[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 1.2

1.2     ! noro        1: /* $OpenXM: OpenXM_contrib2/asir2000/builtin/array.c,v 1.1.1.1 1999/12/03 07:39:07 noro Exp $ */
1.1       noro        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++ ) {
1.2     ! noro      709:                if ( Print ) {
        !           710:                        fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
        !           711:                }
1.1       noro      712:                md = lprime[ind];
                    713:                get_eg(&tmp0);
                    714:                for ( i = 0; i < row; i++ )
                    715:                        for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    716:                                if ( q = (Q)bmi[j] ) {
                    717:                                        t = rem(NM(q),md);
                    718:                                        if ( t && SGN(q) < 0 )
                    719:                                                t = (md - t) % md;
                    720:                                        wmi[j] = t;
                    721:                                } else
                    722:                                        wmi[j] = 0;
                    723:                get_eg(&tmp1);
                    724:                add_eg(&eg_mod,&tmp0,&tmp1);
                    725:                add_eg(&eg_mod_split,&tmp0,&tmp1);
                    726:                get_eg(&tmp0);
                    727:                rank = generic_gauss_elim_mod(wmat,row,col,md,wcolstat);
                    728:                get_eg(&tmp1);
                    729:                add_eg(&eg_elim,&tmp0,&tmp1);
                    730:                add_eg(&eg_elim_split,&tmp0,&tmp1);
                    731:                if ( !ind ) {
                    732: RESET:
                    733:                        UTON(md,m1);
                    734:                        rank0 = rank;
                    735:                        bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
                    736:                        MKMAT(crmat,rank,col-rank);
                    737:                        MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
                    738:                        tmat = (N **)crmat->body;
                    739:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    740:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    741:                                        if ( !colstat[j] ) {
                    742:                                                UTON(wmi[j],tmi[k]); k++;
                    743:                                        }
                    744:                } else {
                    745:                        if ( rank < rank0 ) {
1.2     ! noro      746:                                if ( Print ) {
1.1       noro      747:                                        fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
1.2     ! noro      748:                                        fflush(asir_out);
        !           749:                                }
1.1       noro      750:                                continue;
                    751:                        } else if ( rank > rank0 ) {
1.2     ! noro      752:                                if ( Print ) {
1.1       noro      753:                                        fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
1.2     ! noro      754:                                        fflush(asir_out);
        !           755:                                }
1.1       noro      756:                                goto RESET;
                    757:                        } else {
                    758:                                for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
                    759:                                if ( j < col ) {
1.2     ! noro      760:                                        if ( Print ) {
1.1       noro      761:                                                fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
1.2     ! noro      762:                                                fflush(asir_out);
        !           763:                                        }
1.1       noro      764:                                        goto RESET;
                    765:                                }
                    766:                        }
                    767:
                    768:                        get_eg(&tmp0);
                    769:                        inv = invm(rem(m1,md),md);
                    770:                        UTON(md,m2); muln(m1,m2,&m3);
                    771:                        for ( i = 0; i < rank; i++ )
                    772:                                for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
                    773:                                        if ( !colstat[j] ) {
                    774:                                                if ( tmi[k] ) {
                    775:                                                /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                    776:                                                        t = rem(tmi[k],md);
                    777:                                                        if ( wmi[j] >= t )
                    778:                                                                t = wmi[j]-t;
                    779:                                                        else
                    780:                                                                t = md-(t-wmi[j]);
                    781:                                                        DMAR(t,inv,0,md,t1)
                    782:                                                        UTON(t1,u);
                    783:                                                        muln(m1,u,&s);
                    784:                                                        addn(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
                    785:                                                } else if ( wmi[j] ) {
                    786:                                                /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                    787:                                                        DMAR(wmi[j],inv,0,md,t)
                    788:                                                        UTON(t,u);
                    789:                                                        muln(m1,u,&s); tmi[k] = s;
                    790:                                                }
                    791:                                                k++;
                    792:                                        }
                    793:                        m1 = m3;
                    794:                        get_eg(&tmp1);
                    795:                        add_eg(&eg_chrem,&tmp0,&tmp1);
                    796:                        add_eg(&eg_chrem_split,&tmp0,&tmp1);
                    797:
                    798:                        get_eg(&tmp0);
                    799:                        ret = intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
                    800:                        get_eg(&tmp1);
                    801:                        add_eg(&eg_intrat,&tmp0,&tmp1);
                    802:                        add_eg(&eg_intrat_split,&tmp0,&tmp1);
                    803:                        if ( ret ) {
                    804:                                *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
                    805:                                *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
                    806:                                for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                    807:                                        if ( colstat[j] )
                    808:                                                rind[k++] = j;
                    809:                                        else
                    810:                                                cind[l++] = j;
                    811:                                get_eg(&tmp0);
                    812:                                if ( gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) )
                    813:                                get_eg(&tmp1);
                    814:                                add_eg(&eg_gschk,&tmp0,&tmp1);
