mpn/sparc64/sparc64.h

   1 /* UltraSPARC 64 support macros.
   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 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
  25 #define LOW32(x)   ((x) & 0xFFFFFFFF)
  26 #define HIGH32(x)  ((x) >> 32)
  27
  28
  29 /* Halfword number i in src is accessed as src[i+HALF_ENDIAN_ADJ(i)].
  30    Plain src[i] would be incorrect in big endian, HALF_ENDIAN_ADJ has the
  31    effect of swapping the two halves in this case.  */
  32 #if HAVE_LIMB_BIG_ENDIAN
  33 #define HALF_ENDIAN_ADJ(i)  (1 - (((i) & 1) << 1))   /* +1 even, -1 odd */
  34 #endif
  35 #if HAVE_LIMB_LITTLE_ENDIAN
  36 #define HALF_ENDIAN_ADJ(i)  0                        /* no adjust */
  37 #endif
  38 #ifndef HALF_ENDIAN_ADJ
  39 Error, error, unknown limb endianness;
  40 #endif
  41
  42
  43 /* umul_ppmm_lowequal sets h to the high limb of q*d, assuming the low limb
  44    of that product is equal to l.  dh and dl are the 32-bit halves of d.
  45
  46    |-----high----||----low-----|
  47    +------+------+
  48    |             |                 ph = qh * dh
  49    +------+------+
  50           +------+------+
  51           |             |          pm1 = ql * dh
  52           +------+------+
  53           +------+------+
  54           |             |          pm2 = qh * dl
  55           +------+------+
  56                  +------+------+
  57                  |             |   pl = ql * dl (not calculated)
  58                  +------+------+
  59
  60    Knowing that the low 64 bits is equal to l means that LOW(pm1) + LOW(pm2)
  61    + HIGH(pl) == HIGH(l).  The only thing we need from those product parts
  62    is whether they produce a carry into the high.
  63
  64    pm_l = LOW(pm1)+LOW(pm2) is done to contribute its carry, then the only
  65    time there's a further carry from LOW(pm_l)+HIGH(pl) is if LOW(pm_l) >
  66    HIGH(l).  pl is never actually calculated.  */
  67
  68 #define umul_ppmm_lowequal(h, q, d, dh, dl, l)  \
  69   do {                                          \
  70     mp_limb_t  ql, qh, ph, pm1, pm2, pm_l;      \
  71     ASSERT (dh == HIGH32(d));                   \
  72     ASSERT (dl == LOW32(d));                    \
  73     ASSERT (q*d == l);                          \
  74                                                 \
  75     ql = LOW32 (q);                             \
  76     qh = HIGH32 (q);                            \
  77                                                 \
  78     pm1 = ql * dh;                              \
  79     pm2 = qh * dl;                              \
  80     ph  = qh * dh;                              \
  81                                                 \
  82     pm_l = LOW32 (pm1) + LOW32 (pm2);           \
  83                                                 \
  84     (h) = ph + HIGH32 (pm1) + HIGH32 (pm2)      \
  85       + HIGH32 (pm_l) + ((pm_l << 32) > l);     \
  86                                                 \
  87     ASSERT_HIGH_PRODUCT (h, q, d);              \
  88   } while (0)
  89
  90
  91 /* Set h to the high of q*d, assuming the low limb of that product is equal
  92    to l, and that d fits in 32-bits.
  93
  94    |-----high----||----low-----|
  95           +------+------+
  96           |             |          pm = qh * dl
  97           +------+------+
  98                  +------+------+
  99                  |             |   pl = ql * dl (not calculated)
 100                  +------+------+
 101
 102    Knowing that LOW(pm) + HIGH(pl) == HIGH(l) (mod 2^32) means that the only
 103    time there's a carry from that sum is when LOW(pm) > HIGH(l).  There's no
 104    need to calculate pl to determine this.  */
 105
 106 #define umul_ppmm_half_lowequal(h, q, d, l)     \
 107   do {                                          \
 108     mp_limb_t pm;                               \
 109     ASSERT (q*d == l);                          \
 110     ASSERT (HIGH32(d) == 0);                    \
 111                                                 \
 112     pm = HIGH32(q) * d;                         \
 113     (h) = HIGH32(pm) + ((pm << 32) > l);        \
 114     ASSERT_HIGH_PRODUCT (h, q, d);              \
 115   } while (0)
 116
 117
 118 /* check that h is the high limb of x*y */
 119 #if WANT_ASSERT
 120 #define ASSERT_HIGH_PRODUCT(h, x, y)    \
 121   do {                                  \
 122     mp_limb_t  want_h, dummy;           \
 123     umul_ppmm (want_h, dummy, x, y);    \
 124     ASSERT (h == want_h);               \
 125   } while (0)
 126 #else
 127 #define ASSERT_HIGH_PRODUCT(h, q, d)    \
 128   do { } while (0)
 129 #endif
 130
 131
 132 /* Count the leading zeros on a limb, but assuming it fits in 32 bits.
