toom3_sqr.c
上传用户:qaz666999
上传日期:2022-08-06
资源大小:2570k
文件大小:5k
源码类别:

数学计算

开发平台:

Unix_Linux

  1. /* mpn_toom3_sqr -- Square {ap,an}.
  2.    Contributed to the GNU project by Torbjorn Granlund.
  3.    Additional improvements by Marco Bodrato.
  4.    THE FUNCTION IN THIS FILE IS INTERNAL WITH A MUTABLE INTERFACE.  IT IS ONLY
  5.    SAFE TO REACH IT THROUGH DOCUMENTED INTERFACES.  IN FACT, IT IS ALMOST
  6.    GUARANTEED THAT IT WILL CHANGE OR DISAPPEAR IN A FUTURE GNU MP RELEASE.
  7. Copyright 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
  8. This file is part of the GNU MP Library.
  9. The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  10. it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  11. the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  12. option) any later version.
  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 Lesser General Public
  16. License for more details.
  17. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  18. along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  19. #include "gmp.h"
  20. #include "gmp-impl.h"
  21. /* Evaluate in: -1, 0, +1, +2, +inf
  22.   <-s--><--n--><--n-->
  23.    ____ ______ ______
  24.   |_a2_|___a1_|___a0_|
  25.   v0  =  a0         ^2 #   A(0)^2
  26.   v1  = (a0+ a1+ a2)^2 #   A(1)^2    ah  <= 2
  27.   vm1 = (a0- a1+ a2)^2 #  A(-1)^2   |ah| <= 1
  28.   v2  = (a0+2a1+4a2)^2 #   A(2)^2    ah  <= 6
  29.   vinf=          a2 ^2 # A(inf)^2
  30. */
  31. #if TUNE_PROGRAM_BUILD
  32. #define MAYBE_sqr_basecase 1
  33. #define MAYBE_sqr_toom3   1
  34. #else
  35. #define MAYBE_sqr_basecase
  36.   (SQR_TOOM3_THRESHOLD < 3 * SQR_TOOM2_THRESHOLD)
  37. #define MAYBE_sqr_toom3
  38.   (SQR_TOOM4_THRESHOLD >= 3 * SQR_TOOM3_THRESHOLD)
  39. #endif
  40. #define TOOM3_SQR_REC(p, a, n, ws)
  41.   do {
  42.     if (MAYBE_sqr_basecase
  43. && BELOW_THRESHOLD (n, SQR_TOOM2_THRESHOLD))
  44.       mpn_sqr_basecase (p, a, n);
  45.     else if (! MAYBE_sqr_toom3
  46.      || BELOW_THRESHOLD (n, SQR_TOOM3_THRESHOLD))
  47.       mpn_toom2_sqr (p, a, n, ws);
  48.     else
  49.       mpn_toom3_sqr (p, a, n, ws);
  50.   } while (0)
  51. void
  52. mpn_toom3_sqr (mp_ptr pp,
  53.        mp_srcptr ap, mp_size_t an,
  54.        mp_ptr scratch)
  55. {
  56.   mp_size_t n, s;
  57.   mp_limb_t cy, vinf0;
  58.   mp_ptr gp;
  59.   mp_ptr as1, asm1, as2;
  60. #define a0  ap
  61. #define a1  (ap + n)
  62. #define a2  (ap + 2*n)
  63.   n = (an + 2) / (size_t) 3;
  64.   s = an - 2 * n;
  65.   ASSERT (0 < s && s <= n);
  66.   as1 = scratch + 4 * n + 4;
  67.   asm1 = scratch + 2 * n + 2;
  68.   as2 = pp + n + 1;
  69.   gp = scratch;
  70.   /* Compute as1 and asm1.  */
  71.   cy = mpn_add (gp, a0, n, a2, s);
  72. #if HAVE_NATIVE_mpn_add_n_sub_n
  73.   if (cy == 0 && mpn_cmp (gp, a1, n) < 0)
  74.     {
  75.       cy = mpn_add_n_sub_n (as1, asm1, a1, gp, n);
  76.       as1[n] = 0;
  77.       asm1[n] = 0;
  78.     }
  79.   else
  80.     {
  81.       cy2 = mpn_add_n_sub_n (as1, asm1, gp, a1, n);
  82.       as1[n] = cy + (cy2 >> 1);
  83.       asm1[n] = cy - (cy & 1);
  84.     }
  85. #else
  86.   as1[n] = cy + mpn_add_n (as1, gp, a1, n);
