addsub_n.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_add_n_sub_n -- Add and Subtract two limb vectors of equal, non-zero length.
  2.    THE FUNCTION IN THIS FILE IS INTERNAL WITH A MUTABLE INTERFACE.  IT IS ONLY
  3.    SAFE TO REACH IT THROUGH DOCUMENTED INTERFACES.  IN FACT, IT IS ALMOST
  4.    GUARANTEED THAT IT'LL CHANGE OR DISAPPEAR IN A FUTURE GNU MP RELEASE.
  5. Copyright 1999, 2000, 2001, 2006 Free Software Foundation, Inc.
  6. This file is part of the GNU MP Library.
  7. The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  8. it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  9. the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  10. option) any later version.
  11. The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  12. WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  13. or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  14. License for more details.
  15. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  16. along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  17. #include "gmp.h"
  18. #include "gmp-impl.h"
  19. #ifndef L1_CACHE_SIZE
  20. #define L1_CACHE_SIZE 8192 /* only 68040 has less than this */
  21. #endif
  22. #define PART_SIZE (L1_CACHE_SIZE / BYTES_PER_MP_LIMB / 6)
  23. /* mpn_add_n_sub_n.
  24.    r1[] = s1[] + s2[]
  25.    r2[] = s1[] - s2[]
  26.    All operands have n limbs.
  27.    In-place operations allowed.  */
  28. mp_limb_t
  29. mpn_add_n_sub_n (mp_ptr r1p, mp_ptr r2p, mp_srcptr s1p, mp_srcptr s2p, mp_size_t n)
  30. {
  31.   mp_limb_t acyn, acyo; /* carry for add */
  32.   mp_limb_t scyn, scyo; /* carry for subtract */
  33.   mp_size_t off; /* offset in operands */
  34.   mp_size_t this_n; /* size of current chunk */
  35.   /* We alternatingly add and subtract in chunks that fit into the (L1)
  36.      cache.  Since the chunks are several hundred limbs, the function call
  37.      overhead is insignificant, but we get much better locality.  */
  38.   /* We have three variant of the inner loop, the proper loop is chosen
  39.      depending on whether r1 or r2 are the same operand as s1 or s2.  */
  40.   if (r1p != s1p && r1p != s2p)
  41.     {
  42.       /* r1 is not identical to either input operand.  We can therefore write
  43.  to r1 directly, without using temporary storage.  */
  44.       acyo = 0;
  45.       scyo = 0;
  46.       for (off = 0; off < n; off += PART_SIZE)
  47. {
  48.   this_n = MIN (n - off, PART_SIZE);
  49. #if HAVE_NATIVE_mpn_add_nc
  50.   acyo = mpn_add_nc (r1p + off, s1p + off, s2p + off, this_n, acyo);
  51. #else
  52.   acyn = mpn_add_n (r1p + off, s1p + off, s2p + off, this_n);
  53.   acyo = acyn + mpn_add_1 (r1p + off, r1p + off, this_n, acyo);
  54. #endif
  55. #if HAVE_NATIVE_mpn_sub_nc
  56.   scyo = mpn_sub_nc (r2p + off, s1p + off, s2p + off, this_n, scyo);
  57. #else
  58.   scyn = mpn_sub_n (r2p + off, s1p + off, s2p + off, this_n);
  59.   scyo = scyn + mpn_sub_1 (r2p + off, r2p + off, this_n, scyo);
  60. #endif
