chiark / gitweb /
Merge branch 'mdw/rsvr'
[catacomb] / math / gfx-sqr.c
1 /* -*-c-*-
2  *
3  * Sqaring binary polynomials
4  *
5  * (c) 2000 Straylight/Edgeware
6  */
7
8 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
9  *
10  * This file is part of Catacomb.
11  *
12  * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
13  * it under the terms of the GNU Library General Public License as
14  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
15  * License, or (at your option) any later version.
16  *
17  * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
20  * GNU Library General Public License for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
23  * License along with Catacomb; if not, write to the Free
24  * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
25  * MA 02111-1307, USA.
26  */
27
28 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
29
30 #include "mpx.h"
31 #include "gfx.h"
32
33 /*----- Static variables --------------------------------------------------*/
34
35 extern const uint16 gfx_sqrtab[256];
36
37 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
38
39 /* --- @gfx_sqr@ --- *
40  *
41  * Arguments:   @mpw *dv, *dvl@ = destination vector base and limit
42  *              @const mpw *av, *avl@ = argument vector base and limit
43  *
44  * Returns:     ---
45  *
46  * Use:         Performs squaring of binary polynomials.
47  */
48
49 void gfx_sqr(mpw *dv, mpw *dvl, const mpw *av, const mpw *avl)
50 {
51   mpd a = 0, aa = 0;
52   unsigned b = 0, bb = 0;
53
54   /* --- Simple stuff --- */
55
56   if (dv >= dvl)
57     return;
58   MPX_SHRINK(av, avl);
59
60   /* --- The main algorithm --- *
61    *
62    * Our method depends on the fact that, in a field of characteristic 2, we
63    * have that %$(a + b)^2 = a^2 + b^2$%.  Thus, to square a polynomial, it's
64    * sufficient just to put a zero bit between each of the bits of the
65    * original argument.  We use a precomputed table for this, and work on
66    * entire octets at a time.  Life is more complicated because we've got to
67    * be careful of bizarre architectures which don't have words with a
68    * multiple of 8 bits in them.
69    */
70
71   for (;;) {
72
73     /* --- Input buffering --- */
74
75     if (b < 8) {
76       if (av >= avl)
77         break;
78       a |= *av++ << b;
79       b += MPW_BITS;
80     }
81
82     /* --- Do the work in the middle --- */
83
84     aa |= (mpd)(gfx_sqrtab[U8(a)]) << bb;
85     bb += 16;
86     a >>= 8;
87     b -= 8;
88
89     /* --- Output buffering --- */
90
91     if (bb >= MPW_BITS) {
92       *dv++ = MPW(aa);
93       if (dv >= dvl)
94         return;
95       aa >>= MPW_BITS;
96       bb -= MPW_BITS;
97     }
98   }
99
100   /* --- Flush the input buffer --- */
101
102   if (b) for (;;) {
103     aa |= (mpd)(gfx_sqrtab[U8(a)]) << bb;
104     bb += 16;
105     if (bb > MPW_BITS) {
106       *dv++ = MPW(aa);
107       if (dv >= dvl)
108         return;
109       aa >>= MPW_BITS;
110       bb -= MPW_BITS;
111     }
112     a >>= 8;
113     if (b <= 8)
114       break;
115     else
116       b -= 8;
117   }
118
119   /* --- Flush the output buffer --- */
120
121   if (bb) for (;;) {
122     *dv++ = MPW(aa);
123     if (dv >= dvl)
124       return;
125     aa >>= MPW_BITS;
126     if (bb <= MPW_BITS)
127       break;
128     else
129       bb -= MPW_BITS;
130   }
131
132   /* --- Zero the rest of everything --- */
133
134   MPX_ZERO(dv, dvl);
135 }
136
137 /*----- Test rig ----------------------------------------------------------*/
138
139 #ifdef TEST_RIG
140
141 #include <mLib/alloc.h>
142 #include <mLib/dstr.h>
143 #include <mLib/quis.h>
144 #include <mLib/testrig.h>
145
146 #define ALLOC(v, vl, sz) do {                                           \
147   size_t _sz = (sz);                                                    \
148   mpw *_vv = xmalloc(MPWS(_sz));                                        \
149   mpw *_vvl = _vv + _sz;                                                \
150   (v) = _vv;                                                            \
151   (vl) = _vvl;                                                          \
152 } while (0)
153
154 #define LOAD(v, vl, d) do {                                             \
155   const dstr *_d = (d);                                                 \
156   mpw *_v, *_vl;                                                        \
157   ALLOC(_v, _vl, MPW_RQ(_d->len));                                      \
158   mpx_loadb(_v, _vl, _d->buf, _d->len);                                 \
159   (v) = _v;                                                             \
160   (vl) = _vl;                                                           \
161 } while (0)
162
163 #define MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
164
165 static void dumpmp(const char *msg, const mpw *v, const mpw *vl)
166 {
167   fputs(msg, stderr);
168   MPX_SHRINK(v, vl);
169   while (v < vl)
170     fprintf(stderr, " %08lx", (unsigned long)*--vl);
171   fputc('\n', stderr);
172 }
173
174 static int vsqr(dstr *v)
175 {
176   mpw *a, *al;
177   mpw *b, *bl;
178   mpw *d, *dl;
179   int ok = 1;
180
181   LOAD(a, al, &v[0]);
182   LOAD(b, bl, &v[1]);
183   ALLOC(d, dl, 2 * (al - a));
184
185   gfx_sqr(d, dl, a, al);
186   if (!mpx_ueq(d, dl, b, bl)) {
187     fprintf(stderr, "\n*** vsqr failed\n");
188     dumpmp("       a", a, al);
189     dumpmp("expected", b, bl);
190     dumpmp("  result", d, dl);
191     ok = 0;
192   }
193
194   xfree(a); xfree(b); xfree(d);
195   return (ok);
196 }
197
198 static test_chunk defs[] = {
199   { "sqr", vsqr, { &type_hex, &type_hex, 0 } },
200   { 0, 0, { 0 } }
201 };
202
203 int main(int argc, char *argv[])
204 {
205   test_run(argc, argv, defs, SRCDIR"/t/gfx");
206   return (0);
207 }
208
209 #endif
210
211 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/