[BACK]Return to Q.c CVS log [TXT][DIR] Up to [local] / OpenXM_contrib2 / asir2018 / engine

Diff for /OpenXM_contrib2/asir2018/engine/Q.c between version 1.4 and 1.17

version 1.4, 2018/09/25 07:36:01 version 1.17, 2020/01/09 01:47:41
Line 1 
Line 1 
   /* $OpenXM: OpenXM_contrib2/asir2018/engine/Q.c,v 1.16 2019/05/22 02:41:16 noro Exp $ */
 #include "ca.h"  #include "ca.h"
 #include "gmp.h"  #include "gmp.h"
 #include "base.h"  #include "base.h"
 #include "inline.h"  #include "inline.h"
   
 mpz_t ONEMPZ;  mpz_t ONEMPZ;
 Z ONE;  extern Z ONE;
 int lf_lazy;  int lf_lazy;
 Z current_mod_lf;  Z current_mod_lf;
 int current_mod_lf_size;  int current_mod_lf_size;
 gmp_randstate_t GMP_RAND;  gmp_randstate_t GMP_RAND;
   
   #define F4_INTRAT_PERIOD 4
   
   extern int DP_Print;
   
 void isqrtz(Z a,Z *r);  void isqrtz(Z a,Z *r);
 void bshiftz(Z a,int n,Z *r);  void bshiftz(Z a,int n,Z *r);
   
Line 25  void gc_free(void *p,size_t size)
Line 30  void gc_free(void *p,size_t size)
   
 void init_gmpq()  void init_gmpq()
 {  {
   mp_set_memory_functions(Risa_GC_malloc_atomic,gc_realloc,gc_free);    mp_set_memory_functions(Risa_GC_malloc,gc_realloc,gc_free);
   
   mpz_init(ONEMPZ); mpz_set_ui(ONEMPZ,1); MPZTOZ(ONEMPZ,ONE);    mpz_init(ONEMPZ); mpz_set_ui(ONEMPZ,1); MPZTOZ(ONEMPZ,ONE);
   gmp_randinit_default(GMP_RAND);    gmp_randinit_default(GMP_RAND);
 }  }
   
   void printexpr(VL,Obj);
   
 void pmat(Z **a,int row,int col)  void pmat(Z **a,int row,int col)
 {  {
   int i,j;    int i,j;
   
   for ( i = 0; i < row; i++, printf("\n") )    for ( i = 0; i < row; i++, printf("\n") )
     for ( j = 0; j < col; j++, printf(" ") )      for ( j = 0; j < col; j++, printf(" ") )
       printexpr(CO,a[i][j]);        printexpr(CO,(Obj)a[i][j]);
   printf("\n");    printf("\n");
 }  }
   
Line 353  void pwrz(Z n1,Z n,Z *nr)
Line 360  void pwrz(Z n1,Z n,Z *nr)
   } else if ( !smallz(n) ) {    } else if ( !smallz(n) ) {
     error("exponent too big."); *nr = 0;      error("exponent too big."); *nr = 0;
   } else if ( n1->z && mpz_sgn(BDY((Z)n))>0 ) {    } else if ( n1->z && mpz_sgn(BDY((Z)n))>0 ) {
     mpz_init(z); mpz_pow_ui(z,BDY(n1),QTOS(n)); MPZTOZ(z,*nr);      mpz_init(z); mpz_pow_ui(z,BDY(n1),ZTOS(n)); MPZTOZ(z,*nr);
   } else {    } else {
     MPZTOMPQ(BDY(n1),q); MPQTOQ(q,r);      MPZTOMPQ(BDY(n1),q); MPQTOQ(q,r);
     pwrq(r,(Q)n,&p); *nr = (Z)p;      pwrq(r,(Q)n,&p); *nr = (Z)p;
Line 508  void factorialz(unsigned int n,Z *nr)
Line 515  void factorialz(unsigned int n,Z *nr)
 {  {
   mpz_t a;    mpz_t a;
   mpz_init(a);    mpz_init(a);
   mpz_fac_ui(a,n);    mpz_fac_ui(a,(unsigned long)n);
   MPZTOZ(a,*nr);    MPZTOZ(a,*nr);
 }  }
   