                    815:                                add_eg(&eg_gschk_split,&tmp0,&tmp1);
                    816:                                if ( Print ) {
                    817:                                        print_eg("Mod",&eg_mod_split);
                    818:                                        print_eg("Elim",&eg_elim_split);
                    819:                                        print_eg("ChRem",&eg_chrem_split);
                    820:                                        print_eg("IntRat",&eg_intrat_split);
                    821:                                        print_eg("Check",&eg_gschk_split);
                    822:                                        fflush(asir_out);
                    823:                                }
                    824:                                return rank;
                    825:                        }
                    826:                }
                    827:        }
                    828: }
                    829:
                    830: int f4_nocheck;
                    831:
                    832: int gensolve_check(mat,nm,dn,rind,cind)
                    833: MAT mat,nm;
                    834: Q dn;
                    835: int *rind,*cind;
                    836: {
                    837:        int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
                    838:        Q s,t,u;
                    839:        Q *w;
                    840:        Q *mati,*nmk;
                    841:
                    842:        if ( f4_nocheck )
                    843:                return 1;
                    844:        row = mat->row; col = mat->col;
                    845:        rank = nm->row; clen = nm->col;
                    846:        w = (Q *)MALLOC(clen*sizeof(Q));
                    847:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                    848:                mati = (Q *)mat->body[i];
                    849: #if 1
                    850:                bzero(w,clen*sizeof(Q));
                    851:                for ( k = 0; k < rank; k++ )
                    852:                        for ( l = 0, nmk = (Q *)nm->body[k]; l < clen; l++ ) {
                    853:                                mulq(mati[rind[k]],nmk[l],&t);
                    854:                                addq(w[l],t,&s); w[l] = s;
                    855:                        }
                    856:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                    857:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                    858:                        if ( cmpq(w[j],t) )
                    859:                                break;
                    860:                }
                    861: #else
                    862:                for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
                    863:                        for ( k = 0, s = 0; k < rank; k++ ) {
                    864:                                mulq(mati[rind[k]],nm->body[k][j],&t);
                    865:                                addq(s,t,&u); s = u;
                    866:                        }
                    867:                        mulq(dn,mati[cind[j]],&t);
                    868:                        if ( cmpq(s,t) )
                    869:                                break;
                    870:                }
                    871: #endif
                    872:                if ( j != clen )
                    873:                        break;
                    874:        }
                    875:        if ( i != row )
                    876:                return 0;
                    877:        else
                    878:                return 1;
                    879: }
                    880:
                    881: /* assuming 0 < c < m */
                    882:
                    883: int inttorat(c,m,b,sgnp,nmp,dnp)
                    884: N c,m,b;
                    885: int *sgnp;
                    886: N *nmp,*dnp;
                    887: {
                    888:        Q qq,t,u1,v1,r1,nm;
                    889:        N q,r,u2,v2,r2;
                    890:
                    891:        u1 = 0; v1 = ONE; u2 = m; v2 = c;
                    892:        while ( cmpn(v2,b) >= 0 ) {
                    893:                divn(u2,v2,&q,&r2); u2 = v2; v2 = r2;
                    894:                NTOQ(q,1,qq); mulq(qq,v1,&t); subq(u1,t,&r1); u1 = v1; v1 = r1;
                    895:        }
                    896:        if ( cmpn(NM(v1),b) >= 0 )
                    897:                return 0;
                    898:        else {
                    899:                *nmp = v2;
                    900:                *dnp = NM(v1);
                    901:                *sgnp = SGN(v1);
                    902:                return 1;
                    903:        }
                    904: }
                    905:
                    906: /* mat->body = N ** */
                    907:
                    908: int intmtoratm(mat,md,nm,dn)
                    909: MAT mat;
                    910: N md;
                    911: MAT nm;
                    912: Q *dn;
                    913: {
                    914:        N t,s,b;
                    915:        Q bound,dn0,dn1,nm1,q,tq;
                    916:        int i,j,k,l,row,col;
                    917:        Q **rmat;
                    918:        N **tmat;
                    919:        N *tmi;
                    920:        Q *nmk;
                    921:        N u,unm,udn;
                    922:        int sgn,ret;
                    923:
                    924:        row = mat->row; col = mat->col;
                    925:        bshiftn(md,1,&t);
                    926:        isqrt(t,&s);
                    927:        bshiftn(s,64,&b);
                    928:        if ( !b )
                    929:                b = ONEN;
                    930:        dn0 = ONE;
                    931:        tmat = (N **)mat->body;
                    932:        rmat = (Q **)nm->body;
                    933:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                    934:                for ( j = 0, tmi = tmat[i]; j < col; j++ )
                    935:                        if ( tmi[j] ) {
                    936:                                muln(tmi[j],NM(dn0),&s);
                    937:                                remn(s,md,&u);
                    938:                                ret = inttorat(u,md,b,&sgn,&unm,&udn);
                    939:                                if ( !ret )
                    940:                                        return 0;
                    941:                                else {
                    942:                                        NTOQ(unm,sgn,nm1);
                    943:                                        NTOQ(udn,1,dn1);
                    944:                                        if ( !UNIQ(dn1) ) {
                    945:                                                for ( k = 0; k < i; k++ )
                    946:                                                        for ( l = 0, nmk = rmat[k]; l < col; l++ ) {
                    947:                                                                mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                    948:                                                        }
                    949:                                                for ( l = 0, nmk = rmat[i]; l < j; l++ ) {
                    950:                                                        mulq(nmk[l],dn1,&q); nmk[l] = q;
                    951:                                                }
                    952:                                        }
                    953:                                        rmat[i][j] = nm1;
                    954:                                        mulq(dn0,dn1,&q); dn0 = q;
                    955:                                }
                    956:                        }
                    957:        *dn = dn0;
                    958:        return 1;
                    959: }
                    960:
                    961: int generic_gauss_elim_mod(mat,row,col,md,colstat)
                    962: int **mat;
                    963: int row,col,md;
                    964: int *colstat;
                    965: {
                    966:        int i,j,k,l,inv,a,rank;
                    967:        int *t,*pivot;
                    968:
                    969:        for ( rank = 0, j = 0; j < col; j++ ) {
                    970:                for ( i = rank; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                    971:                if ( i == row ) {
                    972:                        colstat[j] = 0;
                    973:                        continue;
                    974:                } else
                    975:                        colstat[j] = 1;
                    976:                if ( i != rank ) {
                    977:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[rank]; mat[rank] = t;
                    978:                }
                    979:                pivot = mat[rank];
                    980:                inv = invm(pivot[j],md);
                    981:                for ( k = j; k < col; k++ )
                    982:                        if ( pivot[k] ) {
                    983:                                DMAR(pivot[k],inv,0,md,pivot[k])
                    984:                        }
                    985:                for ( i = rank+1; i < row; i++ ) {
                    986:                        t = mat[i];
                    987:                        if ( a = t[j] )
                    988:                                for ( k = j, a = md - a; k < col; k++ )
                    989:                                        if ( pivot[k] ) {
                    990:                                                DMAR(pivot[k],a,t[k],md,t[k])
                    991:                                        }
                    992:                }
                    993:                rank++;
                    994:        }
                    995:        for ( j = col-1, l = rank-1; j >= 0; j-- )
                    996:                if ( colstat[j] ) {
                    997:                        pivot = mat[l];
                    998:                        for ( i = 0; i < l; i++ ) {
                    999:                                t = mat[i];
                   1000:                                if ( a = t[j] )
                   1001:                                        for ( k = j, a = md-a; k < col; k++ )
                   1002:                                                if ( pivot[k] ) {
                   1003:                                                        DMAR(pivot[k],a,t[k],md,t[k])
                   1004:                                                }
                   1005:                        }
                   1006:                        l--;
                   1007:                }
                   1008:        return rank;
                   1009: }
                   1010:
                   1011: /* LU decomposition; a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   1012:
                   1013: int lu_gfmmat(mat,md,perm)
                   1014: GFMMAT mat;
                   1015: unsigned int md;
                   1016: int *perm;
                   1017: {
                   1018:        int row,col;
                   1019:        int i,j,k,l;
                   1020:        unsigned int *t,*pivot;
                   1021:        unsigned int **a;
                   1022:        unsigned int inv,m;
                   1023:
                   1024:        row = mat->row; col = mat->col;
                   1025:        a = mat->body;
                   1026:        bzero(perm,row*sizeof(int));
                   1027:
                   1028:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1029:                perm[i] = i;
                   1030:        for ( k = 0; k < col; k++ ) {
                   1031:                for ( i = k; i < row && !a[i][k]; i++ );
                   1032:                if ( i == row )
                   1033:                        return 0;
                   1034:                if ( i != k ) {
                   1035:                        j = perm[i]; perm[i] = perm[k]; perm[k] = j;
                   1036:                        t = a[i]; a[i] = a[k]; a[k] = t;
                   1037:                }
                   1038:                pivot = a[k];
                   1039:                pivot[k] = inv = invm(pivot[k],md);
                   1040:                for ( i = k+1; i < row; i++ ) {
                   1041:                        t = a[i];
                   1042:                        if ( m = t[k] ) {
                   1043:                                DMAR(inv,m,0,md,t[k])
                   1044:                                for ( j = k+1, m = md - t[k]; j < col; j++ )
                   1045:                                        if ( pivot[j] ) {
                   1046:                                                DMAR(m,pivot[j],t[j],md,t[j])
                   1047:                                        }
                   1048:                        }
                   1049:                }
                   1050:        }
                   1051:        return 1;
                   1052: }
                   1053:
                   1054: void Pleqm1(arg,rp)
                   1055: NODE arg;
                   1056: VECT *rp;
                   1057: {
                   1058:        MAT m;
                   1059:        VECT vect;
                   1060:        pointer **mat;
                   1061:        Q *v;
                   1062:        Q q;
                   1063:        int **wmat;
                   1064:        int md,i,j,row,col,t,n,status;
                   1065:
                   1066:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   1067:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   1068:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1069:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1070:        wmat = (int **)almat(row,col);
                   1071:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1072:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1073:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1074:                                t = rem(NM(q),md);
                   1075:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1076:                                        t = (md - t) % md;
                   1077:                                wmat[i][j] = t;
                   1078:                        } else
                   1079:                                wmat[i][j] = 0;
                   1080:        status = gauss_elim_mod1(wmat,row,col,md);
                   1081:        if ( status < 0 )
                   1082:                *rp = 0;
                   1083:        else if ( status > 0 )
                   1084:                *rp = (VECT)ONE;
                   1085:        else {
                   1086:                n = col - 1;
                   1087:                MKVECT(vect,n);
                   1088:                for ( i = 0, v = (Q *)vect->body; i < n; i++ ) {
                   1089:                        t = (md-wmat[i][n])%md; STOQ(t,v[i]);
                   1090:                }
                   1091:                *rp = vect;
                   1092:        }
                   1093: }
                   1094:
                   1095: gauss_elim_mod1(mat,row,col,md)
                   1096: int **mat;
                   1097: int row,col,md;
                   1098: {
                   1099:        int i,j,k,inv,a,n;
                   1100:        int *t,*pivot;
                   1101:
                   1102:        n = col - 1;
                   1103:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1104:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1105:                if ( i == row )
                   1106:                        return 1;
                   1107:                if ( i != j ) {
                   1108:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1109:                }
                   1110:                pivot = mat[j];
                   1111:                inv = invm(pivot[j],md);
                   1112:                for ( k = j; k <= n; k++ )
                   1113:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   1114:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   1115:                        t = mat[i];
                   1116:                        if ( i != j && (a = t[j]) )
                   1117:                                for ( k = j, a = md - a; k <= n; k++ )
                   1118:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1119:                }
                   1120:        }
                   1121:        for ( i = n; i < row && !mat[i][n]; i++ );
