home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 22 gnu / 22-gnu.zip / gmp202.zip / mpn / mod_1.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1997-04-18  |  6KB  |  198 lines
  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, 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 Library General Public License as published by
  12. the Free Software Foundation; either version 2 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 Library General Public
  18. License for more details.
  19.  
  20. You should have received a copy of the GNU Library 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. /* FIXME: We should be using invert_limb (or invert_normalized_limb)
  38.    here (not udiv_qrnnd).  */
  39.  
  40. mp_limb_t
  41. #if __STDC__
  42. mpn_mod_1 (mp_srcptr dividend_ptr, mp_size_t dividend_size,
  43.        mp_limb_t divisor_limb)
  44. #else
  45. mpn_mod_1 (dividend_ptr, dividend_size, divisor_limb)
  46.      mp_srcptr dividend_ptr;
  47.      mp_size_t dividend_size;
  48.      mp_limb_t divisor_limb;
  49. #endif
  50. {
  51.   mp_size_t i;
  52.   mp_limb_t n1, n0, r;
  53.   int dummy;
  54.  
  55.   /* Botch: Should this be handled at all?  Rely on callers?  */
  56.   if (dividend_size == 0)
  57.     return 0;
  58.  
  59.   /* If multiplication is much faster than division, and the
  60.      dividend is large, pre-invert the divisor, and use
  61.      only multiplications in the inner loop.  */
  62.  
  63.   /* This test should be read:
  64.        Does it ever help to use udiv_qrnnd_preinv?
  65.      && Does what we save compensate for the inversion overhead?  */
  66.   if (UDIV_TIME > (2 * UMUL_TIME + 6)
  67.       && (UDIV_TIME - (2 * UMUL_TIME + 6)) * dividend_size > UDIV_TIME)
  68.     {
  69.       int normalization_steps;
  70.  
  71.       count_leading_zeros (normalization_steps, divisor_limb);
  72.       if (normalization_steps != 0)
  73.     {
  74.       mp_limb_t divisor_limb_inverted;
  75.  
  76.       divisor_limb <<= normalization_steps;
  77.  
  78.       /* Compute (2**2N - 2**N * DIVISOR_LIMB) / DIVISOR_LIMB.  The
  79.          result is a (N+1)-bit approximation to 1/DIVISOR_LIMB, with the
  80.          most significant bit (with weight 2**N) implicit.  */
  81.  
  82.       /* Special case for DIVISOR_LIMB == 100...000.  */
  83.       if (divisor_limb << 1 == 0)
  84.         divisor_limb_inverted = ~(mp_limb_t) 0;
  85.       else
  86.         udiv_qrnnd (divisor_limb_inverted, dummy,
  87.             -divisor_limb, 0, divisor_limb);
  88.  
  89.       n1 = dividend_ptr[dividend_size - 1];
  90.       r = n1 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps);
  91.  
  92.       /* Possible optimization:
  93.          if (r == 0
  94.          && divisor_limb > ((n1 << normalization_steps)
  95.                  | (dividend_ptr[dividend_size - 2] >> ...)))
  96.          ...one division less... */
  97.  
  98.       for (i = dividend_size - 2; i >= 0; i--)
  99.         {
  100.           n0 = dividend_ptr[i];
  101.           udiv_qrnnd_preinv (dummy, r, r,
  102.                  ((n1 << normalization_steps)
  103.                   | (n0 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps))),
  104.                  divisor_limb, divisor_limb_inverted);
  105.           n1 = n0;
  106.         }
  107.       udiv_qrnnd_preinv (dummy, r, r,
  108.                  n1 << normalization_steps,
  109.                  divisor_limb, divisor_limb_inverted);
  110.       return r >> normalization_steps;
  111.     }
  112.       else
  113.     {
  114.       mp_limb_t divisor_limb_inverted;
  115.  
  116.       /* Compute (2**2N - 2**N * DIVISOR_LIMB) / DIVISOR_LIMB.  The
  117.          result is a (N+1)-bit approximation to 1/DIVISOR_LIMB, with the
  118.          most significant bit (with weight 2**N) implicit.  */
  119.  
  120.       /* Special case for DIVISOR_LIMB == 100...000.  */
  121.       if (divisor_limb << 1 == 0)
  122.         divisor_limb_inverted = ~(mp_limb_t) 0;
  123.       else
  124.         udiv_qrnnd (divisor_limb_inverted, dummy,
  125.             -divisor_limb, 0, divisor_limb);
  126.  
  127.       i = dividend_size - 1;
  128.       r = dividend_ptr[i];
  129.  
  130.       if (r >= divisor_limb)
  131.         r = 0;
  132.       else
  133.         i--;
  134.  
  135.       for (; i >= 0; i--)
  136.         {
  137.           n0 = dividend_ptr[i];
  138.           udiv_qrnnd_preinv (dummy, r, r,
  139.                  n0, divisor_limb, divisor_limb_inverted);
  140.         }
  141.       return r;
  142.     }
  143.     }
  144.   else
  145.     {
  146.       if (UDIV_NEEDS_NORMALIZATION)
  147.     {
  148.       int normalization_steps;
  149.  
  150.       count_leading_zeros (normalization_steps, divisor_limb);
  151.       if (normalization_steps != 0)
  152.         {
  153.           divisor_limb <<= normalization_steps;
  154.  
  155.           n1 = dividend_ptr[dividend_size - 1];
  156.           r = n1 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps);
  157.  
  158.           /* Possible optimization:
  159.          if (r == 0
  160.          && divisor_limb > ((n1 << normalization_steps)
  161.                  | (dividend_ptr[dividend_size - 2] >> ...)))
  162.          ...one division less... */
  163.  
  164.           for (i = dividend_size - 2; i >= 0; i--)
  165.         {
  166.           n0 = dividend_ptr[i];
  167.           udiv_qrnnd (dummy, r, r,
  168.                   ((n1 << normalization_steps)
  169.                    | (n0 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps))),
  170.                   divisor_limb);
  171.           n1 = n0;
  172.         }
  173.           udiv_qrnnd (dummy, r, r,
  174.               n1 << normalization_steps,
  175.               divisor_limb);
  176.           return r >> normalization_steps;
  177.         }
  178.     }
  179.       /* No normalization needed, either because udiv_qrnnd doesn't require
  180.      it, or because DIVISOR_LIMB is already normalized.  */
  181.  
  182.       i = dividend_size - 1;
  183.       r = dividend_ptr[i];
  184.  
  185.       if (r >= divisor_limb)
  186.     r = 0;
  187.       else
  188.     i--;
  189.  
  190.       for (; i >= 0; i--)
  191.     {
  192.       n0 = dividend_ptr[i];
  193.       udiv_qrnnd (dummy, r, r, n0, divisor_limb);
  194.     }
  195.       return r;
  196.     }
  197. }
  198.