barett based reduction
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85148087ad
commit
54d54ce47b
@ -555,6 +555,14 @@ target_link_libraries(
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pqclean_dilithium5_clean
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pqclean_dilithium5_clean
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)
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)
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install(TARGETS pqclean pqclean_s
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PERMISSIONS OWNER_READ OWNER_WRITE GROUP_READ GROUP_WRITE WORLD_READ WORLD_WRITE
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LIBRARY DESTINATION lib
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ARCHIVE DESTINATION lib)
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install(FILES
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${QRS_PUBLIC_INC}
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DESTINATION include/pqclean)
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# TODO: this requires changes to testvectors.c
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# TODO: this requires changes to testvectors.c
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# add_executable(
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# add_executable(
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# test
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# test
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||||||
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@ -38,66 +38,126 @@ int32_t PQCLEAN_DILITHIUM2_CLEAN_power2round(int32_t *a0, int32_t a) {
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*
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*
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* Returns a1.
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* Returns a1.
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**************************************************/
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**************************************************/
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int32_t PQCLEAN_DILITHIUM2_CLEAN_decompose(int32_t *a0, int32_t a) {
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int32_t PQCLEAN_DILITHIUM2_CLEAN_decompose_ORG(int32_t *a0, int32_t a) {
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||||||
int32_t a1 = 0;
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/* TODO:
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uint64_t r;
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a % Q is skipped, as it seems a<Q always. In case this
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needs to be done, then we can use a fact that Q is a
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int32_t r0, r1;
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Generalized Marsenne Prime, so modular redc is fast
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(see work by Jerome Solina and Crandall '92 algo).
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*/
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assert(a>0); assert(a<Q);
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assert(a>0); assert(a<Q);
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// mod ALPHA
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// Use Barrett reduction to calculate r0 = r % A. The
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static const uint32_t u = 360800;
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// code calculates:
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r = ((uint64_t)a)*u;
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// floor(a/A) = floor( (a * R) / 2^M)
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r >>= 36;
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// where,
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r *= 2 * GAMMA2;
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// M is so that 2^M>= A^2
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r = a - r;
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// r = floor(2^M / A)
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||||||
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static const uint32_t M = 36;
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||||||
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// Precomputed reciprocal r = floor((2^36) / 190464
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static const uint32_t R = 360800;
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// As per spec ALPHA, A = 2*GAMMA2 = (Q-1)/88 * 2 (Dilithium2)
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static const uint32_t A = 2*GAMMA2;
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if (r>(2*GAMMA2)) {
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// a0
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r -= 2*GAMMA2;
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int32_t r;
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int32_t v,w,z;
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// Barrett reduction:
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// a0' = a mod A = a - A*floor((a*r) / 2^M)
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r = (int32_t)((((uint64_t)a)*R) >> M);
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||||||
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r = a - r*A;
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||||||
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v = ((A-r)>>31) & 1;
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||||||
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w = ((GAMMA2 - r)>>31) & 1;
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||||||
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z = (((A + GAMMA2) -r) >> 31) & 1;
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// printf("%d %d %d\n", v,w,z);
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*a0 = r - (((!z)&(v|w))*A) - (z)*2*A;
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/*
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// REDC
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if (r>(int32_t)A) {
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r -= A;
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}
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}
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r1 = ((int32_t)r)*2*GAMMA2;
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// centrize
|
// centrize
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if (r > GAMMA2) {
|
if (r > (int32_t)GAMMA2) {
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||||||
*a0 = (int32_t)r - 2*GAMMA2;
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*a0 = (int32_t)r - A;
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||||||
} else {
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} else {
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||||||
*a0 = r;
|
*a0 = r;
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||||||
}
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}
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||||||
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*/
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||||||
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// a1
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||||||
