[BACK]Return to array.c CVS log [TXT][DIR] Up to [local] / OpenXM_contrib2 / asir2000 / builtin

Annotation of OpenXM_contrib2/asir2000/builtin/array.c, Revision 1.1.1.1

1.1       noro        1: /* $OpenXM: OpenXM/src/asir99/builtin/array.c,v 1.2 1999/11/23 07:14:14 noro Exp $ */
                      2: #include "ca.h"
                      3: #include "base.h"
                      4: #include "parse.h"
                      5: #include "inline.h"
                      6: /*
                      7: #undef DMAR
                      8: #define DMAR(a1,a2,a3,d,r) (r)=dmar(a1,a2,a3,d);
                      9: */
                     10:
                     11: extern int Print; /* XXX */
                     12:
                     13: void solve_by_lu_gfmmat(GFMMAT,unsigned int,unsigned int *,unsigned int *);
                     14: int lu_gfmmat(GFMMAT,unsigned int,int *);
                     15: void mat_to_gfmmat(MAT,unsigned int,GFMMAT *);
                     16:
                     17: int generic_gauss_elim_mod(int **,int,int,int,int *);
                     18: int generic_gauss_elim(MAT ,MAT *,Q *,int **,int **);
                     19:
                     20: int gauss_elim_mod(int **,int,int,int);
                     21: int gauss_elim_mod1(int **,int,int,int);
                     22: int gauss_elim_geninv_mod(unsigned int **,int,int,int);
                     23: int gauss_elim_geninv_mod_swap(unsigned int **,int,int,unsigned int,unsigned int ***,int **);
                     24: void Pnewvect(), Pnewmat(), Psepvect(), Psize(), Pdet(), Pleqm(), Pleqm1(), Pgeninvm();
                     25:
                     26: void Pgeneric_gauss_elim_mod();
                     27:
                     28: void Pmat_to_gfmmat(),Plu_gfmmat(),Psolve_by_lu_gfmmat();
                     29: void Pgeninvm_swap(), Premainder(), Psremainder(), Pvtol();
                     30: void sepvect();
                     31: void Pmulmat_gf2n();
                     32: void Pbconvmat_gf2n();
                     33: void Pmul_vect_mat_gf2n();
                     34: void PNBmul_gf2n();
                     35: void Pmul_mat_vect_int();
                     36: void Psepmat_destructive();
                     37: void Px962_irredpoly_up2();
                     38: void Pirredpoly_up2();
                     39: void Pnbpoly_up2();
                     40: void Pqsort();
                     41:
                     42: struct ftab array_tab[] = {
                     43:        {"solve_by_lu_gfmmat",Psolve_by_lu_gfmmat,4},
                     44:        {"lu_gfmmat",Plu_gfmmat,2},
                     45:        {"mat_to_gfmmat",Pmat_to_gfmmat,2},
                     46:        {"generic_gauss_elim_mod",Pgeneric_gauss_elim_mod,2},
                     47:        {"newvect",Pnewvect,-2},
                     48:        {"newmat",Pnewmat,-3},
                     49:        {"sepmat_destructive",Psepmat_destructive,2},
                     50:        {"sepvect",Psepvect,2},
                     51:        {"qsort",Pqsort,-2},
                     52:        {"vtol",Pvtol,1},
                     53:        {"size",Psize,1},
                     54:        {"det",Pdet,-2},
                     55:        {"leqm",Pleqm,2},
                     56:        {"leqm1",Pleqm1,2},
                     57:        {"geninvm",Pgeninvm,2},
                     58:        {"geninvm_swap",Pgeninvm_swap,2},
                     59:        {"remainder",Premainder,2},
                     60:        {"sremainder",Psremainder,2},
                     61:        {"mulmat_gf2n",Pmulmat_gf2n,1},
                     62:        {"bconvmat_gf2n",Pbconvmat_gf2n,-4},
                     63:        {"mul_vect_mat_gf2n",Pmul_vect_mat_gf2n,2},
                     64:        {"mul_mat_vect_int",Pmul_mat_vect_int,2},
                     65:        {"nbmul_gf2n",PNBmul_gf2n,3},
                     66:        {"x962_irredpoly_up2",Px962_irredpoly_up2,2},
                     67:        {"irredpoly_up2",Pirredpoly_up2,2},
                     68:        {"nbpoly_up2",Pnbpoly_up2,2},
                     69:        {0,0,0},
                     70: };
                     71:
                     72: int comp_obj(a,b)
                     73: Obj *a,*b;
                     74: {
                     75:        return arf_comp(CO,*a,*b);
                     76: }
                     77:
                     78: static FUNC generic_comp_obj_func;
                     79: static NODE generic_comp_obj_arg;
                     80:
                     81: int generic_comp_obj(a,b)
                     82: Obj *a,*b;
                     83: {
                     84:        Q r;
                     85:
                     86:        BDY(generic_comp_obj_arg)=(pointer)(*a);
                     87:        BDY(NEXT(generic_comp_obj_arg))=(pointer)(*b);
                     88:        r = (Q)bevalf(generic_comp_obj_func,generic_comp_obj_arg);
                     89:        if ( !r )
                     90:                return 0;
                     91:        else
                     92:                return SGN(r)>0?1:-1;
                     93: }
                     94:
                     95:
                     96: void Pqsort(arg,rp)
                     97: NODE arg;
                     98: VECT *rp;
                     99: {
                    100:        VECT vect;
                    101:        char buf[BUFSIZ];
                    102:        char *fname;
                    103:        NODE n;
                    104:        P p;
                    105:        V v;
                    106:
                    107:        asir_assert(ARG0(arg),O_VECT,"qsort");
                    108:        vect = (VECT)ARG0(arg);
                    109:        if ( argc(arg) == 1 )
                    110:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))comp_obj);
                    111:        else {
                    112:                p = (P)ARG1(arg);
                    113:                if ( !p || OID(p)!=2 )
                    114:                        error("qsort : invalid argument");
                    115:                v = VR(p);
                    116:                if ( (int)v->attr != V_SR )
                    117:                        error("qsort : no such function");
                    118:                generic_comp_obj_func = (FUNC)v->priv;
                    119:                MKNODE(n,0,0); MKNODE(generic_comp_obj_arg,0,n);
                    120:                qsort(BDY(vect),vect->len,sizeof(Obj),(int (*)(const void *,const void *))generic_comp_obj);
                    121:        }
                    122:        *rp = vect;
                    123: }
                    124:
                    125: void PNBmul_gf2n(arg,rp)
                    126: NODE arg;
                    127: GF2N *rp;
                    128: {
                    129:        GF2N a,b;
                    130:        GF2MAT mat;
                    131:        int n,w;
                    132:        unsigned int *ab,*bb;
                    133:        UP2 r;
                    134:
                    135:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    136:        b = (GF2N)ARG1(arg);
                    137:        mat = (GF2MAT)ARG2(arg);
                    138:        if ( !a || !b )
                    139:                *rp = 0;
                    140:        else {
                    141:                n = mat->row;
                    142:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    143:
                    144:                ab = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    145:                bzero((char *)ab,w*sizeof(unsigned int));
                    146:                bcopy(a->body->b,ab,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    147:
                    148:                bb = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    149:                bzero((char *)bb,w*sizeof(unsigned int));
                    150:                bcopy(b->body->b,bb,(b->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    151:
                    152:                NEWUP2(r,w);
                    153:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    154:                mul_nb(mat,ab,bb,r->b);
                    155:                r->w = w;
                    156:                _adjup2(r);
                    157:                if ( !r->w )
                    158:                        *rp = 0;
                    159:                else
                    160:                        MKGF2N(r,*rp);
                    161:        }
                    162: }
                    163:
                    164: void Pmul_vect_mat_gf2n(arg,rp)
                    165: NODE arg;
                    166: GF2N *rp;
                    167: {
                    168:        GF2N a;
                    169:        GF2MAT mat;
                    170:        int n,w;
                    171:        unsigned int *b;
                    172:        UP2 r;
                    173:
                    174:        a = (GF2N)ARG0(arg);
                    175:        mat = (GF2MAT)ARG1(arg);
                    176:        if ( !a )
                    177:                *rp = 0;
                    178:        else {
                    179:                n = mat->row;
                    180:                w = (n+BSH-1)/BSH;
                    181:                b = (unsigned int *)ALLOCA(w*sizeof(unsigned int));
                    182:                bzero((char *)b,w*sizeof(unsigned int));
                    183:                bcopy(a->body->b,b,(a->body->w)*sizeof(unsigned int));
