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;
 179 #if 0
 180         int ret=1;
 181 #endif
 182         register BN_ULONG t1,t2,*ap,*bp,*rp;
 183         int i,carry;
 184 #if defined(IRIX_CC_BUG) && !defined(LINT)
 185         int dummy;
 186 #endif
 187
 188         bn_check_top(a);
 189         bn_check_top(b);
 190
 191         if (a->top < b->top) /* hmm... should not be happening */
 192                 {
 193                 BNerr(BN_F_BN_USUB,BN_R_ARG2_LT_ARG3);
 194                 return(0);
 195                 }
 196
 197         max=a->top;
 198         min=b->top;
 199         if (bn_wexpand(r,max) == NULL) return(0);
 200
 201         ap=a->d;
 202         bp=b->d;
 203         rp=r->d;
 204
 205 #if 1
 206         carry=0;
 207         for (i=0; i<min; i++)
 208                 {
 209                 t1= *(ap++);
 210                 t2= *(bp++);
 211                 if (carry)
 212                         {
 213                         carry=(t1 <= t2);
 214                         t1=(t1-t2-1)&BN_MASK2;
 215                         }
 216                 else
 217                         {
 218                         carry=(t1 < t2);
 219                         t1=(t1-t2)&BN_MASK2;
 220                         }
 221 #if defined(IRIX_CC_BUG) && !defined(LINT)
 222                 dummy=t1;
 223 #endif
 224                 *(rp++)=t1&BN_MASK2;
 225                 }
 226 #else
 227         carry=bn_sub_words(rp,ap,bp,min);
 228         ap+=min;
 229         bp+=min;
 230         rp+=min;
 231         i=min;
 232 #endif
 233         if (carry) /* subtracted */
 234                 {
 235                 while (i < max)
 236                         {
 237                         i++;
 238                         t1= *(ap++);
 239                         t2=(t1-1)&BN_MASK2;
 240                         *(rp++)=t2;
 241                         if (t1 > t2) break;
 242                         }
 243                 }
 244 #if 0
 245         memcpy(rp,ap,sizeof(*rp)*(max-i));
 246 #else
 247         if (rp != ap)
 248                 {
 249                 for (;;)
 250                         {
 251                         if (i++ >= max) break;
 252                         rp[0]=ap[0];
 253                         if (i++ >= max) break;
 254                         rp[1]=ap[1];
 255                         if (i++ >= max) break;
 256                         rp[2]=ap[2];
 257                         if (i++ >= max) break;
 258                         rp[3]=ap[3];
 259                         rp+=4;
 260                         ap+=4;
 261                         }
 262                 }
 263 #endif
 264
 265         r->top=max;
 266         bn_fix_top(r);
 267         return(1);
 268         }
 269
 270 int BN_sub(r, a, b)
 271 BIGNUM *r;
 272 BIGNUM *a;
 273 BIGNUM *b;
 274         {
 275         int max;
 276         int add=0,neg=0;
 277         BIGNUM *tmp;
 278
 279         bn_check_top(a);
 280         bn_check_top(b);
 281
 282         /*  a -  b      a-b
 283          *  a - -b      a+b
 284          * -a -  b      -(a+b)
 285          * -a - -b      b-a
 286          */
 287         if (a->neg)
 288                 {
 289                 if (b->neg)
 290                         { tmp=a; a=b; b=tmp; }
 291                 else
 292                         { add=1; neg=1; }
 293                 }
 294         else
 295                 {
 296                 if (b->neg) { add=1; neg=0; }
 297                 }
 298
 299         if (add)
 300                 {
 301                 if (!BN_uadd(r,a,b)) return(0);
 302                 r->neg=neg;
 303                 return(1);
 304                 }
 305
 306         /* We are actually doing a - b :-) */
 307
 308         max=(a->top > b->top)?a->top:b->top;
 309         if (bn_wexpand(r,max) == NULL) return(0);
 310         if (BN_ucmp(a,b) < 0)
 311                 {
 312                 if (!BN_usub(r,b,a)) return(0);
 313                 r->neg=1;
 314                 }
 315         else
 316                 {
 317                 if (!BN_usub(r,a,b)) return(0);
 318                 r->neg=0;
 319                 }
 320         return(1);
 321         }
 322