]> oss.titaniummirror.com Git - msp430-gcc.git/blobdiff - gmp/mpn/generic/jacbase.c
Imported gcc-4.4.3
[msp430-gcc.git] / gmp / mpn / generic / jacbase.c
diff --git a/gmp/mpn/generic/jacbase.c b/gmp/mpn/generic/jacbase.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6972a13
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,168 @@
+/* mpn_jacobi_base -- limb/limb Jacobi symbol with restricted arguments.
+
+   THIS INTERFACE IS PRELIMINARY AND MIGHT DISAPPEAR OR BE SUBJECT TO
+   INCOMPATIBLE CHANGES IN A FUTURE RELEASE OF GMP.
+
+Copyright 1999, 2000, 2001, 2002 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 Lesser General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 3 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 Lesser General Public
+License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
+
+#include "gmp.h"
+#include "gmp-impl.h"
+#include "longlong.h"
+
+
+/* Use the simple loop by default.  The generic count_trailing_zeros is not
+   very fast, and the extra trickery of method 3 has proven to be less use
+   than might have been though.  */
+#ifndef JACOBI_BASE_METHOD
+#define JACOBI_BASE_METHOD  2
+#endif
+
+
+/* Use count_trailing_zeros.  */
+#if JACOBI_BASE_METHOD == 1
+#define PROCESS_TWOS_ANY                                \
+  {                                                     \
+    mp_limb_t  twos;                                    \
+    count_trailing_zeros (twos, a);                     \
+    result_bit1 ^= JACOBI_TWOS_U_BIT1 (twos, b);        \
+    a >>= twos;                                         \
+  }
+#define PROCESS_TWOS_EVEN  PROCESS_TWOS_ANY
+#endif
+
+/* Use a simple loop.  A disadvantage of this is that there's a branch on a
+   50/50 chance of a 0 or 1 low bit.  */
+#if JACOBI_BASE_METHOD == 2
+#define PROCESS_TWOS_EVEN               \
+  {                                     \
+    int  two;                           \
+    two = JACOBI_TWO_U_BIT1 (b);        \
+    do                                  \
+      {                                 \
+       a >>= 1;                        \
+       result_bit1 ^= two;             \
+       ASSERT (a != 0);                \
+      }                                 \
+    while ((a & 1) == 0);               \
+  }
+#define PROCESS_TWOS_ANY        \
+  if ((a & 1) == 0)             \
+    PROCESS_TWOS_EVEN;
+#endif
+
+/* Process one bit arithmetically, then a simple loop.  This cuts the loop
+   condition down to a 25/75 chance, which should branch predict better.
+   The CPU will need a reasonable variable left shift.  */
+#if JACOBI_BASE_METHOD == 3
+#define PROCESS_TWOS_EVEN               \
+  {                                     \
+    int  two, mask, shift;              \
+                                        \
+    two = JACOBI_TWO_U_BIT1 (b);        \
+    mask = (~a & 2);                    \
+    a >>= 1;                            \
+                                        \
+    shift = (~a & 1);                   \
+    a >>= shift;                        \
+    result_bit1 ^= two ^ (two & mask);  \
+                                        \
+    while ((a & 1) == 0)                \
+      {                                 \
+       a >>= 1;                        \
+       result_bit1 ^= two;             \
+       ASSERT (a != 0);                \
+      }                                 \
+  }
+#define PROCESS_TWOS_ANY                \
+  {                                     \
+    int  two, mask, shift;              \
+                                        \
+    two = JACOBI_TWO_U_BIT1 (b);        \
+    shift = (~a & 1);                   \
+    a >>= shift;                        \
+                                        \
+    mask = shift << 1;                  \
+    result_bit1 ^= (two & mask);        \
+                                        \
+    while ((a & 1) == 0)                \
+      {                                 \
+       a >>= 1;                        \
+       result_bit1 ^= two;             \
+       ASSERT (a != 0);                \
+      }                                 \
+  }
+#endif
+
+
+/* Calculate the value of the Jacobi symbol (a/b) of two mp_limb_t's, but
+   with a restricted range of inputs accepted, namely b>1, b odd, and a<=b.
+
+   The initial result_bit1 is taken as a parameter for the convenience of
+   mpz_kronecker_ui() et al.  The sign changes both here and in those
+   routines accumulate nicely in bit 1, see the JACOBI macros.
+
+   The return value here is the normal +1, 0, or -1.  Note that +1 and -1
+   have bit 1 in the "BIT1" sense, which could be useful if the caller is
+   accumulating it into some extended calculation.
+
+   Duplicating the loop body to avoid the MP_LIMB_T_SWAP(a,b) would be
+   possible, but a couple of tests suggest it's not a significant speedup,
+   and may even be a slowdown, so what's here is good enough for now.
+
+   Future: The code doesn't demand a<=b actually, so maybe this could be
+   relaxed.  All the places this is used currently call with a<=b though.  */
+
+int
+mpn_jacobi_base (mp_limb_t a, mp_limb_t b, int result_bit1)
+{
+  ASSERT (b & 1);  /* b odd */
+  ASSERT (b != 1);
+  ASSERT (a <= b);
+
+  if (a == 0)
+    return 0;
+
+  PROCESS_TWOS_ANY;
+  if (a == 1)
+    goto done;
+
+  for (;;)
+    {
+      result_bit1 ^= JACOBI_RECIP_UU_BIT1 (a, b);
+      MP_LIMB_T_SWAP (a, b);
+
+      do
+       {
+         /* working on (a/b), a,b odd, a>=b */
+         ASSERT (a & 1);
+         ASSERT (b & 1);
+         ASSERT (a >= b);
+
+         if ((a -= b) == 0)
+           return 0;
+
+         PROCESS_TWOS_EVEN;
+         if (a == 1)
+           goto done;
+       }
+      while (a >= b);
+    }
+
+ done:
+  return JACOBI_BIT1_TO_PN (result_bit1);
+}