  87.   if (cy == 0 && mpn_cmp (gp, a1, n) < 0)
  88.     {
  89.       mpn_sub_n (asm1, a1, gp, n);
  90.       asm1[n] = 0;
  91.     }
  92.   else
  93.     {
  94.       cy -= mpn_sub_n (asm1, gp, a1, n);
  95.       asm1[n] = cy;
  96.     }
  97. #endif
  98.   /* Compute as2.  */
  99. #if HAVE_NATIVE_mpn_rsblsh1_n
  100.   cy = mpn_add_n (as2, a2, as1, s);
  101.   if (s != n)
  102.     cy = mpn_add_1 (as2 + s, as1 + s, n - s, cy);
  103.   cy += as1[n];
  104.   cy = 2 * cy + mpn_rsblsh1_n (as2, a0, as2, n);
  105. #else
  106. #if HAVE_NATIVE_mpn_addlsh1_n
  107.   cy  = mpn_addlsh1_n (as2, a1, a2, s);
  108.   if (s != n)
  109.     cy = mpn_add_1 (as2 + s, a1 + s, n - s, cy);
  110.   cy = 2 * cy + mpn_addlsh1_n (as2, a0, as2, n);
  111. #else
  112.   cy = mpn_add_n (as2, a2, as1, s);
  113.   if (s != n)
  114.     cy = mpn_add_1 (as2 + s, as1 + s, n - s, cy);
  115.   cy += as1[n];
  116.   cy = 2 * cy + mpn_lshift (as2, as2, n, 1);
  117.   cy -= mpn_sub_n (as2, as2, a0, n);
  118. #endif
  119. #endif
  120.   as2[n] = cy;
  121.   ASSERT (as1[n] <= 2);
  122.   ASSERT (asm1[n] <= 1);
  123. #define v0    pp /* 2n */
  124. #define v1    (pp + 2 * n) /* 2n+1 */
  125. #define vinf  (pp + 4 * n) /* s+s */
  126. #define vm1   scratch /* 2n+1 */
  127. #define v2    (scratch + 2 * n + 1) /* 2n+2 */
  128. #define scratch_out  (scratch + 5 * n + 5)
  129.   /* vm1, 2n+1 limbs */
  130. #ifdef SMALLER_RECURSION
  131.   TOOM3_SQR_REC (vm1, asm1, n, scratch_out);
  132.   cy = 0;
  133.   if (asm1[n] != 0)
  134.     cy = asm1[n] + mpn_add_n (vm1 + n, vm1 + n, asm1, n);
  135.   if (asm1[n] != 0)
  136.     cy += mpn_add_n (vm1 + n, vm1 + n, asm1, n);
  137.   vm1[2 * n] = cy;
  138. #else
  139.   TOOM3_SQR_REC (vm1, asm1, n + 1, scratch_out);
  140. #endif
  141.   TOOM3_SQR_REC (v2, as2, n + 1, scratch_out); /* v2, 2n+1 limbs */
  142.   TOOM3_SQR_REC (vinf, a2, s, scratch_out); /* vinf, s+s limbs */
  143.   vinf0 = vinf[0]; /* v1 overlaps with this */
  144. #ifdef SMALLER_RECURSION
  145.   /* v1, 2n+1 limbs */
  146.   TOOM3_SQR_REC (v1, as1, n, scratch_out);
  147.   if (as1[n] == 1)
  148.     {
  149.       cy = as1[n] + mpn_add_n (v1 + n, v1 + n, as1, n);
  150.     }
  151.   else if (as1[n] != 0)
  152.     {
  153. #if HAVE_NATIVE_mpn_addlsh1_n
  154.       cy = 2 * as1[n] + mpn_addlsh1_n (v1 + n, v1 + n, as1, n);
  155. #else
  156.       cy = 2 * as1[n] + mpn_addmul_1 (v1 + n, as1, n, CNST_LIMB(2));
  157. #endif
  158.     }
  159.   else
  160.     cy = 0;
  161.   if (as1[n] == 1)
  162.     {
  163.       cy += mpn_add_n (v1 + n, v1 + n, as1, n);
  164.     }
  165.   else if (as1[n] != 0)
  166.     {
  167. #if HAVE_NATIVE_mpn_addlsh1_n
  168.       cy += mpn_addlsh1_n (v1 + n, v1 + n, as1, n);
  169. #else
  170.       cy += mpn_addmul_1 (v1 + n, as1, n, CNST_LIMB(2));
  171. #endif
  172.     }
  173.   v1[2 * n] = cy;
  174. #else
  175.   cy = vinf[1];
  176.   TOOM3_SQR_REC (v1, as1, n + 1, scratch_out);
  177.   vinf[1] = cy;
  178. #endif
  179.   TOOM3_SQR_REC (v0, ap, n, scratch_out); /* v0, 2n limbs */
  180.   mpn_toom_interpolate_5pts (pp, v2, vm1, n, s + s, 0, vinf0);
  181. }