                    184:                NEWUP2(r,w);
                    185:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                    186:                mulgf2vectmat(mat->row,b,mat->body,r->b);
                    187:                r->w = w;
                    188:                _adjup2(r);
                    189:                if ( !r->w )
                    190:                        *rp = 0;
                    191:                else {
                    192:                        MKGF2N(r,*rp);
                    193:                }
                    194:        }
                    195: }
                    196:
                    197: void Pbconvmat_gf2n(arg,rp)
                    198: NODE arg;
                    199: LIST *rp;
                    200: {
                    201:        P p0,p1;
                    202:        int to;
                    203:        GF2MAT p01,p10;
                    204:        GF2N root;
                    205:        NODE n0,n1;
                    206:
                    207:        p0 = (P)ARG0(arg);
                    208:        p1 = (P)ARG1(arg);
                    209:        to = ARG2(arg)?1:0;
                    210:        if ( argc(arg) == 4 ) {
                    211:                root = (GF2N)ARG3(arg);
                    212:                compute_change_of_basis_matrix_with_root(p0,p1,to,root,&p01,&p10);
                    213:        } else
                    214:                compute_change_of_basis_matrix(p0,p1,to,&p01,&p10);
                    215:        MKNODE(n1,p10,0); MKNODE(n0,p01,n1);
                    216:        MKLIST(*rp,n0);
                    217: }
                    218:
                    219: void Pmulmat_gf2n(arg,rp)
                    220: NODE arg;
                    221: GF2MAT *rp;
                    222: {
                    223:        GF2MAT m;
                    224:
                    225:        if ( !compute_multiplication_matrix((P)ARG0(arg),&m) )
                    226:                error("mulmat_gf2n : input is not a normal polynomial");
                    227:        *rp = m;
                    228: }
                    229:
                    230: void Psepmat_destructive(arg,rp)
                    231: NODE arg;
                    232: LIST *rp;
                    233: {
                    234:        MAT mat,mat1;
                    235:        int i,j,row,col;
                    236:        Q **a,**a1;
                    237:        Q ent;
                    238:        N nm,mod,rem,quo;
                    239:        int sgn;
                    240:        NODE n0,n1;
                    241:
                    242:        mat = (MAT)ARG0(arg); mod = NM((Q)ARG1(arg));
                    243:        row = mat->row; col = mat->col;
                    244:        MKMAT(mat1,row,col);
                    245:        a = (Q **)mat->body; a1 = (Q **)mat1->body;
                    246:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    247:                for ( j = 0; j < col; j++ ) {
                    248:                        ent = a[i][j];
                    249:                        if ( !ent )
                    250:                                continue;
                    251:                        nm = NM(ent);
                    252:                        sgn = SGN(ent);
                    253:                        divn(nm,mod,&quo,&rem);
                    254: /*                     if ( quo != nm && rem != nm ) */
                    255: /*                             GC_free(nm); */
                    256: /*                     GC_free(ent); */
                    257:                        NTOQ(rem,sgn,a[i][j]); NTOQ(quo,sgn,a1[i][j]);
                    258:                }
                    259:        MKNODE(n1,mat1,0); MKNODE(n0,mat,n1);
                    260:        MKLIST(*rp,n0);
                    261: }
                    262:
                    263: void Psepvect(arg,rp)
                    264: NODE arg;
                    265: VECT *rp;
                    266: {
                    267:        sepvect((VECT)ARG0(arg),QTOS((Q)ARG1(arg)),rp);
                    268: }
                    269:
                    270: void sepvect(v,d,rp)
                    271: VECT v;
                    272: int d;
                    273: VECT *rp;
                    274: {
                    275:        int i,j,k,n,q,q1,r;
                    276:        pointer *pv,*pw,*pu;
                    277:        VECT w,u;
                    278:
                    279:        n = v->len;
                    280:        if ( d > n )
                    281:                d = n;
                    282:        q = n/d; r = n%d; q1 = q+1;
                    283:        MKVECT(w,d); *rp = w;
                    284:        pv = BDY(v); pw = BDY(w); k = 0;
                    285:        for ( i = 0; i < r; i++ ) {
                    286:                MKVECT(u,q1); pw[i] = (pointer)u;
                    287:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q1; j++, k++ )
                    288:                        pu[j] = pv[k];
                    289:        }
                    290:        for ( ; i < d; i++ ) {
                    291:                MKVECT(u,q); pw[i] = (pointer)u;
                    292:                for ( pu = BDY(u), j = 0; j < q; j++, k++ )
                    293:                        pu[j] = pv[k];
                    294:        }
                    295: }
                    296:
                    297: void Pnewvect(arg,rp)
                    298: NODE arg;
                    299: VECT *rp;
                    300: {
                    301:        int len,i,r;
                    302:        VECT vect;
                    303:        pointer *vb;
                    304:        LIST list;
                    305:        NODE tn;
                    306:
                    307:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newvect");
                    308:        len = QTOS((Q)ARG0(arg));
                    309:        if ( len <= 0 )
                    310:                error("newvect : invalid size");
                    311:        MKVECT(vect,len);
                    312:        if ( argc(arg) == 2 ) {
                    313:                list = (LIST)ARG1(arg);
                    314:                asir_assert(list,O_LIST,"newvect");
                    315:                for ( r = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) );
                    316:                if ( r > len ) {
                    317:                        *rp = vect;
                    318:                        return;
                    319:                }
                    320:                for ( i = 0, tn = BDY(list), vb = BDY(vect); tn; i++, tn = NEXT(tn) )
                    321:                        vb[i] = (pointer)BDY(tn);
                    322:        }
                    323:        *rp = vect;
                    324: }
                    325:
                    326: void Pnewmat(arg,rp)
                    327: NODE arg;
                    328: MAT *rp;
                    329: {
                    330:        int row,col;
                    331:        int i,j,r,c;
                    332:        NODE tn,sn;
                    333:        MAT m;
                    334:        pointer **mb;
                    335:        LIST list;
                    336:
                    337:        asir_assert(ARG0(arg),O_N,"newmat");
                    338:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"newmat");
                    339:        row = QTOS((Q)ARG0(arg)); col = QTOS((Q)ARG1(arg));
                    340:        if ( row <= 0 || col <= 0 )
                    341:                error("newmat : invalid size");
                    342:        MKMAT(m,row,col);
                    343:        if ( argc(arg) == 3 ) {
                    344:                list = (LIST)ARG2(arg);
                    345:                asir_assert(list,O_LIST,"newmat");
                    346:                for ( r = 0, c = 0, tn = BDY(list); tn; r++, tn = NEXT(tn) ) {
                    347:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) );
                    348:                        c = MAX(c,j);
                    349:                }
                    350:                if ( (r > row) || (c > col) ) {
                    351:                        *rp = m;
                    352:                        return;
                    353:                }
                    354:                for ( i = 0, tn = BDY(list), mb = BDY(m); tn; i++, tn = NEXT(tn) ) {
                    355:                        asir_assert(BDY(tn),O_LIST,"newmat");
                    356:                        for ( j = 0, sn = BDY((LIST)BDY(tn)); sn; j++, sn = NEXT(sn) )
                    357:                                mb[i][j] = (pointer)BDY(sn);
                    358:                }
                    359:        }
                    360:        *rp = m;
                    361: }
                    362:
                    363: void Pvtol(arg,rp)
                    364: NODE arg;
                    365: LIST *rp;
                    366: {
                    367:        NODE n,n1;
                    368:        VECT v;
                    369:        pointer *a;
                    370:        int len,i;
                    371:
                    372:        asir_assert(ARG0(arg),O_VECT,"vtol");
                    373:        v = (VECT)ARG0(arg); len = v->len; a = BDY(v);
