mpn/sparc64/dive_1.c

   1 /* UltraSPARC 64 mpn_divexact_1 -- mpn by limb exact division.
   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 2000, 2001, 2003 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
  12 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  13 the 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
  18 or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  19 License for more details.
  20
  21 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  22 along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  23
  24 #include "gmp.h"
  25 #include "gmp-impl.h"
  26 #include "longlong.h"
  27
  28 #include "mpn/sparc64/sparc64.h"
  29
  30
  31 /*                 64-bit divisor   32-bit divisor
  32                     cycles/limb      cycles/limb
  33                      (approx)         (approx)
  34    Ultrasparc 2i:      110               70
  35 */
  36
  37
  38 /* There are two key ideas here to reduce mulx's.  Firstly when the divisor
  39    is 32-bits the high of q*d can be calculated without the two 32x32->64
  40    cross-products involving the high 32-bits of the divisor, that being zero
  41    of course.  Secondly umul_ppmm_lowequal and umul_ppmm_half_lowequal save
  42    one mulx (each) knowing the low of q*d is equal to the input limb l.
  43
  44    For size==1, a simple udivx is used.  This is faster than calculating an
  45    inverse.
  46
  47    For a 32-bit divisor and small sizes, an attempt was made at a simple
  48    udivx loop (two per 64-bit limb), but it turned out to be slower than
  49    mul-by-inverse.  At size==2 the inverse is about 260 cycles total
  50    compared to a udivx at 291.  Perhaps the latter would suit when size==2
  51    but the high 32-bits of the second limb is zero (saving one udivx), but
  52    it doesn't seem worth a special case just for that.  */
  53
  54 void
  55 mpn_divexact_1 (mp_ptr dst, mp_srcptr src, mp_size_t size, mp_limb_t divisor)
  56 {
  57   mp_limb_t  inverse, s, s_next, c, l, ls, q;
  58   unsigned   rshift, lshift;
  59   mp_limb_t  lshift_mask;
  60   mp_limb_t  divisor_h;
  61
  62   ASSERT (size >= 1);
  63   ASSERT (divisor != 0);
  64   ASSERT (MPN_SAME_OR_SEPARATE_P (dst, src, size));
  65   ASSERT_MPN (src, size);
  66   ASSERT_LIMB (divisor);
  67
  68   s = *src++;                 /* src low limb */
  69   size--;
  70   if (size == 0)
  71     {
  72       *dst = s / divisor;
  73       return;
  74     }
  75
  76   if ((divisor & 1) == 0)
  77     {
  78       count_trailing_zeros (rshift, divisor);
  79       divisor >>= rshift;
  80     }
  81   else
  82     rshift = 0;
  83
  84   binvert_limb (inverse, divisor);
  85
  86   lshift = 64 - rshift;
  87
  88   /* lshift==64 means no shift, so must mask out other part in this case */
  89   lshift_mask = (rshift == 0 ? 0 : MP_LIMB_T_MAX);
  90
  91   c = 0;
  92   divisor_h = HIGH32 (divisor);
  93
  94   if (divisor_h == 0)
  95     {
  96       /* 32-bit divisor */
  97       do
  98         {
  99           s_next = *src++;
 100           ls = (s >> rshift) | ((s_next << lshift) & lshift_mask);
 101           s = s_next;
 102
 103           SUBC_LIMB (c, l, ls, c);
 104
 105           q = l * inverse;
 106           *dst++ = q;
 107
 108           umul_ppmm_half_lowequal (l, q, divisor, l);
 109           c += l;
 110
 111           size--;
 112         }
 113       while (size != 0);
 114
 115       ls = s >> rshift;
 116       l = ls - c;
 117       q = l * inverse;
 118       *dst = q;
 119     }
 120   else
 121     {
 122       /* 64-bit divisor */
 123       mp_limb_t  divisor_l = LOW32 (divisor);
 124       do
 125         {
 126           s_next = *src++;
 127           ls = (s >> rshift) | ((s_next << lshift) & lshift_mask);
 128           s = s_next;
 129
 130           SUBC_LIMB (c, l, ls, c);
 131
 132           q = l * inverse;
 133           *dst++ = q;
 134
 135           umul_ppmm_lowequal (l, q, divisor, divisor_h, divisor_l, l);
 136           c += l;
 137
 138           size--;
 139         }
 140       while (size != 0);
 141
 142       ls = s >> rshift;
 143       l = ls - c;
 144       q = l * inverse;
 145       *dst = q;
 146     }
 147 }