Line 551  void subq(Q n1,Q n2,Q *nr)
Line 558  void subq(Q n1,Q n2,Q *nr)
   
   if ( !n1 ) {    if ( !n1 ) {
     if ( !n2 ) *nr = 0;      if ( !n2 ) *nr = 0;
     else if ( n1->z ) chsgnz((Z)n1,(Z *)nr);      else if ( n2->z ) chsgnz((Z)n2,(Z *)nr);
     else {      else {
         mpq_init(t); mpq_neg(t,BDY(n2)); MPQTOQ(t,*nr);          mpq_init(t); mpq_neg(t,BDY(n2)); MPQTOQ(t,*nr);
       }        }
Line 648  void pwrq(Q n1,Q n,Q *nr)
Line 655  void pwrq(Q n1,Q n,Q *nr)
   } else if ( !smallz((Z)n) ) {    } else if ( !smallz((Z)n) ) {
     error("exponent too big."); *nr = 0;      error("exponent too big."); *nr = 0;
   } else {    } else {
     e = QTOS(n);      e = ZTOS(n);
     if ( e < 0 ) {      if ( e < 0 ) {
       e = -e;        e = -e;
       if ( n1->z ) {        if ( n1->z ) {
Line 705  void mkbc(int n,Z *t)
Line 712  void mkbc(int n,Z *t)
   Z c,d,iq;    Z c,d,iq;
   
   for ( t[0] = ONE, i = 1; i <= n/2; i++ ) {    for ( t[0] = ONE, i = 1; i <= n/2; i++ ) {
     STOQ(n-i+1,c); mulz(t[i-1],c,&d);      STOZ(n-i+1,c); mulz(t[i-1],c,&d);
     STOQ(i,iq); divsz(d,iq,&t[i]);      STOZ(i,iq); divsz(d,iq,&t[i]);
   }    }
   for ( ; i <= n; i++ )    for ( ; i <= n; i++ )
     t[i] = t[n-i];      t[i] = t[n-i];
Line 755  void lgp(P p,Z *g,Z *l);
Line 762  void lgp(P p,Z *g,Z *l);
   
 void ptozp(P p,int sgn,Q *c,P *pr)  void ptozp(P p,int sgn,Q *c,P *pr)
 {  {
   Z nm,dn;    Z nm,dn,nm1;
   
   if ( !p ) {    if ( !p ) {
     *c = 0; *pr = 0;      *c = 0; *pr = 0;
   } else {    } else {
     lgp(p,&nm,&dn);      lgp(p,&nm,&dn);
       if ( sgn < 0 ) {
         chsgnz(nm,&nm1); nm = nm1;
       }
     divz(nm,dn,(Z *)c);      divz(nm,dn,(Z *)c);
     divsp(CO,p,(P)*c,pr);      divsp(CO,p,(P)*c,pr);
   }    }
Line 884  unsigned int remqi(Q a,unsigned int mod)
Line 894  unsigned int remqi(Q a,unsigned int mod)
   return c;    return c;
 }  }
   
 extern int DP_Print;  
   
 #define F4_INTRAT_PERIOD 8  
   
 int generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,Z *dn,int **rindp,int **cindp)  int generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,Z *dn,int **rindp,int **cindp)
 {  {
   int **wmat;    int **wmat;
Line 897  int generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,Z *dn,int **rin
Line 903  int generic_gauss_elim(MAT mat,MAT *nm,Z *dn,int **rin
   int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;    int row,col,ind,md,i,j,k,l,t,t1,rank,rank0,inv;
   MAT r,crmat;    MAT r,crmat;
   int ret;    int ret;
     MAT mat2,nm2;
     Z dn2;
     int *rind2,*cind2;
     int ret2;
   
   #if SIZEOF_LONG == 8
     ret = generic_gauss_elim64(mat,nm,dn,rindp,cindp);
     return ret;
   #endif
   bmat = (Z **)mat->body;    bmat = (Z **)mat->body;
   row = mat->row; col = mat->col;    row = mat->row; col = mat->col;
   wmat = (int **)almat(row,col);    wmat = (int **)almat(row,col);
Line 1174  int generic_gauss_elim_direct(MAT mat,MAT *nm,Z *dn,in
Line 1188  int generic_gauss_elim_direct(MAT mat,MAT *nm,Z *dn,in
   return rank;    return rank;
 }  }
   
   int mpz_intmtoratm(mpz_t **mat,int row,int col,mpz_t md,mpz_t **nm,mpz_t dn)
   {
     mpz_t t,s,b,u,nm1,dn1;
     int i,j,k,l,ret;
     mpz_t *mi,*nmk;
   
     if ( UNIMPZ(md) )
       return 0;
     mpz_init(t); mpz_init(s); mpz_init(b); mpz_init(u);
     mpz_init(nm1); mpz_init(dn1);
     mpz_fdiv_q_2exp(t,md,1); mpz_sqrt(s,t); mpz_fdiv_q_2exp(b,s,64);
     if ( !mpz_sgn(b) ) mpz_set_ui(b,1);
     mpz_set_ui(dn,1);
     for ( i = 0; i < row; i++ )
       for ( j = 0, mi = mat[i]; j < col; j++ )
         if ( mpz_sgn(mi[j]) ) {
           mpz_mul(s,mi[j],dn);
           mpz_mod(u,s,md);
           ret = mpz_inttorat(u,md,b,nm1,dn1);
           if ( !ret )
             return 0;
           else {
             if ( !UNIMPZ(dn1) ) {
               for ( k = 0; k < i; k++ )
                 for ( l = 0, nmk = nm[k]; l < col; l++ ) mpz_mul(nmk[l],nmk[l],dn1);
               for ( l = 0, nmk = nm[i]; l < j; l++ ) mpz_mul(nmk[l],nmk[l],dn1);
             }
             mpz_set(nm[i][j],nm1);
             mpz_mul(dn,dn,dn1);
           }
         }
     return 1;
   }
   
