millfork/include/i80/i80_math.mfk

#if not(ARCH_I80)
#warn i80_math module should be used only on 8080-like targets
#endif

#pragma zilog_syntax
#if CPUFEATURE_Z80_NEXT
inline asm byte __mul_u8u8u8() {
    ? LD E,A
    ? MUL
    ? LD A, E
    ? RET
}
#elseif CPUFEATURE_R800
inline asm byte __mul_u8u8u8() {
    ? MULUB A,D
    ? LD A,L
    ? RET
}
#elseif CPUFEATURE_Z80 || CPUFEATURE_GAMEBOY
//A = A * D
noinline asm byte __mul_u8u8u8() {
    ? LD E,A
    ? LD A, 0
    ? JR __mul_u8u8u8_start
    __mul_u8u8u8_add:
    ? ADD A,E
    __mul_u8u8u8_loop:
    ? SLA E
    __mul_u8u8u8_start:
    ? SRL D
    ? JR C, __mul_u8u8u8_add
    ? JR NZ, __mul_u8u8u8_loop
    ? RET
}

#else

noinline asm byte __mul_u8u8u8() {
    ? LD E,A
    ? LD C, 0
    ? JP __mul_u8u8u8_start
    __mul_u8u8u8_add:
    ? LD A,C
    ? ADD A,E
    ? LD C,A
    __mul_u8u8u8_loop:
    ? LD A,E
    ? ADD A,A
    ? LD E,A
    __mul_u8u8u8_start:
    ? OR A
    ? LD A,D
    ? RRA
    ? LD D,A
    ? JP C, __mul_u8u8u8_add
    ? OR A
    ? JP NZ, __mul_u8u8u8_loop
    ? LD A,C
    ? RET
}

#endif

noinline asm void __divmod_u16u8u16u8() {
    ? XOR A
    ? LD B, 16
__divmod_u16u8u16u8_loop:
    ? ADD HL,HL
    ? RLA
#if CPUFEATURE_Z80 || CPUFEATURE_GAMEBOY
    ? JR C, __divmod_u16u8u16u8_overflow
#else
    ? JP C, __divmod_u16u8u16u8_overflow
#endif
    ? CP D
#if CPUFEATURE_Z80 || CPUFEATURE_GAMEBOY
    ? JR C, __divmod_u16u8u16u8_skip
#else
    ? JP C, __divmod_u16u8u16u8_skip
#endif
__divmod_u16u8u16u8_overflow:
    ? SUB D
    ? INC L
__divmod_u16u8u16u8_skip:
#if CPUFEATURE_Z80
    ? DJNZ __divmod_u16u8u16u8_loop
#elseif CPUFEATURE_GAMEBOY
    ? DEC B
    ? JR NZ, __divmod_u16u8u16u8_loop
#else
    ? DEC B
    ? JP NZ, __divmod_u16u8u16u8_loop
#endif
    ? RET
}


#if CPUFEATURE_R800
inline asm word __mul_u16u8u16() {
    ? LD L,A
    ? LD H,0
    ? MULUW HL,DE
    ? RET
}
#else
// HL=A*DE
noinline asm word __mul_u16u8u16() {
    ? LD HL,0
    ? LD B,8
__mul_u16u8u16_loop:
    ? ADD HL,HL
    ? ADC A,A
#if CPUFEATURE_Z80 || CPUFEATURE_GAMEBOY
    ? JR NC,__mul_u16u8u16_skip
#else
    ? JP NC,__mul_u16u8u16_skip
#endif
    ? ADD HL,DE
__mul_u16u8u16_skip:
#if CPUFEATURE_Z80
    ? DJNZ __mul_u16u8u16_loop
#elseif CPUFEATURE_GAMEBOY
    ? DEC B
    ? JR NZ,__mul_u16u8u16_loop
#else
    ? DEC B
    ? JP NZ,__mul_u16u8u16_loop
#endif
    ? RET
}
#endif


