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