                    374:        for ( i = len - 1, n = 0; i >= 0; i-- ) {
                    375:                MKNODE(n1,a[i],n); n = n1;
                    376:        }
                    377:        MKLIST(*rp,n);
                    378: }
                    379:
                    380: void Premainder(arg,rp)
                    381: NODE arg;
                    382: Obj *rp;
                    383: {
                    384:        Obj a;
                    385:        VECT v,w;
                    386:        MAT m,l;
                    387:        pointer *vb,*wb;
                    388:        pointer **mb,**lb;
                    389:        int id,i,j,n,row,col,t,smd,sgn;
                    390:        Q md,q;
                    391:
                    392:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    393:        if ( !a )
                    394:                *rp = 0;
                    395:        else {
                    396:                id = OID(a);
                    397:                switch ( id ) {
                    398:                        case O_N:
                    399:                        case O_P:
                    400:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                    401:                        case O_VECT:
                    402:                                smd = QTOS(md);
                    403:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                    404:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                    405:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    406:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                    407:                                                sgn = SGN(q); t = rem(NM(q),smd);
                    408:                                                STOQ(t,q);
                    409:                                                if ( q )
                    410:                                                        SGN(q) = sgn;
                    411:                                        }
                    412:                                        wb[i] = (pointer)q;
                    413:                                }
                    414:                                *rp = (Obj)w;
                    415:                                break;
                    416:                        case O_MAT:
                    417:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                    418:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                    419:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    420:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                    421:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                    422:                                *rp = (Obj)l;
                    423:                                break;
                    424:                        default:
                    425:                                error("remainder : invalid argument");
                    426:                }
                    427:        }
                    428: }
                    429:
                    430: void Psremainder(arg,rp)
                    431: NODE arg;
                    432: Obj *rp;
                    433: {
                    434:        Obj a;
                    435:        VECT v,w;
                    436:        MAT m,l;
                    437:        pointer *vb,*wb;
                    438:        pointer **mb,**lb;
                    439:        unsigned int t,smd;
                    440:        int id,i,j,n,row,col;
                    441:        Q md,q;
                    442:
                    443:        a = (Obj)ARG0(arg); md = (Q)ARG1(arg);
                    444:        if ( !a )
                    445:                *rp = 0;
                    446:        else {
                    447:                id = OID(a);
                    448:                switch ( id ) {
                    449:                        case O_N:
                    450:                        case O_P:
                    451:                                cmp(md,(P)a,(P *)rp); break;
                    452:                        case O_VECT:
                    453:                                smd = QTOS(md);
                    454:                                v = (VECT)a; n = v->len; vb = v->body;
                    455:                                MKVECT(w,n); wb = w->body;
                    456:                                for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                    457:                                        if ( q = (Q)vb[i] ) {
                    458:                                                t = (unsigned int)rem(NM(q),smd);
                    459:                                                if ( SGN(q) < 0 )
                    460:                                                        t = (smd - t) % smd;
                    461:                                                UTOQ(t,q);
                    462:                                        }
                    463:                                        wb[i] = (pointer)q;
                    464:                                }
                    465:                                *rp = (Obj)w;
                    466:                                break;
                    467:                        case O_MAT:
                    468:                                m = (MAT)a; row = m->row; col = m->col; mb = m->body;
                    469:                                MKMAT(l,row,col); lb = l->body;
                    470:                                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    471:                                        for ( j = 0, vb = mb[i], wb = lb[i]; j < col; j++ )
                    472:                                                cmp(md,(P)vb[j],(P *)&wb[j]);
                    473:                                *rp = (Obj)l;
                    474:                                break;
                    475:                        default:
                    476:                                error("remainder : invalid argument");
                    477:                }
                    478:        }
                    479: }
                    480:
                    481: void Psize(arg,rp)
                    482: NODE arg;
                    483: LIST *rp;
                    484: {
                    485:
                    486:        int n,m;
                    487:        Q q;
                    488:        NODE t,s;
                    489:
                    490:        if ( !ARG0(arg) )
                    491:                 t = 0;
                    492:        else {
                    493:                switch (OID(ARG0(arg))) {
                    494:                        case O_VECT:
                    495:                                n = ((VECT)ARG0(arg))->len;
                    496:                                STOQ(n,q); MKNODE(t,q,0);
                    497:                                break;
                    498:                        case O_MAT:
                    499:                                n = ((MAT)ARG0(arg))->row; m = ((MAT)ARG0(arg))->col;
                    500:                                STOQ(m,q); MKNODE(s,q,0); STOQ(n,q); MKNODE(t,q,s);
                    501:                                break;
                    502:                        default:
                    503:                                error("size : invalid argument"); break;
                    504:                }
                    505:        }
                    506:        MKLIST(*rp,t);
                    507: }
                    508:
                    509: void Pdet(arg,rp)
                    510: NODE arg;
                    511: P *rp;
                    512: {
                    513:        MAT m;
                    514:        int n,i,j,mod;
                    515:        P d;
                    516:        P **mat,**w;
                    517:
                    518:        m = (MAT)ARG0(arg);
                    519:        asir_assert(m,O_MAT,"det");
                    520:        if ( m->row != m->col )
                    521:                error("det : non-square matrix");
                    522:        else if ( argc(arg) == 1 )
                    523:                detp(CO,(P **)BDY(m),m->row,rp);
                    524:        else {
                    525:                n = m->row; mod = QTOS((Q)ARG1(arg)); mat = (P **)BDY(m);
                    526:                w = (P **)almat_pointer(n,n);
                    527:                for ( i = 0; i < n; i++ )
                    528:                        for ( j = 0; j < n; j++ )
                    529:                                ptomp(mod,mat[i][j],&w[i][j]);
                    530:                detmp(CO,mod,w,n,&d);
                    531:                mptop(d,rp);
                    532:        }
                    533: }
                    534:
                    535: /*
                    536:        input : a row x col matrix A
                    537:                A[I] <-> A[I][0]*x_0+A[I][1]*x_1+...
                    538:
                    539:        output : [B,R,C]
                    540:                B : a rank(A) x col-rank(A) matrix
                    541:                R : a vector of length rank(A)
                    542:                C : a vector of length col-rank(A)
                    543:                B[I] <-> x_{R[I]}+B[I][0]x_{C[0]}+B[I][1]x_{C[1]}+...
