ฉันไม่รู้เรื่องอะไร optimizations นั้นใช้กับการหารจำนวนเต็มกับเป็นอย่างต่อเนื่อง dividend. เพื่อย้อนไปดูผมพยายามทดสอบคดีกับการทั้งหมดที่ dividend กับ คอมไพเลอร์เอ็กซ์พลอเรอร์. ใช้ gcc,icc และ clang กับสูงสุด optimization ระดับกำหนดที่ถูกสร้างขึ้นรหัสแสดงให้เห็นว่าไม่มี optimizations การสมัครไปที่ดิวิชั่น
มันเป็นอย่างแน่นเป็นไปได้ที่จะสร้างอสูรแสดง 128-หน่อดิวิชั่นกิจวัตรประจำวันแต่จากประสบการณ์ส่วนตัวฉันรู้ว่านี่มันค่อนข้างเกิดข้อผิดพลาดมีแนวโน้มและค่อนข้างซับซ้อนการทดสอบคือต้องการที่จะประสบความสำเร็จดีทดสอบรายงานข่าวรวมถึงหัวมุมคดีอย่างที่ exhaustive ทดสอบเนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่มันตอนนี้ operand ยขนาดด้วย ความพยายามสำหรับการออกแบบทดสอบอย่างง่ายดาย exceeds สิ่งที่ดูเหมือนเหตุผลสำหรับคำตอบอยู่ Stackoverflow โดยสองทศนิยมคำสั่งของแม็กนิจูดอย่างงั้นล่ะ
วิธีง่ายๆที่จะแสดงจำนวนเต็มดิวิชั่นจะใช้อัลกอริธึมเราทุกคนได้เรียนรู้ในสมัยเรียนมหาวิทยาลัยเดียวในฐานสอง. นี่จะทำให้การตัดสินใจเรื่องต่อ quotient นกัดโดยเฉพาะอย่างง่าย:มันคือ 1 ตอนที่ตัวปัจจุบันบางส่วนที่เหลือทั้งหมดคือสิ่งที่ยิ่งใหญ่กว่าหรือเท่ากับที่ divisor และ 0 นเป็นอย่างอื่น ใช้ longhand ฐานสองดิวิชั่นเดียวที่จำนวนเต็มปฏิบัติการเราต้องการเป็น additions และ subtractions.
เราสามารถสร้างแบบเคลื่อนย้ายได้ primitives สำหรับการแสดงพวกนี้อยู่ operands ของได้กัดความยาวโดยพยายามเลียนแบบที่ทางหน่วยประมวลผล name เป็นเครื่องคำแนะนำเป็นเคยลองปฏิบัติการณ์ในหลาย-คำ integers:เพิ่มกับถือ-ออกมาเพิ่มกับถืออยู่รวมกับถือในพร้อมกับถือเจ้า-ออกไป;ที่คล้ายคลึงกันสำหรับตัวรองอ่ะ เข้ารหัสทางด้านล่าฉันใช้ง่ายอย่าง C เพิ่มมาสก์สำหรับนั่น;อย่างแน่นซับซ้อนมากขึ้นมาเป็นไปได้
ตั้งแต่ระบบฉันกำลังทำอยู่ตอนนี้ไม่มีรสนับสนุนอย่างมากสำหรั 128-bit integers ฉัน prototyped และทดสอบนี่เข้าไปสำหรับ 64-bit integers. ที่ 128-หน่อรุ่นนั้นเป็นการออกกำลังอยู่ในเรียบง่ายเครื่องจักรเปลี่ยนชื่อ. ในสมัยใหม่ 64-กัดหน่วยประมวลผล name ฉันจะคาดหวังนี้ 128-หน่อดิวิชั่นฟังก์ชันที่จะประมวลผลในเวลาอย่างน้อย 3000 ใช้ได้แต่รอบ.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <limits.h>
#define SUBCcc(a,b,cy,t0,t1,t2) \
(t0=(b)+cy, t1=(a), cy=t0<cy, t2=t1<t0, cy=cy+t2, t1-t0)
#define SUBcc(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b), t1=(a), cy=t1<t0, t1-t0)
#define SUBC(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b)+cy, t1=(a), t1-t0)
#define ADDCcc(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b)+cy, t1=(a), cy=t0<cy, t0=t0+t1, t1=t0<t1, cy=cy+t1, t0=t0)
#define ADDcc(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b), t1=(a), t0=t0+t1, cy=t0<t1, t0=t0)
#define ADDC(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b)+cy, t1=(a), t0+t1)
typedef struct {
uint64_t l;
uint64_t h;
} my_uint128;
my_uint128 bitwise_division_128 (my_uint128 dvnd, my_uint128 dvsr)
{
my_uint128 quot, rem, tmp;
uint64_t cy, t0, t1, t2;
int bits_left = CHAR_BIT * sizeof (my_uint128);
quot.h = dvnd.h;
quot.l = dvnd.l;
rem.h = 0;
rem.l = 0;
do {
quot.l = ADDcc (quot.l, quot.l, cy, t0, t1);
quot.h = ADDCcc (quot.h, quot.h, cy, t0, t1);
rem.l = ADDCcc (rem.l, rem.l, cy, t0, t1);
