gen-bases.c

   1 /* Generate mp_bases data.
   2
   3 Copyright 1991, 1993, 1994, 1996, 2000, 2002, 2004 Free Software Foundation,
   4 Inc.
   5
   6 This file is part of the GNU MP Library.
   7
   8 The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
   9 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  10 the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your
  11 option) any later version.
  12
  13 The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  14 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  15 or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  16 License for more details.
  17
  18 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  19 along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
  20 the Free Software Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston,
  21 MA 02110-1301, USA. */
  22
  23 #include <math.h>
  24
  25 #include "dumbmp.c"
  26
  27
  28 int    chars_per_limb;
  29 double chars_per_bit_exactly;
  30 mpz_t  big_base;
  31 int    normalization_steps;
  32 mpz_t  big_base_inverted;
  33
  34 mpz_t  t;
  35
  36 #define POW2_P(n)  (((n) & ((n) - 1)) == 0)
  37
  38 unsigned int
  39 ulog2 (unsigned int x)
  40 {
  41   unsigned int i;
  42   for (i = 0;  x != 0;  i++)
  43     x >>= 1;
  44   return i;
  45 }
  46
  47 void
  48 generate (int limb_bits, int nail_bits, int base)
  49 {
  50   int  numb_bits = limb_bits - nail_bits;
  51
  52   mpz_set_ui (t, 1L);
  53   mpz_mul_2exp (t, t, numb_bits);
  54   mpz_set_ui (big_base, 1L);
  55   chars_per_limb = 0;
  56   for (;;)
  57     {
  58       mpz_mul_ui (big_base, big_base, (long) base);
  59       if (mpz_cmp (big_base, t) > 0)
  60         break;
  61       chars_per_limb++;
  62     }
  63
  64   chars_per_bit_exactly = 0.69314718055994530942 / log ((double) base);
  65
  66   mpz_ui_pow_ui (big_base, (long) base, (long) chars_per_limb);
  67
  68   normalization_steps = limb_bits - mpz_sizeinbase (big_base, 2);
  69
  70   mpz_set_ui (t, 1L);
  71   mpz_mul_2exp (t, t, 2*limb_bits - normalization_steps);
  72   mpz_tdiv_q (big_base_inverted, t, big_base);
  73   mpz_set_ui (t, 1L);
  74   mpz_mul_2exp (t, t, limb_bits);
  75   mpz_sub (big_base_inverted, big_base_inverted, t);
  76 }
  77
  78 void
  79 header (int limb_bits, int nail_bits)
  80 {
  81   int  numb_bits = limb_bits - nail_bits;
  82
  83   generate (limb_bits, nail_bits, 10);
  84
  85   printf ("/* This file generated by gen-bases.c - DO NOT EDIT. */\n");
  86   printf ("\n");
  87   printf ("#if GMP_NUMB_BITS != %d\n", numb_bits);
  88   printf ("Error, error, this data is for %d bits\n", numb_bits);
  89   printf ("#endif\n");
  90   printf ("\n");
  91   printf ("/* mp_bases[10] data, as literal values */\n");
  92   printf ("#define MP_BASES_CHARS_PER_LIMB_10      %d\n", chars_per_limb);
  93   printf ("#define MP_BASES_BIG_BASE_10            CNST_LIMB(0x");
  94   mpz_out_str (stdout, 16, big_base);
  95   printf (")\n");
  96   printf ("#define MP_BASES_BIG_BASE_INVERTED_10   CNST_LIMB(0x");
  97   mpz_out_str (stdout, 16, big_base_inverted);
  98   printf (")\n");
  99   printf ("#define MP_BASES_NORMALIZATION_STEPS_10 %d\n", normalization_steps);
 100 }
 101
 102 void
 103 table (int limb_bits, int nail_bits)
 104 {
 105   int  numb_bits = limb_bits - nail_bits;
 106   int  base;
 107
 108   printf ("/* This file generated by gen-bases.c - DO NOT EDIT. */\n");
 109   printf ("\n");
 110   printf ("#include \"gmp.h\"\n");
 111   printf ("#include \"gmp-impl.h\"\n");
 112   printf ("\n");
 113   printf ("#if GMP_NUMB_BITS != %d\n", numb_bits);
 114   printf ("Error, error, this data is for %d bits\n", numb_bits);
 115   printf ("#endif\n");
 116   printf ("\n");
 117   puts ("const struct bases mp_bases[257] =\n{");
 118   puts ("  /*   0 */ { 0, 0.0, 0 },");
 119   puts ("  /*   1 */ { 0, 1e37, 0 },");
 120   for (base = 2; base <= 256; base++)
 121     {
 122       generate (limb_bits, nail_bits, base);
 123
 124       printf ("  /* %3u */ { ", base);
 125       if (POW2_P (base))
 126         {
 127           printf ("%u, %.16f, 0x%x },\n",
 128                   chars_per_limb, chars_per_bit_exactly, ulog2 (base) - 1);
 129         }
 130       else
 131         {
 132           printf ("%u, %.16f, CNST_LIMB(0x",
 133                   chars_per_limb, chars_per_bit_exactly);
 134           mpz_out_str (stdout, 16, big_base);
 135           printf ("), CNST_LIMB(0x");
 136           mpz_out_str (stdout, 16, big_base_inverted);
 137           printf (") },\n");
 138         }
 139     }
 140
 141   puts ("};");
 142 }
 143
 144 int
 145 main (int argc, char **argv)
 146 {
 147   int  limb_bits, nail_bits;
 148
 149   mpz_init (big_base);
 150   mpz_init (big_base_inverted);
 151   mpz_init (t);
 152
 153   if (argc != 4)
 154     {
 155       fprintf (stderr, "Usage: gen-bases <header|table> <limbbits> <nailbits>\n");
 156       exit (1);
 157     }
 158
 159   limb_bits = atoi (argv[2]);
 160   nail_bits = atoi (argv[3]);
 161
 162   if (limb_bits <= 0
 163       || nail_bits < 0
 164       || nail_bits >= limb_bits)
 165     {
 166       fprintf (stderr, "Invalid limb/nail bits: %d %d\n",
 167                limb_bits, nail_bits);
 168       exit (1);
 169     }
 170
 171   if (strcmp (argv[1], "header") == 0)
 172     header (limb_bits, nail_bits);
 173   else if (strcmp (argv[1], "table") == 0)
 174     table (limb_bits, nail_bits);
 175   else
 176     {
 177       fprintf (stderr, "Invalid header/table choice: %s\n", argv[1]);
 178       exit (1);
 179     }
 180
 181   return 0;
 182 }
 183