                    544: */
                    545:
                    546: void Pgeneric_gauss_elim_mod(arg,rp)
                    547: NODE arg;
                    548: LIST *rp;
                    549: {
                    550:        NODE n0;
                    551:        MAT m,mat;
                    552:        VECT rind,cind;
                    553:        Q **tmat;
                    554:        int **wmat;
                    555:        Q *rib,*cib;
                    556:        int *colstat;
                    557:        Q q;
                    558:        int md,i,j,k,l,row,col,t,n,rank;
                    559:
                    560:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"generic_gauss_elim_mod");
                    561:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"generic_gauss_elim_mod");
                    562:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                    563:        row = m->row; col = m->col; tmat = (Q **)m->body;
                    564:        wmat = (int **)almat(row,col);
                    565:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    566:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    567:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                    568:                        if ( q = (Q)tmat[i][j] ) {
                    569:                                t = rem(NM(q),md);
                    570:                                if ( t && SGN(q) < 0 )
                    571:                                        t = (md - t) % md;
                    572:                                wmat[i][j] = t;
                    573:                        } else
                    574:                                wmat[i][j] = 0;
                    575:        rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,colstat);
                    576:
                    577:        MKMAT(mat,rank,col-rank);
                    578:        tmat = (Q **)mat->body;
                    579:        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    580:                for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                    581:                        if ( !colstat[j] ) {
                    582:                                UTOQ(wmat[i][j],tmat[i][k]); k++;
                    583:                        }
                    584:
                    585:        MKVECT(rind,rank);
                    586:        MKVECT(cind,col-rank);
                    587:        rib = (Q *)rind->body; cib = (Q *)cind->body;
                    588:        for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                    589:                if ( colstat[j] ) {
                    590:                        STOQ(j,rib[k]); k++;
                    591:                } else {
                    592:                        STOQ(j,cib[l]); l++;
                    593:                }
                    594:        n0 = mknode(3,mat,rind,cind);
                    595:        MKLIST(*rp,n0);
                    596: }
                    597:
                    598: void Pleqm(arg,rp)
                    599: NODE arg;
                    600: VECT *rp;
                    601: {
                    602:        MAT m;
                    603:        VECT vect;
                    604:        pointer **mat;
                    605:        Q *v;
                    606:        Q q;
                    607:        int **wmat;
                    608:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                    609:
                    610:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm");
                    611:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm");
                    612:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                    613:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                    614:        wmat = (int **)almat(row,col);
                    615:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    616:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                    617:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                    618:                                t = rem(NM(q),md);
                    619:                                if ( SGN(q) < 0 )
                    620:                                        t = (md - t) % md;
                    621:                                wmat[i][j] = t;
                    622:                        } else
                    623:                                wmat[i][j] = 0;
                    624:        status = gauss_elim_mod(wmat,row,col,md);
                    625:        if ( status < 0 )
                    626:                *rp = 0;
                    627:        else if ( status > 0 )
                    628:                *rp = (VECT)ONE;
                    629:        else {
                    630:                n = col - 1;
                    631:                MKVECT(vect,n);
                    632:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                    633:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                    634:                }
                    635:                *rp = vect;
                    636:        }
                    637: }
                    638:
                    639: int gauss_elim_mod(mat,row,col,md)
                    640: int **mat;
                    641: int row,col,md;
                    642: {
                    643:        int i,j,k,inv,a,n;
                    644:        int *t,*pivot;
                    645:
                    646:        n = col - 1;
                    647:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                    648:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                    649:                if ( i == row )
                    650:                        return 1;
                    651:                if ( i != j ) {
                    652:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                    653:                }
                    654:                pivot = mat[j];
                    655:                inv = invm(pivot[j],md);
                    656:                for ( k = j; k <= n; k++ ) {
                    657: /*                     pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md); */
                    658:                        DMAR(pivot[k],inv,0,md,pivot[k])
                    659:                }
                    660:                for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                    661:                        t = mat[i];
                    662:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                    663:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ ) {
                    664: /*                                     t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md); */
                    665:                                        DMAR(pivot[k],a,t[k],md,t[k])
                    666:                                }
                    667:                }
                    668:        }
                    669:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                    670:        if ( i == row )
                    671:                return 0;
                    672:        else
                    673:                return -1;
                    674: }
                    675:
                    676: struct oEGT eg_mod,eg_elim,eg_chrem,eg_gschk,eg_intrat,eg_symb;
                    677:
                    678: int generic_gauss_elim(mat,nm,dn,rindp,cindp)
                    679: MAT mat;
                    680: MAT *nm;
                    681: Q *dn;
                    682: int **rindp,**cindp;
                    683: {
                    684:        int **wmat;
                    685:        Q **bmat;
                    686:        N **tmat;
                    687:        Q *bmi;
                    688:        N *tmi;
                    689:        Q q;
                    690:        int *wmi;
                    691:        int *colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
                    692:        int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;
                    693:        N m1,m2,m3,s,u;
                    694:        MAT r,crmat;
                    695:        struct oEGT tmp0,tmp1;
                    696:        struct oEGT eg_mod_split,eg_elim_split,eg_chrem_split;
                    697:        struct oEGT eg_intrat_split,eg_gschk_split;
                    698:        int ret;
                    699:
                    700:        init_eg(&eg_mod_split); init_eg(&eg_chrem_split);
                    701:        init_eg(&eg_elim_split); init_eg(&eg_intrat_split);
                    702:        init_eg(&eg_gschk_split);
                    703:        bmat = (Q **)mat->body;
                    704:        row = mat->row; col = mat->col;
                    705:        wmat = (int **)almat(row,col);
                    706:        colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    707:        wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
                    708:        for ( ind = 0; ; ind++ ) {
                    709:                if ( Print )
                    710:                        fprintf(asir_out,".");
                    711:                md = lprime[ind];
                    712:                get_eg(&tmp0);
                    713:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    714:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    715:                                if ( q = (Q)bmi[j] ) {
                    716:                                        t = rem(NM(q),md);
                    717:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                    718:                                                t = (md - t) % md;
                    719:                                        wmi[j] = t;
                    720:                                } else
                    721:                                        wmi[j] = 0;
                    722:                get_eg(&tmp1);
                    723:                add_eg(&eg_mod,&tmp0,&tmp1);
                    724:                add_eg(&eg_mod_split,&tmp0,&tmp1);
                    725:                get_eg(&tmp0);
                    726:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                    727:                get_eg(&tmp1);
                    728:                add_eg(&eg_elim,&tmp0,&tmp1);
                    729:                add_eg(&eg_elim_split,&tmp0,&tmp1);
                    730:                if ( !ind ) {
                    731: RESET:
                    732:                        UTON(md,m1);
                    733:                        rank0 = rank;
                    734:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                    735:                        MKMAT(crmat,rank,col-rank);
                    736:                        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                    737:                        tmat = (N **)crmat->body;
                    738:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    739:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    740:                                        if ( !colstat[j] ) {
                    741:                                                UTON(wmi[j],tmi[k]); k++;
                    742:                                        }
                    743:                } else {
                    744:                        if ( rank < rank0 ) {
                    745:                                if ( Print )
                    746:                                        fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
                    747:                                continue;
                    748:                        } else if ( rank > rank0 ) {
                    749:                                if ( Print )
                    750:                                        fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
                    751:                                goto RESET;
                    752:                        } else {
                    753:                                for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                    754:                                if ( j < col ) {
                    755:                                        if ( Print )
                    756:                                                fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
                    757:                                        goto RESET;
                    758:                                }
                    759:                        }
                    760:
                    761:                        get_eg(&tmp0);
                    762:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                    763:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                    764:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    765:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    766:                                        if ( !colstat[j] ) {
                    767:                                                if ( tmi[k] ) {
                    768:                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                    769:                                                        t = rem(tmi[k],md);
                    770:                                                        if ( wmi[j] >= t )
                    771:                                                                t = wmi[j]-t;
                    772:                                                        else
                    773:                                                                t = md-(t-wmi[j]);
                    774:                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                    775:                                                        UTON(t1,u);
                    776:                                                        muln(m1,u,&s);
                    777:                                                        addn(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                    778:                                                } else if ( wmi[j] ) {