  61. }
  62.     }
  63.   else if (r2p != s1p && r2p != s2p)
  64.     {
  65.       /* r2 is not identical to either input operand.  We can therefore write
  66.  to r2 directly, without using temporary storage.  */
  67.       acyo = 0;
  68.       scyo = 0;
  69.       for (off = 0; off < n; off += PART_SIZE)
  70. {
  71.   this_n = MIN (n - off, PART_SIZE);
  72. #if HAVE_NATIVE_mpn_sub_nc
  73.   scyo = mpn_sub_nc (r2p + off, s1p + off, s2p + off, this_n, scyo);
  74. #else
  75.   scyn = mpn_sub_n (r2p + off, s1p + off, s2p + off, this_n);
  76.   scyo = scyn + mpn_sub_1 (r2p + off, r2p + off, this_n, scyo);
  77. #endif
  78. #if HAVE_NATIVE_mpn_add_nc
  79.   acyo = mpn_add_nc (r1p + off, s1p + off, s2p + off, this_n, acyo);
  80. #else
  81.   acyn = mpn_add_n (r1p + off, s1p + off, s2p + off, this_n);
  82.   acyo = acyn + mpn_add_1 (r1p + off, r1p + off, this_n, acyo);
  83. #endif
  84. }
  85.     }
  86.   else
  87.     {
  88.       /* r1 and r2 are identical to s1 and s2 (r1==s1 and r2==s2 or vice versa)
  89.  Need temporary storage.  */
  90.       mp_limb_t tp[PART_SIZE];
  91.       acyo = 0;
  92.       scyo = 0;
  93.       for (off = 0; off < n; off += PART_SIZE)
  94. {
  95.   this_n = MIN (n - off, PART_SIZE);
  96. #if HAVE_NATIVE_mpn_add_nc
  97.   acyo = mpn_add_nc (tp, s1p + off, s2p + off, this_n, acyo);
  98. #else
  99.   acyn = mpn_add_n (tp, s1p + off, s2p + off, this_n);
  100.   acyo = acyn + mpn_add_1 (tp, tp, this_n, acyo);
  101. #endif
  102. #if HAVE_NATIVE_mpn_sub_nc
  103.   scyo = mpn_sub_nc (r2p + off, s1p + off, s2p + off, this_n, scyo);
  104. #else
  105.   scyn = mpn_sub_n (r2p + off, s1p + off, s2p + off, this_n);
  106.   scyo = scyn + mpn_sub_1 (r2p + off, r2p + off, this_n, scyo);
  107. #endif
  108.   MPN_COPY (r1p + off, tp, this_n);
  109. }
  110.     }
  111.   return 2 * acyo + scyo;
  112. }
  113. #ifdef MAIN
  114. #include <stdlib.h>
  115. #include <stdio.h>
  116. #include "timing.h"
  117. long cputime ();
  118. int
  119. main (int argc, char **argv)
  120. {
  121.   mp_ptr r1p, r2p, s1p, s2p;
  122.   double t;
  123.   mp_size_t n;
  124.   n = strtol (argv[1], 0, 0);
  125.   r1p = malloc (n * BYTES_PER_MP_LIMB);
  126.   r2p = malloc (n * BYTES_PER_MP_LIMB);
  127.   s1p = malloc (n * BYTES_PER_MP_LIMB);
  128.   s2p = malloc (n * BYTES_PER_MP_LIMB);
  129.   TIME (t,(mpn_add_n(r1p,s1p,s2p,n),mpn_sub_n(r1p,s1p,s2p,n)));
  130.   printf ("              separate add and sub: %.3fn", t);
  131.   TIME (t,mpn_add_n_sub_n(r1p,r2p,s1p,s2p,n));
  132.   printf ("combined addsub separate variables: %.3fn", t);
  133.   TIME (t,mpn_add_n_sub_n(r1p,r2p,r1p,s2p,n));
  134.   printf ("        combined addsub r1 overlap: %.3fn", t);
  135.   TIME (t,mpn_add_n_sub_n(r1p,r2p,r1p,s2p,n));
  136.   printf ("        combined addsub r2 overlap: %.3fn", t);
  137.   TIME (t,mpn_add_n_sub_n(r1p,r2p,r1p,r2p,n));
  138.   printf ("          combined addsub in-place: %.3fn", t);
  139.   return 0;
  140. }
  141. #endif