#if CPUFEATURE_R800
inline asm word __mul_u16u16u16() {
    ? EX DE,HL
    ? MULUW HL,BC
    ? RET
}
#elseif CPUFEATURE_Z80 || CPUFEATURE_GAMEBOY
// HL=BC*DE
noinline asm word __mul_u16u16u16() {
    LD HL,0
    LD A,16
__mul_u16u16u16_loop:
    ADD HL,HL
    RL E
    RL D
    JR NC,__mul_u16u16u16_skip
    ADD HL,BC
__mul_u16u16u16_skip:
    DEC A
    JR NZ,__mul_u16u16u16_loop
    RET
}
#else
noinline asm word __mul_u16u16u16() {
    ld hl,0
    CALL __mul_u16u16u16_q
    CALL __mul_u16u16u16_q
    CALL __mul_u16u16u16_q
    JP __mul_u16u16u16_q
}
noinline asm word __mul_u16u16u16_q(word hl) {
    CALL __mul_u16u16u16_s
    CALL __mul_u16u16u16_s
    CALL __mul_u16u16u16_s
    JP __mul_u16u16u16_s
}
noinline asm word __mul_u16u16u16_s(word hl) {
    ADD HL,HL
    LD A,E
    ADD A,E
    LD E,A
    LD A,D
    ADC A,D
    LD D,A
    RET NC
    ADD HL,BC
    RET
}
#endif

#if CPUFEATURE_Z80

// HL/DE = DE rem HL
noinline asm word __divmod_u16u16u16u16() {
    LD A,H
    LD C,L
    LD HL,0
    LD B,16
__divmod_u16u16u16u16_loop:
#if CPUFEATURE_Z80_ILLEGALS
    SLL C
#else
    SCF
    RL C
#endif
    RLA
    ADC HL,HL
    SBC HL,DE
    JR NC,__divmod_u16u16u16u16_skip
    ADD HL,DE
    DEC C
__divmod_u16u16u16u16_skip:
    DJNZ __divmod_u16u16u16u16_loop
    LD D,A
    LD E,C
    RET
}

#elseif CPUFEATURE_8080

// HL/DE = DE rem HL
// ABI could be changed, but the optimizer relies on it
asm word __divmod_u16u16u16u16() {
    ? LD B,D
    ? LD C,E
    ? LD DE,0
#if OPTIMIZE_FOR_SPEED
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u

    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u

    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u

    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
#else
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_q
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_q
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_q
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_q
#endif
    ? EX DE,HL
    ? RET
}

#if not(OPTIMIZE_FOR_SPEED)
asm void __divmod_u16u16u16u16_q(){
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? JP __divmod_u16u16u16u16_u
}
#endif

noinline asm void __divmod_u16u16u16u16_u(){
    ADD HL,HL
    INC L

    LD A,E
    RLA
    LD E,A
    LD A,D
    RLA
    LD D,A

    LD A,E
    SUB C
    LD E,A
    LD A,D
    SBC A,B
    LD D,A
    RET NC

    EX DE,HL
    ADD HL, BC
    EX DE,HL
    DEC L
    RET
}

#elseif CPUFEATURE_GAMEBOY

// HL/DE = DE rem HL
// ABI could be changed, but the optimizer relies on it
asm word __divmod_u16u16u16u16() {
    ? LD B,D
    ? LD C,E
    ? LD D,H
    ? LD E,L
    ? LD HL,0
#if OPTIMIZE_FOR_SPEED
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u

    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u

    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u

    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? JP __divmod_u16u16u16u16_u
#else
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_q
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_q
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_q
    ? JP __divmod_u16u16u16u16_q
#endif
}

#if not(OPTIMIZE_FOR_SPEED)
asm void __divmod_u16u16u16u16_q(){
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? CALL __divmod_u16u16u16u16_u
    ? JP __divmod_u16u16u16u16_u
}
#endif

noinline asm void __divmod_u16u16u16u16_u() {
    SCF
    RL E
    RL D
    RL L
    RL H

    LD A,L
    SUB C
    LD L,A
    LD A,H
    SBC A,B
    LD H,A
    RET NC

    ADD HL,BC
    DEC E
    RET
}

#else

#warn No implementation of 16-bit division for this target

#endif