contrib/gmp/mpn/generic/pow_1.c

   1 /* mpn_pow_1 -- Compute powers R = U^exp.
   2
   3    THE FUNCTIONS IN THIS FILE ARE FOR INTERNAL USE ONLY.  THEY'RE ALMOST
   4    CERTAIN TO BE SUBJECT TO INCOMPATIBLE CHANGES OR DISAPPEAR COMPLETELY IN
   5    FUTURE GNU MP RELEASES.
   6
   7 Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.
   8
   9 This file is part of the GNU MP Library.
  10
  11 The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify it
  12 under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the
  13 Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  14 option) any later version.
  15
  16 The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  17 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public License
  19 for more details.
  20
  21 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along
  22 with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  23
  24
  25 #include "gmp.h"
  26 #include "gmp-impl.h"
  27 #include "longlong.h"
  28
  29 mp_size_t
  30 mpn_pow_1 (mp_ptr rp, mp_srcptr bp, mp_size_t bn, mp_limb_t exp, mp_ptr tp)
  31 {
  32   mp_limb_t x;
  33   int cnt, i;
  34   mp_size_t rn;
  35   int par;
  36
  37   ASSERT (bn >= 1);
  38   /* FIXME: Add operand overlap criteria */
  39
  40   if (exp <= 1)
  41     {
  42       if (exp == 0)
  43         {
  44           rp[0] = 1;
  45           return 1;
  46         }
  47       else
  48         {
  49           MPN_COPY (rp, bp, bn);
  50           return bn;
  51         }
  52     }
  53
  54   /* Count number of bits in exp, and compute where to put initial square in
  55      order to magically get results in the entry rp.  Use simple code,
  56      optimized for small exp.  For large exp, the bignum operations will take
  57      so much time that the slowness of this code will be negligible.  */
  58   par = 0;
  59   cnt = GMP_LIMB_BITS;
  60   for (x = exp; x != 0; x >>= 1)
  61     {
  62       par ^= x & 1;
  63       cnt--;
  64     }
  65   exp <<= cnt;
  66
  67   if (bn == 1)
  68     {
  69       mp_limb_t bl = bp[0];
  70
  71       if ((cnt & 1) != 0)
  72         MP_PTR_SWAP (rp, tp);
  73
  74       mpn_sqr (rp, bp, bn);
  75       rn = 2 * bn; rn -= rp[rn - 1] == 0;
  76
  77       for (i = GMP_LIMB_BITS - cnt - 1;;)
  78         {
  79           exp <<= 1;
  80           if ((exp & GMP_LIMB_HIGHBIT) != 0)
  81             {
  82               rp[rn] = mpn_mul_1 (rp, rp, rn, bl);
  83               rn += rp[rn] != 0;
  84             }
  85
  86           if (--i == 0)
  87             break;
  88
  89           mpn_sqr (tp, rp, rn);
  90           rn = 2 * rn; rn -= tp[rn - 1] == 0;
  91           MP_PTR_SWAP (rp, tp);
  92         }
  93     }
  94   else
  95     {
  96       if (((par ^ cnt) & 1) == 0)
  97         MP_PTR_SWAP (rp, tp);
  98
  99       mpn_sqr (rp, bp, bn);
 100       rn = 2 * bn; rn -= rp[rn - 1] == 0;
 101
 102       for (i = GMP_LIMB_BITS - cnt - 1;;)
 103         {
 104           exp <<= 1;
 105           if ((exp & GMP_LIMB_HIGHBIT) != 0)
 106             {
 107               rn = rn + bn - (mpn_mul (tp, rp, rn, bp, bn) == 0);
 108               MP_PTR_SWAP (rp, tp);
 109             }
 110
 111           if (--i == 0)
 112             break;
 113
 114           mpn_sqr (tp, rp, rn);
 115           rn = 2 * rn; rn -= tp[rn - 1] == 0;
 116           MP_PTR_SWAP (rp, tp);
 117         }
 118     }
 119
 120   return rn;
 121 }