refactor: use Int traits, words -> U64, fmt
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d6be95a3bb
commit
a84579d3c1
212
src/lib.rs
212
src/lib.rs
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@ -18,8 +18,6 @@ pub mod arm;
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#[cfg(test)]
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#[cfg(test)]
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mod test;
|
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 for some basic operations on integers
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trait Int {
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trait Int {
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fn bits() -> usize;
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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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// TODO: Once i128/u128 support lands, we'll want to add impls for those as well
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||||||
impl Int for u32 {
|
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 {
|
impl Int for i32 {
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fn bits() -> usize { 32 }
|
fn bits() -> usize {
|
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|
32
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||||||
|
}
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}
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}
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impl Int for u64 {
|
impl Int for u64 {
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fn bits() -> usize { 64 }
|
fn bits() -> usize {
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64
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|
}
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}
|
}
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impl Int for i64 {
|
impl Int for i64 {
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fn bits() -> usize { 64 }
|
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
|
/// 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)?
|
// TODO(rust-lang/35118)?
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// absv_i2!(__absvti2, i128);
|
// absv_i2!(__absvti2, i128);
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/// Return `n / d` and `*rem = n % d`
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#[no_mangle]
|
#[no_mangle]
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pub extern "C" fn __udivmoddi4(a: u64, b: u64, rem: Option<&mut u64>) -> u64 {
|
pub extern "C" fn __udivmoddi4(n: u64, d: u64, rem: Option<&mut u64>) -> u64 {
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||||||
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use core::ops::{Index, IndexMut, RangeFull};
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#[cfg(target_endian = "little")]
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#[cfg(target_endian = "little")]
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#[repr(C)]
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#[repr(C)]
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#[derive(Debug)]
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struct U64 {
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||||||
struct words {
|
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||||||
low: u32,
|
low: u32,
|
||||||
high: u32,
|
high: u32,
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
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||||||
#[cfg(target_endian = "big")]
|
#[cfg(target_endian = "big")]
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||||||
#[repr(C)]
|
#[repr(C)]
|
||||||
#[derive(Debug)]
|
struct U64 {
|
||||||
struct words {
|
|
||||||
high: u32,
|
high: u32,
|
||||||
low: u32,
|
low: u32,
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
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impl words {
|
impl Index<RangeFull> for U64 {
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||||||
fn all(&mut self) -> &mut u64 {
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type Output = u64;
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unsafe { mem::transmute(self) }
|
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||||||
}
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||||||
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||||||
fn u64(&self) -> u64 {
|
fn index(&self, _: RangeFull) -> &u64 {
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||||||
unsafe { *(self as *const _ as *const u64) }
|
unsafe { &*(self as *const _ as *const u64) }
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
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||||||
impl From<u64> for words {
|
impl IndexMut<RangeFull> for U64 {
|
||||||
fn from(x: u64) -> words {
|
fn index_mut(&mut self, _: RangeFull) -> &mut u64 {
|
||||||
unsafe { mem::transmute(x) }
|
unsafe { &mut *(self as *const _ as *mut u64) }
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
let u32_bits = u32::bits() as u32;
|
let u32_bits = u32::bits() as u32;
|
||||||
let u64_bits = u64::bits() as u32;
|
let u64_bits = u64::bits() as u32;
|
||||||
|
|
||||||
let n = words::from(a);
|
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||||||
let d = words::from(b);
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||||||
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||||||
// NOTE X is unknown, K != 0
|
// NOTE X is unknown, K != 0
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||||||
if n.high == 0 {
|
if n.high() == 0 {
|
||||||
if d.high == 0 {
|
if d.high() == 0 {
|
||||||
// 0 X
|
// 0 X
|
||||||
// ---
|
// ---
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||||||
// 0 X
|
// 0 X
|
||||||
|
|
||||||
if let Some(rem) = rem {
|
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
|
} else
|
||||||
// d.high != 0
|
// d.high() != 0
|
||||||
{
|
{
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||||||
// 0 X
|
// 0 X
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||||||
// ---
|
// ---
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||||||
// K X
|
// K X
|
||||||
|
|
||||||
if let Some(rem) = rem {
|
if let Some(rem) = rem {
|
||||||
*rem = u64::from(n.low);
|
*rem = u64::from(n.low());
|
||||||
}
|
}
|
||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
};
|
};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
let mut sr;
|
let mut sr;
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||||||
// NOTE IMO it should be possible to leave these "uninitialized" (just declare them here)
|
let mut q = U64 { low: 0, high: 0 };
|
||||||
// because these variables get initialized below, but if I do that the compiler complains about
|
let mut r = U64 { low: 0, high: 0 };
|
||||||
// them being used before being initialized.