rem.h = ADDC (rem.h, rem.h, cy, t0, t1);
tmp.l = SUBcc (rem.l, dvsr.l, cy, t0, t1);
tmp.h = SUBCcc (rem.h, dvsr.h, cy, t0, t1, t2);
if (!cy) { // remainder >= divisor
rem.l = tmp.l;
rem.h = tmp.h;
quot.l = quot.l | 1;
}
bits_left--;
} while (bits_left);
return quot;
}
typedef struct {
uint32_t l;
uint32_t h;
} my_uint64;
my_uint64 bitwise_division_64 (my_uint64 dvnd, my_uint64 dvsr)
{
my_uint64 quot, rem, tmp;
uint32_t cy, t0, t1, t2;
int bits_left = CHAR_BIT * sizeof (my_uint64);
quot.h = dvnd.h;
quot.l = dvnd.l;
rem.h = 0;
rem.l = 0;
do {
quot.l = ADDcc (quot.l, quot.l, cy, t0, t1);
quot.h = ADDCcc (quot.h, quot.h, cy, t0, t1);
rem.l = ADDCcc (rem.l, rem.l, cy, t0, t1);
rem.h = ADDC (rem.h, rem.h, cy, t0, t1);
tmp.l = SUBcc (rem.l, dvsr.l, cy, t0, t1);
tmp.h = SUBCcc (rem.h, dvsr.h, cy, t0, t1, t2);
if (!cy) { // remainder >= divisor
rem.l = tmp.l;
rem.h = tmp.h;
quot.l = quot.l | 1;
}
bits_left--;
} while (bits_left);
return quot;
}
/*
https://groups.google.com/forum/#!original/comp.lang.c/qFv18ql_WlU/IK8KGZZFJx4J
From: geo <[email protected]>
Newsgroups: sci.math,comp.lang.c,comp.lang.fortran
Subject: 64-bit KISS RNGs
Date: Sat, 28 Feb 2009 04:30:48 -0800 (PST)
This 64-bit KISS RNG has three components, each nearly
good enough to serve alone. The components are:
Multiply-With-Carry (MWC), period (2^121+2^63-1)
Xorshift (XSH), period 2^64-1
Congruential (CNG), period 2^64
*/
static uint64_t kiss64_x = 1234567890987654321ULL;
static uint64_t kiss64_c = 123456123456123456ULL;
static uint64_t kiss64_y = 362436362436362436ULL;
static uint64_t kiss64_z = 1066149217761810ULL;
static uint64_t kiss64_t;
#define MWC64 (kiss64_t = (kiss64_x << 58) + kiss64_c, \
kiss64_c = (kiss64_x >> 6), kiss64_x += kiss64_t, \
kiss64_c += (kiss64_x < kiss64_t), kiss64_x)
#define XSH64 (kiss64_y ^= (kiss64_y << 13), kiss64_y ^= (kiss64_y >> 17), \
kiss64_y ^= (kiss64_y << 43))
#define CNG64 (kiss64_z = 6906969069ULL * kiss64_z + 1234567ULL)
#define KISS64 (MWC64 + XSH64 + CNG64)
int main (void)
{
uint64_t a, b, res, ref;
my_uint64 aa, bb, rr;
do {
a = KISS64;
b = KISS64;
ref = a / b;
aa.l = (uint32_t)a;
aa.h = (uint32_t)(a >> 32);
bb.l = (uint32_t)b;
bb.h = (uint32_t)(b >> 32);
rr = bitwise_division_64 (aa, bb);
res = (((uint64_t)rr.h) << 32) + rr.l;
if (ref != res) {
printf ("a=%016llx b=%016llx res=%016llx ref=%016llx\n", a, b, res, ref);
return EXIT_FAILURE;
}
} while (a);
return EXIT_SUCCESS;
}
เป็เร็วเข้าใกล้กว่ากัด-ที่ฉลาด computation คือต้องสะทกสะทานเลยละสิงเลขกลับส่วนของ divisor นธุ์โดย dividend ผลลัพธ์จากอยู่ในเบื้องต้น quotient งั้นสะทกสะทานเลยละสิที่เหลือทั้งหมดที่ถูกต้องปรับค quotient. ทั้งหมด computation สามารถสำเร็จลุล่วงอยู่ในซ่อมจุดรวมอัตโนมัติ. อย่างไรก็ตามในสมัยใหม่ตัวประมวลผลด้วดเร็วตัวเองลอยเคว้งคว้า-ประเด็นหน่วยมันเป็นมากกว่าสะดวกสร้างเริ่ม approximation สำหรับเลขกลับส่วนกับเป็นสองจำนวนทศนิยมดิวิชั่น นัดเดียว Halley ทำซ้ำกับลูกบาศก์ convergence งั้นผลตรวจอยู่เต็มความแม่นยำเลขกลับส่วน.
