contrib/gmp/mpn/generic/dcpi1_bdiv_q.c

   1 /* mpn_dcpi1_bdiv_q -- divide-and-conquer Hensel division with precomputed
   2    inverse, returning quotient.
   3
   4    Contributed to the GNU project by Niels Möller and Torbjorn Granlund.
   5
   6    THE FUNCTIONS IN THIS FILE ARE INTERNAL WITH MUTABLE INTERFACES.  IT IS ONLY
   7    SAFE TO REACH THEM THROUGH DOCUMENTED INTERFACES.  IN FACT, IT IS ALMOST
   8    GUARANTEED THAT THEY WILL CHANGE OR DISAPPEAR IN A FUTURE GMP RELEASE.
   9
  10 Copyright 2006, 2007, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
  11
  12 This file is part of the GNU MP Library.
  13
  14 The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
  15 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  16 the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  17 option) any later version.
  18
  19 The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  20 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  21 or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  22 License for more details.
  23
  24 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  25 along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  26
  27 #include "gmp.h"
  28 #include "gmp-impl.h"
  29
  30
  31
  32 mp_size_t
  33 mpn_dcpi1_bdiv_q_n_itch (mp_size_t n)
  34 {
  35   /* NOTE: Depends on mullo_n interface */
  36   return n;
  37 }
  38
  39 /* Computes Q = N / D mod B^n, destroys N.
  40
  41    N = {np,n}
  42    D = {dp,n}
  43 */
  44
  45 void
  46 mpn_dcpi1_bdiv_q_n (mp_ptr qp,
  47                     mp_ptr np, mp_srcptr dp, mp_size_t n,
  48                     mp_limb_t dinv, mp_ptr tp)
  49 {
  50   while (ABOVE_THRESHOLD (n, DC_BDIV_Q_THRESHOLD))
  51     {
  52       mp_size_t lo, hi;
  53       mp_limb_t cy;
  54
  55       lo = n >> 1;                      /* floor(n/2) */
  56       hi = n - lo;                      /* ceil(n/2) */
  57
  58       cy = mpn_dcpi1_bdiv_qr_n (qp, np, dp, lo, dinv, tp);
  59
  60       mpn_mullo_n (tp, qp, dp + hi, lo);
  61       mpn_sub_n (np + hi, np + hi, tp, lo);
  62
  63       if (lo < hi)
  64         {
  65           cy += mpn_submul_1 (np + lo, qp, lo, dp[lo]);
  66           np[n - 1] -= cy;
  67         }
  68       qp += lo;
  69       np += lo;
  70       n -= lo;
  71     }
  72   mpn_sbpi1_bdiv_q (qp, np, n, dp, n, dinv);
  73 }
  74
  75 /* Computes Q = N / D mod B^nn, destroys N.
  76
  77    N = {np,nn}
  78    D = {dp,dn}
  79 */
  80
  81 void
  82 mpn_dcpi1_bdiv_q (mp_ptr qp,
  83                   mp_ptr np, mp_size_t nn,
  84                   mp_srcptr dp, mp_size_t dn,
  85                   mp_limb_t dinv)
  86 {
  87   mp_size_t qn;
  88   mp_limb_t cy;
  89   mp_ptr tp;
  90   TMP_DECL;
  91
  92   TMP_MARK;
  93
  94   ASSERT (dn >= 2);
  95   ASSERT (nn - dn >= 0);
  96   ASSERT (dp[0] & 1);
  97
  98   tp = TMP_SALLOC_LIMBS (dn);
  99
 100   qn = nn;
 101
 102   if (qn > dn)
 103     {
 104       /* Reduce qn mod dn in a super-efficient manner.  */
 105       do
 106         qn -= dn;
 107       while (qn > dn);
 108
 109       /* Perform the typically smaller block first.  */
 110       if (BELOW_THRESHOLD (qn, DC_BDIV_QR_THRESHOLD))
 111         cy = mpn_sbpi1_bdiv_qr (qp, np, 2 * qn, dp, qn, dinv);
 112       else
 113         cy = mpn_dcpi1_bdiv_qr_n (qp, np, dp, qn, dinv, tp);
 114
 115       if (qn != dn)
 116         {
 117           if (qn > dn - qn)
 118             mpn_mul (tp, qp, qn, dp + qn, dn - qn);
 119           else
 120             mpn_mul (tp, dp + qn, dn - qn, qp, qn);
 121           mpn_incr_u (tp + qn, cy);
 122
 123           mpn_sub (np + qn, np + qn, nn - qn, tp, dn);
 124           cy = 0;
 125         }
 126
 127       np += qn;
 128       qp += qn;
 129
 130       qn = nn - qn;
 131       while (qn > dn)
 132         {
 133           mpn_sub_1 (np + dn, np + dn, qn, cy);
 134           cy = mpn_dcpi1_bdiv_qr_n (qp, np, dp, dn, dinv, tp);
 135           qp += dn;
 136           np += dn;
 137           qn -= dn;
 138         }
 139       mpn_dcpi1_bdiv_q_n (qp, np, dp, dn, dinv, tp);
 140     }
 141   else
 142     {
 143       if (BELOW_THRESHOLD (qn, DC_BDIV_Q_THRESHOLD))
 144         mpn_sbpi1_bdiv_q (qp, np, qn, dp, qn, dinv);
 145       else
 146         mpn_dcpi1_bdiv_q_n (qp, np, dp, qn, dinv, tp);
 147     }
 148
 149   TMP_FREE;
 150 }