /* ??? Should this be handled at all?  Rely on callers?  */
  61.   if (dividend_size == 0)
  62.     return 0;
  63.  
  64.   /* If multiplication is much faster than division, and the
  65.      dividend is large, pre-invert the divisor, and use
  66.      only multiplications in the inner loop.  */
  67.  
  68.   /* This test should be read:
  69.        Does it ever help to use udiv_qrnnd_preinv?
  70.      && Does what we save compensate for the inversion overhead?  */
  71.   if (UDIV_TIME > (2 * UMUL_TIME + 6)
  72.       && (UDIV_TIME - (2 * UMUL_TIME + 6)) * dividend_size > UDIV_TIME)
  73.     {
  74.       int normalization_steps;
  75.  
  76.       count_leading_zeros (normalization_steps, divisor_limb);
  77.       if (normalization_steps != 0)
  78.     {
  79.       mp_limb_t divisor_limb_inverted;
  80.  
  81.       divisor_limb <<= normalization_steps;
  82.  
  83.       /* Compute (2**2N - 2**N * DIVISOR_LIMB) / DIVISOR_LIMB.  The
  84.          result is a (N+1)-bit approximation to 1/DIVISOR_LIMB, with the
  85.          most significant bit (with weight 2**N) implicit.  */
  86.  
  87.       /* Special case for DIVISOR_LIMB == 100...000.  */
  88.       if (divisor_limb << 1 == 0)
  89.         divisor_limb_inverted = ~(mp_limb_t) 0;
  90.       else
  91.         udiv_qrnnd (divisor_limb_inverted, dummy,
  92.             -divisor_limb, 0, divisor_limb);
  93.  
  94.       n1 = dividend_ptr[dividend_size - 1];
  95.       r = n1 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps);
  96.  
  97.       /* Possible optimization:
  98.          if (r == 0
  99.          && divisor_limb > ((n1 << normalization_steps)
  100.                  | (dividend_ptr[dividend_size - 2] >> ...)))
  101.          ...one division less... */
  102.  
  103.       for (i = dividend_size - 2; i >= 0; i--)
  104.         {
  105.           n0 = dividend_ptr[i];
  106.           udiv_qrnnd_preinv (quot_ptr[i + 1], r, r,
  107.                  ((n1 << normalization_steps)
  108.                   | (n0 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps))),
  109.                  divisor_limb, divisor_limb_inverted);
  110.           n1 = n0;
  111.         }
  112.       udiv_qrnnd_preinv (quot_ptr[0], r, r,
  113.                  n1 << normalization_steps,
  114.                  divisor_limb, divisor_limb_inverted);
  115.       return r >> normalization_steps;
  116.     }
  117.       else
  118.     {
  119.       mp_limb_t divisor_limb_inverted;
  120.  
  121.       /* Compute (2**2N - 2**N * DIVISOR_LIMB) / DIVISOR_LIMB.  The
  122.          result is a (N+1)-bit approximation to 1/DIVISOR_LIMB, with the
  123.          most significant bit (with weight 2**N) implicit.  */
  124.  
  125.       /* Special case for DIVISOR_LIMB == 100...000.  */
  126.       if (divisor_limb << 1 == 0)
  127.         divisor_limb_inverted = ~(mp_limb_t) 0;
  128.       else
  129.         udiv_qrnnd (divisor_limb_inverted, dummy,
  130.             -divisor_limb, 0, divisor_limb);
  131.  
  132.       i = dividend_size - 1;
  133.       r = dividend_ptr[i];
  134.  
  135.       if (r >= divisor_limb)
  136.         r = 0;
  137.       else
  138.         {
  139.           quot_ptr[i] = 0;
  140.           i--;
  141.         }
  142.  
  143.       for (; i >= 0; i--)
  144.         {
  145.           n0 = dividend_ptr[i];
  146.           udiv_qrnnd_preinv (quot_ptr[i], r, r,
  147.                  n0, divisor_limb, divisor_limb_inverted);
  148.         }
  149.       return r;
  150.     }
  151.     }
  152.   else
  153.     {
  154.       if (UDIV_NEEDS_NORMALIZATION)
  155.     {
  156.       int normalization_steps;
  157.  
  158.       count_leading_zeros (normalization_steps, divisor_limb);
  159.       if (normalization_steps != 0)
  160.         {
  161.           divisor_limb <<= normalization_steps;
  162.  
  163.           n1 = dividend_ptr[dividend_size - 1];
  164.           r = n1 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps);
  165.  
  166.           /* Possible optimization:
  167.          if (r == 0
  168.          && divisor_limb > ((n1 << normalization_steps)
  169.                  | (dividend_ptr[dividend_size - 2] >> ...)))
  170.          ...one division less... */
  171.  
  172.           for (i = dividend_size - 2; i >= 0; i--)
  173.         {
  174.           n0 = dividend_ptr[i];
  175.           udiv_qrnnd (quot_ptr[i + 1], r, r,
  176.                   ((n1 << normalization_steps)
  177.                    | (n0 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps))),
  178.                   divisor_limb);
  179.           n1 = n0;
  180.         }
  181.           udiv_qrnnd (quot_ptr[0], r, r,
  182.               n1 << normalization_steps,
  183.               divisor_limb);
  184.           return r >> normalization_steps;
  185.         }
  186.     }
  187.       /* No normalization needed, either because udiv_qrnnd doesn't require
  188.      it, or because DIVISOR_LIMB is already normalized.  */
  189.  
  190.       i = dividend_size - 1;
  191.       r = dividend_ptr[i];
  192.  
  193.       if (r >= divisor_limb)
  194.     r = 0;
  195.       else
  196.     {
  197.       quot_ptr[i] = 0;
  198.       i--;
  199.     }
  200.  
  201.       for (; i >= 0; i--)
  202.     {
  203.       n0 = dividend_ptr[i];
  204.       udiv_qrnnd (quot_ptr[i], r, r, n0, divisor_limb);
  205.     }
  206.       return r;
  207.     }
  208. }
  209.