                    779:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                    780:                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                    781:                                                        UTON(t,u);
                    782:                                                        muln(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                    783:                                                }
                    784:                                                k++;
                    785:                                        }
                    786:                        m1 = m3;
                    787:                        get_eg(&tmp1);
                    788:                        add_eg(&eg_chrem,&tmp0,&tmp1);
                    789:                        add_eg(&eg_chrem_split,&tmp0,&tmp1);
                    790:
                    791:                        get_eg(&tmp0);
                    792:                        ret = intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
                    793:                        get_eg(&tmp1);
                    794:                        add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                    795:                        add_eg(&eg_intrat_split,&tmp0,&tmp1);
                    796:                        if ( ret ) {
                    797:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                    798:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                    799:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                    800:                                        if ( colstat[j] )
                    801:                                                rind[k++] = j;
                    802:                                        else
                    803:                                                cind[l++] = j;
                    804:                                get_eg(&tmp0);
                    805:                                if ( gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) )
                    806:                                get_eg(&tmp1);
                    807:                                add_eg(&eg_gschk,&tmp0,&tmp1);
                    808:                                add_eg(&eg_gschk_split,&tmp0,&tmp1);
                    809:                                if ( Print ) {
                    810:                                        print_eg("Mod",&eg_mod_split);
                    811:                                        print_eg("Elim",&eg_elim_split);
                    812:                                        print_eg("ChRem",&eg_chrem_split);
                    813:                                        print_eg("IntRat",&eg_intrat_split);
                    814:                                        print_eg("Check",&eg_gschk_split);
                    815:                                        fflush(asir_out);
                    816:                                }
                    817:                                return rank;
                    818:                        }
                    819:                }
                    820:        }
                    821: }
                    822:
                    823: int f4_nocheck;
                    824:
                    825: int gensolve_check(mat,nm,dn,rind,cind)
                    826: MAT mat,nm;
                    827: Q dn;
                    828: int *rind,*cind;
                    829: {
                    830:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
                    831:        Q s,t,u;
                    832:        Q *w;
                    833:        Q *mati,*nmk;
                    834:
                    835:        if ( f4_nocheck )
                    836:                return 1;
                    837:        row = mat->row; col = mat->col;
                    838:        rank = nm->row; clen = nm->col;
                    839:        w = (Q *)MALLOC(clen*sizeof(Q));
                    840:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                    841:                mati = (Q *)mat->body[i];
                    842: #if 1
                    843:                bzero(w,clen*sizeof(Q));
                    844:                for ( k = 0; k < rank; k++ )
                    845:                        for ( l = 0, nmk = (Q *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                    846:                                mulq(mati[rind[k]],nmk[l],&t);
                    847:                                addq(w[l],t,&s); w[l] = s;
                    848:                        }
                    849:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                    850:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                    851:                        if ( cmpq(w[j],t) )
                    852:                                break;
                    853:                }
                    854: #else
                    855:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                    856:                        for ( k = 0, s = 0; k < rank; k++ ) {
                    857:                                mulq(mati[rind[k]],nm->body[k][j],&t);
                    858:                                addq(s,t,&u); s = u;
                    859:                        }
                    860:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                    861:                        if ( cmpq(s,t) )
                    862:                                break;
                    863:                }
                    864: #endif
                    865:                if ( j != clen )
                    866:                        break;
                    867:        }
                    868:        if ( i != row )
                    869:                return 0;
                    870:        else
                    871:                return 1;
                    872: }
                    873:
                    874: /* assuming 0 < c < m */
                    875:
                    876: int inttorat(c,m,b,sgnp,nmp,dnp)
                    877: N c,m,b;
                    878: int *sgnp;
                    879: N *nmp,*dnp;
                    880: {
                    881:        Q qq,t,u1,v1,r1,nm;
                    882:        N q,r,u2,v2,r2;
                    883:
                    884:        u1 = 0; v1 = ONE; u2 = m; v2 = c;
                    885:        while ( cmpn(v2,b) >= 0 ) {
                    886:                divn(u2,v2,&q,&r2); u2 = v2; v2 = r2;
                    887:                NTOQ(q,1,qq); mulq(qq,v1,&t); subq(u1,t,&r1); u1 = v1; v1 = r1;
                    888:        }
                    889:        if ( cmpn(NM(v1),b) >= 0 )
                    890:                return 0;
                    891:        else {
                    892:                *nmp = v2;
                    893:                *dnp = NM(v1);
                    894:                *sgnp = SGN(v1);
                    895:                return 1;
                    896:        }
                    897: }
                    898:
                    899: /* mat->body = N ** */
                    900:
                    901: int intmtoratm(mat,md,nm,dn)
                    902: MAT mat;
                    903: N md;
                    904: MAT nm;
                    905: Q *dn;
                    906: {
                    907:        N t,s,b;
                    908:        Q bound,dn0,dn1,nm1,q,tq;
                    909:        int i,j,k,l,row,col;
                    910:        Q **rmat;
                    911:        N **tmat;
                    912:        N *tmi;
                    913:        Q *nmk;
                    914:        N u,unm,udn;
                    915:        int sgn,ret;
                    916:
                    917:        row = mat->row; col = mat->col;
                    918:        bshiftn(md,1,&t);
                    919:        isqrt(t,&s);
                    920:        bshiftn(s,64,&b);
                    921:        if ( !b )
                    922:                b = ONEN;
                    923:        dn0 = ONE;
                    924:        tmat = (N **)mat->body;
                    925:        rmat = (Q **)nm->body;
                    926:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    927:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                    928:                        if ( tmi[j] ) {
                    929:                                muln(tmi[j],NM(dn0),&s);
                    930:                                remn(s,md,&u);
                    931:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                    932:                                if ( !ret )
                    933:                                        return 0;
                    934:                                else {
                    935:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                    936:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                    937:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                    938:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                    939:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                    940:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                    941:                                                        }
                    942:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                    943:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                    944:                                                }
                    945:                                        }
                    946:                                        rmat[i][j] = nm1;
                    947:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                    948:                                }
                    949:                        }
                    950:        *dn = dn0;
                    951:        return 1;
                    952: }
                    953:
                    954: int generic_gauss_elim_mod(mat,row,col,md,colstat)
                    955: int **mat;
                    956: int row,col,md;
                    957: int *colstat;
                    958: {
                    959:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                    960:        int *t,*pivot;
                    961:
                    962:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                    963:                for ( i = rank; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                    964:                if ( i == row ) {
                    965:                        colstat[j] = 0;
                    966:                        continue;
                    967:                } else
                    968:                        colstat[j] = 1;
                    969:                if ( i != rank ) {
                    970:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                    971:                }
                    972:                pivot = mat[rank];
                    973:                inv = invm(pivot[j],md);
                    974:                for ( k = j; k < col; k++ )
                    975:                        if ( pivot[k] ) {
                    976:                                DMAR(pivot[k],inv,0,md,pivot[k])
                    977:                        }
                    978:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                    979:                        t = mat[i];
                    980:                        if ( a = t[j] )
                    981:                                for ( k = j, a = md - a; k < col; k++ )
                    982:                                        if ( pivot[k] ) {
                    983:                                                DMAR(pivot[k],a,t[k],md,t[k])
                    984:                                        }
                    985:                }
                    986:                rank++;
                    987:        }
                    988:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                    989:                if ( colstat[j] ) {
                    990:                        pivot = mat[l];
                    991:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                    992:                                t = mat[i];
                    993:                                if ( a = t[j] )
                    994:                                        for ( k = j, a = md-a; k < col; k++ )
                    995:                                                if ( pivot[k] ) {
                    996:                                                        DMAR(pivot[k],a,t[k],md,t[k])
                    997:                                                }
                    998:                        }
                    999:                        l--;
                   1000:                }
                   1001:        return rank;
                   1002: }
                   1003:
                   1004: /* LU decomposition; a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   1005:
                   1006: int lu_gfmmat(mat,md,perm)
                   1007: GFMMAT mat;
                   1008: unsigned int md;
                   1009: int *perm;
                   1010: {
                   1011:        int row,col;
                   1012:        int i,j,k,l;
                   1013:        unsigned int *t,*pivot;
                   1014:        unsigned int **a;
                   1015:        unsigned int inv,m;
                   1016:
                   1017:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1018:        a = mat->body;
                   1019:        bzero(perm,row*sizeof(int));
                   1020:
                   1021:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1022:                perm[i] = i;
                   1023:        for ( k = 0; k < col; k++ ) {
                   1024:                for ( i = k; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   1025:                if ( i == row )
                   1026:                        return 0;
                   1027:                if ( i != k ) {
                   1028:                        j = perm[i]; perm[i] = perm[k]; perm[k] = j;