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uint64_t a2 = a - *a0;
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||||||
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||||||
// OLD
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v = ((int32_t)a2 - Q + 1);
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a1 = (a + 127) >> 7;
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//a2 = (!v);
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||||||
a1 = (a1 * 11275 + (1 << 23)) >> 24;
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*a0 -= !v;
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||||||
a1 ^= ((43 - a1) >> 31) & a1;
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a2 = (!!v)*a2;
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||||||
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||||||
// CASE: r-r0 = q-1 => r1=0, r0 = r0-1
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// CASE: r-r0 = q-1 => r1=0, r0 = r0-1
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||||||
uint64_t a2 = (uint64_t)a - *a0;
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#if 0
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||||||
if (a2 == (Q-1)) {
|
if (a2 == (Q-1)) {
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||||||
a2 = 0;
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a2 = 0;
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||||||
*a0--;
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*a0 = *a0-1;
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}
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}
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||||||
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#endif
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// divide (r-r0)/alpha
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// divide (r-r0)/A
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||||||
// int32_t a2 = ((uint64_t)a-*a0)/(2*GAMMA2);
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// int32_t a2 = ((uint64_t)a-*a0)/(A);
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||||||
if ( (a2 >= (2*GAMMA2))) {
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v = ((int32_t)a2-A) >> 31;
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||||||
a2 = (a2*u) >> 36;
|
a2 = (!v)*(((a2*R) >> M) + 1) + v*a2;
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||||||
// a2 is divisible by ALPHA=(2*GAMMA2) and hence
|
/*
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||||||
|
if ( (a2 >= (A))) {
|
||||||
|
a2 = (a2*R) >> M;
|
||||||
|
// a2 is divisible by ALPHA=(A) and hence
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||||||
// it will always be off by one.
|
// it will always be off by one.
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||||||
a2++;
|
a2++;
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||||||
}
|
}
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||||||
|
*/
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||||||
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return a2;
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|
}
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int32_t PQCLEAN_DILITHIUM2_CLEAN_decompose(int32_t *a0, int32_t a) {
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|
/* TODO:
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||||||
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a % Q is skipped, as it seems a<Q always. In case this
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||||||
|
needs to be done, then we can use a fact that Q is a
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||||||
|
Generalized Marsenne Prime, so modular redc is fast
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||||||
|
(see work by Jerome Solina and Crandall '92 algo).
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||||||
|
*/
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||||||
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||||||
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// Use Barrett reduction to calculate r0 = r % A. The
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||||||
|
// code calculates:
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||||||
|
// floor(a/A) = floor( (a * R) / 2^M)
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|
// where,
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||||||
|
// M is so that 2^M>= A^2
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||||||
|
// r = floor(2^M / A)
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static const uint32_t M = 36;
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||||||
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// Precomputed reciprocal r = floor((2^36) / 190464
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static const uint32_t R = 360800;
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||||||
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// As per spec ALPHA, A = 2*GAMMA2 = (Q-1)/88 * 2 (Dilithium2)
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||||||
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static const uint32_t A = 2*GAMMA2;
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//if (!a1) a2 = a1;
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// a0
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int32_t r;
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int32_t v,w,z;
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// Barrett reduction:
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// a0' = a mod A = a - A*floor((a*r) / 2^M)
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r = (int32_t)((((uint64_t)a)*R) >> M);
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r = a - r*A;
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||||||
//*a0 = a - a1 * 2 * GAMMA2;
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v = ((A-r)>>31) & 1;
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//*a0 -= (((Q - 1) / 2 - *a0) >> 31) & Q;
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w = ((GAMMA2 - r)>>31) & 1;
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if (a1 != (int32_t)a2)
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z = (((A + GAMMA2) -r) >> 31) & 1;
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||||||
printf("OZAPTF: (A1=%d, A2=%d, A=%d R=%d)\n",
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*a0 = r - (((!z)&(v|w))*A) - (z)*2*A;
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a1, (int32_t)a2, a, (a-(*a0)));
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|
||||||
// printf("OZAPTF: %d %d %d\n", a, *a0, (a-*a0));
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// a1
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uint64_t a2 = a - *a0;
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v = ((int32_t)a2 - Q + 1);
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*a0 -= !v;
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a2 = (!!v)*a2;
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v = ((int32_t)a2-A) >> 31;
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a2 = (!v)*(((a2*R) >> M) + 1) + v*a2;
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return a2;
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return a2;
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}
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}
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