 133    The count returned will be in the range 32 to 63.
 134    This is the 32-bit generic C count_leading_zeros from longlong.h. */
 135 #define count_leading_zeros_32(count, x)                                      \
 136   do {                                                                        \
 137     mp_limb_t  __xr = (x);                                                    \
 138     unsigned   __a;                                                           \
 139     ASSERT ((x) != 0);                                                        \
 140     ASSERT ((x) <= CNST_LIMB(0xFFFFFFFF));                                    \
 141     __a = __xr < ((UWtype) 1 << 16) ? (__xr < ((UWtype) 1 << 8) ? 1 : 8 + 1)  \
 142       : (__xr < ((UWtype) 1 << 24)  ? 16 + 1 : 24 + 1);                       \
 143                                                                               \
 144     (count) = W_TYPE_SIZE + 1 - __a - __clz_tab[__xr >> __a];                 \
 145   } while (0)
 146
 147
 148 /* Set inv to a 32-bit inverse floor((b*(b-d)-1) / d), knowing that d fits
 149    32 bits and is normalized (high bit set).  */
 150 #define invert_half_limb(inv, d)                \
 151   do {                                          \
 152     mp_limb_t  _n;                              \
 153     ASSERT ((d) <= 0xFFFFFFFF);                 \
 154     ASSERT ((d) & 0x80000000);                  \
 155     _n = (((mp_limb_t) -(d)) << 32) - 1;        \
 156     (inv) = (mp_limb_t) (unsigned) (_n / (d));  \
 157   } while (0)
 158
 159
 160 /* Divide nh:nl by d, setting q to the quotient and r to the remainder.
 161    q, r, nh and nl are 32-bits each, d_limb is 32-bits but in an mp_limb_t,
 162    dinv_limb is similarly a 32-bit inverse but in an mp_limb_t.  */
 163
 164 #define udiv_qrnnd_half_preinv(q, r, nh, nl, d_limb, dinv_limb)         \
 165   do {                                                                  \
 166     unsigned   _n2, _n10, _n1, _nadj, _q11n, _xh, _r, _q;               \
 167     mp_limb_t  _n, _x;                                                  \
 168     ASSERT (d_limb <= 0xFFFFFFFF);                                      \
 169     ASSERT (dinv_limb <= 0xFFFFFFFF);                                   \
 170     ASSERT (d_limb & 0x80000000);                                       \
 171     ASSERT (nh < d_limb);                                               \
 172     _n10 = (nl);                                                        \
 173     _n2 = (nh);                                                         \
 174     _n1 = (int) _n10 >> 31;                                             \
 175     _nadj = _n10 + (_n1 & d_limb);                                      \
 176     _x = dinv_limb * (_n2 - _n1) + _nadj;                               \
 177     _q11n = ~(_n2 + HIGH32 (_x));             /* -q1-1 */               \
 178     _n = ((mp_limb_t) _n2 << 32) + _n10;                                \
 179     _x = _n + d_limb * _q11n;                 /* n-q1*d-d */            \
 180     _xh = HIGH32 (_x) - d_limb;               /* high(n-q1*d-d) */      \
 181     ASSERT (_xh == 0 || _xh == ~0);                                     \
 182     _r = _x + (d_limb & _xh);                 /* addback */             \
 183     _q = _xh - _q11n;                         /* q1+1-addback */        \
 184     ASSERT (_r < d_limb);                                               \
 185     ASSERT (d_limb * _q + _r == _n);                                    \
 186     (r) = _r;                                                           \
 187     (q) = _q;                                                           \
 188   } while (0)
 189
 190