refactor: use Int traits, words -> U64, fmt
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Jorge Aparicio
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d6be95a3bb
commit
a84579d3c1
218
src/lib.rs
218
src/lib.rs
@ -18,8 +18,6 @@ pub mod arm;
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#[cfg(test)]
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mod test;
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use core::mem;
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/// Trait for some basic operations on integers
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trait Int {
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fn bits() -> usize;
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@ -27,16 +25,24 @@ trait Int {
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// TODO: Once i128/u128 support lands, we'll want to add impls for those as well
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impl Int for u32 {
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fn bits() -> usize { 32 }
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fn bits() -> usize {
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32
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}
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}
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impl Int for i32 {
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fn bits() -> usize { 32 }
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fn bits() -> usize {
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32
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}
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}
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impl Int for u64 {
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fn bits() -> usize { 64 }
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fn bits() -> usize {
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64
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}
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}
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impl Int for i64 {
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fn bits() -> usize { 64 }
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fn bits() -> usize {
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64
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}
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}
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/// Trait to convert an integer to/from smaller parts
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@ -99,131 +105,124 @@ absv_i2!(__absvdi2: i64);
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// TODO(rust-lang/35118)?
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// absv_i2!(__absvti2, i128);
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/// Return `n / d` and `*rem = n % d`
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||||
#[no_mangle]
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||||
pub extern "C" fn __udivmoddi4(a: u64, b: u64, rem: Option<&mut u64>) -> u64 {
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||||
pub extern "C" fn __udivmoddi4(n: u64, d: u64, rem: Option<&mut u64>) -> u64 {
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||||
use core::ops::{Index, IndexMut, RangeFull};
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||||
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||||
#[cfg(target_endian = "little")]
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||||
#[repr(C)]
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#[derive(Debug)]
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struct words {
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||||
struct U64 {
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low: u32,
|
||||
high: u32,
|
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}
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#[cfg(target_endian = "big")]
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||||
#[repr(C)]
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||||
#[derive(Debug)]
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||||
struct words {
|
||||
struct U64 {
|
||||
high: u32,
|
||||
low: u32,
|
||||
}
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||||
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impl words {
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fn all(&mut self) -> &mut u64 {
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unsafe { mem::transmute(self) }
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}
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impl Index<RangeFull> for U64 {
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type Output = u64;
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||||
fn u64(&self) -> u64 {
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unsafe { *(self as *const _ as *const u64) }
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||||
fn index(&self, _: RangeFull) -> &u64 {
|
||||
unsafe { &*(self as *const _ as *const u64) }
|
||||
}
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||||
}
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||||
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||||
impl From<u64> for words {
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||||
fn from(x: u64) -> words {
|
||||
unsafe { mem::transmute(x) }
|
||||
impl IndexMut<RangeFull> for U64 {
|
||||
fn index_mut(&mut self, _: RangeFull) -> &mut u64 {
|
||||
unsafe { &mut *(self as *const _ as *mut u64) }
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
let u32_bits = u32::bits() as u32;
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||||
let u64_bits = u64::bits() as u32;
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||||
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||||
let n = words::from(a);
|
||||
let d = words::from(b);
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||||
|
||||
// NOTE X is unknown, K != 0
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||||
if n.high == 0 {
|
||||
if d.high == 0 {
|
||||
if n.high() == 0 {
|
||||
if d.high() == 0 {
|
||||
// 0 X
|
||||
// ---
|
||||
// 0 X
|
||||
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = u64::from(n.low % d.low);
|
||||
*rem = u64::from(n.low() % d.low());
|
||||
}
|
||||
return u64::from(n.low / d.low);
|
||||
return u64::from(n.low() / d.low());
|
||||
} else
|
||||
// d.high != 0
|
||||
{
|
||||
// d.high() != 0
|
||||
{
|
||||
// 0 X
|
||||
// ---
|
||||
// K X
|
||||
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = u64::from(n.low);
|
||||
*rem = u64::from(n.low());
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
let mut sr;
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||||
// NOTE IMO it should be possible to leave these "uninitialized" (just declare them here)
|
||||
// because these variables get initialized below, but if I do that the compiler complains about
|
||||
// them being used before being initialized.
|
||||
let mut q = words { low: 0, high: 0 };
|
||||
let mut r = words { low: 0, high: 0 };
|
||||
let mut q = U64 { low: 0, high: 0 };
|
||||
let mut r = U64 { low: 0, high: 0 };
|
||||
|
||||
// n.high != 0
|
||||
if d.low == 0 {
|
||||
if d.high == 0 {
|
||||
// n.high() != 0
|
||||
if d.low() == 0 {
|
||||
if d.high() == 0 {
|
||||
// K X
|
||||
// ---
|
||||
// 0 0
|
||||
|
||||
// NOTE copied verbatim from compiler-rt, but does division by zero even make sense?
|
||||
// NOTE copied verbatim from compiler-rt. This probably lets the intrinsic decide how to
|
||||
// handle the division by zero (SIGFPE, 0, etc.). But this part shouldn't be reachable
|
||||
// from safe code.