                   1029:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   1030:                }
                   1031:                pivot = a[k];
                   1032:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   1033:                for ( i = k+1; i < row; i++ ) {
                   1034:                        t = a[i];
                   1035:                        if ( m = t[k] ) {
                   1036:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   1037:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   1038:                                        if ( pivot[j] ) {
                   1039:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,t[j])
                   1040:                                        }
                   1041:                        }
                   1042:                }
                   1043:        }
                   1044:        return 1;
                   1045: }
                   1046:
                   1047: void Pleqm1(arg,rp)
                   1048: NODE arg;
                   1049: VECT *rp;
                   1050: {
                   1051:        MAT m;
                   1052:        VECT vect;
                   1053:        pointer **mat;
                   1054:        Q *v;
                   1055:        Q q;
                   1056:        int **wmat;
                   1057:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   1058:
                   1059:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   1060:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   1061:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1062:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1063:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1064:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1065:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1066:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1067:                                t = rem(NM(q),md);
                   1068:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1069:                                        t = (md - t) % md;
                   1070:                                wmat[i][j] = t;
                   1071:                        } else
                   1072:                                wmat[i][j] = 0;
                   1073:        status = gauss_elim_mod1(wmat,row,col,md);
                   1074:        if ( status < 0 )
                   1075:                *rp = 0;
                   1076:        else if ( status > 0 )
                   1077:                *rp = (VECT)ONE;
                   1078:        else {
                   1079:                n = col - 1;
                   1080:                MKVECT(vect,n);
                   1081:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   1082:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   1083:                }
                   1084:                *rp = vect;
                   1085:        }
                   1086: }
                   1087:
                   1088: gauss_elim_mod1(mat,row,col,md)
                   1089: int **mat;
                   1090: int row,col,md;
                   1091: {
                   1092:        int i,j,k,inv,a,n;
                   1093:        int *t,*pivot;
                   1094:
                   1095:        n = col - 1;
                   1096:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1097:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1098:                if ( i == row )
                   1099:                        return 1;
                   1100:                if ( i != j ) {
                   1101:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1102:                }
                   1103:                pivot = mat[j];
                   1104:                inv = invm(pivot[j],md);
                   1105:                for ( k = j; k <= n; k++ )
                   1106:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   1107:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   1108:                        t = mat[i];
                   1109:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   1110:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ )
                   1111:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1112:                }
                   1113:        }
                   1114:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   1115:        if ( i == row ) {
                   1116:                for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   1117:                        for ( i = j-1, a = (md-mat[j][n])%md; i >= 0; i-- ) {
                   1118:                                mat[i][n] = dmar(mat[i][j],a,mat[i][n],md);
                   1119:                                mat[i][j] = 0;
                   1120:                        }
                   1121:                }
                   1122:                return 0;
                   1123:        } else
                   1124:                return -1;
                   1125: }
                   1126:
                   1127: void Pgeninvm(arg,rp)
                   1128: NODE arg;
                   1129: LIST *rp;
                   1130: {
                   1131:        MAT m;
                   1132:        pointer **mat;
                   1133:        Q **tmat;
                   1134:        Q q;
                   1135:        unsigned int **wmat;
                   1136:        int md,i,j,row,col,t,status;
                   1137:        MAT mat1,mat2;
                   1138:        NODE node1,node2;
                   1139:
                   1140:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   1141:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   1142:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1143:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1144:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   1145:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1146:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   1147:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1148:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1149:                                t = rem(NM(q),md);
                   1150:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1151:                                        t = (md - t) % md;
                   1152:                                wmat[i][j] = t;
                   1153:                        }
                   1154:                wmat[i][col+i] = 1;
                   1155:        }
                   1156:        status = gauss_elim_geninv_mod(wmat,row,col,md);
                   1157:        if ( status > 0 )
                   1158:                *rp = 0;
                   1159:        else {
                   1160:                MKMAT(mat1,col,row); MKMAT(mat2,row-col,row);
                   1161:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   1162:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
                   1163:                                STOQ(wmat[i][j+col],tmat[i][j]);
                   1164:                for ( tmat = (Q **)mat2->body; i < row; i++ )
                   1165:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
                   1166:                                STOQ(wmat[i][j+col],tmat[i-col][j]);
                   1167:                MKNODE(node2,mat2,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   1168:        }
                   1169: }
                   1170:
                   1171: int gauss_elim_geninv_mod(mat,row,col,md)
                   1172: unsigned int **mat;
                   1173: int row,col,md;
                   1174: {
                   1175:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   1176:        unsigned int *t,*pivot;
                   1177:
                   1178:        n = col; m = row+col;
                   1179:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1180:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1181:                if ( i == row )
                   1182:                        return 1;
                   1183:                if ( i != j ) {
                   1184:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1185:                }
                   1186:                pivot = mat[j];
                   1187:                inv = invm(pivot[j],md);
                   1188:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   1189:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   1190:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   1191:                        t = mat[i];
                   1192:                        if ( a = t[j] )
                   1193:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   1194:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1195:                }
                   1196:        }
                   1197:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   1198:                pivot = mat[j];
                   1199:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   1200:                        t = mat[i];
                   1201:                        if ( a = t[j] )
                   1202:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   1203:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1204:                }
                   1205:        }
                   1206:        return 0;
                   1207: }
                   1208:
                   1209: void Psolve_by_lu_gfmmat(arg,rp)
                   1210: NODE arg;
                   1211: VECT *rp;
                   1212: {
                   1213:        GFMMAT lu;
                   1214:        Q *perm,*rhs,*v;
                   1215:        int n,i;
                   1216:        unsigned int md;
                   1217:        unsigned int *b,*sol;
                   1218:        VECT r;
                   1219:
                   1220:        lu = (GFMMAT)ARG0(arg);
                   1221:        perm = (Q *)BDY((VECT)ARG1(arg));
                   1222:        rhs = (Q *)BDY((VECT)ARG2(arg));
                   1223:        md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG3(arg));
                   1224:        n = lu->col;
                   1225:        b = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   1226:        sol = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   1227:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1228:                b[i] = QTOS(rhs[QTOS(perm[i])]);
                   1229:        solve_by_lu_gfmmat(lu,md,b,sol);
                   1230:        MKVECT(r,n);
                   1231:        for ( i = 0, v = (Q *)r->body; i < n; i++ )
                   1232:                        STOQ(sol[i],v[i]);
                   1233:        *rp = r;
                   1234: }
                   1235:
                   1236: void solve_by_lu_gfmmat(lu,md,b,x)
                   1237: GFMMAT lu;
                   1238: unsigned int md;
                   1239: unsigned int *b;
                   1240: unsigned int *x;
                   1241: {
                   1242:        int n;
                   1243:        unsigned int **a;
                   1244:        unsigned int *y;
                   1245:        int i,j;
                   1246:        unsigned int t,m;
                   1247:
                   1248:        n = lu->col;
                   1249:        a = lu->body;
                   1250:        y = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   1251:        /* solve Ly=b */
                   1252:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1253:                for ( t = b[i], j = 0; j < i; j++ )
                   1254:                        if ( a[i][j] ) {
                   1255:                                m = md - a[i][j];
                   1256:                                DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   1257:                        }
                   1258:                y[i] = t;
                   1259:        }
                   1260:        /* solve Ux=y */
                   1261:        for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   1262:                for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   1263:                        if ( a[i][j] ) {
                   1264:                                m = md - a[i][j];
                   1265:                                DMAR(m,x[j],t,md,t)
                   1266:                        }
                   1267:                /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   1268:                DMAR(t,a[i][i],0,md,x[i])
                   1269:        }
                   1270: }
                   1271:
                   1272: void Plu_gfmmat(arg,rp)
                   1273: NODE arg;
                   1274: LIST *rp;
                   1275: {
                   1276:        MAT m;
                   1277:        GFMMAT mm;
                   1278:        unsigned int md;
                   1279:        int i,row,col,status;
                   1280:        int *iperm;
                   1281:        Q *v;
                   1282:        VECT perm;
                   1283:        NODE n0;
                   1284:
                   1285:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   1286:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   1287:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1288:        mat_to_gfmmat(m,md,&mm);
                   1289:        row = m->row;
                   1290:        col = m->col;
                   1291:        iperm = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   1292:        status = lu_gfmmat(mm,md,iperm);
                   1293:        if ( !status )
                   1294:                n0 = 0;
                   1295:        else {
                   1296:                MKVECT(perm,row);
                   1297:                for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < row; i++ )
                   1298:                        STOQ(iperm[i],v[i]);
                   1299:                n0 = mknode(2,mm,perm);
                   1300:        }
                   1301:        MKLIST(*rp,n0);
                   1302: }
                   1303:
                   1304: void Pmat_to_gfmmat(arg,rp)
                   1305: NODE arg;
                   1306: GFMMAT *rp;
                   1307: {
                   1308:        MAT m;
                   1309:        unsigned int md;
                   1310:
                   1311:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   1312:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   1313:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1314:        mat_to_gfmmat(m,md,rp);
                   1315: }
                   1316:
                   1317: void mat_to_gfmmat(m,md,rp)
                   1318: MAT m;
                   1319: unsigned int md;
                   1320: GFMMAT *rp;
                   1321: {
                   1322:        unsigned int **wmat;
                   1323:        unsigned int t;
                   1324:        Q **mat;
                   1325:        Q q;
                   1326:        int i,j,row,col;
                   1327:
                   1328:        row = m->row; col = m->col; mat = (Q **)m->body;
                   1329:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col);
                   1330:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1331:                bzero((char *)wmat[i],col*sizeof(unsigned int));
                   1332:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1333:                        if ( q = mat[i][j] ) {
                   1334:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   1335:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1336:                                        t = (md - t) % md;
                   1337:                                wmat[i][j] = t;
                   1338:                        }
                   1339:        }
                   1340:        TOGFMMAT(row,col,wmat,*rp);
                   1341: }
                   1342:
                   1343: void Pgeninvm_swap(arg,rp)
                   1344: NODE arg;
                   1345: LIST *rp;
                   1346: {
                   1347:        MAT m;
                   1348:        pointer **mat;
                   1349:        Q **tmat;
                   1350:        Q *tvect;
                   1351:        Q q;
                   1352:        unsigned int **wmat,**invmat;
                   1353:        int *index;
                   1354:        unsigned int t,md;
                   1355:        int i,j,row,col,status;
                   1356:        MAT mat1;
                   1357:        VECT vect1;
                   1358:        NODE node1,node2;
                   1359:
                   1360:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninvm_swap");
                   1361:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"geninvm_swap");
                   1362:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1363:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1364:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   1365:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1366:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   1367:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1368:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1369:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   1370:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1371:                                        t = (md - t) % md;
                   1372:                                wmat[i][j] = t;
                   1373:                        }
                   1374:                wmat[i][col+i] = 1;
                   1375:        }
                   1376:        status = gauss_elim_geninv_mod_swap(wmat,row,col,md,&invmat,&index);
                   1377:        if ( status > 0 )
                   1378:                *rp = 0;
                   1379:        else {
                   1380:                MKMAT(mat1,col,col);
                   1381:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   1382:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1383:                                UTOQ(invmat[i][j],tmat[i][j]);
                   1384:                MKVECT(vect1,row);
                   1385:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   1386:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   1387:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   1388:        }
                   1389: }
                   1390:
                   1391: gauss_elim_geninv_mod_swap(mat,row,col,md,invmatp,indexp)
                   1392: unsigned int **mat;
                   1393: int row,col;
                   1394: unsigned int md;
                   1395: unsigned int ***invmatp;
                   1396: int **indexp;
                   1397: {
                   1398:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   1399:        unsigned int *t,*pivot,*s;
                   1400:        int *index;
                   1401:        unsigned int **invmat;
                   1402:
                   1403:        n = col; m = row+col;
                   1404:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   1405:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1406:                index[i] = i;
                   1407:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1408:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1409:                if ( i == row ) {
                   1410:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   1411:                }
                   1412:                if ( i != j ) {
                   1413:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1414:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   1415:                }
                   1416:                pivot = mat[j];
                   1417:                inv = (unsigned int)invm(pivot[j],md);
                   1418:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   1419:                        if ( pivot[k] )
                   1420:                                pivot[k] = (unsigned int)dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   1421:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   1422:                        t = mat[i];
                   1423:                        if ( a = t[j] )
                   1424:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   1425:                                        if ( pivot[k] )
                   1426:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1427:                }
                   1428:        }
                   1429:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   1430:                pivot = mat[j];
                   1431:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   1432:                        t = mat[i];
                   1433:                        if ( a = t[j] )
                   1434:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   1435:                                        if ( pivot[k] )
                   1436:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1437:                }
                   1438:        }
                   1439:        *invmatp = invmat = (unsigned int **)almat(col,col);
                   1440:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   1441:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   1442:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   1443:        return 0;
                   1444: }
                   1445:
                   1446: void _addn(N,N,N);
                   1447: int _subn(N,N,N);
                   1448: void _muln(N,N,N);
                   1449:
                   1450: void inner_product_int(a,b,n,r)
                   1451: Q *a,*b;
                   1452: int n;
                   1453: Q *r;
                   1454: {
                   1455:        int la,lb,i;
                   1456:        int sgn,sgn1;
                   1457:        N wm,wma,sum,t;
                   1458:
                   1459:        for ( la = lb = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   1460:                if ( a[i] )
                   1461:                        if ( DN(a[i]) )
                   1462:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   1463:                        else
                   1464:                                la = MAX(PL(NM(a[i])),la);
                   1465:                if ( b[i] )
                   1466:                        if ( DN(b[i]) )
                   1467:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   1468:                        else
                   1469:                                lb = MAX(PL(NM(b[i])),lb);
                   1470:        }
                   1471:        sgn = 0;
                   1472:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   1473:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   1474:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   1475:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   1476:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1477:                if ( !a[i] || !b[i] )
                   1478:                        continue;
                   1479:                _muln(NM(a[i]),NM(b[i]),wm);
                   1480:                sgn1 = SGN(a[i])*SGN(b[i]);
                   1481:                if ( !sgn ) {
                   1482:                        sgn = sgn1;
                   1483:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   1484:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   1485:                        _addn(sum,wm,wma);
                   1486:                        if ( !PL(wma) )
                   1487:                                sgn = 0;
                   1488:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   1489:                } else {
                   1490:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   1491:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   1492:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   1493:                }
                   1494:        }
                   1495:        GC_free(wm);
                   1496:        GC_free(wma);
                   1497:        if ( !sgn ) {
                   1498:                GC_free(sum);
                   1499:                *r = 0;
                   1500:        } else
                   1501:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   1502: }
                   1503:
                   1504: void Pmul_mat_vect_int(arg,rp)
                   1505: NODE arg;
                   1506: VECT *rp;
                   1507: {
                   1508:        MAT mat;
                   1509:        VECT vect,r;
                   1510:        int row,col,i;
                   1511:
                   1512:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   1513:        vect = (VECT)ARG1(arg);
                   1514:        row = mat->row;
                   1515:        col = mat->col;
                   1516:        MKVECT(r,row);
                   1517:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1518:                inner_product_int(mat->body[i],vect->body,col,&r->body[i]);
                   1519:        *rp = r;
                   1520: }
                   1521:
                   1522: void Pnbpoly_up2(arg,rp)
                   1523: NODE arg;
                   1524: GF2N *rp;
                   1525: {
                   1526:        int m,type,ret;
                   1527:        UP2 r;
                   1528:
                   1529:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   1530:        type = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1531:        ret = generate_ONB_polynomial(&r,m,type);
                   1532:        if ( ret == 0 )
                   1533:                MKGF2N(r,*rp);
                   1534:        else
                   1535:                *rp = 0;
                   1536: }
                   1537:
                   1538: void Px962_irredpoly_up2(arg,rp)
                   1539: NODE arg;
                   1540: GF2N *rp;
                   1541: {
                   1542:        int m,type,ret,w;
                   1543:        GF2N prev;
                   1544:        UP2 r;
                   1545:
                   1546:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   1547:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   1548:        if ( !prev ) {
                   1549:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   1550:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   1551:        } else {
                   1552:                r = prev->body;
                   1553:                if ( degup2(r) != m ) {
                   1554:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   1555:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   1556:                }
                   1557:        }
                   1558:        ret = _generate_irreducible_polynomial(r,m,type);
                   1559:        if ( ret == 0 )
                   1560:                MKGF2N(r,*rp);
                   1561:        else
                   1562:                *rp = 0;
                   1563: }
                   1564:
                   1565: void Pirredpoly_up2(arg,rp)
                   1566: NODE arg;
                   1567: GF2N *rp;
                   1568: {
                   1569:        int m,type,ret,w;
                   1570:        GF2N prev;
                   1571:        UP2 r;
                   1572:
                   1573:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   1574:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   1575:        if ( !prev ) {
                   1576:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   1577:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   1578:        } else {
                   1579:                r = prev->body;
                   1580:                if ( degup2(r) != m ) {
                   1581:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   1582:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   1583:                }
                   1584:        }
                   1585:        ret = _generate_good_irreducible_polynomial(r,m,type);
                   1586:        if ( ret == 0 )
                   1587:                MKGF2N(r,*rp);
                   1588:        else
                   1589:                *rp = 0;
                   1590: }
                   1591:
                   1592: /*
                   1593:  * f = type 'type' normal polynomial of degree m if exists
                   1594:  * IEEE P1363 A.7.2
                   1595:  *
                   1596:  * return value : 0  --- exists
                   1597:  *                1  --- does not exist
                   1598:  *                -1 --- failure (memory allocation error)
                   1599:  */
                   1600:
                   1601: int generate_ONB_polynomial(UP2 *rp,int m,int type)
