modlinv.c
上传用户:qaz666999
上传日期:2022-08-06
资源大小:2570k
文件大小:7k
源码类别:

数学计算

开发平台:

Unix_Linux

  1. /* Alternate implementations of binvert_limb to compare speeds. */
  2. /*
  3. Copyright 2000, 2002 Free Software Foundation, Inc.
  4. This file is part of the GNU MP Library.
  5. The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  6. it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  7. the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  8. option) any later version.
  9. The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  10. WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  11. or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  12. License for more details.
  13. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  14. along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  15. #include <stdio.h>
  16. #include "gmp.h"
  17. #include "gmp-impl.h"
  18. #include "longlong.h"
  19. #include "speed.h"
  20. /* Like the standard version in gmp-impl.h, but with the expressions using a
  21.    "1-" form.  This has the same number of steps, but "1-" is on the
  22.    dependent chain, whereas the "2*" in the standard version isn't.
  23.    Depending on the CPU this should be the same or a touch slower.  */
  24. #if GMP_LIMB_BITS <= 32
  25. #define binvert_limb_mul1(inv,n)                                
  26.   do {                                                          
  27.     mp_limb_t  __n = (n);                                       
  28.     mp_limb_t  __inv;                                           
  29.     ASSERT ((__n & 1) == 1);                                    
  30.     __inv = binvert_limb_table[(__n&0xFF)/2]; /*  8 */          
  31.     __inv = (1 - __n * __inv) * __inv + __inv;  /* 16 */        
  32.     __inv = (1 - __n * __inv) * __inv + __inv;  /* 32 */        
  33.     ASSERT (__inv * __n == 1);                                  
  34.     (inv) = __inv;                                              
  35.   } while (0)
  36. #endif
  37. #if GMP_LIMB_BITS > 32 && GMP_LIMB_BITS <= 64
  38. #define binvert_limb_mul1(inv,n)                                
  39.   do {                                                          
  40.     mp_limb_t  __n = (n);                                       
  41.     mp_limb_t  __inv;                                           
  42.     ASSERT ((__n & 1) == 1);                                    
  43.     __inv = binvert_limb_table[(__n&0xFF)/2]; /*  8 */          
  44.     __inv = (1 - __n * __inv) * __inv + __inv;  /* 16 */        
  45.     __inv = (1 - __n * __inv) * __inv + __inv;  /* 32 */        
  46.     __inv = (1 - __n * __inv) * __inv + __inv;  /* 64 */        
  47.     ASSERT (__inv * __n == 1);                                  
  48.     (inv) = __inv;                                              
  49.   } while (0)
  50. #endif
  51. /* The loop based version used in GMP 3.0 and earlier.  Usually slower than
  52.    multiplying, due to the number of steps that must be performed.  Much
  53.    slower when the processor has a good multiply.  */
  54. #define binvert_limb_loop(inv,n)                
  55.   do {                                          
  56.     mp_limb_t  __v = (n);                       
  57.     mp_limb_t  __v_orig = __v;                  
  58.     mp_limb_t  __make_zero = 1;                 
  59.     mp_limb_t  __two_i = 1;                     
  60.     mp_limb_t  __v_inv = 0;                     
  61.                                                 
  62.     ASSERT ((__v & 1) == 1);                    
  63.                                                 
  64.     do                                          
  65.       {                                         
  66.         while ((__two_i & __make_zero) == 0)    
  67.           __two_i <<= 1, __v <<= 1;             
  68.         __v_inv += __two_i;                     
  69.         __make_zero -= __v;                     
  70.       }                                         
  71.     while (__make_zero);                        
  72.                                                 
  73.     ASSERT (__v_orig * __v_inv == 1);           
  74.     (inv) = __v_inv;                            
  75.   } while (0)
  76. /* Another loop based version with conditionals, but doing a fixed number of
  77.    steps. */
  78. #define binvert_limb_cond(inv,n)                
  79.   do {                                          
  80.     mp_limb_t  __n = (n);                       
  81.     mp_limb_t  __rem = (1 - __n) >> 1;          
  82.     mp_limb_t  __inv = GMP_LIMB_HIGHBIT;        
  83.     int        __count;                         
  84.                                                 
  85.     ASSERT ((__n & 1) == 1);                    
  86.                                                 
  87.     __count = GMP_LIMB_BITS-1;               
  88.     do                                          
  89.       {                                         
  90.         __inv >>= 1;                            
  91.         if (__rem & 1)                          
  92.           {                                     
  93.             __inv |= GMP_LIMB_HIGHBIT;          
  94.             __rem -= __n;                       
  95.           }                                     
  96.         __rem >>= 1;                            
  97.       }                                         
  98.     while (-- __count);                         
  99.                                                 
  100.     ASSERT (__inv * __n == 1);                  
  101.     (inv) = __inv;                              
  102.   } while (0)
  103. /* Another loop based bitwise version, but purely arithmetic, no
  104.    conditionals. */
  105. #define binvert_limb_arith(inv,n)                                       
  106.   do {                                                                  
  107.     mp_limb_t  __n = (n);                                               
  108.     mp_limb_t  __rem = (1 - __n) >> 1;                                  
  109.     mp_limb_t  __inv = GMP_LIMB_HIGHBIT;                                
  110.     mp_limb_t  __lowbit;                                                
  111.     int        __count;                                                 
  112.                                                                         
  113.     ASSERT ((__n & 1) == 1);                                            
  114.                                                                         
  115.     __count = GMP_LIMB_BITS-1;                                       
  116.     do                                                                  
  117.       {                                                                 
  118.         __lowbit = __rem & 1;                                           
  119.         __inv = (__inv >> 1) | (__lowbit << (GMP_LIMB_BITS-1));      
  120.         __rem = (__rem - (__n & -__lowbit)) >> 1;                       
  121.       }                                                                 
  122.     while (-- __count);                                                 
  123.                                                                         
  124.     ASSERT (__inv * __n == 1);                                          
  125.     (inv) = __inv;                                                      
  126.   } while (0)
  127. double
  128. speed_binvert_limb_mul1 (struct speed_params *s)
  129. {
  130.   SPEED_ROUTINE_MODLIMB_INVERT (binvert_limb_mul1);
  131. }
  132. double
  133. speed_binvert_limb_loop (struct speed_params *s)
  134. {
  135.   SPEED_ROUTINE_MODLIMB_INVERT (binvert_limb_loop);
  136. }
  137. double
  138. speed_binvert_limb_cond (struct speed_params *s)
  139. {
  140.   SPEED_ROUTINE_MODLIMB_INVERT (binvert_limb_cond);
  141. }
  142. double
  143. speed_binvert_limb_arith (struct speed_params *s)
  144. {
  145.   SPEED_ROUTINE_MODLIMB_INVERT (binvert_limb_arith);
  146. }