BIGNUM signed add/sub routines refactory
[openssl.git] / crypto / bn / bn_add.c
index e09451d88bba18c7d793a791dfc100e9813b8187..f2736b8f6d4194abb83ef8a7d015eddf3bf5360c 100644 (file)
-/* crypto/bn/bn_add.c */
-/* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
- * All rights reserved.
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- * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
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- *    being used are not cryptographic related :-).
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+ * in the file LICENSE in the source distribution or at
+ * https://www.openssl.org/source/license.html
  */
 
-#include "cryptlib.h"
+#include "internal/cryptlib.h"
 #include "bn_lcl.h"
 
-/* r can == a or b */
+/* signed add of b to a. */
 int BN_add(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 {
-    const BIGNUM *tmp;
-    int a_neg = a->neg, ret;
+    int ret, r_neg, cmp_res;
 
     bn_check_top(a);
     bn_check_top(b);
 
-    /*-
-     *  a +  b      a+b
-     *  a + -b      a-b
-     * -a +  b      b-a
-     * -a + -b      -(a+b)
-     */
-    if (a_neg ^ b->neg) {
-        /* only one is negative */
-        if (a_neg) {
-            tmp = a;
-            a = b;
-            b = tmp;
+    if (a->neg == b->neg) {
+        r_neg = a->neg;
+        ret = BN_uadd(r, a, b);
+    } else {
+        cmp_res = BN_ucmp(a, b);
+        if (cmp_res > 0) {
+            r_neg = a->neg;
+            ret = BN_usub(r, a, b);
+        } else if (cmp_res < 0) {
+            r_neg = b->neg;
+            ret = BN_usub(r, b, a);
+        } else {
+            r_neg = 0;
+            BN_zero(r);
+            ret = 1;
         }
+    }
+
+    r->neg = r_neg;
+    bn_check_top(r);
+    return ret;
+}
+
+/* signed sub of b from a. */
+int BN_sub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
+{
+    int ret, r_neg, cmp_res;
 
-        /* we are now a - b */
+    bn_check_top(a);
+    bn_check_top(b);
 
-        if (BN_ucmp(a, b) < 0) {
-            if (!BN_usub(r, b, a))
-                return (0);
-            r->neg = 1;
+    if (a->neg != b->neg) {
+        r_neg = a->neg;
+        ret = BN_uadd(r, a, b);
+    } else {
+        cmp_res = BN_ucmp(a, b);
+        if (cmp_res > 0) {
+            r_neg = a->neg;
+            ret = BN_usub(r, a, b);
+        } else if (cmp_res < 0) {
+            r_neg = !b->neg;
+            ret = BN_usub(r, b, a);
         } else {
-            if (!BN_usub(r, a, b))
-                return (0);
-            r->neg = 0;
+            r_neg = 0;
+            BN_zero(r);
+            ret = 1;
         }
-        return (1);
     }
 
-    ret = BN_uadd(r, a, b);
-    r->neg = a_neg;
+    r->neg = r_neg;
     bn_check_top(r);
     return ret;
 }
 
-/* unsigned add of b to a */
+/* unsigned add of b to a, r can be equal to a or b. */
 int BN_uadd(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 {
     int max, min, dif;
     const BN_ULONG *ap, *bp;
     BN_ULONG *rp, carry, t1, t2;
-    const BIGNUM *tmp;
 
     bn_check_top(a);
     bn_check_top(b);
 
     if (a->top < b->top) {
+        const BIGNUM *tmp;
+
         tmp = a;
         a = b;
         b = tmp;
@@ -134,29 +105,17 @@ int BN_uadd(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
     carry = bn_add_words(rp, ap, bp, min);
     rp += min;
     ap += min;
-    bp += min;
 
