sbpi1_div_q.c
上传用户:qaz666999
上传日期:2022-08-06
资源大小:2570k
文件大小:6k
源码类别:

数学计算

开发平台:

Unix_Linux

  1. /* mpn_sbpi1_div_q -- Schoolbook division using the M鰈ler-Granlund 3/2
  2.    division algorithm.
  3.    Contributed to the GNU project by Torbjorn Granlund.
  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 GMP RELEASE.
  7. Copyright 2007, 2009 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. #include "longlong.h"
  22. mp_limb_t
  23. mpn_sbpi1_div_q (mp_ptr qp,
  24.  mp_ptr np, mp_size_t nn,
  25.  mp_srcptr dp, mp_size_t dn,
  26.  mp_limb_t dinv)
  27. {
  28.   mp_limb_t qh;
  29.   mp_size_t qn, i;
  30.   mp_limb_t n1, n0;
  31.   mp_limb_t d1, d0;
  32.   mp_limb_t cy, cy1;
  33.   mp_limb_t q;
  34.   mp_limb_t flag;
  35.   mp_size_t dn_orig = dn;
  36.   mp_srcptr dp_orig = dp;
  37.   mp_ptr np_orig = np;
  38.   ASSERT (dn > 2);
  39.   ASSERT (nn >= dn);
  40.   ASSERT ((dp[dn-1] & GMP_NUMB_HIGHBIT) != 0);
  41.   np += nn;
  42.   qn = nn - dn;
  43.   if (qn + 1 < dn)
  44.     {
  45.       dp += dn - (qn + 1);
  46.       dn = qn + 1;
  47.     }
  48.   qh = mpn_cmp (np - dn, dp, dn) >= 0;
  49.   if (qh != 0)
  50.     mpn_sub_n (np - dn, np - dn, dp, dn);
  51.   qp += qn;
  52.   dn -= 2; /* offset dn by 2 for main division loops,
  53.    saving two iterations in mpn_submul_1.  */
  54.   d1 = dp[dn + 1];
  55.   d0 = dp[dn + 0];
  56.   np -= 2;
  57.   n1 = np[1];
  58.   for (i = qn - (dn + 2); i >= 0; i--)
  59.     {
  60.       np--;
  61.       if (UNLIKELY (n1 == d1) && np[1] == d0)
  62. {
  63.   q = GMP_NUMB_MASK;
  64.   mpn_submul_1 (np - dn, dp, dn + 2, q);
  65.   n1 = np[1]; /* update n1, last loop's value will now be invalid */
  66. }
  67.       else
  68. {
  69.   udiv_qr_3by2 (q, n1, n0, n1, np[1], np[0], d1, d0, dinv);
  70.   cy = mpn_submul_1 (np - dn, dp, dn, q);
  71.   cy1 = n0 < cy;
  72.   n0 = (n0 - cy) & GMP_NUMB_MASK;
  73.   cy = n1 < cy1;
  74.   n1 -= cy1;
  75.   np[0] = n0;
  76.   if (UNLIKELY (cy != 0))
  77.     {
  78.       n1 += d1 + mpn_add_n (np - dn, np - dn, dp, dn + 1);
  79.       q--;
  80.     }
  81. }
  82.       *--qp = q;
  83.     }
  84.   flag = ~CNST_LIMB(0);
  85.   if (dn >= 0)
  86.     {
  87.       for (i = dn; i > 0; i--)
  88. {
  89.   np--;
  90.   if (UNLIKELY (n1 >= (d1 & flag)))
  91.     {
  92.       q = GMP_NUMB_MASK;
  93.       cy = mpn_submul_1 (np - dn, dp, dn + 2, q);
  94.       if (UNLIKELY (n1 != cy))
  95. {
  96.   if (n1 < (cy & flag))
  97.     {
  98.       q--;
  99.       mpn_add_n (np - dn, np - dn, dp, dn + 2);
  100.     }
  101.   else
  102.     flag = 0;
  103. }
  104.       n1 = np[1];
  105.     }
  106.   else
  107.     {
  108.       udiv_qr_3by2 (q, n1, n0, n1, np[1], np[0], d1, d0, dinv);
  109.       cy = mpn_submul_1 (np - dn, dp, dn, q);
  110.       cy1 = n0 < cy;
  111.       n0 = (n0 - cy) & GMP_NUMB_MASK;
  112.       cy = n1 < cy1;
  113.       n1 -= cy1;
  114.       np[0] = n0;
  115.       if (UNLIKELY (cy != 0))
  116. {
  117.   n1 += d1 + mpn_add_n (np - dn, np - dn, dp, dn + 1);
  118.   q--;
  119. }
  120.     }
  121.   *--qp = q;
  122.   /* Truncate operands.  */
  123.   dn--;
  124.   dp++;
  125. }
  126.       np--;
  127.       if (UNLIKELY (n1 >= (d1 & flag)))
  128. {