|
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||||||
let mut q = words { low: 0, high: 0 };
|
|
||||||
let mut r = words { low: 0, high: 0 };
|
|
||||||
|
|
||||||
// n.high != 0
|
// n.high() != 0
|
||||||
if d.low == 0 {
|
if d.low() == 0 {
|
||||||
if d.high == 0 {
|
if d.high() == 0 {
|
||||||
// K X
|
// K X
|
||||||
// ---
|
// ---
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||||||
// 0 0
|
// 0 0
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||||||
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||||||
// 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
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||||||
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// handle the division by zero (SIGFPE, 0, etc.). But this part shouldn't be reachable
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||||||
|
// from safe code.
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||||||
if let Some(rem) = rem {
|
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
|
// d.high() != 0
|
||||||
if n.low == 0 {
|
if n.low() == 0 {
|
||||||
// K 0
|
// K 0
|
||||||
// ---
|
// ---
|
||||||
// K 0
|
// K 0
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||||||
|
|
||||||
if let Some(rem) = rem {
|
if let Some(rem) = rem {
|
||||||
*rem = words {
|
*rem = U64 {
|
||||||
low: 0,
|
low: 0,
|
||||||
high: n.high % d.high,
|
high: n.high() % d.high(),
|
||||||
|
}[..];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
.u64();
|
return u64::from(n.high() / d.high());
|
||||||
}
|
|
||||||
return u64::from(n.high / d.high);
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// n.low != 0
|
// n.low() != 0
|
||||||
// K K
|
// K K
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||||||
// ---
|
// ---
|
||||||
// K 0
|
// K 0
|
||||||
|
|
||||||
if d.high.is_power_of_two() {
|
if d.high().is_power_of_two() {
|
||||||
if let Some(rem) = rem {
|
if let Some(rem) = rem {
|
||||||
*rem = words {
|
*rem = U64 {
|
||||||
low: n.low,
|
low: n.low(),
|
||||||
high: n.high & (d.high - 1),
|
high: n.high() & (d.high() - 1),
|
||||||
}
|
}[..];
|
||||||
.u64()
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
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
|
// D > N
|
||||||
if sr > u32_bits - 2 {
|
if sr > u32_bits - 2 {
|
||||||
if let Some(rem) = rem {
|
if let Some(rem) = rem {
|
||||||
*rem = n.u64();
|
*rem = n;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
@ -231,75 +230,74 @@ pub extern "C" fn __udivmoddi4(a: u64, b: u64, rem: Option<&mut u64>) -> u64 {
|
||||||
sr = sr + 1;
|
sr = sr + 1;
|
||||||
|
|
||||||
// 1 <= sr <= u32_bits - 1
|
// 1 <= sr <= u32_bits - 1
|
||||||
// *q.all() = n.u64() << (u64_bits - sr);
|
// q = n << (u64_bits - sr);
|
||||||
q.low = 0;
|
q.low = 0;
|
||||||
q.high = n.low << (u32_bits - sr);
|
q.high = n.low() << (u32_bits - sr);
|
||||||
// *r.all() = n.u64() >> sr
|
// r = n >> sr
|
||||||
r.high = n.high >> sr;
|
r.high = n.high() >> sr;
|
||||||
r.low = (n.high << (u32_bits - sr)) | (n.low >> sr);
|
r.low = (n.high() << (u32_bits - sr)) | (n.low() >> sr);
|
||||||
} else
|
} else
|
||||||
// d.low != 0
|
// d.low() != 0
|
||||||
{
|
{
|
||||||
if d.high == 0 {
|
if d.high() == 0 {
|
||||||
// K X
|
// K X
|
||||||
// ---
|
// ---
|
||||||