 int intmtoratm(MAT mat,Z md,MAT nm,Z *dn)  int intmtoratm(MAT mat,Z md,MAT nm,Z *dn)
 {  {
   Z t,s,b,dn0,dn1,nm1,q,u,unm,udn,dmy;    Z t,s,b,dn0,dn1,nm1,q,u,unm,udn,dmy;
Line 1184  int intmtoratm(MAT mat,Z md,MAT nm,Z *dn)
Line 1232  int intmtoratm(MAT mat,Z md,MAT nm,Z *dn)
     return 0;      return 0;
   row = mat->row; col = mat->col;    row = mat->row; col = mat->col;
   bshiftz(md,1,&t);    bshiftz(md,1,&t);
   isqrtz(t,&s);    isqrt(t,&s);
   bshiftz(s,64,&b);    bshiftz(s,64,&b);
   if ( !b ) b = ONE;    if ( !b ) b = ONE;
   dn0 = ONE;    dn0 = ONE;
Line 1274  int intvtoratv(Z *v,int n,Z md,Z b,Z *nm,Z *dn)
Line 1322  int intvtoratv(Z *v,int n,Z md,Z b,Z *nm,Z *dn)
   
 /* assuming 0 < c < m */  /* assuming 0 < c < m */
   
   int mpz_inttorat(mpz_t c,mpz_t m,mpz_t b,mpz_t nm,mpz_t dn)
   {
     mpz_t u1,v1,u2,v2,r1,r2;
     mpz_t q,t;
   
     mpz_init_set_ui(u1,0); mpz_init_set_ui(v1,1);
     mpz_init_set(u2,m); mpz_init_set(v2,c);
     mpz_init(q); mpz_init(t); mpz_init(r1); mpz_init(r2);
     while ( mpz_cmp(v2,b) >= 0 ) {
       /* r2 = u2-q*v2 */
       mpz_fdiv_qr(q,r2,u2,v2);
       mpz_set(u2,v2); mpz_set(v2,r2);
       /* r1 = u1-q*v1 */
       mpz_mul(t,q,v1); mpz_sub(r1,u1,t);
       mpz_set(u1,v1); mpz_set(v1,r1);
     }
     if ( mpz_cmp(v1,b) >= 0 ) return 0;
     else {
       mpz_gcd(t,v1,v2);
       if ( UNIMPZ(t) )
         mpz_set_ui(r1,0);
       else {
         /* v1 /= t, v2 /= t, t=c*v1-v2, r1=t%m */
         mpz_divexact(v1,v1,t); mpz_divexact(v2,v2,t);
         mpz_mul(t,c,v1); mpz_sub(t,t,v2); mpz_mod(r1,t,m);
       }
       if ( mpz_sgn(r1) ) return 0;
       if ( mpz_sgn(v1)<0  ) {
         mpz_neg(dn,v1); mpz_neg(nm,v2);
       } else {
         mpz_set(dn,v1); mpz_set(nm,v2);
       }
       return 1;
     }
   }
   
 int inttorat(Z c,Z m,Z b,Z *nmp,Z *dnp)  int inttorat(Z c,Z m,Z b,Z *nmp,Z *dnp)
 {  {
   Z qq,t,u1,v1,r1;    Z qq,t,s,r,u1,v1,r1;
   Z q,u2,v2,r2;    Z q,u2,v2,r2;
   
   u1 = 0; v1 = ONE; u2 = m; v2 = c;    u1 = 0; v1 = ONE; u2 = m; v2 = c;
Line 1286  int inttorat(Z c,Z m,Z b,Z *nmp,Z *dnp)
Line 1370  int inttorat(Z c,Z m,Z b,Z *nmp,Z *dnp)
   }    }
   if ( cmpz(v1,b) >= 0 ) return 0;    if ( cmpz(v1,b) >= 0 ) return 0;
   else {    else {
     if ( mpz_sgn(BDY(v1))<0  ) {      /* reduction and check */
       chsgnz(v1,dnp); chsgnz(v2,nmp);      /* v2/v1 = u2/u1, c*u1-u2 = 0 mod m? */
       gcdz(v1,v2,&t);
       if ( UNIZ(t) ) {
         u1 = v1; u2 = v2; r = 0;
     } else {      } else {
       *dnp = v1; *nmp = v2;        divsz(v1,t,&u1); divsz(v2,t,&u2);
         mulz(c,u1,&t); subz(t,u2,&s); remz(s,m,&r);
     }      }
       if ( r ) return 0;
       if ( mpz_sgn(BDY(u1))<0  ) {
         chsgnz(u1,dnp); chsgnz(u2,nmp);
       } else {
         *dnp = u1; *nmp = u2;
       }
     return 1;      return 1;
   }    }
 }  }
   