                   1122:        if ( i == row ) {
                   1123:                for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   1124:                        for ( i = j-1, a = (md-mat[j][n])%md; i >= 0; i-- ) {
                   1125:                                mat[i][n] = dmar(mat[i][j],a,mat[i][n],md);
                   1126:                                mat[i][j] = 0;
                   1127:                        }
                   1128:                }
                   1129:                return 0;
                   1130:        } else
                   1131:                return -1;
                   1132: }
                   1133:
                   1134: void Pgeninvm(arg,rp)
                   1135: NODE arg;
                   1136: LIST *rp;
                   1137: {
                   1138:        MAT m;
                   1139:        pointer **mat;
                   1140:        Q **tmat;
                   1141:        Q q;
                   1142:        unsigned int **wmat;
                   1143:        int md,i,j,row,col,t,status;
                   1144:        MAT mat1,mat2;
                   1145:        NODE node1,node2;
                   1146:
                   1147:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"leqm1");
                   1148:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"leqm1");
                   1149:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1150:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1151:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   1152:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1153:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   1154:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1155:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1156:                                t = rem(NM(q),md);
                   1157:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1158:                                        t = (md - t) % md;
                   1159:                                wmat[i][j] = t;
                   1160:                        }
                   1161:                wmat[i][col+i] = 1;
                   1162:        }
                   1163:        status = gauss_elim_geninv_mod(wmat,row,col,md);
                   1164:        if ( status > 0 )
                   1165:                *rp = 0;
                   1166:        else {
                   1167:                MKMAT(mat1,col,row); MKMAT(mat2,row-col,row);
                   1168:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   1169:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
                   1170:                                STOQ(wmat[i][j+col],tmat[i][j]);
                   1171:                for ( tmat = (Q **)mat2->body; i < row; i++ )
                   1172:                        for ( j = 0; j < row; j++ )
                   1173:                                STOQ(wmat[i][j+col],tmat[i-col][j]);
                   1174:                MKNODE(node2,mat2,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   1175:        }
                   1176: }
                   1177:
                   1178: int gauss_elim_geninv_mod(mat,row,col,md)
                   1179: unsigned int **mat;
                   1180: int row,col,md;
                   1181: {
                   1182:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   1183:        unsigned int *t,*pivot;
                   1184:
                   1185:        n = col; m = row+col;
                   1186:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1187:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1188:                if ( i == row )
                   1189:                        return 1;
                   1190:                if ( i != j ) {
                   1191:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1192:                }
                   1193:                pivot = mat[j];
                   1194:                inv = invm(pivot[j],md);
                   1195:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   1196:                        pivot[k] = dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   1197:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   1198:                        t = mat[i];
                   1199:                        if ( a = t[j] )
                   1200:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   1201:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1202:                }
                   1203:        }
                   1204:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   1205:                pivot = mat[j];
                   1206:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   1207:                        t = mat[i];
                   1208:                        if ( a = t[j] )
                   1209:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   1210:                                        t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1211:                }
                   1212:        }
                   1213:        return 0;
                   1214: }
                   1215:
                   1216: void Psolve_by_lu_gfmmat(arg,rp)
                   1217: NODE arg;
                   1218: VECT *rp;
                   1219: {
                   1220:        GFMMAT lu;
                   1221:        Q *perm,*rhs,*v;
                   1222:        int n,i;
                   1223:        unsigned int md;
                   1224:        unsigned int *b,*sol;
                   1225:        VECT r;
                   1226:
                   1227:        lu = (GFMMAT)ARG0(arg);
                   1228:        perm = (Q *)BDY((VECT)ARG1(arg));
                   1229:        rhs = (Q *)BDY((VECT)ARG2(arg));
                   1230:        md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG3(arg));
                   1231:        n = lu->col;
                   1232:        b = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   1233:        sol = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   1234:        for ( i = 0; i < n; i++ )
                   1235:                b[i] = QTOS(rhs[QTOS(perm[i])]);
                   1236:        solve_by_lu_gfmmat(lu,md,b,sol);
                   1237:        MKVECT(r,n);
                   1238:        for ( i = 0, v = (Q *)r->body; i < n; i++ )
                   1239:                        STOQ(sol[i],v[i]);
                   1240:        *rp = r;
                   1241: }
                   1242:
                   1243: void solve_by_lu_gfmmat(lu,md,b,x)
                   1244: GFMMAT lu;
                   1245: unsigned int md;
                   1246: unsigned int *b;
                   1247: unsigned int *x;
                   1248: {
                   1249:        int n;
                   1250:        unsigned int **a;
                   1251:        unsigned int *y;
                   1252:        int i,j;
                   1253:        unsigned int t,m;
                   1254:
                   1255:        n = lu->col;
                   1256:        a = lu->body;
                   1257:        y = (unsigned int *)MALLOC_ATOMIC(n*sizeof(int));
                   1258:        /* solve Ly=b */
                   1259:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1260:                for ( t = b[i], j = 0; j < i; j++ )
                   1261:                        if ( a[i][j] ) {
                   1262:                                m = md - a[i][j];
                   1263:                                DMAR(m,y[j],t,md,t)
                   1264:                        }
                   1265:                y[i] = t;
                   1266:        }
                   1267:        /* solve Ux=y */
                   1268:        for ( i = n-1; i >= 0; i-- ) {
                   1269:                for ( t = y[i], j =i+1; j < n; j++ )
                   1270:                        if ( a[i][j] ) {
                   1271:                                m = md - a[i][j];
                   1272:                                DMAR(m,x[j],t,md,t)
                   1273:                        }
                   1274:                /* a[i][i] = 1/U[i][i] */
                   1275:                DMAR(t,a[i][i],0,md,x[i])
                   1276:        }
                   1277: }
                   1278:
                   1279: void Plu_gfmmat(arg,rp)
                   1280: NODE arg;
                   1281: LIST *rp;
                   1282: {
                   1283:        MAT m;
