home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Language/OS - Multiplatform Resource Library / LANGUAGE OS.iso / gnu / glibc108.gz / glibc108 / glibc-1.08.1 / sysdeps / generic / divmod.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1994-05-16  |  5KB  |  234 lines
  1. /* __mpn_divmod -- Divide natural numbers, producing both remainder and
  2.    quotient.
  3.  
  4. Copyright (C) 1993, 1994 Free Software Foundation, Inc.
  5.  
  6. This file is part of the GNU MP Library.
  7.  
  8. The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  9. it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
  10. the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
  11. option) any later version.
  12.  
  13. The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  14. WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  15. or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
  16. License for more details.
  17.  
  18. You should have received a copy of the GNU Library General Public License
  19. along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
  20. the Free Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. */
  21.  
  22. #include "gmp.h"
  23. #include "gmp-impl.h"
  24. #include "longlong.h"
  25.  
  26. /* Divide num (NUM_PTR/NUM_SIZE) by den (DEN_PTR/DEN_SIZE) and write
  27.    the NUM_SIZE-DEN_SIZE least significant quotient limbs at QUOT_PTR
  28.    and the DEN_SIZE long remainder at NUM_PTR.
  29.    Return the most significant limb of the quotient, this is always 0 or 1.
  30.  
  31.    Argument constraints:
  32.    1. The most significant bit of the divisor must be set.
  33.    2. QUOT_PTR must either not overlap with the input operands at all, or
  34.       QUOT_PTR + DEN_SIZE >= NUM_PTR must hold true.  (This means that it's
  35.       possible to put the quotient in the high part of NUM, right after the
  36.       remainder in NUM.  */
  37.  
  38. mp_limb
  39. #if __STDC__
  40. __mpn_divmod (mp_ptr quot_ptr,
  41.           mp_ptr num_ptr, mp_size_t num_size,
  42.           mp_srcptr den_ptr, mp_size_t den_size)
  43. #else
  44. __mpn_divmod (quot_ptr, num_ptr, num_size, den_ptr, den_size)
  45.      mp_ptr quot_ptr;
  46.      mp_ptr num_ptr;
  47.      mp_size_t num_size;
  48.      mp_srcptr den_ptr;
  49.      mp_size_t den_size;
  50. #endif
  51. {
  52.   mp_limb most_significant_q_limb = 0;
  53.  
  54.   switch (den_size)
  55.     {
  56.     case 0:
  57.       /* We are asked to divide by zero, so go ahead and do it!  (To make
  58.      the compiler not remove this statement, return the value.)  */
  59.       return 1 / den_size;
  60.  
  61.     case 1:
  62.       {
  63.     mp_size_t i;
  64.     mp_limb n1, n0;
  65.     mp_limb d;
  66.  
  67.     d = den_ptr[0];
  68.     n1 = num_ptr[num_size - 1];
  69.  
  70.     if (n1 >= d)
  71.       {
  72.         most_significant_q_limb = 1;
  73.         n1 -= d;
  74.       }
  75.  
  76.     for (i = num_size - 2; i >= 0; i--)
  77.       {
  78.         n0 = num_ptr[i];
  79.         udiv_qrnnd (quot_ptr[i], n1, n1, n0, d);
  80.       }
  81.  
  82.     num_ptr[0] = n1;
  83.       }
  84.       break;
  85.  
  86.     case 2:
  87.       {
  88.     mp_size_t i;
  89.     mp_limb n1, n0, n2;
  90.     mp_limb d1, d0;
  91.  
  92.     num_ptr += num_size - 2;
  93.     d1 = den_ptr[1];
  94.     d0 = den_ptr[0];
  95.     n1 = num_ptr[1];
  96.     n0 = num_ptr[0];
  97.  
  98.     if (n1 >= d1 && (n1 > d1 || n0 >= d0))
  99.       {
  100.         most_significant_q_limb = 1;
  101.         sub_ddmmss (n1, n0, n1, n0, d1, d0);
  102.       }
  103.  
  104.     for (i = num_size - den_size - 1; i >= 0; i--)
  105.       {
  106.         mp_limb q;
  107.         mp_limb r;
  108.  