 extern int f4_nocheck;  extern int f4_nocheck;
   
   int mpz_gensolve_check(MAT mat,mpz_t **nm,mpz_t dn,int rank,int clen,int *rind,int *cind)
   {
     int row,col,i,j,k,l;
     mpz_t t;
     mpz_t *w;
     Z *mati;
     mpz_t *nmk;
   
     if ( f4_nocheck ) return 1;
     row = mat->row; col = mat->col;
     w = (mpz_t *)MALLOC(clen*sizeof(mpz_t));
     mpz_init(t);
     for ( i = 0; i < clen; i++ ) mpz_init(w[i]);
     for ( i = 0; i < row; i++ ) {
       mati = (Z *)mat->body[i];
       for ( l = 0; l < clen; l++ ) mpz_set_ui(w[l],0);
       for ( k = 0; k < rank; k++ )
         for ( l = 0, nmk = (mpz_t *)nm[k]; l < clen; l++ ) {
           /* w[l] += mati[rind[k]]*nmk[k] */
           if ( mati[rind[k]] ) mpz_addmul(w[l],BDY(mati[rind[k]]),nmk[l]);
         }
       for ( j = 0; j < clen; j++ ) {
         if ( mati[cind[j]] ) mpz_mul(t,dn,BDY(mati[cind[j]]));
         else mpz_set_ui(t,0);
         if ( mpz_cmp(w[j],t) ) break;
       }
       if ( j != clen ) break;
     }
     if ( i != row ) return 0;
     else return 1;
   }
   
 int gensolve_check(MAT mat,MAT nm,Z dn,int *rind,int *cind)  int gensolve_check(MAT mat,MAT nm,Z dn,int *rind,int *cind)
 {  {
   int row,col,rank,clen,i,j,k,l;    int row,col,rank,clen,i,j,k,l;
Line 1365  void isqrtz(Z a,Z *r)
Line 1491  void isqrtz(Z a,Z *r)
   Z two;    Z two;
   
   if ( !a ) *r = 0;    if ( !a ) *r = 0;
   else if ( UNIQ(a) ) *r = ONE;    else if ( UNIZ(a) ) *r = ONE;
   else {    else {
     k = z_bits((Q)a); /* a <= 2^k-1 */      k = z_bits((Q)a); /* a <= 2^k-1 */
     bshiftz(ONE,-((k>>1)+(k&1)),&x); /* a <= x^2 */      bshiftz(ONE,-((k>>1)+(k&1)),&x); /* a <= x^2 */
     STOQ(2,two);      STOZ(2,two);
     while ( 1 ) {      while ( 1 ) {
       pwrz(x,two,&t);        pwrz(x,two,&t);
       if ( cmpz(t,a) <= 0 ) {        if ( cmpz(t,a) <= 0 ) {
Line 1487  int generic_gauss_elim_hensel(MAT mat,MAT *nmmat,Z *dn
Line 1613  int generic_gauss_elim_hensel(MAT mat,MAT *nmmat,Z *dn
   Z wn;    Z wn;
   Z wq;    Z wq;
   
   #if SIZEOF_LONG == 8
     return generic_gauss_elim_hensel64(mat,nmmat,dn,rindp,cindp,0);
   #endif
 init_eg(&eg_mul1); init_eg(&eg_mul2);  init_eg(&eg_mul1); init_eg(&eg_mul2);
   a0 = (Z **)mat->body;    a0 = (Z **)mat->body;
   row = mat->row; col = mat->col;    row = mat->row; col = mat->col;
   w = (int **)almat(row,col);    w = (int **)almat(row,col);
   for ( ind = 0; ; ind++ ) {    for ( ind = 0; ; ind++ ) {
     md = get_lprime(ind);      md = get_lprime(ind);
     STOQ(md,mdq);      STOZ(md,mdq);
     for ( i = 0; i < row; i++ )      for ( i = 0; i < row; i++ )
       for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
         wi[j] = remqi((Q)ai[j],md);          wi[j] = remqi((Q)ai[j],md);
Line 1599  get_eg(&tmp2); add_eg(&eg_mul2,&tmp1,&tmp2);
Line 1728  get_eg(&tmp2); add_eg(&eg_mul2,&tmp1,&tmp2);
                 if ( !cinfo[j] )                  if ( !cinfo[j] )
                   cind[k++] = j;                    cind[k++] = j;
               return rank;                return rank;
             }              } else
                 goto reset;
           } else {            } else {
   reset:
             period = period*3/2;              period = period*3/2;
             count = 0;              count = 0;
           }            }
Line 1636  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
Line 1767  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
   Z wq;    Z wq;
   DP m;    DP m;
   
