Transfer error redirection to fips.h, add OPENSSL_FIPSAPI to source files
[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 #define OPENSSL_FIPSAPI
60
61 #include <stdio.h>
62 #include "cryptlib.h"
63 #include "bn_lcl.h"
64
65 /* r can == a or b */
66 int BN_add(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
67         {
68         const BIGNUM *tmp;
69         int a_neg = a->neg, ret;
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         ret = BN_uadd(r,a,b);
101         r->neg = a_neg;
102         bn_check_top(r);
103         return ret;
104         }
105
106 /* unsigned add of b to a */
107 int BN_uadd(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
108         {
109         int max,min,dif;
110         BN_ULONG *ap,*bp,*rp,carry,t1,t2;
111         const BIGNUM *tmp;
112
113         bn_check_top(a);
114         bn_check_top(b);
115
116         if (a->top < b->top)
117                 { tmp=a; a=b; b=tmp; }
118         max = a->top;
119         min = b->top;
120         dif = max - min;
121
122         if (bn_wexpand(r,max+1) == NULL)
123                 return 0;
124
125         r->top=max;
126
127
128         ap=a->d;
129         bp=b->d;
130         rp=r->d;
131
132         carry=bn_add_words(rp,ap,bp,min);
133         rp+=min;
134         ap+=min;
135         bp+=min;
136
137         if (carry)
138                 {
139                 while (dif)
140                         {
141                         dif--;
142                         t1 = *(ap++);
143                         t2 = (t1+1) & BN_MASK2;
144                         *(rp++) = t2;
145                         if (t2)
146                                 {
147                                 carry=0;
148                                 break;
149                                 }
150                         }
151                 if (carry)
152                         {
153                         /* carry != 0 => dif == 0 */
154                         *rp = 1;
155                         r->top++;
156                         }
157                 }
158         if (dif && rp != ap)
159                 while (dif--)
160                         /* copy remaining words if ap != rp */
161                         *(rp++) = *(ap++);
162         r->neg = 0;
163         bn_check_top(r);
164         return 1;
165         }
166
167 /* unsigned subtraction of b from a, a must be larger than b. */
168 int BN_usub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
169         {
170         int max,min,dif;
171         register BN_ULONG t1,t2,*ap,*bp,*rp;
172         int i,carry;
173 #if defined(IRIX_CC_BUG) && !defined(LINT)
174         int dummy;
175 #endif
176
177         bn_check_top(a);
178         bn_check_top(b);
179
180         max = a->top;
181         min = b->top;
182         dif = max - min;
183
184         if (dif < 0)    /* hmm... should not be happening */
185                 {
186                 BNerr(BN_F_BN_USUB,BN_R_ARG2_LT_ARG3);
187                 return(0);
188                 }
189
190         if (bn_wexpand(r,max) == NULL) return(0);
191
192         ap=a->d;
193         bp=b->d;
194         rp=r->d;
195
196 #if 1
197         carry=0;
198         for (i = min; i != 0; i--)
199                 {
200                 t1= *(ap++);
201                 t2= *(bp++);
202                 if (carry)
203                         {
204                         carry=(t1 <= t2);
205                         t1=(t1-t2-1)&BN_MASK2;
206                         }
207                 else
208                         {
209                         carry=(t1 < t2);
210                         t1=(t1-t2)&BN_MASK2;
211                         }
212 #if defined(IRIX_CC_BUG) && !defined(LINT)
213                 dummy=t1;
214 #endif
215                 *(rp++)=t1&BN_MASK2;
216                 }
217 #else
218         carry=bn_sub_words(rp,ap,bp,min);
219         ap+=min;
220         bp+=min;
221         rp+=min;
222 #endif
223         if (carry) /* subtracted */
224                 {
225                 if (!dif)
226                         /* error: a < b */
227                         return 0;
228                 while (dif)
229                         {
230                         dif--;
231                         t1 = *(ap++);
232                         t2 = (t1-1)&BN_MASK2;
233                         *(rp++) = t2;
234                         if (t1)
235                                 break;
236                         }
237                 }
238 #if 0
239         memcpy(rp,ap,sizeof(*rp)*(max-i));
240 #else
241         if (rp != ap)
242                 {
243                 for (;;)
244                         {
245                         if (!dif--) break;
246                         rp[0]=ap[0];
247                         if (!dif--) break;
248                         rp[1]=ap[1];
249                         if (!dif--) break;
250                         rp[2]=ap[2];
251                         if (!dif--) break;
252                         rp[3]=ap[3];
253                         rp+=4;
254                         ap+=4;
255                         }
256                 }
257 #endif
258
259         r->top=max;
260         r->neg=0;
261         bn_correct_top(r);
262         return(1);
263         }
264
265 int BN_sub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
266         {
267         int max;
268         int add=0,neg=0;
269         const BIGNUM *tmp;
270
271         bn_check_top(a);
272         bn_check_top(b);
273
274         /*  a -  b      a-b
275          *  a - -b      a+b
276          * -a -  b      -(a+b)
277          * -a - -b      b-a
278          */
279         if (a->neg)
280                 {
281                 if (b->neg)
282                         { tmp=a; a=b; b=tmp; }
283                 else
284                         { add=1; neg=1; }
285                 }
286         else
287                 {
288                 if (b->neg) { add=1; neg=0; }
289                 }
290
291         if (add)
292                 {
293                 if (!BN_uadd(r,a,b)) return(0);
294                 r->neg=neg;
295                 return(1);
296                 }
297
298         /* We are actually doing a - b :-) */
299
300         max=(a->top > b->top)?a->top:b->top;
301         if (bn_wexpand(r,max) == NULL) return(0);
302         if (BN_ucmp(a,b) < 0)
303                 {
304                 if (!BN_usub(r,b,a)) return(0);
305                 r->neg=1;
306                 }
307         else
308                 {
309                 if (!BN_usub(r,a,b)) return(0);
310                 r->neg=0;
311                 }
312         bn_check_top(r);
313         return(1);
314         }
315