                   1284:        GFMMAT mm;
                   1285:        unsigned int md;
                   1286:        int i,row,col,status;
                   1287:        int *iperm;
                   1288:        Q *v;
                   1289:        VECT perm;
                   1290:        NODE n0;
                   1291:
                   1292:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   1293:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   1294:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1295:        mat_to_gfmmat(m,md,&mm);
                   1296:        row = m->row;
                   1297:        col = m->col;
                   1298:        iperm = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   1299:        status = lu_gfmmat(mm,md,iperm);
                   1300:        if ( !status )
                   1301:                n0 = 0;
                   1302:        else {
                   1303:                MKVECT(perm,row);
                   1304:                for ( i = 0, v = (Q *)perm->body; i < row; i++ )
                   1305:                        STOQ(iperm[i],v[i]);
                   1306:                n0 = mknode(2,mm,perm);
                   1307:        }
                   1308:        MKLIST(*rp,n0);
                   1309: }
                   1310:
                   1311: void Pmat_to_gfmmat(arg,rp)
                   1312: NODE arg;
                   1313: GFMMAT *rp;
                   1314: {
                   1315:        MAT m;
                   1316:        unsigned int md;
                   1317:
                   1318:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"mat_to_gfmmat");
                   1319:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"mat_to_gfmmat");
                   1320:        m = (MAT)ARG0(arg); md = (unsigned int)QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1321:        mat_to_gfmmat(m,md,rp);
                   1322: }
                   1323:
                   1324: void mat_to_gfmmat(m,md,rp)
                   1325: MAT m;
                   1326: unsigned int md;
                   1327: GFMMAT *rp;
                   1328: {
                   1329:        unsigned int **wmat;
                   1330:        unsigned int t;
                   1331:        Q **mat;
                   1332:        Q q;
                   1333:        int i,j,row,col;
                   1334:
                   1335:        row = m->row; col = m->col; mat = (Q **)m->body;
                   1336:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col);
                   1337:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1338:                bzero((char *)wmat[i],col*sizeof(unsigned int));
                   1339:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1340:                        if ( q = mat[i][j] ) {
                   1341:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   1342:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1343:                                        t = (md - t) % md;
                   1344:                                wmat[i][j] = t;
                   1345:                        }
                   1346:        }
                   1347:        TOGFMMAT(row,col,wmat,*rp);
                   1348: }
                   1349:
                   1350: void Pgeninvm_swap(arg,rp)
                   1351: NODE arg;
                   1352: LIST *rp;
                   1353: {
                   1354:        MAT m;
                   1355:        pointer **mat;
                   1356:        Q **tmat;
                   1357:        Q *tvect;
                   1358:        Q q;
                   1359:        unsigned int **wmat,**invmat;
                   1360:        int *index;
                   1361:        unsigned int t,md;
                   1362:        int i,j,row,col,status;
                   1363:        MAT mat1;
                   1364:        VECT vect1;
                   1365:        NODE node1,node2;
                   1366:
                   1367:        asir_assert(ARG0(arg),O_MAT,"geninvm_swap");
                   1368:        asir_assert(ARG1(arg),O_N,"geninvm_swap");
                   1369:        m = (MAT)ARG0(arg); md = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1370:        row = m->row; col = m->col; mat = m->body;
                   1371:        wmat = (unsigned int **)almat(row,col+row);
                   1372:        for ( i = 0; i < row; i++ ) {
                   1373:                bzero((char *)wmat[i],(col+row)*sizeof(int));
                   1374:                for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1375:                        if ( q = (Q)mat[i][j] ) {
                   1376:                                t = (unsigned int)rem(NM(q),md);
                   1377:                                if ( SGN(q) < 0 )
                   1378:                                        t = (md - t) % md;
                   1379:                                wmat[i][j] = t;
                   1380:                        }
                   1381:                wmat[i][col+i] = 1;
                   1382:        }
                   1383:        status = gauss_elim_geninv_mod_swap(wmat,row,col,md,&invmat,&index);
                   1384:        if ( status > 0 )
                   1385:                *rp = 0;
                   1386:        else {
                   1387:                MKMAT(mat1,col,col);
                   1388:                for ( i = 0, tmat = (Q **)mat1->body; i < col; i++ )
                   1389:                        for ( j = 0; j < col; j++ )
                   1390:                                UTOQ(invmat[i][j],tmat[i][j]);
                   1391:                MKVECT(vect1,row);
                   1392:                for ( i = 0, tvect = (Q *)vect1->body; i < row; i++ )
                   1393:                        STOQ(index[i],tvect[i]);
                   1394:                MKNODE(node2,vect1,0); MKNODE(node1,mat1,node2); MKLIST(*rp,node1);
                   1395:        }
                   1396: }
                   1397:
                   1398: gauss_elim_geninv_mod_swap(mat,row,col,md,invmatp,indexp)
                   1399: unsigned int **mat;
                   1400: int row,col;
                   1401: unsigned int md;
                   1402: unsigned int ***invmatp;
                   1403: int **indexp;
                   1404: {
                   1405:        int i,j,k,inv,a,n,m;
                   1406:        unsigned int *t,*pivot,*s;
                   1407:        int *index;
                   1408:        unsigned int **invmat;
                   1409:
                   1410:        n = col; m = row+col;
                   1411:        *indexp = index = (int *)MALLOC_ATOMIC(row*sizeof(int));
                   1412:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1413:                index[i] = i;
                   1414:        for ( j = 0; j < n; j++ ) {
                   1415:                for ( i = j; i < row && !mat[i][j]; i++ );
                   1416:                if ( i == row ) {
                   1417:                        *indexp = 0; *invmatp = 0; return 1;
                   1418:                }
                   1419:                if ( i != j ) {
                   1420:                        t = mat[i]; mat[i] = mat[j]; mat[j] = t;
                   1421:                        k = index[i]; index[i] = index[j]; index[j] = k;
                   1422:                }
                   1423:                pivot = mat[j];
                   1424:                inv = (unsigned int)invm(pivot[j],md);
                   1425:                for ( k = j; k < m; k++ )
                   1426:                        if ( pivot[k] )
                   1427:                                pivot[k] = (unsigned int)dmar(pivot[k],inv,0,md);
                   1428:                for ( i = j+1; i < row; i++ ) {
                   1429:                        t = mat[i];
                   1430:                        if ( a = t[j] )
                   1431:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   1432:                                        if ( pivot[k] )
                   1433:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1434:                }
                   1435:        }
                   1436:        for ( j = n-1; j >= 0; j-- ) {
                   1437:                pivot = mat[j];
                   1438:                for ( i = j-1; i >= 0; i-- ) {
                   1439:                        t = mat[i];
