divrem_2.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_divrem_2 -- Divide natural numbers, producing both remainder and
  2.    quotient.  The divisor is two limbs.
  3.    THIS FILE CONTAINS INTERNAL FUNCTIONS WITH MUTABLE INTERFACES.  IT IS
  4.    ONLY SAFE TO REACH THEM THROUGH DOCUMENTED INTERFACES.  IN FACT, IT IS
  5.    ALMOST GUARANTEED THAT THEY'LL CHANGE OR DISAPPEAR IN A FUTURE GNU MP
  6.    RELEASE.
  7. Copyright 1993, 1994, 1995, 1996, 1999, 2000, 2001, 2002 Free Software
  8. Foundation, Inc.
  9. This file is part of the GNU MP Library.
  10. The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  11. it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  12. the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  13. option) any later version.
  14. The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  15. WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  16. or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  17. License for more details.
  18. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  19. along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  20. #include "gmp.h"
  21. #include "gmp-impl.h"
  22. #include "longlong.h"
  23. /* The size where udiv_qrnnd_preinv should be used rather than udiv_qrnnd,
  24.    meaning the quotient size where that should happen, the quotient size
  25.    being how many udiv divisions will be done.
  26.    The default is to use preinv always, CPUs where this doesn't suit have
  27.    tuned thresholds.  Note in particular that preinv should certainly be
  28.    used if that's the only division available (USE_PREINV_ALWAYS).  */
  29. #ifndef DIVREM_2_THRESHOLD
  30. #define DIVREM_2_THRESHOLD  0
  31. #endif
  32. /* Divide num (NP/NSIZE) by den (DP/2) and write
  33.    the NSIZE-2 least significant quotient limbs at QP
  34.    and the 2 long remainder at NP.  If QEXTRA_LIMBS is
  35.    non-zero, generate that many fraction bits and append them after the
  36.    other quotient limbs.
  37.    Return the most significant limb of the quotient, this is always 0 or 1.
  38.    Preconditions:
  39.    0. NSIZE >= 2.
  40.    1. The most significant bit of the divisor must be set.
  41.    2. QP must either not overlap with the input operands at all, or
  42.       QP + 2 >= NP must hold true.  (This means that it's
  43.       possible to put the quotient in the high part of NUM, right after the
  44.       remainder in NUM.
  45.    3. NSIZE >= 2, even if QEXTRA_LIMBS is non-zero.  */
  46. mp_limb_t
  47. mpn_divrem_2 (mp_ptr qp, mp_size_t qxn,
  48.       mp_ptr np, mp_size_t nn,
  49.       mp_srcptr dp)
  50. {
  51.   mp_limb_t most_significant_q_limb = 0;
  52.   mp_size_t i;
  53.   mp_limb_t n1, n0, n2;
  54.   mp_limb_t d1, d0;
  55.   mp_limb_t d1inv;
  56.   int use_preinv;
  57.   ASSERT (nn >= 2);
  58.   ASSERT (qxn >= 0);
  59.   ASSERT (dp[1] & GMP_NUMB_HIGHBIT);
  60.   ASSERT (! MPN_OVERLAP_P (qp, nn-2+qxn, np, nn) || qp+2 >= np);
  61.   ASSERT_MPN (np, nn);
  62.   ASSERT_MPN (dp, 2);
  63.   np += nn - 2;
  64.   d1 = dp[1];
  65.   d0 = dp[0];
  66.   n1 = np[1];
  67.   n0 = np[0];
  68.   if (n1 >= d1 && (n1 > d1 || n0 >= d0))
  69.     {
  70. #if GMP_NAIL_BITS == 0
  71.       sub_ddmmss (n1, n0, n1, n0, d1, d0);
  72. #else
  73.       n0 = n0 - d0;
  74.       n1 = n1 - d1 - (n0 >> GMP_LIMB_BITS - 1);
  75.       n0 &= GMP_NUMB_MASK;
  76. #endif
  77.       most_significant_q_limb = 1;
  78.     }
  79.   use_preinv = ABOVE_THRESHOLD (qxn + nn - 2, DIVREM_2_THRESHOLD);
  80.   if (use_preinv)
  81.     invert_limb (d1inv, d1);
  82.   for (i = qxn + nn - 2 - 1; i >= 0; i--)
  83.     {
  84.       mp_limb_t q;
  85.       mp_limb_t r;
  86.       if (i >= qxn)
  87. np--;
  88.       else
  89. np[0] = 0;
  90.       if (n1 == d1)
  91. {
  92.   /* Q should be either 111..111 or 111..110.  Need special handling
  93.      of this rare case as normal division would give overflow.  */
  94.   q = GMP_NUMB_MASK;
  95.   r = (n0 + d1) & GMP_NUMB_MASK;
  96.   if (r < d1) /* Carry in the addition? */
  97.     {
  98. #if GMP_NAIL_BITS == 0
  99.       add_ssaaaa (n1, n0, r - d0, np[0], 0, d0);
  100. #else
  101.       n0 = np[0] + d0;
  102.       n1 = (r - d0 + (n0 >> GMP_NUMB_BITS)) & GMP_NUMB_MASK;
  103.       n0 &= GMP_NUMB_MASK;
  104. #endif
  105.       qp[i] = q;
  106.       continue;
  107.     }
  108.   n1 = d0 - (d0 != 0);
  109.   n0 = -d0 & GMP_NUMB_MASK;
  110. }
  111.       else
  112. {
  113.   if (use_preinv)
  114.     udiv_qrnnd_preinv (q, r, n1, n0, d1, d1inv);
  115.   else
  116.     udiv_qrnnd (q, r, n1, n0 << GMP_NAIL_BITS, d1 << GMP_NAIL_BITS);
  117.   r >>= GMP_NAIL_BITS;
  118.   umul_ppmm (n1, n0, d0, q << GMP_NAIL_BITS);
  119.   n0 >>= GMP_NAIL_BITS;
  120. }
  121.       n2 = np[0];
  122.     q_test:
  123.       if (n1 > r || (n1 == r && n0 > n2))
  124. {
  125.   /* The estimated Q was too large.  */
  126.   q--;
  127. #if GMP_NAIL_BITS == 0
  128.   sub_ddmmss (n1, n0, n1, n0, 0, d0);
  129. #else
  130.   n0 = n0 - d0;
  131.   n1 = n1 - (n0 >> GMP_LIMB_BITS - 1);
  132.   n0 &= GMP_NUMB_MASK;
  133. #endif
  134.   r += d1;
  135.   if (r >= d1) /* If not carry, test Q again.  */
  136.     goto q_test;
  137. }
  138.       qp[i] = q;
  139. #if GMP_NAIL_BITS == 0
  140.       sub_ddmmss (n1, n0, r, n2, n1, n0);
  141. #else
  142.       n0 = n2 - n0;
  143.       n1 = r - n1 - (n0 >> GMP_LIMB_BITS - 1);
  144.       n0 &= GMP_NUMB_MASK;
  145. #endif
  146.     }
  147.   np[1] = n1;
  148.   np[0] = n0;
  149.   return most_significant_q_limb;
  150. }