-    if (carry) {
-        while (dif) {
-            dif--;
-            t1 = *(ap++);
-            t2 = (t1 + 1) & BN_MASK2;
-            *(rp++) = t2;
-            if (t2) {
-                carry = 0;
-                break;
-            }
-        }
-        if (carry) {
-            /* carry != 0 => dif == 0 */
-            *rp = 1;
-            r->top++;
-        }
+    while (dif) {
+        dif--;
+        t1 = *(ap++);
+        t2 = (t1 + carry) & BN_MASK2;
+        *(rp++) = t2;
+        carry &= (t2 == 0);
     }
-    if (dif && rp != ap)
-        while (dif--)
-            /* copy remaining words if ap != rp */
-            *(rp++) = *(ap++);
+    *rp = carry;
+    r->top += carry;
+
     r->neg = 0;
     bn_check_top(r);
     return 1;
@@ -166,9 +125,8 @@ int BN_uadd(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 int BN_usub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 {
     int max, min, dif;
-    register BN_ULONG t1, t2, *rp;
-    register const BN_ULONG *ap, *bp;
-    int i, carry;
+    BN_ULONG t1, t2, borrow, *rp;
+    const BN_ULONG *ap, *bp;
 
     bn_check_top(a);
     bn_check_top(b);
@@ -179,109 +137,35 @@ int BN_usub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 
     if (dif < 0) {              /* hmm... should not be happening */
         BNerr(BN_F_BN_USUB, BN_R_ARG2_LT_ARG3);
-        return (0);
+        return 0;
     }
 
     if (bn_wexpand(r, max) == NULL)
-        return (0);
+        return 0;
 
     ap = a->d;
     bp = b->d;
     rp = r->d;
 
-#if 1
-    carry = 0;
-    for (i = min; i != 0; i--) {
-        t1 = *(ap++);
-        t2 = *(bp++);
-        if (carry) {
-            carry = (t1 <= t2);
-            t1 = (t1 - t2 - 1) & BN_MASK2;
-        } else {
-            carry = (t1 < t2);
-            t1 = (t1 - t2) & BN_MASK2;
-        }
-        *(rp++) = t1 & BN_MASK2;
-    }
-#else
-    carry = bn_sub_words(rp, ap, bp, min);
+    borrow = bn_sub_words(rp, ap, bp, min);
     ap += min;
-    bp += min;
     rp += min;
-#endif
-    if (carry) {                /* subtracted */
-        if (!dif)
-            /* error: a < b */
-            return 0;
-        while (dif) {
-            dif--;
-            t1 = *(ap++);
-            t2 = (t1 - 1) & BN_MASK2;
-            *(rp++) = t2;
-            if (t1)
-                break;
-        }
-    }
-    memcpy(rp, ap, sizeof(*rp) * (max - i));
-
-    r->top = max;
-    r->neg = 0;
-    bn_correct_top(r);
-    return (1);
-}
-
-int BN_sub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
-{
-    int max;
-    int add = 0, neg = 0;
-    const BIGNUM *tmp;
-
-    bn_check_top(a);
-    bn_check_top(b);
 
-    /*-
-     *  a -  b      a-b
-     *  a - -b      a+b
-     * -a -  b      -(a+b)
-     * -a - -b      b-a
-     */
-    if (a->neg) {
-        if (b->neg) {
-            tmp = a;
-            a = b;
-            b = tmp;
-        } else {
-            add = 1;
-            neg = 1;
-        }
-    } else {
-        if (b->neg) {
-            add = 1;
-            neg = 0;
-        }
+    while (dif) {
+        dif--;
+        t1 = *(ap++);
+        t2 = (t1 - borrow) & BN_MASK2;
+        *(rp++) = t2;
+        borrow &= (t1 == 0);
     }
 
-    if (add) {
-        if (!BN_uadd(r, a, b))
-            return (0);
-        r->neg = neg;
-        return (1);
-    }
+    while (max && *--rp == 0)
+        max--;
 
-    /* We are actually doing a - b :-) */
+    r->top = max;
+    r->neg = 0;
+    bn_pollute(r);
 
-    max = (a->top > b->top) ? a->top : b->top;
-    if (bn_wexpand(r, max) == NULL)
-        return (0);
-    if (BN_ucmp(a, b) < 0) {
-        if (!BN_usub(r, b, a))
-            return (0);
-        r->neg = 1;
-    } else {
-        if (!BN_usub(r, a, b))
-            return (0);
-        r->neg = 0;
-    }
-    bn_check_top(r);
-    return (1);
+    return 1;
 }
+