                   1440:                        if ( a = t[j] )
                   1441:                                for ( k = j, a = md - a; k < m; k++ )
                   1442:                                        if ( pivot[k] )
                   1443:                                                t[k] = dmar(pivot[k],a,t[k],md);
                   1444:                }
                   1445:        }
                   1446:        *invmatp = invmat = (unsigned int **)almat(col,col);
                   1447:        for ( i = 0; i < col; i++ )
                   1448:                for ( j = 0, s = invmat[i], t = mat[i]; j < col; j++ )
                   1449:                        s[j] = t[col+index[j]];
                   1450:        return 0;
                   1451: }
                   1452:
                   1453: void _addn(N,N,N);
                   1454: int _subn(N,N,N);
                   1455: void _muln(N,N,N);
                   1456:
                   1457: void inner_product_int(a,b,n,r)
                   1458: Q *a,*b;
                   1459: int n;
                   1460: Q *r;
                   1461: {
                   1462:        int la,lb,i;
                   1463:        int sgn,sgn1;
                   1464:        N wm,wma,sum,t;
                   1465:
                   1466:        for ( la = lb = 0, i = 0; i < n; i++ ) {
                   1467:                if ( a[i] )
                   1468:                        if ( DN(a[i]) )
                   1469:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   1470:                        else
                   1471:                                la = MAX(PL(NM(a[i])),la);
                   1472:                if ( b[i] )
                   1473:                        if ( DN(b[i]) )
                   1474:                                error("inner_product_int : invalid argument");
                   1475:                        else
                   1476:                                lb = MAX(PL(NM(b[i])),lb);
                   1477:        }
                   1478:        sgn = 0;
                   1479:        sum= NALLOC(la+lb+2);
                   1480:        bzero((char *)sum,(la+lb+3)*sizeof(unsigned int));
                   1481:        wm = NALLOC(la+lb+2);
                   1482:        wma = NALLOC(la+lb+2);
                   1483:        for ( i = 0; i < n; i++ ) {
                   1484:                if ( !a[i] || !b[i] )
                   1485:                        continue;
                   1486:                _muln(NM(a[i]),NM(b[i]),wm);
                   1487:                sgn1 = SGN(a[i])*SGN(b[i]);
                   1488:                if ( !sgn ) {
                   1489:                        sgn = sgn1;
                   1490:                        t = wm; wm = sum; sum = t;
                   1491:                } else if ( sgn == sgn1 ) {
                   1492:                        _addn(sum,wm,wma);
                   1493:                        if ( !PL(wma) )
                   1494:                                sgn = 0;
                   1495:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   1496:                } else {
                   1497:                        /* sgn*sum+sgn1*wm = sgn*(sum-wm) */
                   1498:                        sgn *= _subn(sum,wm,wma);
                   1499:                        t = wma; wma = sum; sum = t;
                   1500:                }
                   1501:        }
                   1502:        GC_free(wm);
                   1503:        GC_free(wma);
                   1504:        if ( !sgn ) {
                   1505:                GC_free(sum);
                   1506:                *r = 0;
                   1507:        } else
                   1508:                NTOQ(sum,sgn,*r);
                   1509: }
                   1510:
                   1511: void Pmul_mat_vect_int(arg,rp)
                   1512: NODE arg;
                   1513: VECT *rp;
                   1514: {
                   1515:        MAT mat;
                   1516:        VECT vect,r;
                   1517:        int row,col,i;
                   1518:
                   1519:        mat = (MAT)ARG0(arg);
                   1520:        vect = (VECT)ARG1(arg);
                   1521:        row = mat->row;
                   1522:        col = mat->col;
                   1523:        MKVECT(r,row);
                   1524:        for ( i = 0; i < row; i++ )
                   1525:                inner_product_int(mat->body[i],vect->body,col,&r->body[i]);
                   1526:        *rp = r;
                   1527: }
                   1528:
                   1529: void Pnbpoly_up2(arg,rp)
                   1530: NODE arg;
                   1531: GF2N *rp;
                   1532: {
                   1533:        int m,type,ret;
                   1534:        UP2 r;
                   1535:
                   1536:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   1537:        type = QTOS((Q)ARG1(arg));
                   1538:        ret = generate_ONB_polynomial(&r,m,type);
                   1539:        if ( ret == 0 )
                   1540:                MKGF2N(r,*rp);
                   1541:        else
                   1542:                *rp = 0;
                   1543: }
                   1544:
                   1545: void Px962_irredpoly_up2(arg,rp)
                   1546: NODE arg;
                   1547: GF2N *rp;
                   1548: {
                   1549:        int m,type,ret,w;
                   1550:        GF2N prev;
                   1551:        UP2 r;
                   1552:
                   1553:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   1554:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   1555:        if ( !prev ) {
                   1556:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   1557:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   1558:        } else {
                   1559:                r = prev->body;
                   1560:                if ( degup2(r) != m ) {
                   1561:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   1562:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   1563:                }
                   1564:        }
                   1565:        ret = _generate_irreducible_polynomial(r,m,type);
                   1566:        if ( ret == 0 )
                   1567:                MKGF2N(r,*rp);
                   1568:        else
                   1569:                *rp = 0;
                   1570: }
                   1571:
                   1572: void Pirredpoly_up2(arg,rp)
                   1573: NODE arg;
                   1574: GF2N *rp;
                   1575: {
                   1576:        int m,type,ret,w;
                   1577:        GF2N prev;
                   1578:        UP2 r;
                   1579:
                   1580:        m = QTOS((Q)ARG0(arg));
                   1581:        prev = (GF2N)ARG1(arg);
                   1582:        if ( !prev ) {
                   1583:                w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   1584:                bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   1585:        } else {
                   1586:                r = prev->body;
                   1587:                if ( degup2(r) != m ) {
                   1588:                        w = (m>>5)+1; NEWUP2(r,w); r->w = 0;
                   1589:                        bzero((char *)r->b,w*sizeof(unsigned int));
                   1590:                }
                   1591:        }
                   1592:        ret = _generate_good_irreducible_polynomial(r,m,type);
                   1593:        if ( ret == 0 )
                   1594:                MKGF2N(r,*rp);
                   1595:        else
                   1596:                *rp = 0;
                   1597: }
                   1598:
                   1599: /*
                   1600:  * f = type 'type' normal polynomial of degree m if exists
                   1601:  * IEEE P1363 A.7.2
                   1602:  *
                   1603:  * return value : 0  --- exists
                   1604:  *                1  --- does not exist
                   1605:  *                -1 --- failure (memory allocation error)
                   1606:  */
                   1607:
                   1608: int generate_ONB_polynomial(UP2 *rp,int m,int type)
                   1609: {
                   1610:        int i,r;
                   1611:        int w;
