1#ifndef SPQLIOS_Q120_ARITHMETIC_H
  2#define SPQLIOS_Q120_ARITHMETIC_H
  3
  4#include <stdint.h>
  5
  6#include "../commons.h"
  7#include "q120_common.h"
  8
  9typedef struct _q120_mat1col_product_baa_precomp q120_mat1col_product_baa_precomp;
 10typedef struct _q120_mat1col_product_bbb_precomp q120_mat1col_product_bbb_precomp;
 11typedef struct _q120_mat1col_product_bbc_precomp q120_mat1col_product_bbc_precomp;
 12
 13EXPORT q120_mat1col_product_baa_precomp* q120_new_vec_mat1col_product_baa_precomp();
 14EXPORT void q120_delete_vec_mat1col_product_baa_precomp(q120_mat1col_product_baa_precomp*);
 15EXPORT q120_mat1col_product_bbb_precomp* q120_new_vec_mat1col_product_bbb_precomp();
 16EXPORT void q120_delete_vec_mat1col_product_bbb_precomp(q120_mat1col_product_bbb_precomp*);
 17EXPORT q120_mat1col_product_bbc_precomp* q120_new_vec_mat1col_product_bbc_precomp();
 18EXPORT void q120_delete_vec_mat1col_product_bbc_precomp(q120_mat1col_product_bbc_precomp*);
 19
 20// ell < 10000
 21EXPORT void q120_vec_mat1col_product_baa_ref(q120_mat1col_product_baa_precomp*, const uint64_t ell, q120b* const res,
 22                                             const q120a* const x, const q120a* const y);
 23EXPORT void q120_vec_mat1col_product_bbb_ref(q120_mat1col_product_bbb_precomp*, const uint64_t ell, q120b* const res,
 24                                             const q120b* const x, const q120b* const y);
 25EXPORT void q120_vec_mat1col_product_bbc_ref(q120_mat1col_product_bbc_precomp*, const uint64_t ell, q120b* const res,
 26                                             const q120b* const x, const q120c* const y);
 27
 28EXPORT void q120_vec_mat1col_product_baa_avx2(q120_mat1col_product_baa_precomp*, const uint64_t ell, q120b* const res,
 29                                              const q120a* const x, const q120a* const y);
 30EXPORT void q120_vec_mat1col_product_bbb_avx2(q120_mat1col_product_bbb_precomp*, const uint64_t ell, q120b* const res,
 31                                              const q120b* const x, const q120b* const y);
 32EXPORT void q120_vec_mat1col_product_bbc_avx2(q120_mat1col_product_bbc_precomp*, const uint64_t ell, q120b* const res,
 33                                              const q120b* const x, const q120c* const y);
 34
 35EXPORT void q120x2_vec_mat1col_product_bbc_ref(q120_mat1col_product_bbc_precomp* precomp, const uint64_t ell,
 36                                               q120b* const res, const q120b* const x, const q120c* const y);
 37EXPORT void q120x2_vec_mat1col_product_bbc_avx2(q120_mat1col_product_bbc_precomp* precomp, const uint64_t ell,
 38                                                q120b* const res, const q120b* const x, const q120c* const y);
 39EXPORT void q120x2_vec_mat2cols_product_bbc_ref(q120_mat1col_product_bbc_precomp* precomp, const uint64_t ell,
 40                                                q120b* const res, const q120b* const x, const q120c* const y);
 41EXPORT void q120x2_vec_mat2cols_product_bbc_avx2(q120_mat1col_product_bbc_precomp* precomp, const uint64_t ell,
 42                                                 q120b* const res, const q120b* const x, const q120c* const y);
 43
 44/**
 45 * @brief extract 1 q120x2 block from one q120 ntt vectors
 46 * @param nn the size of each vector
 47 * @param blk the block id to extract (<nn/2)
 48 * @param dst the output: nrows q120x2's dst[i] = src[i](blk)
 49 * @param src the input: nrows q120 ntt vecs's
 50 */
 51EXPORT void q120x2_extract_1blk_from_q120b_ref(uint64_t nn, uint64_t blk,
 52                                               q120x2b* const dst,     // 8 doubles
 53                                               const q120b* const src  // a reim vector
 54);
 55EXPORT void q120x2_extract_1blk_from_q120c_ref(uint64_t nn, uint64_t blk,
 56                                               q120x2c* const dst,     // 8 doubles
 57                                               const q120c* const src  // a reim vector
 58);
 59EXPORT void q120x2_extract_1blk_from_q120b_avx(uint64_t nn, uint64_t blk,
 60                                               q120x2b* const dst,     // 8 doubles
 61                                               const q120b* const src  // a reim vector
 62);
 63EXPORT void q120x2_extract_1blk_from_q120c_avx(uint64_t nn, uint64_t blk,
 64                                               q120x2c* const dst,     // 8 doubles
 65                                               const q120c* const src  // a reim vector
 66);
 67
 68/**
 69 * @brief extract 1 reim4 block from nrows reim vectors of m complexes
 70 * @param nn the size of each q120
 71 * @param nrows the number of q120 (ntt) vectors
 72 * @param blk the block id to extract (<m/4)
 73 * @param dst the output: nrows q120x2's  dst[i] = src[i](blk)
 74 * @param src the input: nrows q120 ntt vectors
 75 */
 76EXPORT void q120x2_extract_1blk_from_contiguous_q120b_ref(
 77    uint64_t nn, uint64_t nrows, uint64_t blk,
 78    q120x2b* const dst,     // nrows * 2 q120
 79    const q120b* const src  // a contiguous array of nrows q120b vectors
 80);
 81EXPORT void q120x2_extract_1blk_from_contiguous_q120b_avx(
 82    uint64_t nn, uint64_t nrows, uint64_t blk,
 83    q120x2b* const dst,     // nrows * 2 q120
 84    const q120b* const src  // a contiguous array of nrows q120b vectors
 85);
 86
 87/**
 88 * @brief saves 1 single q120x2 block in a q120 vectors of size nn
 89 * @param nn the size of the output q120
 90 * @param blk the block id to save (<nn/2)
 91 * @param dest the output q120b vector: dst(blk) = src
 92 * @param src the input q120x2b
 93 */
 94EXPORT void q120x2b_save_1blk_to_q120b_ref(uint64_t nn, uint64_t blk,
 95                                           q120b* dest,        // 1 reim vector of length m
 96                                           const q120x2b* src  // 8 doubles
 97);
 98EXPORT void q120x2b_save_1blk_to_q120b_avx(uint64_t nn, uint64_t blk,
 99                                           q120b* dest,        // 1 reim vector of length m
100                                           const q120x2b* src  // 8 doubles
101);
102
103EXPORT void q120_add_bbb_simple(uint64_t nn, q120b* const res, const q120b* const x, const q120b* const y);
104
105EXPORT void q120_add_ccc_simple(uint64_t nn, q120c* const res, const q120c* const x, const q120c* const y);
106
107EXPORT void q120_c_from_b_simple(uint64_t nn, q120c* const res, const q120b* const x);
108
109EXPORT void q120_b_from_znx64_simple(uint64_t nn, q120b* const res, const int64_t* const x);
110
111EXPORT void q120_c_from_znx64_simple(uint64_t nn, q120c* const res, const int64_t* const x);
112
113EXPORT void q120_b_to_znx128_simple(uint64_t nn, __int128_t* const res, const q120b* const x);
114
115#endif  // SPQLIOS_Q120_ARITHMETIC_H