New multiprecision integer arithmetic suite.
[u/mdw/catacomb] / mparena.c
diff --git a/mparena.c b/mparena.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4e02454
--- /dev/null
+++ b/mparena.c
@@ -0,0 +1,266 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * $Id: mparena.c,v 1.1 1999/11/17 18:02:16 mdw Exp $
+ *
+ * Allocation and freeing of MP buffers
+ *
+ * (c) 1999 Straylight/Edgeware
+ */
+
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
+ *
+ * This file is part of Catacomb.
+ *
+ * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Library General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ * 
+ * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Library General Public License for more details.
+ * 
+ * You should have received a copy of the GNU Library General Public
+ * License along with Catacomb; if not, write to the Free
+ * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA 02111-1307, USA.
+ */
+
+/*----- Revision history --------------------------------------------------* 
+ *
+ * $Log: mparena.c,v $
+ * Revision 1.1  1999/11/17 18:02:16  mdw
+ * New multiprecision integer arithmetic suite.
+ *
+ */
+
+/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
+
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+
+#include <mLib/alloc.h>
+#include <mLib/sub.h>
+
+#include "mparena.h"
+
+/*----- Default allocator -------------------------------------------------*/
+
+static void *defalloc(mparena *a, size_t sz) { return xmalloc(sz); }
+static void deffree(mparena *a, void *p) { free(p); }
+
+mparena_ops mparena_defops = { defalloc, deffree };
+
+/*----- Static variables --------------------------------------------------*/
+
+static mparena arena = { 0, &mparena_defops };
+
+#define MPARENA_RESOLVE(a) do {                                                \
+  if ((a) == MPARENA_GLOBAL)                                           \
+    (a) = &arena;                                                      \
+} while (0)
+
+/*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
+
+/* --- @tdump@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @mparena_node *n@ = pointer to tree node to dump
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Recursively dumps out the allocation tree.
+ */
+
+static void tdump(mparena_node *n)
+{
+  if (!n)
+    putchar('*');
+  else {
+    putchar('(');
+    tdump(n->left);
+    printf(", %u, ", n->v[0]);
+    tdump(n->right);
+    putchar(')');
+  }
+}
+
+/* --- @mparena_create@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @mparena *a@ = pointer to arena block
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Initializes an MP arena so that blocks can be allocated from
+ *             it.
+ */
+
+void mparena_create(mparena *a)
+{
+  a->root = 0;
+  a->ops = &mparena_defops;
+}
+
+/* --- @mparena_setops@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @mparena *a@ = pointer to arena block
+ *             @mparena_ops *ops@ = pointer to operations block or null
+ *
+ * Returns:    The previous operations block.
+ *
+ * Use:                Sets or queries the operations attached to an arena.
+ */
+
+mparena_ops *mparena_setops(mparena *a, mparena_ops *ops)
+{
+  mparena_ops *o;
+  MPARENA_RESOLVE(a);
+  o = a->ops;
+  if (ops)
+    a->ops = ops;
+  return (0);
+}
+
+/* --- @mparena_destroy@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @mparena *a@ = pointer to arena block
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Frees an MP arena, and all the vectors held within it.  The
+ *             blocks which are currently allocated can be freed into some
+ *             other arena.
+ */
+
+static void tfree(mparena *a, mparena_node *n)
+{
+  a->ops->free(a, n->v);
+  if (n->left)
+    tfree(a, n->left);
+  if (n->right)
+    tfree(a, n->right);
+  DESTROY(n);
+}
+
+void mparena_destroy(mparena *a)
+{
+  tfree(a, a->root);
+  a->root = 0;
+}
+
+/* --- @mpalloc@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @mparena *a@ = pointer to arena block
+ *             @size_t sz@ = number of digits required
+ *
+ * Returns:    Pointer to a suitably sized block.
+ *
+ * Use:                Allocates a lump of data suitable for use as an array of MP
+ *             digits.
+ */
+
+mpw *mpalloc(mparena *a, size_t sz)
+{
+  mparena_node **nn, *n;
+  mpw *v;
+
+  MPARENA_RESOLVE(a);
+  nn = &a->root;
+
+#ifdef notdef
+  printf("*** alloc %u\n", sz);
+  tdump(a->root); putchar('\n');
+#endif
+
+  /* --- First, find a block which is big enough --- */
+
+again:
+  n = *nn;
+  if (!n) {
+    v = a->ops->alloc(a, MPWS(sz + 1));
+    v[0] = sz;
+    return (v + 1);
+  }
+  if (n->v[0] < sz) {
+    nn = &n->right;
+    goto again;
+  }
+
+  /* --- Now try to find a smaller block which is suitable --- */
+
+  while (n->left && n->left->v[0] >= sz) {
+    nn = &n->left;
+    n = *nn;
+  }
+
+  /* --- If the block we've got is still too large, start digging --- */
+
+  if (n->v[0] >= sz * 2) {
+    nn = &n->left;
+    goto again;
+  }
+
+  /* --- I've now found a suitable block --- */
+
+  v = n->v;
+
+  /* --- Remove this node from the tree --- */
+
+  if (!n->left)
+    *nn = n->right;
+  else if (!n->right)
+    *nn = n->left;
+  else {
+    mparena_node *left = n->left;
+    mparena_node *p = *nn = n->right;
+    while (p->left)
+      p = p->left;
+    p->left = left;
+  }
+
+  /* --- Get rid of this node now --- */
+
+  DESTROY(n);
+  return (v + 1);
+}
+
+/* --- @mpfree@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @mparena *a@ = pointer to arena block
+ *             @mpw *v@ = pointer to allocated vector
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Returns an MP vector to an arena.  It doesn't have to be
+ *             returned to the arena from which it was allocated.
+ */
+
+void mpfree(mparena *a, mpw *v)
+{
+  mparena_node **nn, *n;
+  size_t sz = *--v;
+
+  MPARENA_RESOLVE(a);
+  nn = &a->root;
+
+  while (*nn) {
+    n = *nn;
+    if (n->v[0] > sz)
+      nn = &n->left;
+    else
+      nn = &n->right;
+  }
+
+  n = CREATE(mparena_node);
+  n->left = n->right = 0;
+  n->v = v;
+  *nn = n;
+
+#ifdef notdef
+  printf("*** free %u\n", sz);
+  tdump(a->root); putchar('\n');
+#endif
+}
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/