   #if SIZEOF_LONG == 8
     return generic_gauss_elim_hensel64(mat,nmmat,dn,rindp,cindp,mb);
   #endif
   a0 = (Z **)mat->body;    a0 = (Z **)mat->body;
   row = mat->row; col = mat->col;    row = mat->row; col = mat->col;
   w = (int **)almat(row,col);    w = (int **)almat(row,col);
   for ( ind = 0; ; ind++ ) {    for ( ind = 0; ; ind++ ) {
     md = get_lprime(ind);      md = get_lprime(ind);
     STOQ(md,mdq);      STOZ(md,mdq);
     for ( i = 0; i < row; i++ )      for ( i = 0; i < row; i++ )
       for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )        for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
         wi[j] = remqi((Q)ai[j],md);          wi[j] = remqi((Q)ai[j],md);
Line 1708  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
Line 1842  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
         for ( i = 0; i < rank; i++ )          for ( i = 0; i < rank; i++ )
           for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )            for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
             wi[j] = remqi((Q)bi[j],md);              wi[j] = remqi((Q)bi[j],md);
         /* wc = A^(-1)wc; wc is normalized */          /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
         solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,1);          solve_by_lu_mod(w,rank,md,wc,ri,0);
         /* x += q*wc */          /* x += q*wc */
         for ( i = 0; i < rank; i++ )          for ( i = 0; i < rank; i++ )
           for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) mul1addtoz(q,wi[j],&x[i][j]);            for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ ) mul1addtoz(q,wi[j],&x[i][j]);
Line 1722  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
Line 1856  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
               mpz_init_set(uz,BDY(b[i][j]));                mpz_init_set(uz,BDY(b[i][j]));
             else              else
               mpz_init_set_ui(uz,0);                mpz_init_set_ui(uz,0);
             for ( k = 0; k < rank; k++ ) {              for ( k = 0; k < rank; k++ )
               if ( a[i][k] && wc[k][j] ) {                if ( a[i][k] && wc[k][j] )
                 if ( wc[k][j] < 0 )  
                   mpz_addmul_ui(uz,BDY(a[i][k]),-wc[k][j]);  
                 else  
                   mpz_submul_ui(uz,BDY(a[i][k]),wc[k][j]);                    mpz_submul_ui(uz,BDY(a[i][k]),wc[k][j]);
               }  
             }  
             MPZTOZ(uz,u);              MPZTOZ(uz,u);
             divsz(u,mdq,&b[i][j]);              divsz(u,mdq,&b[i][j]);
           }            }
   
         count++;          count++;
         /* q = q*md */          /* q = q*md */
         mulz(q,mdq,&u); q = u;          mulz(q,mdq,&u); q = u;
Line 1752  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
Line 1882  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
                 if ( !cinfo[j] )                  if ( !cinfo[j] )
                   cind[k++] = j;                    cind[k++] = j;
               return rank;                return rank;
               } else
                 goto reset;
             } else {
   reset:
               period = period*3/2;
               count = 0;
             }
           }
         }
     }
   }
   
   #if SIZEOF_LONG == 8
   mp_limb_t remqi64(Q a,mp_limb_t mod)
   {
     mp_limb_t c,nm,dn;
     mpz_t r;
   
     if ( !a ) return 0;
     else if ( a->z ) {
       mpz_init(r);
       c = mpz_fdiv_r_ui(r,BDY((Z)a),mod);
     } else {
       mpz_init(r);
       nm = mpz_fdiv_r_ui(r,mpq_numref(BDY(a)),mod);
       dn = mpz_fdiv_r_ui(r,mpq_denref(BDY(a)),mod);
       dn = invmod64(dn,mod);
       c = mulmod64(nm,dn,mod);
     }
     return c;
   }
   
   int generic_gauss_elim_mod64(mp_limb_t **mat,int row,int col,mp_limb_t md,int *colstat);
   mp_limb_t get_lprime64(int ind);
   
   void mpz_print(mpz_t a)
   {
     mpz_out_str(stdout,10,a); printf("\n");
   }
   
   void mpz_printmat(mpz_t **a,int row,int col)
   {
     int i,j;
     for ( i = 0; i < row; i++ ) {
       for ( j = 0; j < col; j++ ) {
         mpz_out_str(stdout,10,a[i][j]); printf(" ");
       }
       printf("\n");
     }
   }
   
   mpz_t **mpz_allocmat(int row,int col)
   {
     mpz_t **p;
     int i,j;
   
     p = (mpz_t **)MALLOC(row*sizeof(mpz_t *));
     for ( i = 0; i < row; i++ ) {
       p[i] = (mpz_t *)MALLOC(col*sizeof(mpz_t));
       for ( j = 0; j < col; j++ ) mpz_init(p[i][j]);
     }
     return p;
   }
   