                   1612:        UP2 f,f0,f1,f2,t;
                   1613:
                   1614:        w = (m>>5)+1;
                   1615:        switch ( type ) {
                   1616:                case 1:
                   1617:                        if ( !TypeT_NB_check(m,1) ) return 1;
                   1618:                        NEWUP2(f,w); *rp = f; f->w = w;
                   1619:                        /* set all the bits */
                   1620:                        for ( i = 0; i < w; i++ )
                   1621:                                f->b[i] = 0xffffffff;
                   1622:                        /* mask the top word if necessary */
                   1623:                        if ( r = (m+1)&31 )
                   1624:                                f->b[w-1] &= (1<<r)-1;
                   1625:                        return 0;
                   1626:                        break;
                   1627:                case 2:
                   1628:                        if ( !TypeT_NB_check(m,2) ) return 1;
                   1629:                        NEWUP2(f,w); *rp = f;
                   1630:                        W_NEWUP2(f0,w);
                   1631:                        W_NEWUP2(f1,w);
                   1632:                        W_NEWUP2(f2,w);
                   1633:
                   1634:                        /* recursion for genrating Type II normal polynomial */
                   1635:
                   1636:                        /* f0 = 1, f1 = t+1 */
                   1637:                        f0->w = 1; f0->b[0] = 1;
                   1638:                        f1->w = 1; f1->b[0] = 3;
                   1639:                        for ( i = 2; i <= m; i++ ) {
                   1640:                                /* f2 = t*f1+f0 */
                   1641:                                _bshiftup2(f1,-1,f2);
                   1642:                                _addup2_destructive(f2,f0);
                   1643:                                /* cyclic change of the variables */
                   1644:                                t = f0; f0 = f1; f1 = f2; f2 = t;
                   1645:                        }
                   1646:                        _copyup2(f1,f);
                   1647:                        return 0;
                   1648:                        break;
                   1649:                default:
                   1650:                        return -1;
                   1651:                        break;
                   1652:                }
                   1653: }
                   1654:
                   1655: /*
                   1656:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   1657:  * return value : 0  --- exists
                   1658:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   1659:  */
                   1660:
                   1661: int _generate_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   1662: {
                   1663:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   1664:        int w;
                   1665:        unsigned int *fd;
                   1666:
                   1667:        /*
                   1668:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   1669:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   1670:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   1671:         */
                   1672:
                   1673:        fd = f->b;
                   1674:        w = (d>>5)+1;
                   1675:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   1676:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   1677:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   1678:                switch ( nz ) {
                   1679:                        case 3:
                   1680:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   1681:                                /* reset i0-th bit */
                   1682:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   1683:                                j0 = k0 = 0;
                   1684:                                break;
                   1685:                        case 5:
                   1686:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   1687:                                /* reset i0-th bit */
                   1688:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   1689:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   1690:                                /* reset j0-th bit */
                   1691:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   1692:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   1693:                                /* reset k0-th bit */
                   1694:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   1695:                                break;
                   1696:                        default:
                   1697:                                f->w = 0; break;
                   1698:                }
                   1699:        } else
                   1700:                f->w = 0;
                   1701:
                   1702:        if ( !f->w ) {
                   1703:                fd = f->b;
                   1704:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   1705:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   1706:        }
                   1707:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   1708:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   1709:
                   1710:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   1711:
                   1712:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   1713:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1714:                if ( i < i0 ) continue;
                   1715:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   1716:                /* set i-th bit */
                   1717:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   1718:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   1719:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   1720:                /* reset i-th bit */
                   1721:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   1722:        }
                   1723:
                   1724:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   1725: PENTA:
                   1726:        for ( i = 1; i < d; i++ ) {
                   1727:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1728:                if ( i < i0 ) continue;
                   1729:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   1730:                /* set i-th bit */
                   1731:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   1732:                for ( j = i+1; j < d; j++ ) {
                   1733:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   1734:                        if ( j < j0 ) continue;
                   1735:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   1736:                        /* set j-th bit */
                   1737:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   1738:                        for ( k = j+1; k < d; k++ ) {
                   1739:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1740:                                if ( k < k0 ) continue;
                   1741:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   1742:                                /* set k-th bit */
                   1743:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   1744:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   1745:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   1746:                                /* reset k-th bit */
                   1747:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   1748:                        }
                   1749:                        /* reset j-th bit */
                   1750:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   1751:                }
                   1752:                /* reset i-th bit */
                   1753:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   1754:        }
                   1755:        /* exhausted */
                   1756:        return 1;
                   1757: }
                   1758:
                   1759: /*
                   1760:  * f = an irreducible trinomial or pentanomial of degree d 'after' f
                   1761:  *
                   1762:  * searching strategy:
                   1763:  *   trinomial x^d+x^i+1:
                   1764:  *         i is as small as possible.
