Updated from /src/gmp-1.937
[kopensolaris-gnu/glibc.git] / sysdeps / generic / divmod_1.c
1 /* mpn_divmod_1(quot_ptr, dividend_ptr, dividend_size, divisor_limb) --
2    Divide (DIVIDEND_PTR,,DIVIDEND_SIZE) by DIVISOR_LIMB.
3    Write DIVIDEND_SIZE limbs of quotient at QUOT_PTR.
4    Return the single-limb remainder.
5    There are no constraints on the value of the divisor.
6
7    QUOT_PTR and DIVIDEND_PTR might point to the same limb.
8
9 Copyright (C) 1991, 1993, 1994, 1996 Free Software Foundation, Inc.
10
11 This file is part of the GNU MP Library.
12
13 The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
14 it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
15 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
16 option) any later version.
17
18 The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
19 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
20 or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
21 License for more details.
22
23 You should have received a copy of the GNU Library General Public License
24 along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
25 the Free Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. */
26
27 #include "gmp.h"
28 #include "gmp-impl.h"
29 #include "longlong.h"
30
31 #ifndef UMUL_TIME
32 #define UMUL_TIME 1
33 #endif
34
35 #ifndef UDIV_TIME
36 #define UDIV_TIME UMUL_TIME
37 #endif
38
39 /* FIXME: We should be using invert_limb (or invert_normalized_limb)
40    here (not udiv_qrnnd).  */
41
42 mp_limb
43 #if __STDC__
44 mpn_divmod_1 (mp_ptr quot_ptr,
45               mp_srcptr dividend_ptr, mp_size_t dividend_size,
46               mp_limb divisor_limb)
47 #else
48 mpn_divmod_1 (quot_ptr, dividend_ptr, dividend_size, divisor_limb)
49      mp_ptr quot_ptr;
50      mp_srcptr dividend_ptr;
51      mp_size_t dividend_size;
52      mp_limb divisor_limb;
53 #endif
54 {
55   mp_size_t i;
56   mp_limb n1, n0, r;
57   int dummy;
58
59   /* ??? Should this be handled at all?  Rely on callers?  */
60   if (dividend_size == 0)
61     return 0;
62
63   /* If multiplication is much faster than division, and the
64      dividend is large, pre-invert the divisor, and use
65      only multiplications in the inner loop.  */
66
67   /* This test should be read:
68        Does it ever help to use udiv_qrnnd_preinv?
69          && Does what we save compensate for the inversion overhead?  */
70   if (UDIV_TIME > (2 * UMUL_TIME + 6)
71       && (UDIV_TIME - (2 * UMUL_TIME + 6)) * dividend_size > UDIV_TIME)
72     {
73       int normalization_steps;
74
75       count_leading_zeros (normalization_steps, divisor_limb);
76       if (normalization_steps != 0)
77         {
78           mp_limb divisor_limb_inverted;
79
80           divisor_limb <<= normalization_steps;
81
82           /* Compute (2**2N - 2**N * DIVISOR_LIMB) / DIVISOR_LIMB.  The
83              result is a (N+1)-bit approximation to 1/DIVISOR_LIMB, with the
84              most significant bit (with weight 2**N) implicit.  */
85
86           /* Special case for DIVISOR_LIMB == 100...000.  */
87           if (divisor_limb << 1 == 0)
88             divisor_limb_inverted = ~(mp_limb) 0;
89           else
90             udiv_qrnnd (divisor_limb_inverted, dummy,
91                         -divisor_limb, 0, divisor_limb);
92
93           n1 = dividend_ptr[dividend_size - 1];
94           r = n1 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps);
95
96           /* Possible optimization:
97              if (r == 0
98              && divisor_limb > ((n1 << normalization_steps)
99                              | (dividend_ptr[dividend_size - 2] >> ...)))
100              ...one division less... */
101
102           for (i = dividend_size - 2; i >= 0; i--)
103             {
104               n0 = dividend_ptr[i];
105               udiv_qrnnd_preinv (quot_ptr[i + 1], r, r,
106                                  ((n1 << normalization_steps)
107                                   | (n0 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps))),
108                                  divisor_limb, divisor_limb_inverted);
109               n1 = n0;
110             }
111           udiv_qrnnd_preinv (quot_ptr[0], r, r,
112                              n1 << normalization_steps,
113                              divisor_limb, divisor_limb_inverted);
114           return r >> normalization_steps;
115         }
116       else
117         {
118           mp_limb divisor_limb_inverted;
119
120           /* Compute (2**2N - 2**N * DIVISOR_LIMB) / DIVISOR_LIMB.  The
121              result is a (N+1)-bit approximation to 1/DIVISOR_LIMB, with the
122              most significant bit (with weight 2**N) implicit.  */
123
124           /* Special case for DIVISOR_LIMB == 100...000.  */
125           if (divisor_limb << 1 == 0)
126             divisor_limb_inverted = ~(mp_limb) 0;
127           else
128             udiv_qrnnd (divisor_limb_inverted, dummy,
129                         -divisor_limb, 0, divisor_limb);
130
131           i = dividend_size - 1;
132           r = dividend_ptr[i];
133
134           if (r >= divisor_limb)
135             r = 0;
136           else
137             {
138               quot_ptr[i] = 0;
139               i--;
140             }
141
142           for (; i >= 0; i--)
143             {
144               n0 = dividend_ptr[i];
145               udiv_qrnnd_preinv (quot_ptr[i], r, r,
146                                  n0, divisor_limb, divisor_limb_inverted);
147             }
148           return r;
149         }
150     }
151   else
152     {
153       if (UDIV_NEEDS_NORMALIZATION)
154         {
155           int normalization_steps;
156
157           count_leading_zeros (normalization_steps, divisor_limb);
158           if (normalization_steps != 0)
159             {
160               divisor_limb <<= normalization_steps;
161
162               n1 = dividend_ptr[dividend_size - 1];
163               r = n1 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps);
164
165               /* Possible optimization:
166                  if (r == 0
167                  && divisor_limb > ((n1 << normalization_steps)
168                                  | (dividend_ptr[dividend_size - 2] >> ...)))
169                  ...one division less... */
170
171               for (i = dividend_size - 2; i >= 0; i--)
172                 {
173                   n0 = dividend_ptr[i];
174                   udiv_qrnnd (quot_ptr[i + 1], r, r,
175                               ((n1 << normalization_steps)
176                                | (n0 >> (BITS_PER_MP_LIMB - normalization_steps))),
177                               divisor_limb);
178                   n1 = n0;
179                 }
180               udiv_qrnnd (quot_ptr[0], r, r,
181                           n1 << normalization_steps,
182                           divisor_limb);
183               return r >> normalization_steps;
184             }
185         }
186       /* No normalization needed, either because udiv_qrnnd doesn't require
187          it, or because DIVISOR_LIMB is already normalized.  */
188
189       i = dividend_size - 1;
190       r = dividend_ptr[i];
191
192       if (r >= divisor_limb)
193         r = 0;
194       else
195         {
196           quot_ptr[i] = 0;
197           i--;
198         }
199
200       for (; i >= 0; i--)
201         {
202           n0 = dividend_ptr[i];
203           udiv_qrnnd (quot_ptr[i], r, r, n0, divisor_limb);
204         }
205       return r;
206     }
207 }