ที่ Halley ทำซ้ำสำหรับเลขกลับส่วนมาจำนวนเต็มคูณเจาะตลาดกลุ่มด้วย 64x64-หน่อเพิ่มพูนขึ้น\กับ 128-กัดผล(umul64wide() เข้ารหัสด้านล่างนี้)เป็นตึกบล็อกเรื่องสำคัญต้องการแสดง. ในสมัยใหม่ 64-bit architectures นี้เป็นโอกาสเดียวเครื่อง instruction ระหว่างประมวลผลในอีกไม่กี่รอบ:อย่างไรก็ตามนี่คือไม่สามารถเข้าใช้ไปแบบเคลื่อนย้ายได้รหัส แบบเคลื่อนย้ายได้รหัส emulating ที่ instruction ต้องการเรื่อง 15 ถึง 20 คำสั่งขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม\n และคอมไพเลอร์.
ทั้งหมด 128-หน่อดิวิชั่นควรจะใช้เวลาประมาณ 300 รอบ:หรือสิบครั้งเร็วที่สุดเท่าที่คนง่ายหน่อ-ฉลาด computation. เพราะว่ารหัสเป็นที่ค่อนข้างซับซ้อนมันต้องการสิ่งสำคัญจำนวนมากของการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าถูกต้องดำเนินงานการ)กิบัติงานอยู่ ในเฟรมเวิร์กด้านล่างฉันโดยใช้รูปแบบพื้นฐานและการสุ่มการทดสอบสำหรับ moderately ซึ่งการทดสอบโดยตรงไปตรงมากัด-ที่ฉลาด implementation อเป็นบุคคลอ้างอิงหรอก
คนของ implementation udiv128() ด้านล่างคิดเอาเองว่าคนตั้งโปรแกรม enviornment ใช้ IEEE-754 compliant ตัวเองลอยเคว้งคว้าจุดรวมอัตโนมัตินั่น double ประเภทคือแผนไว้ต้อง IEEE-754 น binary64 ประเภทและนั่นของดิวิชั่น double operands เป็นอย่างถูกต้อง rounded.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <limits.h>
typedef struct {
uint64_t l;
uint64_t h;
} my_uint128;
my_uint128 make_my_uint128 (uint64_t h, uint64_t l);
my_uint128 add128 (my_uint128 a, my_uint128 b);
my_uint128 sub128 (my_uint128 a, my_uint128 b);
my_uint128 lsl128 (my_uint128 a, int sh);
my_uint128 lsr128 (my_uint128 a, int sh);
my_uint128 not128 (my_uint128 a);
my_uint128 umul128lo (my_uint128 a, my_uint128 b);
my_uint128 umul128hi (my_uint128 a, my_uint128 b);
double my_uint128_to_double (my_uint128 a);
int lt128 (my_uint128 a, my_uint128 b);
int eq128 (my_uint128 a, my_uint128 b);
uint64_t double_as_uint64 (double a);
double uint64_as_double (uint64_t a);
#define FP64_EXPO_BIAS (1023)
#define FP64_MANT_BITS (53)
#define FP64_MANT_IBIT (0x0010000000000000ULL)
#define FP64_MANT_MASK (0x000fffffffffffffULL)
#define FP64_INC_EXP_128 (0x0800000000000000ULL)
#define FP64_MANT_ADJ (2) // adjustment to ensure underestimate
my_uint128 udiv128 (my_uint128 dividend, my_uint128 divisor)
{
const my_uint128 zero = make_my_uint128 (0ULL, 0ULL);
const my_uint128 one = make_my_uint128 (0ULL, 1ULL);
const my_uint128 two = make_my_uint128 (0ULL, 2ULL);
my_uint128 recip, temp, quo, rem;
my_uint128 neg_divisor = sub128 (zero, divisor);
double r;
/* compute initial approximation for reciprocal; must be underestimate! */
r = 1.0 / my_uint128_to_double (divisor);
uint64_t i = double_as_uint64 (r) - FP64_MANT_ADJ + FP64_INC_EXP_128;
temp = make_my_uint128 (0ULL, (i & FP64_MANT_MASK) | FP64_MANT_IBIT);
int sh = (i >> (FP64_MANT_BITS-1)) - FP64_EXPO_BIAS - (FP64_MANT_BITS-1);
recip = (sh < 0) ? lsr128 (temp, -sh) : lsl128 (temp, sh);