                   1765:  *   trinomial x^d+x^i+x^j+x^k+1:
                   1766:  *         i is as small as possible.
                   1767:  *         For such i, j is as small as possible.
                   1768:  *         For such i and j, 'k' is as small as possible.
                   1769:  *
                   1770:  * return value : 0  --- exists
                   1771:  *                1  --- does not exist (exhaustion)
                   1772:  */
                   1773:
                   1774: int _generate_good_irreducible_polynomial(UP2 f,int d)
                   1775: {
                   1776:        int ret,i,j,k,nz,i0,j0,k0;
                   1777:        int w;
                   1778:        unsigned int *fd;
                   1779:
                   1780:        /*
                   1781:         * if f = x^d+x^i+1 then i0 <- i, j0 <- 0, k0 <-0.
                   1782:         * if f = x^d+x^k+x^j+x^i+1 (k>j>i) then i0 <- i, j0 <- j, k0 <-k.
                   1783:         * otherwise i0,j0,k0 is set to 0.
                   1784:         */
                   1785:
                   1786:        fd = f->b;
                   1787:        w = (d>>5)+1;
                   1788:        if ( f->w && (d==degup2(f)) ) {
                   1789:                for ( nz = 0, i = d; i >= 0; i-- )
                   1790:                        if ( fd[i>>5]&(1<<(i&31)) ) nz++;
                   1791:                switch ( nz ) {
                   1792:                        case 3:
                   1793:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   1794:                                /* reset i0-th bit */
                   1795:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   1796:                                j0 = k0 = 0;
                   1797:                                break;
                   1798:                        case 5:
                   1799:                                for ( i0 = 1; !(fd[i0>>5]&(1<<(i0&31))) ; i0++ );
                   1800:                                /* reset i0-th bit */
                   1801:                                fd[i0>>5] &= ~(1<<(i0&31));
                   1802:                                for ( j0 = i0+1; !(fd[j0>>5]&(1<<(j0&31))) ; j0++ );
                   1803:                                /* reset j0-th bit */
                   1804:                                fd[j0>>5] &= ~(1<<(j0&31));
                   1805:                                for ( k0 = j0+1; !(fd[k0>>5]&(1<<(k0&31))) ; k0++ );
                   1806:                                /* reset k0-th bit */
                   1807:                                fd[k0>>5] &= ~(1<<(k0&31));
                   1808:                                break;
                   1809:                        default:
                   1810:                                f->w = 0; break;
                   1811:                }
                   1812:        } else
                   1813:                f->w = 0;
                   1814:
                   1815:        if ( !f->w ) {
                   1816:                fd = f->b;
                   1817:                f->w = w; fd[0] |= 1; fd[d>>5] |= (1<<(d&31));
                   1818:                i0 = j0 = k0 = 0;
                   1819:        }
                   1820:        /* if j0 > 0 then f is already a pentanomial */
                   1821:        if ( j0 > 0 ) goto PENTA;
                   1822:
                   1823:        /* searching for an irreducible trinomial */
                   1824:
                   1825:        for ( i = 1; 2*i <= d; i++ ) {
                   1826:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1827:                if ( i < i0 ) continue;
                   1828:                if ( i == i0 ) { i0 = 0; continue; }
                   1829:                /* set i-th bit */
                   1830:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   1831:                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   1832:                if ( ret == 1 ) return 0;
                   1833:                /* reset i-th bit */
                   1834:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   1835:        }
                   1836:
                   1837:        /* searching for an irreducible pentanomial */
                   1838: PENTA:
                   1839:        for ( i = 3; i < d; i++ ) {
                   1840:                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1841:                if ( i < i0 ) continue;
                   1842:                if ( i == i0 ) i0 = 0;
                   1843:                /* set i-th bit */
                   1844:                fd[i>>5] |= (1<<(i&31));
                   1845:                for ( j = 2; j < i; j++ ) {
                   1846:                        /* skip the polynomials 'before' f */
                   1847:                        if ( j < j0 ) continue;
                   1848:                        if ( j == j0 ) j0 = 0;
                   1849:                        /* set j-th bit */
                   1850:                        fd[j>>5] |= (1<<(j&31));
                   1851:                        for ( k = 1; k < j; k++ ) {
                   1852:                                /* skip the polynomials 'before' f */
                   1853:                                if ( k < k0 ) continue;
                   1854:                                else if ( k == k0 ) { k0 = 0; continue; }
                   1855:                                /* set k-th bit */
                   1856:                                fd[k>>5] |= (1<<(k&31));
                   1857:                                ret = irredcheck_dddup2(f);
                   1858:                                if ( ret == 1 ) return 0;
                   1859:                                /* reset k-th bit */
                   1860:                                fd[k>>5] &= ~(1<<(k&31));
                   1861:                        }
                   1862:                        /* reset j-th bit */
                   1863:                        fd[j>>5] &= ~(1<<(j&31));
                   1864:                }
                   1865:                /* reset i-th bit */
                   1866:                fd[i>>5] &= ~(1<<(i&31));
                   1867:        }
                   1868:        /* exhausted */
                   1869:        return 1;
                   1870: }

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