// 0 K
|
// 0 K
|
||||||
if d.low.is_power_of_two() {
|
if d.low().is_power_of_two() {
|
||||||
if let Some(rem) = rem {
|
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 {
|
if d.low() == 1 {
|
||||||
n.u64()
|
return n;
|
||||||
} else {
|
} else {
|
||||||
let sr = d.low.trailing_zeros();
|
let sr = d.low().trailing_zeros();
|
||||||
words {
|
return U64 {
|
||||||
low: (n.high << (u32_bits - sr)) | (n.low >> sr),
|
low: (n.high() << (u32_bits - sr)) | (n.low() >> sr),
|
||||||
high: n.high >> sr,
|
high: n.high() >> sr,
|
||||||
}
|
}[..];
|
||||||
.u64()
|
|
||||||
};
|
};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
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
|
// 2 <= sr <= u64_bits - 1
|
||||||
// *q.all() = n.u64() << (u64_bits - sr)
|
// q = n << (u64_bits - sr)
|
||||||
// *r.all() = n.u64() >> sr;
|
// r = n >> sr;
|
||||||
if sr == u32_bits {
|
if sr == u32_bits {
|
||||||
q.low = 0;
|
q.low = 0;
|
||||||
q.high = n.low;
|
q.high = n.low();
|
||||||
r.high = 0;
|
r.high = 0;
|
||||||
r.low = n.high;
|
r.low = n.high();
|
||||||
} else if sr < u32_bits
|
} else if sr < u32_bits
|
||||||
// 2 <= sr <= u32_bits - 1
|
// 2 <= sr <= u32_bits - 1
|
||||||
{
|
{
|
||||||
q.low = 0;
|
q.low = 0;
|
||||||
q.high = n.low << (u32_bits - sr);
|
q.high = n.low() << (u32_bits - sr);
|
||||||
r.high = n.high >> sr;
|
r.high = n.high() >> sr;
|
||||||
r.low = (n.high << (u32_bits - sr)) | (n.low >> sr);
|
r.low = (n.high() << (u32_bits - sr)) | (n.low() >> sr);
|
||||||
} else
|
} else
|
||||||
// u32_bits + 1 <= sr <= u64_bits - 1
|
// u32_bits + 1 <= sr <= u64_bits - 1
|
||||||
{
|
{
|
||||||
q.low = n.low << (u64_bits - sr);
|
q.low = n.low() << (u64_bits - sr);
|
||||||
q.high = (n.high << (u64_bits - sr)) | (n.low >> (sr - u32_bits));
|
q.high = (n.high() << (u64_bits - sr)) | (n.low() >> (sr - u32_bits));
|
||||||
r.high = 0;
|
r.high = 0;
|
||||||
r.low = n.high >> (sr - u32_bits);
|
r.low = n.high() >> (sr - u32_bits);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
} else
|
} else
|
||||||
// d.high != 0
|
// d.high() != 0
|
||||||
{
|
{
|
||||||
// K X
|
// K X
|
||||||
// ---
|
// ---
|
||||||
// K K
|
// 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
|
// D > N
|
||||||
if sr > u32_bits - 1 {
|
if sr > u32_bits - 1 {
|
||||||
if let Some(rem) = rem {
|
if let Some(rem) = rem {
|
||||||
*rem = a;
|
*rem = n;
|
||||||
return 0;
|
return 0;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
@ -307,52 +305,51 @@ pub extern "C" fn __udivmoddi4(a: u64, b: u64, rem: Option<&mut u64>) -> u64 {
|
||||||
sr += 1;
|
sr += 1;
|
||||||
|
|
||||||
// 1 <= sr <= u32_bits
|
// 1 <= sr <= u32_bits
|
||||||
// *q.all() = n.u64() << (u64_bits - sr)
|
// q = n << (u64_bits - sr)
|
||||||
q.low = 0;
|
q.low = 0;
|
||||||
if sr == u32_bits {
|
if sr == u32_bits {
|
||||||
q.high = n.low;
|
q.high = n.low();
|
||||||
r.high = 0;
|
r.high = 0;
|
||||||
r.low = n.high;
|
r.low = n.high();
|
||||||
} else {
|
} else {
|
||||||
q.high = n.low << (u32_bits - sr);
|
q.high = n.low() << (u32_bits - sr);
|
||||||
r.high = n.high >> sr;
|
r.high = n.high() >> sr;
|
||||||
r.low = (n.high << (u32_bits - sr)) | (n.low >> sr);
|
r.low = (n.high() << (u32_bits - sr)) | (n.low() >> sr);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Not a special case