   #if 1
   int generic_gauss_elim64(MAT mat,MAT *nm,Z *dn,int **rindp,int **cindp)
   {
     mp_limb_t **wmat;
     mp_limb_t *wmi;
     mp_limb_t md,inv,t,t1;
     Z z;
     Z **bmat,*bmi;
     mpz_t **tmat,**num;
     mpz_t *tmi;
     mpz_t den;
     mpz_t q,m1,m3,s,u;
     int *colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
     int row,col,ind,i,j,k,l,rank,rank0;
     MAT r;
     int ret;
   
     bmat = (Z **)mat->body;
     row = mat->row; col = mat->col;
     wmat = (mp_limb_t **)almat64(row,col);
     colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
     wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
     mpz_init(m1); mpz_init(m3); mpz_init(den);
     for ( ind = 0; ; ind++ ) {
       if ( DP_Print ) {
         fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
       }
       md = get_lprime64(ind);
       for ( i = 0; i < row; i++ )
         for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
           wmi[j] = bmi[j]==0?0:mpz_fdiv_ui(BDY(bmi[j]),md);
       rank = generic_gauss_elim_mod64(wmat,row,col,md,wcolstat);
       if ( !ind ) {
   RESET:
         mpz_set_ui(m1,md);
         rank0 = rank;
         bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
         // crmat
         tmat = mpz_allocmat(rank,col-rank);
         //
         num = mpz_allocmat(rank,col-rank);
         for ( i = 0; i < rank; i++ )
           for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
             if ( !colstat[j] ) { mpz_set_ui(tmi[k],wmi[j]); k++; }
       } else {
         if ( rank < rank0 ) {
           if ( DP_Print ) {
             fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
             fflush(asir_out);
           }
           continue;
         } else if ( rank > rank0 ) {
           if ( DP_Print ) {
             fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
             fflush(asir_out);
           }
           goto RESET;
         } else {
           for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
           if ( j < col ) {
             if ( DP_Print ) {
               fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
               fflush(asir_out);
             }
             goto RESET;
           }
         }
   
         inv = invmod64(mpz_fdiv_ui(m1,md),md);
         mpz_mul_ui(m3,m1,md);
         for ( i = 0; i < rank; i++ )
           for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
             if ( !colstat[j] ) {
               if ( mpz_sgn(tmi[k]) ) {
               /* f3 = f1+m1*(m1 mod md)^(-1)*(f2 - f1 mod md) */
                 t = mpz_fdiv_ui(tmi[k],md);
                 if ( wmi[j] >= t ) t = wmi[j]-t;
                 else t = md-(t-wmi[j]);
                 mpz_addmul_ui(tmi[k],m1,mulmod64(t,inv,md));
               } else if ( wmi[j] ) {
               /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                 mpz_mul_ui(tmi[k],m1,mulmod64(wmi[j],inv,md));
             }              }
               k++;
             }
         mpz_set(m1,m3);
         if ( ind % F4_INTRAT_PERIOD )
           ret = 0;
         else
           ret = mpz_intmtoratm(tmat,rank,col-rank,m1,num,den);
         if ( ret ) {
           *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
           *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
           for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
             if ( colstat[j] ) rind[k++] = j;
             else cind[l++] = j;
           if ( mpz_gensolve_check(mat,num,den,rank,col-rank,rind,cind) ) {
             MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
             for ( i = 0; i < rank; i++ )
               for ( j = 0; j < col-rank; j++ ) {
                 MPZTOZ(num[i][j],z); BDY(r)[i][j] = z;
               }
             MPZTOZ(den,*dn);
             return rank;
           }
         }
       }
     }
   }
   #else
   int generic_gauss_elim64(MAT mat,MAT *nm,Z *dn,int **rindp,int **cindp)
   {
     mp_limb_t **wmat;
     mp_limb_t *wmi;
     mp_limb_t md,inv,t,t1;
     Z **bmat,**tmat,*bmi,*tmi;
     Z q,m1,m2,m3,s,u;
     int *colstat,*wcolstat,*rind,*cind;
     int row,col,ind,i,j,k,l,rank,rank0;
     MAT r,crmat;
     int ret;
   