/* perform Halley iteration with cubic convergence to refine reciprocal */
temp = umul128lo (neg_divisor, recip);
temp = add128 (umul128hi (temp, temp), temp);
recip = add128 (umul128hi (recip, temp), recip);
/* compute preliminary quotient and remainder */
quo = umul128hi (dividend, recip);
rem = sub128 (dividend, umul128lo (divisor, quo));
/* adjust quotient if too small; quotient off by 2 at most */
if (! lt128 (rem, divisor)) {
quo = add128 (quo, lt128 (sub128 (rem, divisor), divisor) ? one : two);
}
/* handle division by zero */
if (eq128 (divisor, zero)) quo = not128 (zero);
return quo;
}
#define SUBCcc(a,b,cy,t0,t1,t2) \
(t0=(b)+cy, t1=(a), cy=t0<cy, t2=t1<t0, cy=cy+t2, t1-t0)
#define SUBcc(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b), t1=(a), cy=t1<t0, t1-t0)
#define SUBC(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b)+cy, t1=(a), t1-t0)
#define ADDCcc(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b)+cy, t1=(a), cy=t0<cy, t0=t0+t1, t1=t0<t1, cy=cy+t1, t0=t0)
#define ADDcc(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b), t1=(a), t0=t0+t1, cy=t0<t1, t0=t0)
#define ADDC(a,b,cy,t0,t1) \
(t0=(b)+cy, t1=(a), t0+t1)
uint64_t double_as_uint64 (double a)
{
uint64_t r;
memcpy (&r, &a, sizeof r);
return r;
}
double uint64_as_double (uint64_t a)
{
double r;
memcpy (&r, &a, sizeof r);
return r;
}
my_uint128 add128 (my_uint128 a, my_uint128 b)
{
uint64_t cy, t0, t1;
a.l = ADDcc (a.l, b.l, cy, t0, t1);
a.h = ADDC (a.h, b.h, cy, t0, t1);
return a;
}
my_uint128 sub128 (my_uint128 a, my_uint128 b)
{
uint64_t cy, t0, t1;
a.l = SUBcc (a.l, b.l, cy, t0, t1);
a.h = SUBC (a.h, b.h, cy, t0, t1);
return a;
}
my_uint128 lsl128 (my_uint128 a, int sh)
{
if (sh >= 64) {
a.h = a.l << (sh - 64);
a.l = 0ULL;
} else if (sh) {
a.h = (a.h << sh) + (a.l >> (64 - sh));
a.l = a.l << sh;
}
return a;
}
my_uint128 lsr128 (my_uint128 a, int sh)
{
if (sh >= 64) {
a.l = a.h >> (sh - 64);
a.h = 0ULL;
} else if (sh) {
a.l = (a.l >> sh) + (a.h << (64 - sh));
a.h = a.h >> sh;
}
return a;
}
my_uint128 not128 (my_uint128 a)
{
a.l = ~a.l;
a.h = ~a.h;
return a;
}
int lt128 (my_uint128 a, my_uint128 b)
{
uint64_t cy, t0, t1, t2;
a.l = SUBcc (a.l, b.l, cy, t0, t1);
a.h = SUBCcc (a.h, b.h, cy, t0, t1, t2);
return cy;
}
int eq128 (my_uint128 a, my_uint128 b)
{
return (a.l == b.l) && (a.h == b.h);
}
// derived from Hacker's Delight 2nd ed. figure 8-2
my_uint128 umul64wide (uint64_t u, uint64_t v)
{
my_uint128 r;
uint64_t u0, v0, u1, v1, w0, w1, w2, t;
u0 = (uint32_t)u; u1 = u >> 32;
v0 = (uint32_t)v; v1 = v >> 32;
w0 = u0 * v0;
t = u1 * v0 + (w0 >> 32);
w1 = (uint32_t)t;
w2 = t >> 32;
w1 = u0 * v1 + w1;
r.h = u1 * v1 + w2 + (w1 >> 32);
r.l = (w1 << 32) + (uint32_t)w0;
return r;
}
my_uint128 make_my_uint128 (uint64_t h, uint64_t l)
{
my_uint128 r;
r.h = h;
r.l = l;
return r;
}
my_uint128 umul128lo (my_uint128 a, my_uint128 b)