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = u64::from(n.high % d.low);
|
||||
*rem = u64::from(n.high() % d.low());
|
||||
}
|
||||
return u64::from(n.high / d.low);
|
||||
return u64::from(n.high() / d.low());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// d.high != 0
|
||||
if n.low == 0 {
|
||||
// d.high() != 0
|
||||
if n.low() == 0 {
|
||||
// K 0
|
||||
// ---
|
||||
// K 0
|
||||
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = words {
|
||||
low: 0,
|
||||
high: n.high % d.high,
|
||||
}
|
||||
.u64();
|
||||
*rem = U64 {
|
||||
low: 0,
|
||||
high: n.high() % d.high(),
|
||||
}[..];
|
||||
}
|
||||
return u64::from(n.high / d.high);
|
||||
return u64::from(n.high() / d.high());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// n.low != 0
|
||||
// n.low() != 0
|
||||
// K K
|
||||
// ---
|
||||
// K 0
|
||||
|
||||
if d.high.is_power_of_two() {
|
||||
if d.high().is_power_of_two() {
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = words {
|
||||
low: n.low,
|
||||
high: n.high & (d.high - 1),
|
||||
}
|
||||
.u64()
|
||||
*rem = U64 {
|
||||
low: n.low(),
|
||||
high: n.high() & (d.high() - 1),
|
||||
}[..];
|
||||
}
|
||||
|
||||
return u64::from(n.high >> d.high.trailing_zeros());
|
||||
return u64::from(n.high() >> d.high().trailing_zeros());
|
||||
}
|
||||
|
||||
sr = d.high.leading_zeros().wrapping_sub(n.high.leading_zeros());
|
||||
sr = d.high().leading_zeros().wrapping_sub(n.high().leading_zeros());
|
||||
|
||||
// D > N
|
||||
if sr > u32_bits - 2 {
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = n.u64();
|
||||
*rem = n;
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@ -231,75 +230,74 @@ pub extern "C" fn __udivmoddi4(a: u64, b: u64, rem: Option<&mut u64>) -> u64 {
|
||||
sr = sr + 1;
|
||||
|
||||
// 1 <= sr <= u32_bits - 1
|
||||
// *q.all() = n.u64() << (u64_bits - sr);
|
||||
// q = n << (u64_bits - sr);
|
||||
q.low = 0;
|
||||
q.high = n.low << (u32_bits - sr);
|
||||
// *r.all() = n.u64() >> sr
|
||||
r.high = n.high >> sr;
|
||||
r.low = (n.high << (u32_bits - sr)) | (n.low >> sr);
|
||||
q.high = n.low() << (u32_bits - sr);
|
||||
// r = n >> sr
|
||||
r.high = n.high() >> sr;
|
||||
r.low = (n.high() << (u32_bits - sr)) | (n.low() >> sr);
|
||||
} else
|
||||
// d.low != 0
|
||||
// d.low() != 0
|
||||
{
|
||||
if d.high == 0 {
|
||||
if d.high() == 0 {
|
||||
// K X
|
||||
// ---
|
||||
// 0 K
|
||||
if d.low.is_power_of_two() {
|
||||
if d.low().is_power_of_two() {
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = u64::from(n.low & (d.low - 1));
|
||||
*rem = u64::from(n.low() & (d.low() - 1));
|
||||
}
|
||||
|
||||
return if d.low == 1 {
|
||||
n.u64()
|
||||
if d.low() == 1 {
|
||||
return n;
|
||||
} else {
|
||||
let sr = d.low.trailing_zeros();
|
||||
words {
|
||||
low: (n.high << (u32_bits - sr)) | (n.low >> sr),
|
||||
high: n.high >> sr,
|
||||
}
|
||||
.u64()
|
||||
let sr = d.low().trailing_zeros();
|
||||
return U64 {
|
||||
low: (n.high() << (u32_bits - sr)) | (n.low() >> sr),
|
||||
high: n.high() >> sr,
|
||||
}[..];
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
sr = 1 + u32_bits + d.low.leading_zeros() - n.high.leading_zeros();
|
||||
sr = 1 + u32_bits + d.low().leading_zeros() - n.high().leading_zeros();
|
||||
|
||||
// 2 <= sr <= u64_bits - 1
|
||||
// *q.all() = n.u64() << (u64_bits - sr)
|
||||
// *r.all() = n.u64() >> sr;
|
||||
// q = n << (u64_bits - sr)
|
||||
// r = n >> sr;
|
||||
if sr == u32_bits {
|
||||
q.low = 0;
|
||||
q.high = n.low;
|
||||
q.high = n.low();
|
||||
r.high = 0;
|
||||
r.low = n.high;
|
||||
r.low = n.high();
|
||||
} else if sr < u32_bits
|
||||
// 2 <= sr <= u32_bits - 1
|
||||
{
|
||||
q.low = 0;
|
||||
q.high = n.low << (u32_bits - sr);