     bmat = (Z **)mat->body;
     row = mat->row; col = mat->col;
     wmat = (mp_limb_t **)almat64(row,col);
     colstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
     wcolstat = (int *)MALLOC_ATOMIC(col*sizeof(int));
     for ( ind = 0; ; ind++ ) {
       if ( DP_Print ) {
         fprintf(asir_out,"."); fflush(asir_out);
       }
       md = get_lprime64(ind);
       for ( i = 0; i < row; i++ )
         for ( j = 0, bmi = bmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
           wmi[j] = remqi64((Q)bmi[j],md);
       rank = generic_gauss_elim_mod64(wmat,row,col,md,wcolstat);
       if ( !ind ) {
   RESET:
         UTOZ(md,m1);
         rank0 = rank;
         bcopy(wcolstat,colstat,col*sizeof(int));
         MKMAT(crmat,rank,col-rank);
         MKMAT(r,rank,col-rank); *nm = r;
         tmat = (Z **)crmat->body;
         for ( i = 0; i < rank; i++ )
           for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
             if ( !colstat[j] ) { UTOZ(wmi[j],tmi[k]); k++; }
       } else {
         if ( rank < rank0 ) {
           if ( DP_Print ) {
             fprintf(asir_out,"lower rank matrix; continuing...\n");
             fflush(asir_out);
           }
           continue;
         } else if ( rank > rank0 ) {
           if ( DP_Print ) {
             fprintf(asir_out,"higher rank matrix; resetting...\n");
             fflush(asir_out);
           }
           goto RESET;
         } else {
           for ( j = 0; (j<col) && (colstat[j]==wcolstat[j]); j++ );
           if ( j < col ) {
             if ( DP_Print ) {
               fprintf(asir_out,"inconsitent colstat; resetting...\n");
               fflush(asir_out);
             }
             goto RESET;
           }
         }
   
         inv = invmod64(remqi64((Q)m1,md),md);
         UTOZ(md,m2); mulz(m1,m2,&m3);
         for ( i = 0; i < rank; i++ )
           for ( j = k = 0, tmi = tmat[i], wmi = wmat[i]; j < col; j++ )
             if ( !colstat[j] ) {
               if ( tmi[k] ) {
               /* f3 = f1+m1*(m1 mod m2)^(-1)*(f2 - f1 mod m2) */
                 t = remqi64((Q)tmi[k],md);
                 if ( wmi[j] >= t ) t = wmi[j]-t;
                 else t = md-(t-wmi[j]);
                 t1 = mulmod64(t,inv,md);
                 UTOZ(t1,u); mulz(m1,u,&s);
                 addz(tmi[k],s,&u); tmi[k] = u;
               } else if ( wmi[j] ) {
               /* f3 = m1*(m1 mod m2)^(-1)*f2 */
                 t = mulmod64(wmi[j],inv,md);
                 UTOZ(t,u); mulz(m1,u,&s); tmi[k] = s;
               }
               k++;
             }
         m1 = m3;
         if ( ind % F4_INTRAT_PERIOD )
           ret = 0;
         else
           ret = intmtoratm(crmat,m1,*nm,dn);
         if ( ret ) {
           *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
           *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((col-rank)*sizeof(int));
           for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
             if ( colstat[j] ) rind[k++] = j;
             else cind[l++] = j;
           if ( gensolve_check(mat,*nm,*dn,rind,cind) )
             return rank;
         }
       }
     }
   }
   #endif
   
   int generic_gauss_elim_hensel64(MAT mat,MAT *nmmat,Z *dn,int **rindp,int **cindp,DP *mb)
   {
     MAT r;
     Z z;
     Z **a0;
     Z *ai;
     mpz_t **a,**b,**x,**nm;
     mpz_t *bi,*xi;
     mpz_t q,u,den;
     mp_limb_t **w;
     mp_limb_t *wi;
     mp_limb_t **wc;
     mp_limb_t md;
     int row,col;
     int ind,i,j,k,l,li,ri,rank;
     int *cinfo,*rinfo;
     int *rind,*cind;
     int count;
     int ret;
     int period;
     DP m;
   
     a0 = (Z **)mat->body;
     row = mat->row; col = mat->col;
     w = (mp_limb_t **)almat64(row,col);
     for ( ind = 0; ; ind++ ) {
       md = get_lprime64(ind);
       for ( i = 0; i < row; i++ )
         for ( j = 0, ai = a0[i], wi = w[i]; j < col; j++ )
           wi[j] = remqi64((Q)ai[j],md);
   
       if ( DP_Print > 3 ) {
         fprintf(asir_out,"LU decomposition.."); fflush(asir_out);
       }
       rank = find_lhs_and_lu_mod64(w,row,col,md,&rinfo,&cinfo);
       if ( DP_Print > 3 ) {
         fprintf(asir_out,"done.\n"); fflush(asir_out);
       }
   
       if ( mb ) {
         /* this part is added for inv_or_split_dalg */
         for ( i = 0; i < col-1; i++ ) {
           if ( !cinfo[i] ) {
             m = mb[i];
             for ( j = i+1; j < col-1; j++ )
               if ( dp_redble(mb[j],m) )
                 cinfo[j] = -1;
           }
         }
       }
   