                   1602: {
                   1603:        int i,r;
                   1604:        int w;
                   1605:        UP2 f,f0,f1,f2,t;
                   1606:
                   1607:        w = (m>>5)+1;
                   1608:        switch ( type ) {
                   1609:                case 1:
                   1610:                        if ( !TypeT_NB_check(m,1) ) return 1;
                   1611:                        NEWUP2(f,w); *rp = f; f->w = w;
                   1612:                        /* set all the bits */
                   1613:                        for ( i = 0; i < w; i++ )
                   1614:                                f->b[i] = 0xffffffff;
                   1615:                        /* mask the top word if necessary */
                   1616:                        if ( r = (m+1)&31 )
                   1617:                                f->b[w-1] &= (1<<r)-1;
                   1618:                        return 0;
                   1619:                        break;
                   1620:                case 2:
                   1621:                        if ( !TypeT_NB_check(m,2) ) return 1;
                   1622:                        NEWUP2(f,w); *rp = f;
                   1623:                        W_NEWUP2(f0,w);
                   1624:                        W_NEWUP2(f1,w);
                   1625:                        W_NEWUP2(f2,w);
                   1626:
                   1627:                        /* recursion for genrating Type II normal polynomial */
                   1628:
                   1629:                        /* f0 = 1, f1 = t+1 */
                   1630:                        f0->w = 1; f0->b[0] = 1;
                   1631:                        f1->w = 1; f1->b[0] = 3;
                   1632:                        for ( i = 2; i <= m; i++ ) {
                   1633:                                /* f2 = t*f1+f0 */
                   1634:                                _bshiftup2(f1,-1,f2);
                   1635:                                _addup2_destructive(f2,f0);
                   1636:                                /* cyclic change of the variables */
                   1637:                                t = f0; f0 = f1; f1 = f2; f2 = t;
                   1638:                        }
                   1639:                        _copyup2(f1,f);
                   1640:                        return 0;
                   1641:                        break;
                   1642:                default:
                   1643:                        return -1;
                   1644:                        break;
                   1645:                }
                   1646: }
                   1647:
                   1648: /*
                   1649:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   1650:  * return value : 0  --- exists
                   1651:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   1652:  */
                   1653:
                   1654: int _generate_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   1655: {
                   1656:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   1657:        int w;
                   1658:        unsigned int *fd;
                   1659:
                   1660:        /*
                   1661:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   1662:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   1663:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   1664:         */
                   1665:
                   1666:        fd = f->b;
                   1667:        w = (d>>5)+1;
                   1668:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   1669:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   1670:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   1671:                switch ( nz ) {
                   1672:                        case 3:
                   1673:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   1674:                                /* reset i0-th bit */
                   1675:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   1676:                                j0 = k0 = 0;
                   1677:                                break;
                   1678:                        case 5:
                   1679:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   1680:                                /* reset i0-th bit */
                   1681:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   1682:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   1683:                                /* reset j0-th bit */
                   1684:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   1685:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   1686:                                /* reset k0-th bit */
                   1687:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   1688:                                break;
                   1689:                        default:
                   1690:                                f->w = 0; break;
                   1691:                }
                   1692:        } else
                   1693:                f->w = 0;
                   1694:
                   1695:        if ( !f->w ) {
                   1696:                fd = f->b;
                   1697:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   1698:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   1699:        }
                   1700:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   1701:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   1702:
                   1703:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   1704:
                   1705:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   1706:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1707:                if ( i < i0 ) continue;
                   1708:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   1709:                /* set i-th bit */
                   1710:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   1711:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   1712:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   1713:                /* reset i-th bit */
                   1714:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   1715:        }
                   1716:
                   1717:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   1718: PENTA:
                   1719:        for ( i = 1; i < d; i++ ) {
                   1720:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1721:                if ( i < i0 ) continue;
                   1722:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   1723:                /* set i-th bit */
                   1724:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   1725:                for ( j = i+1; j < d; j++ ) {
                   1726:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   1727:                        if ( j < j0 ) continue;
                   1728:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   1729:                        /* set j-th bit */
                   1730:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   1731:                        for ( k = j+1; k < d; k++ ) {
                   1732:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1733:                                if ( k < k0 ) continue;
                   1734:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   1735:                                /* set k-th bit */
                   1736:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   1737:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   1738:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   1739:                                /* reset k-th bit */
                   1740:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   1741:                        }
                   1742:                        /* reset j-th bit */
                   1743:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   1744:                }
                   1745:                /* reset i-th bit */
                   1746:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   1747:        }
                   1748:        /* exhausted */
                   1749:        return 1;
                   1750: }
                   1751:
                   1752: /*
                   1753:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   1754:  *
                   1755:  * searching strategy:
                   1756:  *   trinomial x^d+x^i+1:
                   1757:  *         i is as small as possible.
                   1758:  *   trinomial x^d+x^i+x^j+x^k+1:
                   1759:  *         i is as small as possible.
                   1760:  *         For such i, j is as small as possible.
                   1761:  *         For such i and j, 'k' is as small as possible.
                   1762:  *
                   1763:  * return value : 0  --- exists
                   1764:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   1765:  */
                   1766:
                   1767: int _generate_good_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   1768: {
                   1769:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   1770:        int w;
                   1771:        unsigned int *fd;
                   1772:
                   1773:        /*
                   1774:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   1775:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   1776:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   1777:         */
                   1778:
                   1779:        fd = f->b;
                   1780:        w = (d>>5)+1;
                   1781:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   1782:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   1783:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   1784:                switch ( nz ) {
                   1785:                        case 3:
                   1786:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   1787:                                /* reset i0-th bit */
                   1788:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   1789:                                j0 = k0 = 0;
                   1790:                                break;
                   1791:                        case 5:
                   1792:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   1793:                                /* reset i0-th bit */
                   1794:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   1795:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   1796:                                /* reset j0-th bit */
                   1797:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   1798:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   1799:                                /* reset k0-th bit */
                   1800:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   1801:                                break;
                   1802:                        default:
                   1803:                                f->w = 0; break;
                   1804:                }
                   1805:        } else
                   1806:                f->w = 0;
                   1807:
                   1808:        if ( !f->w ) {
                   1809:                fd = f->b;
                   1810:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   1811:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   1812:        }
                   1813:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   1814:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   1815:
                   1816:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   1817:
                   1818:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   1819:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1820:                if ( i < i0 ) continue;
                   1821:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   1822:                /* set i-th bit */
                   1823:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   1824:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   1825:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   1826:                /* reset i-th bit */
                   1827:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   1828:        }
                   1829:
                   1830:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   1831: PENTA:
                   1832:        for ( i = 3; i < d; i++ ) {
                   1833:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1834:                if ( i < i0 ) continue;
                   1835:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   1836:                /* set i-th bit */
                   1837:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   1838:                for ( j = 2; j < i; j++ ) {
                   1839:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   1840:                        if ( j < j0 ) continue;
                   1841:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   1842:                        /* set j-th bit */
                   1843:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   1844:                        for ( k = 1; k < j; k++ ) {
                   1845:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1846:                                if ( k < k0 ) continue;
                   1847:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   1848:                                /* set k-th bit */
                   1849:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   1850:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   1851:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   1852:                                /* reset k-th bit */
                   1853:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   1854:                        }
                   1855:                        /* reset j-th bit */
                   1856:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   1857:                }
                   1858:                /* reset i-th bit */
                   1859:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   1860:        }
                   1861:        /* exhausted */
                   1862:        return 1;
                   1863: }

FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>