  129.   q = GMP_NUMB_MASK;
  130.   cy = mpn_submul_1 (np, dp, 2, q);
  131.   if (UNLIKELY (n1 != cy))
  132.     {
  133.       if (n1 < (cy & flag))
  134. {
  135.   q--;
  136.   add_ssaaaa (np[1], np[0], np[1], np[0], dp[1], dp[0]);
  137. }
  138.       else
  139. flag = 0;
  140.     }
  141.   n1 = np[1];
  142. }
  143.       else
  144. {
  145.   udiv_qr_3by2 (q, n1, n0, n1, np[1], np[0], d1, d0, dinv);
  146.   np[0] = n0;
  147.   np[1] = n1;
  148. }
  149.       *--qp = q;
  150.     }
  151.   ASSERT_ALWAYS (np[1] == n1);
  152.   np += 2;
  153.   dn = dn_orig;
  154.   if (UNLIKELY (n1 < (dn & flag)))
  155.     {
  156.       mp_limb_t q, x;
  157.       /* The quotient may be too large if the remainder is small.  Recompute
  158.  for above ignored operand parts, until the remainder spills.
  159.  FIXME: The quality of this code isn't the same as the code above.
  160.  1. We don't compute things in an optimal order, high-to-low, in order
  161.     to terminate as quickly as possible.
  162.  2. We mess with pointers and sizes, adding and subtracting and
  163.     adjusting to get things right.  It surely could be streamlined.
  164.  3. The only termination criteria are that we determine that the
  165.     quotient needs to be adjusted, or that we have recomputed
  166.     everything.  We should stop when the remainder is so large
  167.     that no additional subtracting could make it spill.
  168.  4. If nothing else, we should not do two loops of submul_1 over the
  169.     data, instead handle both the triangularization and chopping at
  170.     once.  */
  171.       x = n1;
  172.       if (dn > 2)
  173. {
  174.   /* Compensate for triangularization.  */
  175.   mp_limb_t y;
  176.   dp = dp_orig;
  177.   if (qn + 1 < dn)
  178.     {
  179.       dp += dn - (qn + 1);
  180.       dn = qn + 1;
  181.     }
  182.   y = np[-2];
  183.   for (i = dn - 3; i >= 0; i--)
  184.     {
  185.       q = qp[i];
  186.       cy = mpn_submul_1 (np - (dn - i), dp, dn - i - 2, q);
  187.       if (y < cy)
  188. {
  189.   if (x == 0)
  190.     {
  191.       cy = mpn_sub_1 (qp, qp, qn, 1);
  192.       ASSERT_ALWAYS (cy == 0);
  193.       return qh - cy;
  194.     }
  195.   x--;
  196. }
  197.       y -= cy;
  198.     }
  199.   np[-2] = y;
  200. }
  201.       dn = dn_orig;
  202.       if (qn + 1 < dn)
  203. {
  204.   /* Compensate for ignored dividend and divisor tails.  */
  205.   dp = dp_orig;
  206.   np = np_orig;
  207.   if (qh != 0)
  208.     {
  209.       cy = mpn_sub_n (np + qn, np + qn, dp, dn - (qn + 1));
  210.       if (cy != 0)
  211. {
  212.   if (x == 0)
  213.     {
  214.       if (qn != 0)
  215. cy = mpn_sub_1 (qp, qp, qn, 1);
  216.       return qh - cy;
  217.     }
  218.   x--;
  219. }
  220.     }
  221.   if (qn == 0)
  222.     return qh;
  223.   for (i = dn - qn - 2; i >= 0; i--)
  224.     {
  225.       cy = mpn_submul_1 (np + i, qp, qn, dp[i]);
  226.       cy = mpn_sub_1 (np + qn + i, np + qn + i, dn - qn - i - 1, cy);
  227.       if (cy != 0)
  228. {
  229.   if (x == 0)
  230.     {
  231.       cy = mpn_sub_1 (qp, qp, qn, 1);
  232.       return qh;
  233.     }
  234.   x--;
  235. }
  236.     }
  237. }
  238.     }
  239.   return qh;
  240. }