crypto/bn/bn_lcl.h

   1 /* crypto/bn/bn_lcl.h */
   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 #ifndef HEADER_BN_LCL_H
  60 #define HEADER_BN_LCL_H
  61
  62 #include <openssl/bn.h>
  63
  64 #ifdef  __cplusplus
  65 extern "C" {
  66 #endif
  67
  68 /* Pentium pro 16,16,16,32,64 */
  69 /* Alpha       16,16,16,16.64 */
  70 #define BN_MULL_SIZE_NORMAL                     (16) /* 32 */
  71 #define BN_MUL_RECURSIVE_SIZE_NORMAL            (16) /* 32 less than */
  72 #define BN_SQR_RECURSIVE_SIZE_NORMAL            (16) /* 32 */
  73 #define BN_MUL_LOW_RECURSIVE_SIZE_NORMAL        (32) /* 32 */
  74 #define BN_MONT_CTX_SET_SIZE_WORD               (64) /* 32 */
  75
  76 #if 0
  77 #ifndef BN_MUL_COMBA
  78 /* #define bn_mul_comba8(r,a,b) bn_mul_normal(r,a,8,b,8) */
  79 /* #define bn_mul_comba4(r,a,b) bn_mul_normal(r,a,4,b,4) */
  80 #endif
  81
  82 #ifndef BN_SQR_COMBA
  83 /* This is probably faster than using the C code - I need to check */
  84 #define bn_sqr_comba8(r,a)      bn_mul_normal(r,a,8,a,8)
  85 #define bn_sqr_comba4(r,a)      bn_mul_normal(r,a,4,a,4)
  86 #endif
  87 #endif
  88
  89 /*************************************************************
  90  * Using the long long type
  91  */
  92 #define Lw(t)    (((BN_ULONG)(t))&BN_MASK2)
  93 #define Hw(t)    (((BN_ULONG)((t)>>BN_BITS2))&BN_MASK2)
  94
  95 /* These are used for internal error checking and are not normally used */
  96 #ifdef BN_DEBUG
  97 #define bn_check_top(a) \
  98         { if (((a)->top < 0) || ((a)->top > (a)->max)) \
  99                 { char *nullp=NULL; *nullp='z'; } }
 100 #define bn_check_num(a) if ((a) < 0) { char *nullp=NULL; *nullp='z'; }
 101 #else
 102 #define bn_check_top(a)
 103 #define bn_check_num(a)
 104 #endif
 105
 106 /* This macro is to add extra stuff for development checking */
 107 #ifdef BN_DEBUG
 108 #define bn_set_max(r) ((r)->max=(r)->top,BN_set_flags((r),BN_FLG_STATIC_DATA))
 109 #else
 110 #define bn_set_max(r)
 111 #endif
 112
 113 /* These macros are used to 'take' a section of a bignum for read only use */
 114 #define bn_set_low(r,a,n) \
 115         { \
 116         (r)->top=((a)->top > (n))?(n):(a)->top; \
 117         (r)->d=(a)->d; \
 118         (r)->neg=(a)->neg; \
 119         (r)->flags|=BN_FLG_STATIC_DATA; \
 120         bn_set_max(r); \
 121         }
 122
 123 #define bn_set_high(r,a,n) \
 124         { \
 125         if ((a)->top > (n)) \
 126                 { \
 127                 (r)->top=(a)->top-n; \
 128                 (r)->d= &((a)->d[n]); \
 129                 } \
 130         else \
 131                 (r)->top=0; \
 132         (r)->neg=(a)->neg; \
 133         (r)->flags|=BN_FLG_STATIC_DATA; \
 134         bn_set_max(r); \
 135         }
 136
 137 /* #define bn_expand(n,b) ((((b)/BN_BITS2) <= (n)->max)?(n):bn_expand2((n),(b))) */
 138
 139 #ifdef BN_LLONG
 140 #define mul_add(r,a,w,c) { \
 141         BN_ULLONG t; \
 142         t=(BN_ULLONG)w * (a) + (r) + (c); \
 143         (r)= Lw(t); \
 144         (c)= Hw(t); \
 145         }
 146
 147 #define mul(r,a,w,c) { \
 148         BN_ULLONG t; \
 149         t=(BN_ULLONG)w * (a) + (c); \
 150         (r)= Lw(t); \
 151         (c)= Hw(t); \
 152         }
 153
 154 #else
 155 /*************************************************************
 156  * No long long type
 157  */
 158
 159 #define LBITS(a)        ((a)&BN_MASK2l)
 160 #define HBITS(a)        (((a)>>BN_BITS4)&BN_MASK2l)
 161 #define L2HBITS(a)      ((BN_ULONG)((a)&BN_MASK2l)<<BN_BITS4)
 162
 163 #define LLBITS(a)       ((a)&BN_MASKl)
 164 #define LHBITS(a)       (((a)>>BN_BITS2)&BN_MASKl)
 165 #define LL2HBITS(a)     ((BN_ULLONG)((a)&BN_MASKl)<<BN_BITS2)
