Updated from /src/gmp-1.937
authorroland <roland>
Wed, 27 Mar 1996 20:18:04 +0000 (20:18 +0000)
committerroland <roland>
Wed, 27 Mar 1996 20:18:04 +0000 (20:18 +0000)
sysdeps/generic/divrem.c [new file with mode: 0644]

diff --git a/sysdeps/generic/divrem.c b/sysdeps/generic/divrem.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..610bb7a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,244 @@
+/* mpn_divrem -- Divide natural numbers, producing both remainder and
+   quotient.
+
+Copyright (C) 1993, 1994, 1995, 1996 Free Software Foundation, Inc.
+
+This file is part of the GNU MP Library.
+
+The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
+option) any later version.
+
+The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
+License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU Library General Public License
+along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+the Free Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. */
+
+#include "gmp.h"
+#include "gmp-impl.h"
+#include "longlong.h"
+
+/* Divide num (NP/NSIZE) by den (DP/DSIZE) and write
+   the NSIZE-DSIZE least significant quotient limbs at QP
+   and the DSIZE long remainder at NP.  If QEXTRA_LIMBS is
+   non-zero, generate that many fraction bits and append them after the
+   other quotient limbs.
+   Return the most significant limb of the quotient, this is always 0 or 1.
+
+   Preconditions:
+   0. NSIZE >= DSIZE.
+   1. The most significant bit of the divisor must be set.
+   2. QP must either not overlap with the input operands at all, or
+      QP + DSIZE >= NP must hold true.  (This means that it's
+      possible to put the quotient in the high part of NUM, right after the
+      remainder in NUM.
+   3. NSIZE >= DSIZE, even if QEXTRA_LIMBS is non-zero.  */
+
+mp_limb
+#if __STDC__
+mpn_divrem (mp_ptr qp, mp_size_t qextra_limbs,
+           mp_ptr np, mp_size_t nsize,
+           mp_srcptr dp, mp_size_t dsize)
+#else
+mpn_divrem (qp, qextra_limbs, np, nsize, dp, dsize)
+     mp_ptr qp;
+     mp_size_t qextra_limbs;
+     mp_ptr np;
+     mp_size_t nsize;
+     mp_srcptr dp;
+     mp_size_t dsize;
+#endif
+{
+  mp_limb most_significant_q_limb = 0;
+
+  switch (dsize)
+    {
+    case 0:
+      /* We are asked to divide by zero, so go ahead and do it!  (To make
+        the compiler not remove this statement, return the value.)  */
+      return 1 / dsize;
+
+    case 1:
+      {
+       mp_size_t i;
+       mp_limb n1;
+       mp_limb d;
+
+       d = dp[0];
+       n1 = np[nsize - 1];
+
+       if (n1 >= d)
+         {
+           n1 -= d;
+           most_significant_q_limb = 1;
+         }
+
+       qp += qextra_limbs;
+       for (i = nsize - 2; i >= 0; i--)
+         udiv_qrnnd (qp[i], n1, n1, np[i], d);
+       qp -= qextra_limbs;
+
+       for (i = qextra_limbs - 1; i >= 0; i--)
+         udiv_qrnnd (qp[i], n1, n1, 0, d);
+
+       np[0] = n1;
+      }
+      break;
+
+    case 2:
+      {
+       mp_size_t i;
+       mp_limb n1, n0, n2;
+       mp_limb d1, d0;
+
+       np += nsize - 2;
+       d1 = dp[1];
+       d0 = dp[0];
+       n1 = np[1];
+       n0 = np[0];
+
+       if (n1 >= d1 && (n1 > d1 || n0 >= d0))
+         {
+           sub_ddmmss (n1, n0, n1, n0, d1, d0);
+           most_significant_q_limb = 1;
+         }
+
+       for (i = qextra_limbs + nsize - 2 - 1; i >= 0; i--)
+         {
+           mp_limb q;
+           mp_limb r;
+
+           if (i >= qextra_limbs)
+             np--;
+           else
+             np[0] = 0;
+
+           if (n1 == d1)
+             {
+               /* Q should be either 111..111 or 111..110.  Need special
+                  treatment of this rare case as normal division would
+                  give overflow.  */
+               q = ~(mp_limb) 0;
+
+               r = n0 + d1;
+               if (r < d1)     /* Carry in the addition? */
+                 {
+                   add_ssaaaa (n1, n0, r - d0, np[0], 0, d0);
+                   qp[i] = q;
+                   continue;
+                 }
+               n1 = d0 - (d0 != 0);
+               n0 = -d0;
+             }
+           else
+             {
+               udiv_qrnnd (q, r, n1, n0, d1);
+               umul_ppmm (n1, n0, d0, q);
+             }
+
+           n2 = np[0];
+         q_test:
+           if (n1 > r || (n1 == r && n0 > n2))
+             {
+               /* The estimated Q was too large.  */
+               q--;
+
+               sub_ddmmss (n1, n0, n1, n0, 0, d0);
+               r += d1;
+               if (r >= d1)    /* If not carry, test Q again.  */
+                 goto q_test;
+             }
+
+           qp[i] = q;
+           sub_ddmmss (n1, n0, r, n2, n1, n0);
+         }
+       np[1] = n1;
+       np[0] = n0;
+      }
+      break;
+
+    default:
+      {
+       mp_size_t i;
+       mp_limb dX, d1, n0;
+
+       np += nsize - dsize;
+       dX = dp[dsize - 1];
+       d1 = dp[dsize - 2];
+       n0 = np[dsize - 1];
+
+       if (n0 >= dX)
+         {
+           if (n0 > dX || mpn_cmp (np, dp, dsize - 1) >= 0)
+             {
+               mpn_sub_n (np, np, dp, dsize);
+               n0 = np[dsize - 1];
+               most_significant_q_limb = 1;
+             }
+         }
+
+       for (i = qextra_limbs + nsize - dsize - 1; i >= 0; i--)
+         {
+           mp_limb q;
+           mp_limb n1, n2;
+           mp_limb cy_limb;
+
+           if (i >= qextra_limbs)
+             {
+               np--;
+               n2 = np[dsize];
+             }
+           else
+             {
+               n2 = np[dsize - 1];
+               MPN_COPY_DECR (np + 1, np, dsize);
+               np[0] = 0;
+             }
+
+           if (n0 == dX)
+             /* This might over-estimate q, but it's probably not worth
+                the extra code here to find out.  */
+             q = ~(mp_limb) 0;
+           else
+             {
+               mp_limb r;
+
+               udiv_qrnnd (q, r, n0, np[dsize - 1], dX);
+               umul_ppmm (n1, n0, d1, q);
+
+               while (n1 > r || (n1 == r && n0 > np[dsize - 2]))
+                 {
+                   q--;
+                   r += dX;
+                   if (r < dX) /* I.e. "carry in previous addition?"  */
+                     break;
+                   n1 -= n0 < d1;
+                   n0 -= d1;
+                 }
+             }
+
+           /* Possible optimization: We already have (q * n0) and (1 * n1)
+              after the calculation of q.  Taking advantage of that, we
+              could make this loop make two iterations less.  */
+
+           cy_limb = mpn_submul_1 (np, dp, dsize, q);
+
+           if (n2 != cy_limb)
+             {
+               mpn_add_n (np, np, dp, dsize);
+               q--;
+             }
+
+           qp[i] = q;
+           n0 = np[dsize - 1];
+         }
+      }
+    }
+
+  return most_significant_q_limb;
+}