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#include "test.h"
#include "uint96.h"
/*
* Random words::
* node -p 'Array(32).fill(0).map(x => "0123456789abcdef".charAt(Math.random() * 16)).join("").replace(/(.){8,8}/g, "$& ")'
*/
/*
* Generate solutions:
* https://defuse.ca/big-number-calculator.htm
*/
static void basics()
{
uint96 a;
test_case("zero");
a = UINT96_ZERO;
assert_eq_xint(0, a.x[0]);
assert_eq_xint(0, a.x[1]);
assert_eq_xint(0, a.x[2]);
test_case("uint32&96 round-trip");
a = UINT96_FROM_UINT32(0x12345678);
assert_eq_xint(0, a.x[0]);
assert_eq_xint(0, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x12345678, a.x[2]);
test_case("bit-twiddling");
a = (uint96) { 0x00000001, 0x80000000, 0 };
assert_false(test_bit_96(&a, 0));
assert_false(test_bit_96(&a, 31));
assert_false(test_bit_96(&a, 32));
assert_true(test_bit_96(&a, 63));
assert_true(test_bit_96(&a, 64));
assert_false(test_bit_96(&a, 95));
set_bit_96(&a, 95);
assert_true(test_bit_96(&a, 95));
reset_bit_96(&a, 95);
assert_false(test_bit_96(&a, 95));
}
static void addition()
{
uint96 a;
test_case("addition");
/* Overflow */
a = (uint96) { .x = { -1, -1, -1 } };
assert_true(add_96_32(&a, 1));
assert_eq_uint(0, a.x[0]);
assert_eq_uint(0, a.x[1]);
assert_eq_uint(0, a.x[2]);
}
static void subtraction()
{
uint96 a;
test_case("subtraction");
/* Underflow */
a = (uint96) { .x = { 0, 0, 0 } };
assert_true(sub_96_32(&a, 1));
assert_eq_xint(0xffffffff, a.x[0]);
assert_eq_xint(0xffffffff, a.x[1]);
assert_eq_xint(0xffffffff, a.x[2]);
/* Random */
a = (uint96) { 0x594944e1, 0x6cec1220, 0x2ba1dba2 };
assert_false(sub_96_32(&a, 0x88e98f5c));
assert_eq_xint(0x594944e1, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x6cec121f, a.x[1]);
assert_eq_xint(0xa2b84c46, a.x[2]);
}
static void multiplication()
{
uint96 a;
test_case("multiplication");
a = (uint96) { .x = { 0, 0, 1 } };
assert_eq_int(0, mul_96_32(&a, 1));
assert_eq_int(0, a.x[0]);
assert_eq_int(0, a.x[1]);
assert_eq_int(1, a.x[2]);
test_case("multiplication");
a = (uint96) { .x = { 0, 0, -1 } };
assert_eq_xint(0, mul_96_32(&a, -1));
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[0]);
assert_eq_xint(0xfffffffe, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x00000001, a.x[2]);
assert_eq_xint(0, mul_96_32(&a, -1));
assert_eq_xint(0xfffffffd, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x00000002, a.x[1]);
assert_eq_xint(0xffffffff, a.x[2]);
assert_eq_xint(0xfffffffc, mul_96_32(&a, -1));
assert_eq_xint(0x00000005, a.x[0]);
assert_eq_xint(0xfffffffc, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x00000001, a.x[2]);
}
static void shift()
{
uint96 a;
a = (uint96) { 0x55555555, 0xaaaaaaaa, 0xf0f0f0f0 };
test_case("Shift by one bit");
/* Left */
assert_eq_uint(0, shl1_96(&a));
assert_eq_xint(0xaaaaaaab, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x55555555, a.x[1]);
assert_eq_xint(0xe1e1e1e0, a.x[2]);
assert_eq_uint(1, shl1_96(&a));
assert_eq_xint(0x55555556, a.x[0]);
assert_eq_xint(0xaaaaaaab, a.x[1]);
assert_eq_xint(0xc3c3c3c0, a.x[2]);
/* Right */
assert_eq_uint(0, shr1_96(&a));
assert_eq_xint(0x2aaaaaab, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x55555555, a.x[1]);
assert_eq_xint(0xe1e1e1e0, a.x[2]);
assert_eq_uint(0, shr1_96(&a));
assert_eq_xint(0x15555555, a.x[0]);
assert_eq_xint(0xaaaaaaaa, a.x[1]);
assert_eq_xint(0xf0f0f0f0, a.x[2]);
test_case("Shift by multiple bits (zero)");
/* Left */
a = (uint96) { 0x11223344, 0x55667788, 0x99aabbcc };
shl_96(&a, 0);
assert_eq_xint(0x11223344, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x55667788, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x99aabbcc, a.x[2]);
/* Right */
a = (uint96) { 0x11223344, 0x55667788, 0x99aabbcc };
shr_96(&a, 0);
assert_eq_xint(0x11223344, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x55667788, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x99aabbcc, a.x[2]);
test_case("Shift by multiple bits (less than a word)");
/* Left */
a = (uint96) { 0x11223344, 0x55667788, 0x99aabbcc };
shl_96(&a, 24);
assert_eq_xint(0x44556677, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x8899aabb, a.x[1]);
assert_eq_xint(0xcc000000, a.x[2]);
/* Right */
a = (uint96) { 0x11223344, 0x55667788, 0x99aabbcc };
shr_96(&a, 24);
assert_eq_xint(0x00000011, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x22334455, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x66778899, a.x[2]);
test_case("Shift by multiple bits (more than a word)");
/* Left */
a = (uint96) { 0x11223344, 0x55667788, 0x99aabbcc };
shl_96(&a, 40);
assert_eq_xint(0x66778899, a.x[0]);
assert_eq_xint(0xaabbcc00, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[2]);
/* Right */
a = (uint96) { 0x11223344, 0x55667788, 0x99aabbcc };
shr_96(&a, 40);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x00112233, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x44556677, a.x[2]);
}
static void divide()
{
test_case("division");
uint96 a;
a = (uint96) { 0, 0, 1 };
div_96_32(&a, 1);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x00000001, a.x[2]);
a = (uint96) { 0, 0, 1 };
div_96_32(&a, 2);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[2]);
a = (uint96) { 0, 0, 5 };
div_96_32(&a, 2);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x00000002, a.x[2]);
a = (uint96) { 0, 5, 0 };
div_96_32(&a, 2);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x00000002, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x80000000, a.x[2]);
a = (uint96) { 0, 0, 0x87654321 };
div_96_32(&a, 0x12345678);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x00000007, a.x[2]);
a = (uint96) { 0x12345678, 0x12345678, 0x12345678 };
div_96_32(&a, 0x87654321);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[0]);
assert_eq_xint(0x226b9021, a.x[1]);
assert_eq_xint(0x691f5d70, a.x[2]);
/* Random */
a = (uint96) { 0x594944e1, 0x6cec1220, 0x2ba1dba2 };
div_96_32(&a, 0x88e98f5c);
assert_eq_xint(0x00000000, a.x[0]);
assert_eq_xint(0xa6f2bd19, a.x[1]);
assert_eq_xint(0xd5baa4da, a.x[2]);
}
void run_tests()
{
basics();
shift();
addition();
subtraction();
multiplication();
divide();
}
void HardFault_Handler()
{
assert_true(false);
}