|
// Not a special case
|
||||||
// q and r are initialized with
|
// q and r are initialized with
|
||||||
// *q.all() = n.u64() << (u64_bits - sr)
|
// q = n << (u64_bits - sr)
|
||||||
// *.r.all() = n.u64() >> sr
|
// r = n >> sr
|
||||||
// 1 <= sr <= u64_bits - 1
|
// 1 <= sr <= u64_bits - 1
|
||||||
let mut carry = 0;
|
let mut carry = 0;
|
||||||
|
|
||||||
for _ in 0..sr {
|
for _ in 0..sr {
|
||||||
// r:q = ((r:q) << 1) | carry
|
// r:q = ((r:q) << 1) | carry
|
||||||
r.high = (r.high << 1) | (r.low >> (u32_bits - 1));
|
r[..] = (r[..] << 1) | (q[..] >> 63);
|
||||||
r.low = (r.low << 1) | (q.high >> (u32_bits - 1));
|
q[..] = (q[..] << 1) | carry as u64;
|
||||||
q.high = (q.high << 1) | (q.low >> (u32_bits - 1));
|
|
||||||
q.low = (q.low << 1) | carry;
|
|
||||||
|
|
||||||
// carry = 0
|
// carry = 0
|
||||||
// if r.u64() >= d.u64() {
|
// if r >= d {
|
||||||
// *r.all() -= d.u64();
|
// r -= d;
|
||||||
// carry = 1;
|
// 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;
|
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 {
|
if let Some(rem) = rem {
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*rem = r.u64();
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*rem = r[..];
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}
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}
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q.u64()
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q[..]
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}
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}
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/// Return `n / d` and `*rem = n % d`
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#[no_mangle]
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#[no_mangle]
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pub extern "C" fn __udivmodsi4(a: u32, b: u32, rem: Option<&mut u32>) -> u32 {
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pub extern "C" fn __udivmodsi4(a: u32, b: u32, rem: Option<&mut u32>) -> u32 {
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let d = __udivsi3(a, b);
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let d = __udivsi3(a, b);
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@ -362,6 +359,7 @@ pub extern "C" fn __udivmodsi4(a: u32, b: u32, rem: Option<&mut u32>) -> u32 {
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return d;
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return d;
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}
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}
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/// Return `n / d`
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#[no_mangle]
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#[no_mangle]
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pub extern "C" fn __udivsi3(n: u32, d: u32) -> u32 {
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pub extern "C" fn __udivsi3(n: u32, d: u32) -> u32 {
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let u32_bits = u32::bits() as u32;
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let u32_bits = u32::bits() as u32;
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