  109.         num_ptr--;
  110.         if (n1 == d1)
  111.           {
  112.         /* Q should be either 111..111 or 111..110.  Need special
  113.            treatment of this rare case as normal division would
  114.            give overflow.  */
  115.         q = ~(mp_limb) 0;
  116.  
  117.         r = n0 + d1;
  118.         if (r < d1)    /* Carry in the addition? */
  119.           {
  120.             add_ssaaaa (n1, n0, r - d0, num_ptr[0], 0, d0);
  121.             quot_ptr[i] = q;
  122.             continue;
  123.           }
  124.         n1 = d0 - (d0 != 0);
  125.         n0 = -d0;
  126.           }
  127.         else
  128.           {
  129.         udiv_qrnnd (q, r, n1, n0, d1);
  130.         umul_ppmm (n1, n0, d0, q);
  131.           }
  132.  
  133.         n2 = num_ptr[0];
  134.       q_test:
  135.         if (n1 > r || (n1 == r && n0 > n2))
  136.           {
  137.         /* The estimated Q was too large.  */
  138.         q--;
  139.  
  140.         sub_ddmmss (n1, n0, n1, n0, 0, d0);
  141.         r += d1;
  142.         if (r >= d1)    /* If not carry, test Q again.  */
  143.           goto q_test;
  144.           }
  145.  
  146.         quot_ptr[i] = q;
  147.         sub_ddmmss (n1, n0, r, n2, n1, n0);
  148.       }
  149.     num_ptr[1] = n1;
  150.     num_ptr[0] = n0;
  151.       }
  152.       break;
  153.  
  154.     default:
  155.       {
  156.     mp_size_t i;
  157.     mp_limb dX, d1, n0;
  158.  
  159.     num_ptr += num_size;
  160.     den_ptr += den_size;
  161.     dX = den_ptr[-1];
  162.     d1 = den_ptr[-2];
  163.     n0 = num_ptr[-1];
  164.  
  165.     if (n0 >= dX)
  166.       {
  167.         if (n0 > dX
  168.         || __mpn_cmp (num_ptr - den_size, den_ptr - den_size,
  169.                 den_size - 1) >= 0)
  170.           {
  171.         __mpn_sub_n (num_ptr - den_size,
  172.                num_ptr - den_size, den_ptr - den_size,
  173.                den_size);
  174.         most_significant_q_limb = 1;
  175.           }
  176.  
  177.         n0 = num_ptr[-1];
  178.       }
  179.  
  180.     for (i = num_size - den_size - 1; i >= 0; i--)
  181.       {
  182.         mp_limb q;
  183.         mp_limb n1;
  184.         mp_limb cy_limb;
  185.  
  186.         num_ptr--;
  187.         if (n0 == dX)
  188.           /* This might over-estimate q, but it's probably not worth
  189.          the extra code here to find out.  */
  190.           q = ~(mp_limb) 0;
  191.         else
  192.           {
  193.         mp_limb r;
  194.  
  195.         udiv_qrnnd (q, r, n0, num_ptr[-1], dX);
  196.         umul_ppmm (n1, n0, d1, q);
  197.  
  198.         while (n1 > r || (n1 == r && n0 > num_ptr[-2]))
  199.           {
  200.             q--;
  201.             r += dX;
  202.             if (r < dX)    /* I.e. "carry in previous addition?"  */
  203.               break;
  204.             n1 -= n0 < d1;
  205.             n0 -= d1;
  206.           }
  207.           }
  208.  
  209.         /* Possible optimization: We already have (q * n0) and (1 * n1)
  210.            after the calculation of q.  Taking advantage of that, we
  211.            could make this loop make two iterations less.  */
  212.  
  213.         cy_limb = __mpn_submul_1 (num_ptr - den_size,
  214.                     den_ptr - den_size, den_size, q);
  215.  
  216.         if (num_ptr[0] != cy_limb)
  217.           {
  218.         mp_limb cy;
  219.         cy = __mpn_add_n (num_ptr - den_size,
  220.                 num_ptr - den_size, den_ptr - den_size, den_size);
  221.         if (cy == 0)
  222.           abort ();
  223.         q--;
  224.           }
  225.  
  226.         quot_ptr[i] = q;
  227.         n0 = num_ptr[-1];
  228.       }
  229.       }
  230.     }
  231.  
  232.   return most_significant_q_limb;
  233. }
  234.