       a = (mpz_t **)mpz_allocmat(rank,rank); /* lhs mat */
       b = (mpz_t **)mpz_allocmat(rank,col-rank);
       for ( j = li = ri = 0; j < col; j++ )
         if ( cinfo[j] > 0 ) {
           /* the column is in lhs */
           for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
             w[i][li] = w[i][j];
             if ( a0[rinfo[i]][j] )
               mpz_set(a[i][li],BDY(a0[rinfo[i]][j]));
             else
               mpz_set_ui(a[i][li],0);
           }
           li++;
         } else if ( !cinfo[j] ) {
           /* the column is in rhs */
           for ( i = 0; i < rank; i++ ) {
             if ( a0[rinfo[i]][j] )
               mpz_set(b[i][ri],BDY(a0[rinfo[i]][j]));
             else
               mpz_set_ui(b[i][ri],0);
           }
           ri++;
         }
   
         /* solve Ax=B; A: rank x rank, B: rank x ri */
         /* algorithm
            c <- B
            x <- 0
            q <- 1
            do
              t <- A^(-1)c mod p
              x <- x+qt
              c <- (c-At)/p
              q <- qp
            end do
            then Ax-B=0 mod q and b=(B-Ax)/q hold after "do".
         */
         x = (mpz_t **)mpz_allocmat(rank,ri);
         nm = (mpz_t **)mpz_allocmat(rank,ri);
         wc = (mp_limb_t **)almat64(rank,ri);
         *rindp = rind = (int *)MALLOC_ATOMIC(rank*sizeof(int));
         *cindp = cind = (int *)MALLOC_ATOMIC((ri)*sizeof(int));
   
         period = F4_INTRAT_PERIOD;
         mpz_init_set_ui(q,1);
         mpz_init(u);
         mpz_init(den);
         for ( count = 0; ; ) {
           /* check Ax=B mod q */
           if ( DP_Print > 3 )
             fprintf(stderr,"o");
           /* wc = b mod md */
           for ( i = 0; i < rank; i++ )
             for ( j = 0, bi = b[i], wi = wc[i]; j < ri; j++ )
               wi[j] = mpz_fdiv_ui(bi[j],md);
           /* wc = A^(-1)wc; wc is not normalized */
           solve_by_lu_mod64(w,rank,md,wc,ri,0);
           /* x += q*wc */
           for ( i = 0; i < rank; i++ )
             for ( j = 0, wi = wc[i]; j < ri; j++ )
               if ( wi[j] > 0 )
                 mpz_addmul_ui(x[i][j],q,wi[j]);
               else if ( wi[j] < 0 )
                 mpz_submul_ui(x[i][j],q,-wi[j]);
           /* b =(b-A*wc)/md */
           for ( i = 0; i < rank; i++ )
             for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
               mpz_set(u,b[i][j]);
               for ( k = 0; k < rank; k++ ) {
                 if ( a[i][k] && wc[k][j] ) {
                   if ( wc[k][j] < 0 )
                     mpz_addmul_ui(u,a[i][k],-wc[k][j]);
                   else
                     mpz_submul_ui(u,a[i][k],wc[k][j]);
                 }
               }
               mpz_divexact_ui(b[i][j],u,md);
             }
           count++;
           /* q = q*md */
           mpz_mul_ui(q,q,md);
           if ( count == period ) {
             ret = mpz_intmtoratm(x,rank,ri,q,nm,den);
             if ( ret ) {
               for ( j = k = l = 0; j < col; j++ )
                 if ( cinfo[j] > 0 )
                   rind[k++] = j;
                 else if ( !cinfo[j] )
                   cind[l++] = j;
               ret = mpz_gensolve_check(mat,nm,den,rank,ri,rind,cind);
               if ( ret ) {
                 *rindp = rind;
                 *cindp = cind;
                 for ( j = k = 0; j < col; j++ )
                   if ( !cinfo[j] )
                     cind[k++] = j;
                 MKMAT(r,rank,ri); *nmmat = r;
                 for ( i = 0; i < rank; i++ )
                   for ( j = 0; j < ri; j++ ) {
                     MPZTOZ(nm[i][j],z); BDY(r)[i][j] = z;
                   }
                 MPZTOZ(den,*dn);
                 return rank;
               } else
                 goto reset;
           } else {            } else {
   reset:
               fprintf(stderr,"F");
             period = period*3/2;              period = period*3/2;
             count = 0;              count = 0;
           }            }
Line 1761  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
Line 2322  int generic_gauss_elim_hensel_dalg(MAT mat,DP *mb,MAT 
       }        }
   }    }
 }  }
   
   #endif
Legend:
Removed from v.1.4  
changed lines
  Added in v.1.17
FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>