 166
 167 #define mul64(l,h,bl,bh) \
 168         { \
 169         BN_ULONG m,m1,lt,ht; \
 170  \
 171         lt=l; \
 172         ht=h; \
 173         m =(bh)*(lt); \
 174         lt=(bl)*(lt); \
 175         m1=(bl)*(ht); \
 176         ht =(bh)*(ht); \
 177         m=(m+m1)&BN_MASK2; if (m < m1) ht+=L2HBITS(1L); \
 178         ht+=HBITS(m); \
 179         m1=L2HBITS(m); \
 180         lt=(lt+m1)&BN_MASK2; if (lt < m1) ht++; \
 181         (l)=lt; \
 182         (h)=ht; \
 183         }
 184
 185 #define sqr64(lo,ho,in) \
 186         { \
 187         BN_ULONG l,h,m; \
 188  \
 189         h=(in); \
 190         l=LBITS(h); \
 191         h=HBITS(h); \
 192         m =(l)*(h); \
 193         l*=l; \
 194         h*=h; \
 195         h+=(m&BN_MASK2h1)>>(BN_BITS4-1); \
 196         m =(m&BN_MASK2l)<<(BN_BITS4+1); \
 197         l=(l+m)&BN_MASK2; if (l < m) h++; \
 198         (lo)=l; \
 199         (ho)=h; \
 200         }
 201
 202 #define mul_add(r,a,bl,bh,c) { \
 203         BN_ULONG l,h; \
 204  \
 205         h= (a); \
 206         l=LBITS(h); \
 207         h=HBITS(h); \
 208         mul64(l,h,(bl),(bh)); \
 209  \
 210         /* non-multiply part */ \
 211         l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
 212         (c)=(r); \
 213         l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
 214         (c)=h&BN_MASK2; \
 215         (r)=l; \
 216         }
 217
 218 #define mul(r,a,bl,bh,c) { \
 219         BN_ULONG l,h; \
 220  \
 221         h= (a); \
 222         l=LBITS(h); \
 223         h=HBITS(h); \
 224         mul64(l,h,(bl),(bh)); \
 225  \
 226         /* non-multiply part */ \
 227         l+=(c); if ((l&BN_MASK2) < (c)) h++; \
 228         (c)=h&BN_MASK2; \
 229         (r)=l&BN_MASK2; \
 230         }
 231
 232 #endif
 233
 234 OPENSSL_EXTERN int bn_limit_bits;
 235 OPENSSL_EXTERN int bn_limit_num;        /* (1<<bn_limit_bits) */
 236 /* Recursive 'low' limit */
 237 OPENSSL_EXTERN int bn_limit_bits_low;
 238 OPENSSL_EXTERN int bn_limit_num_low;    /* (1<<bn_limit_bits_low) */
 239 /* Do modified 'high' part calculation' */
 240 OPENSSL_EXTERN int bn_limit_bits_high;
 241 OPENSSL_EXTERN int bn_limit_num_high;   /* (1<<bn_limit_bits_high) */
 242 OPENSSL_EXTERN int bn_limit_bits_mont;
 243 OPENSSL_EXTERN int bn_limit_num_mont;   /* (1<<bn_limit_bits_mont) */
 244
 245 BIGNUM *bn_expand2(BIGNUM *b, int bits);
 246
 247 void bn_mul_normal(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,int na,BN_ULONG *b,int nb);
 248 void bn_mul_comba8(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
 249 void bn_mul_comba4(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
 250 void bn_sqr_normal(BN_ULONG *r, BN_ULONG *a, int n, BN_ULONG *tmp);
 251 void bn_sqr_comba8(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a);
 252 void bn_sqr_comba4(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a);
 253 int bn_cmp_words(BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,int n);
 254 void bn_mul_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,int n2,BN_ULONG *t);
 255 void bn_mul_part_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,
 256         int tn, int n,BN_ULONG *t);
 257 void bn_sqr_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a, int n2, BN_ULONG *t);
 258 void bn_mul_low_normal(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b, int n);
 259 void bn_mul_low_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,int n2,
 260         BN_ULONG *t);
 261 void bn_mul_high(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,BN_ULONG *l,int n2,
 262         BN_ULONG *t);
 263
 264 #ifdef  __cplusplus
 265 }
 266 #endif
 267
 268 #endif