|
||||
r.high = n.high >> sr;
|
||||
r.low = (n.high << (u32_bits - sr)) | (n.low >> sr);
|
||||
q.high = n.low() << (u32_bits - sr);
|
||||
r.high = n.high() >> sr;
|
||||
r.low = (n.high() << (u32_bits - sr)) | (n.low() >> sr);
|
||||
} else
|
||||
// u32_bits + 1 <= sr <= u64_bits - 1
|
||||
{
|
||||
q.low = n.low << (u64_bits - sr);
|
||||
q.high = (n.high << (u64_bits - sr)) | (n.low >> (sr - u32_bits));
|
||||
q.low = n.low() << (u64_bits - sr);
|
||||
q.high = (n.high() << (u64_bits - sr)) | (n.low() >> (sr - u32_bits));
|
||||
r.high = 0;
|
||||
r.low = n.high >> (sr - u32_bits);
|
||||
r.low = n.high() >> (sr - u32_bits);
|
||||
}
|
||||
|
||||
} else
|
||||
// d.high != 0
|
||||
// d.high() != 0
|
||||
{
|
||||
// K X
|
||||
// ---
|
||||
// K K
|
||||
|
||||
sr = d.high.leading_zeros().wrapping_sub(n.high.leading_zeros());
|
||||
sr = d.high().leading_zeros().wrapping_sub(n.high().leading_zeros());
|
||||
|
||||
// D > N
|
||||
if sr > u32_bits - 1 {
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = a;
|
||||
*rem = n;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@ -307,61 +305,61 @@ pub extern "C" fn __udivmoddi4(a: u64, b: u64, rem: Option<&mut u64>) -> u64 {
|
||||
sr += 1;
|
||||
|
||||
// 1 <= sr <= u32_bits
|
||||
// *q.all() = n.u64() << (u64_bits - sr)
|
||||
// q = n << (u64_bits - sr)
|
||||
q.low = 0;
|
||||
if sr == u32_bits {
|
||||
q.high = n.low;
|
||||
q.high = n.low();
|
||||
r.high = 0;
|
||||
r.low = n.high;
|
||||
r.low = n.high();
|
||||
} else {
|
||||
q.high = n.low << (u32_bits - sr);
|
||||
r.high = n.high >> sr;
|
||||
r.low = (n.high << (u32_bits - sr)) | (n.low >> sr);
|
||||
q.high = n.low() << (u32_bits - sr);
|
||||
r.high = n.high() >> sr;
|
||||
r.low = (n.high() << (u32_bits - sr)) | (n.low() >> sr);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Not a special case
|
||||
// q and r are initialized with
|
||||
// *q.all() = n.u64() << (u64_bits - sr)
|
||||
// *.r.all() = n.u64() >> sr
|
||||
// q = n << (u64_bits - sr)
|
||||
// r = n >> sr
|
||||
// 1 <= sr <= u64_bits - 1
|
||||
let mut carry = 0;
|
||||
|
||||
for _ in 0..sr {
|
||||
// r:q = ((r:q) << 1) | carry
|
||||
r.high = (r.high << 1) | (r.low >> (u32_bits - 1));
|
||||
r.low = (r.low << 1) | (q.high >> (u32_bits - 1));
|
||||
q.high = (q.high << 1) | (q.low >> (u32_bits - 1));
|
||||
q.low = (q.low << 1) | carry;
|
||||
r[..] = (r[..] << 1) | (q[..] >> 63);
|
||||
q[..] = (q[..] << 1) | carry as u64;
|
||||
|
||||
// carry = 0
|
||||
// if r.u64() >= d.u64() {
|
||||
// *r.all() -= d.u64();
|
||||
// if r >= d {
|
||||
// r -= d;
|
||||
// carry = 1;
|
||||
// }
|
||||
|
||||
let s = (d.u64().wrapping_sub(r.u64()).wrapping_sub(1)) as i64 >> (u64_bits - 1);
|
||||
let s = (d.wrapping_sub(r[..]).wrapping_sub(1)) as i64 >> (u64_bits - 1);
|
||||
carry = (s & 1) as u32;
|
||||
*r.all() -= d.u64() & s as u64;
|
||||
r[..] -= d & s as u64;
|
||||
}
|
||||
|
||||
*q.all() = (q.u64() << 1) | carry as u64;
|
||||
q[..] = (q[..] << 1) | carry as u64;
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = r.u64();
|
||||
*rem = r[..];
|
||||
}
|
||||
q.u64()
|
||||
q[..]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// Return `n / d` and `*rem = n % d`
|
||||
#[no_mangle]
|
||||
pub extern "C" fn __udivmodsi4(a: u32, b: u32, rem: Option<&mut u32>) -> u32 {
|
||||
let d = __udivsi3(a, b);
|
||||
if let Some(rem) = rem {
|
||||
*rem = a - (d*b);
|
||||
*rem = a - (d * b);
|
||||
}
|
||||
return d;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/// Return `n / d`
|
||||
#[no_mangle]
|
||||
pub extern "C" fn __udivsi3(n: u32, d: u32) -> u32 {
|
||||
let u32_bits = u32::bits() as u32;
|
||||
|
||||
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