mpn/cray/ieee/invert_limb.c

   1 /* mpn_invert_limb -- Invert a normalized limb.
   2
   3 Copyright 1991, 2000, 2001 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5 This file is part of the GNU MP Library.
   6
   7 The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
   8 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published
   9 by the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
  10 your option) any later version.
  11
  12 The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  14 or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  15 License for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  18 along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  19
  20 #include "gmp.h"
  21 #include "gmp-impl.h"
  22 #include "longlong.h"
  23
  24 /*
  25   This is needed to make configure define HAVE_NATIVE_mpn_invert_limb:
  26   PROLOGUE(mpn_invert_limb)
  27 */
  28
  29 static const unsigned short int approx_tab[0x100] =
  30 {
  31   /* 0x400, */
  32   0x3ff,
  33          0x3fc, 0x3f8, 0x3f4, 0x3f0, 0x3ec, 0x3e8, 0x3e4,
  34   0x3e0, 0x3dd, 0x3d9, 0x3d5, 0x3d2, 0x3ce, 0x3ca, 0x3c7,
  35   0x3c3, 0x3c0, 0x3bc, 0x3b9, 0x3b5, 0x3b2, 0x3ae, 0x3ab,
  36   0x3a8, 0x3a4, 0x3a1, 0x39e, 0x39b, 0x397, 0x394, 0x391,
  37   0x38e, 0x38b, 0x387, 0x384, 0x381, 0x37e, 0x37b, 0x378,
  38   0x375, 0x372, 0x36f, 0x36c, 0x369, 0x366, 0x364, 0x361,
  39   0x35e, 0x35b, 0x358, 0x355, 0x353, 0x350, 0x34d, 0x34a,
  40   0x348, 0x345, 0x342, 0x340, 0x33d, 0x33a, 0x338, 0x335,
  41   0x333, 0x330, 0x32e, 0x32b, 0x329, 0x326, 0x324, 0x321,
  42   0x31f, 0x31c, 0x31a, 0x317, 0x315, 0x313, 0x310, 0x30e,
  43   0x30c, 0x309, 0x307, 0x305, 0x303, 0x300, 0x2fe, 0x2fc,
  44   0x2fa, 0x2f7, 0x2f5, 0x2f3, 0x2f1, 0x2ef, 0x2ec, 0x2ea,
  45   0x2e8, 0x2e6, 0x2e4, 0x2e2, 0x2e0, 0x2de, 0x2dc, 0x2da,
  46   0x2d8, 0x2d6, 0x2d4, 0x2d2, 0x2d0, 0x2ce, 0x2cc, 0x2ca,
  47   0x2c8, 0x2c6, 0x2c4, 0x2c2, 0x2c0, 0x2be, 0x2bc, 0x2bb,
  48   0x2b9, 0x2b7, 0x2b5, 0x2b3, 0x2b1, 0x2b0, 0x2ae, 0x2ac,
  49   0x2aa, 0x2a8, 0x2a7, 0x2a5, 0x2a3, 0x2a1, 0x2a0, 0x29e,
  50   0x29c, 0x29b, 0x299, 0x297, 0x295, 0x294, 0x292, 0x291,
  51   0x28f, 0x28d, 0x28c, 0x28a, 0x288, 0x287, 0x285, 0x284,
  52   0x282, 0x280, 0x27f, 0x27d, 0x27c, 0x27a, 0x279, 0x277,
  53   0x276, 0x274, 0x273, 0x271, 0x270, 0x26e, 0x26d, 0x26b,
  54   0x26a, 0x268, 0x267, 0x265, 0x264, 0x263, 0x261, 0x260,
  55   0x25e, 0x25d, 0x25c, 0x25a, 0x259, 0x257, 0x256, 0x255,
  56   0x253, 0x252, 0x251, 0x24f, 0x24e, 0x24d, 0x24b, 0x24a,
  57   0x249, 0x247, 0x246, 0x245, 0x243, 0x242, 0x241, 0x240,
  58   0x23e, 0x23d, 0x23c, 0x23b, 0x239, 0x238, 0x237, 0x236,
  59   0x234, 0x233, 0x232, 0x231, 0x230, 0x22e, 0x22d, 0x22c,
  60   0x22b, 0x22a, 0x229, 0x227, 0x226, 0x225, 0x224, 0x223,
  61   0x222, 0x220, 0x21f, 0x21e, 0x21d, 0x21c, 0x21b, 0x21a,
  62   0x219, 0x218, 0x216, 0x215, 0x214, 0x213, 0x212, 0x211,
  63   0x210, 0x20f, 0x20e, 0x20d, 0x20c, 0x20b, 0x20a, 0x209,
  64   0x208, 0x207, 0x206, 0x205, 0x204, 0x203, 0x202, 0x201,
  65 };
  66
  67 /* iteration: z = 2z-(z**2)d */
  68
  69 mp_limb_t
  70 mpn_invert_limb (mp_limb_t d)
  71 {
  72   mp_limb_t z, z2l, z2h, tl, th;
  73   mp_limb_t xh, xl;
  74   mp_limb_t zh, zl;
  75
  76 #if GMP_LIMB_BITS == 32
  77   z = approx_tab[(d >> 23) - 0x100] << 6;       /* z < 2^16 */
  78
  79   z2l = z * z;                                  /* z2l < 2^32 */
  80   umul_ppmm (th, tl, z2l, d);
  81   z = (z << 17) - (th << 1);
  82 #endif
  83 #if GMP_LIMB_BITS == 64
  84   z = approx_tab[(d >> 55) - 0x100] << 6;       /* z < 2^16 */
  85
  86   z2l = z * z;                                  /* z2l < 2^32 */
  87   th = z2l * (d >> 32);                         /* th < 2^64 */
  88   z = (z << 17) - (th >> 31);                   /* z < 2^32 */
  89
  90   z2l = z * z;
  91   umul_ppmm (th, tl, z2l, d);
  92   z = (z << 33) - (th << 1);
  93 #endif
  94
  95   umul_ppmm (z2h, z2l, z, z);
  96   umul_ppmm (th, tl, z2h, d);
  97   umul_ppmm (xh, xl, z2l, d);
  98   tl += xh;
  99   th += tl < xh;
 100   th = (th << 2) | (tl >> GMP_LIMB_BITS - 2);
 101   tl = tl << 2;
 102   sub_ddmmss (zh, zl, z << 2, 0, th, tl);
 103
 104   umul_ppmm (xh, xl, d, zh);
 105   xh += d;              /* add_ssaaaa (xh, xl, xh, xl, d, 0); */
 106   if (~xh != 0)
 107     {
 108       add_ssaaaa (xh, xl, xh, xl, 0, d);
 109       zh++;
 110     }
 111
 112   add_ssaaaa (xh, xl, xh, xl, 0, d);
 113   if (xh != 0)
 114     zh++;
 115
 116   return zh;
 117 }