{
my_uint128 r;
r = umul64wide (a.l, b.l);
r.h = r.h + a.l * b.h + a.h * b.l;
return r;
}
my_uint128 umul128hi (my_uint128 a, my_uint128 b)
{
my_uint128 t0, t1, t2, t3;
t0 = umul64wide (a.l, b.l);
t3 = add128 (umul64wide (a.h, b.l), make_my_uint128 (0ULL, t0.h));
t1 = make_my_uint128 (0ULL, t3.l);
t2 = make_my_uint128 (0ULL, t3.h);
t1 = add128 (umul64wide (a.l, b.h), t1);
return add128 (add128 (umul64wide (a.h, b.h), t2), make_my_uint128 (0ULL, t1.h));
}
double my_uint128_to_double (my_uint128 a)
{
const int intbits = sizeof (a) * CHAR_BIT;
const my_uint128 zero = make_my_uint128 (0ULL, 0ULL);
my_uint128 rnd, i = a;
uint64_t j;
int sh = 0;
double r;
// normalize integer so MSB is set
if (lt128 (i, make_my_uint128(0x0000000000000001ULL, 0))) {i = lsl128 (i,64); sh += 64; }
if (lt128 (i, make_my_uint128(0x0000000100000000ULL, 0))) {i = lsl128 (i,32); sh += 32; }
if (lt128 (i, make_my_uint128(0x0001000000000000ULL, 0))) {i = lsl128 (i,16); sh += 16; }
if (lt128 (i, make_my_uint128(0x0100000000000000ULL, 0))) {i = lsl128 (i, 8); sh += 8; }
if (lt128 (i, make_my_uint128(0x1000000000000000ULL, 0))) {i = lsl128 (i, 4); sh += 4; }
if (lt128 (i, make_my_uint128(0x4000000000000000ULL, 0))) {i = lsl128 (i, 2); sh += 2; }
if (lt128 (i, make_my_uint128(0x8000000000000000ULL, 0))) {i = lsl128 (i, 1); sh += 1; }
// form mantissa with explicit integer bit
rnd = lsl128 (i, FP64_MANT_BITS);
i = lsr128 (i, intbits - FP64_MANT_BITS);
j = i.l;
// add in exponent, taking into account integer bit of mantissa
if (! eq128 (a, zero)) {
j += (uint64_t)(FP64_EXPO_BIAS + (intbits-1) - 1 - sh) << (FP64_MANT_BITS-1);
}
// round to nearest or even
rnd.h = rnd.h | (rnd.l != 0);
if ((rnd.h > 0x8000000000000000ULL) ||
((rnd.h == 0x8000000000000000ULL) && (j & 1))) j++;
// reinterpret bit pattern as IEEE-754 'binary64'
r = uint64_as_double (j);
return r;
}
my_uint128 bitwise_division_128 (my_uint128 dvnd, my_uint128 dvsr)
{
my_uint128 quot, rem, tmp;
uint64_t cy, t0, t1, t2;
int bits_left = CHAR_BIT * sizeof (dvsr);
quot.h = dvnd.h;
quot.l = dvnd.l;
rem.h = 0;
rem.l = 0;
do {
quot.l = ADDcc (quot.l, quot.l, cy, t0, t1);
quot.h = ADDCcc (quot.h, quot.h, cy, t0, t1);
rem.l = ADDCcc (rem.l, rem.l, cy, t0, t1);
rem.h = ADDC (rem.h, rem.h, cy, t0, t1);
tmp.l = SUBcc (rem.l, dvsr.l, cy, t0, t1);
tmp.h = SUBCcc (rem.h, dvsr.h, cy, t0, t1, t2);
if (!cy) { // remainder >= divisor
rem.l = tmp.l;
rem.h = tmp.h;
quot.l = quot.l | 1;
}
bits_left--;
} while (bits_left);
return quot;
}
/*
https://groups.google.com/forum/#!original/comp.lang.c/qFv18ql_WlU/IK8KGZZFJx4J
From: geo <[email protected]>
Newsgroups: sci.math,comp.lang.c,comp.lang.fortran
Subject: 64-bit KISS RNGs
Date: Sat, 28 Feb 2009 04:30:48 -0800 (PST)
This 64-bit KISS RNG has three components, each nearly
good enough to serve alone. The components are:
Multiply-With-Carry (MWC), period (2^121+2^63-1)
Xorshift (XSH), period 2^64-1
Congruential (CNG), period 2^64
*/
static uint64_t kiss64_x = 1234567890987654321ULL;
static uint64_t kiss64_c = 123456123456123456ULL;
static uint64_t kiss64_y = 362436362436362436ULL;
static uint64_t kiss64_z = 1066149217761810ULL;
static uint64_t kiss64_t;
#define MWC64 (kiss64_t = (kiss64_x << 58) + kiss64_c, \
kiss64_c = (kiss64_x >> 6), kiss64_x += kiss64_t, \
kiss64_c += (kiss64_x < kiss64_t), kiss64_x)
#define XSH64 (kiss64_y ^= (kiss64_y << 13), kiss64_y ^= (kiss64_y >> 17), \
kiss64_y ^= (kiss64_y << 43))
#define CNG64 (kiss64_z = 6906969069ULL * kiss64_z + 1234567ULL)
#define KISS64 (MWC64 + XSH64 + CNG64)
my_uint128 v[100000]; /* FIXME: size appropriately */
int main (void)
{
const my_uint128 zero = make_my_uint128 (0ULL, 0ULL);
const my_uint128 one = make_my_uint128 (0ULL, 1ULL);
my_uint128 dividend, divisor, quot, ref;
int i, j, patterns, idx = 0, nbrBits = sizeof (v[0]) * CHAR_BIT;
int patterns_done = 0;
/* pattern class 1: 2**i */
for (i = 0; i < nbrBits; i++) {
v [idx] = lsl128 (one, i);
idx++;
}
/* pattern class 2: 2**i-1 */
for (i = 0; i < nbrBits; i++) {
v [idx] = sub128 (lsl128 (one, i), one);
idx++;
}
/* pattern class 3: 2**i+1 */
for (i = 0; i < nbrBits; i++) {
v [idx] = add128 (lsl128 (one, i), one);
idx++;
}
/* pattern class 4: 2**i + 2**j */
for (i = 0; i < nbrBits; i++) {
for (j = 0; j < nbrBits; j++) {
v [idx] = add128 (lsl128 (one, i), lsl128 (one, j));
idx++;
}
}
/* pattern class 5: 2**i - 2**j */
for (i = 0; i < nbrBits; i++) {
for (j = 0; j < nbrBits; j++) {
v [idx] = sub128 (lsl128 (one, i), lsl128 (one, j));
idx++;
}
}
patterns = idx;
/* pattern class 6: one's complement of pattern classes 1 through 5 */
for (i = 0; i < patterns; i++) {
v [idx] = not128 (v [i]);
idx++;
}
/* pattern class 7: two's complement of pattern classes 1 through 5 */
for (i = 0; i < patterns; i++) {
v [idx] = sub128 (zero, v[i]);
idx++;
}
patterns = idx;
printf ("Starting pattern-based tests. Number of patterns: %d\n", patterns);
for (long long int k = 0; k < 100000000000LL; k++) {
if (k < patterns * patterns) {
dividend = v [k / patterns];
divisor = v [k % patterns];
} else {
if (!patterns_done) {
printf ("Starting random tests\n");
patterns_done = 1;
}
dividend.l = KISS64;
dividend.h = KISS64;
divisor.h = KISS64;
divisor.l = KISS64;
}
/* exclude cases with undefined results: division by zero */
if (! eq128 (divisor, zero)) {
quot = udiv128 (dividend, divisor);
ref = bitwise_division_128 (dividend, divisor);
if (! eq128 (quot, ref)) {
printf ("@ (%016llx_%016llx, %016llx_%016llx): quot = %016llx_%016llx ref=%016llx_%016llx\n",
dividend.h, dividend.l, divisor.h, divisor.l,
quot.h, quot.l, ref.h, ref.l);
return EXIT_FAILURE;
}
}
}
printf ("unsigned 128-bit division: tests passed\n");
return EXIT_SUCCESS;
}
