27b781a3675821116ad8d8d450f8ba9917661029
[openssl.git] / crypto / bn / bn_add.c
1 /* crypto/bn/bn_add.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  * 
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  * 
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  * 
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  * 
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  * 
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58
59 #include <stdio.h>
60 #include "cryptlib.h"
61 #include "bn_lcl.h"
62
63 /* r can == a or b */
64 int BN_add(r, a, b)
65 BIGNUM *r;
66 BIGNUM *a;
67 BIGNUM *b;
68         {
69         BIGNUM *tmp;
70
71         bn_check_top(a);
72         bn_check_top(b);
73
74         /*  a +  b      a+b
75          *  a + -b      a-b
76          * -a +  b      b-a
77          * -a + -b      -(a+b)
78          */
79         if (a->neg ^ b->neg)
80                 {
81                 /* only one is negative */
82                 if (a->neg)
83                         { tmp=a; a=b; b=tmp; }
84
85                 /* we are now a - b */
86
87                 if (BN_ucmp(a,b) < 0)
88                         {
89                         if (!BN_usub(r,b,a)) return(0);
90                         r->neg=1;
91                         }
92                 else
93                         {
94                         if (!BN_usub(r,a,b)) return(0);
95                         r->neg=0;
96                         }
97                 return(1);
98                 }
99
100         if (a->neg) /* both are neg */
101                 r->neg=1;
102         else
103                 r->neg=0;
104
105         if (!BN_uadd(r,a,b)) return(0);
106         return(1);
107         }
108
109 /* unsigned add of b to a, r must be large enough */
110 int BN_uadd(r,a,b)
111 BIGNUM *r;
112 BIGNUM *a;
113 BIGNUM *b;
114         {
115         register int i;
116         int max,min;
117         BN_ULONG *ap,*bp,*rp,carry,t1;
118         BIGNUM *tmp;
119
120         bn_check_top(a);
121         bn_check_top(b);
122
123         if (a->top < b->top)
124                 { tmp=a; a=b; b=tmp; }
125         max=a->top;
126         min=b->top;
127
128         if (bn_wexpand(r,max+1) == NULL)
129                 return(0);
130
131         r->top=max;
132
133
134         ap=a->d;
135         bp=b->d;
136         rp=r->d;
137         carry=0;
138
139         carry=bn_add_words(rp,ap,bp,min);
140         rp+=min;
141         ap+=min;
142         bp+=min;
143         i=min;
144
145         if (carry)
146                 {
147                 while (i < max)
148                         {
149                         i++;
150                         t1= *(ap++);
151                         if ((*(rp++)=(t1+1)&BN_MASK2) >= t1)
152                                 {
153                                 carry=0;
154                                 break;
155                                 }
156                         }
157                 if ((i >= max) && carry)
158                         {
159                         *(rp++)=1;
160                         r->top++;
161                         }
162                 }
163         if (rp != ap)
164                 {
165                 for (; i<max; i++)
166                         *(rp++)= *(ap++);
167                 }
168         /* memcpy(rp,ap,sizeof(*ap)*(max-i));*/
169         return(1);
170         }
171
172 /* unsigned subtraction of b from a, a must be larger than b. */
173 int BN_usub(r, a, b)
174 BIGNUM *r;
175 BIGNUM *a;
176 BIGNUM *b;
177         {
178         int max,min,ret=1;
179         register BN_ULONG t1,t2,*ap,*bp,*rp;
180         int i,carry;
181 #if defined(IRIX_CC_BUG) && !defined(LINT)
182         int dummy;
183 #endif
184
185         bn_check_top(a);
186         bn_check_top(b);
187
188         if (a->top < b->top) /* hmm... should not be happening */
189                 {
190                 BNerr(BN_F_BN_USUB,BN_R_ARG2_LT_ARG3);
191                 return(0);
192                 }
193
194         max=a->top;
195         min=b->top;
196         if (bn_wexpand(r,max) == NULL) return(0);
197
198         ap=a->d;
199         bp=b->d;
200         rp=r->d;
201
202 #if 1
203         carry=0;
204         for (i=0; i<min; i++)
205                 {
206                 t1= *(ap++);
207                 t2= *(bp++);
208                 if (carry)
209                         {
210                         carry=(t1 <= t2);
211                         t1=(t1-t2-1)&BN_MASK2;
212                         }
213                 else
214                         {
215                         carry=(t1 < t2);
216                         t1=(t1-t2)&BN_MASK2;
217                         }
218 #if defined(IRIX_CC_BUG) && !defined(LINT)
219                 dummy=t1;
220 #endif
221                 *(rp++)=t1&BN_MASK2;
222                 }
223 #else
224         carry=bn_sub_words(rp,ap,bp,min);
225         ap+=min;
226         bp+=min;
227         rp+=min;
228         i=min;
229 #endif
230         if (carry) /* subtracted */
231                 {
232                 while (i < max)
233                         {
234                         i++;
235                         t1= *(ap++);
236                         t2=(t1-1)&BN_MASK2;
237                         *(rp++)=t2;
238                         if (t1 > t2) break;
239                         }
240                 }
241 #if 0
242         memcpy(rp,ap,sizeof(*rp)*(max-i));
243 #else
244         if (rp != ap)
245                 {
246                 for (;;)
247                         {
248                         if (i++ >= max) break;
249                         rp[0]=ap[0];
250                         if (i++ >= max) break;
251                         rp[1]=ap[1];
252                         if (i++ >= max) break;
253                         rp[2]=ap[2];
254                         if (i++ >= max) break;
255                         rp[3]=ap[3];
256                         rp+=4;
257                         ap+=4;
258                         }
259                 }
260 #endif
261
262         r->top=max;
263         bn_fix_top(r);
264         return(1);
265         }
266
267 int BN_sub(r, a, b)
268 BIGNUM *r;
269 BIGNUM *a;
270 BIGNUM *b;
271         {
272         int max;
273         int add=0,neg=0;
274         BIGNUM *tmp;
275
276         bn_check_top(a);
277         bn_check_top(b);
278
279         /*  a -  b      a-b
280          *  a - -b      a+b
281          * -a -  b      -(a+b)
282          * -a - -b      b-a
283          */
284         if (a->neg)
285                 {
286                 if (b->neg)
287                         { tmp=a; a=b; b=tmp; }
288                 else
289                         { add=1; neg=1; }
290                 }
291         else
292                 {
293                 if (b->neg) { add=1; neg=0; }
294                 }
295
296         if (add)
297                 {
298                 if (!BN_uadd(r,a,b)) return(0);
299                 r->neg=neg;
300                 return(1);
301                 }
302
303         /* We are actually doing a - b :-) */
304
305         max=(a->top > b->top)?a->top:b->top;
306         if (bn_wexpand(r,max) == NULL) return(0);
307         if (BN_ucmp(a,b) < 0)
308                 {
309                 if (!BN_usub(r,b,a)) return(0);
310                 r->neg=1;
311                 }
312         else
313                 {
314                 if (!BN_usub(r,a,b)) return(0);
315                 r->neg=0;
316                 }
317         return(1);
318         }
319