Make bn opaque
[openssl.git] / 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  * Copyright (c) 1998-2000 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
60  *
61  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
62  * modification, are permitted provided that the following conditions
63  * are met:
64  *
65  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
66  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
67  *
68  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
69  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
70  *    the documentation and/or other materials provided with the
71  *    distribution.
72  *
73  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
74  *    software must display the following acknowledgment:
75  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
76  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
77  *
78  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
79  *    endorse or promote products derived from this software without
80  *    prior written permission. For written permission, please contact
81  *    openssl-core@openssl.org.
82  *
83  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
84  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
85  *    permission of the OpenSSL Project.
86  *
87  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
88  *    acknowledgment:
89  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
90  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
91  *
92  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
93  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
94  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
95  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
96  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
97  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
98  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
99  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
100  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
101  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
102  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
103  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
104  * ====================================================================
105  *
106  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
107  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
108  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
109  *
110  */
111
112 #ifndef HEADER_BN_LCL_H
113 #define HEADER_BN_LCL_H
114
115 #include "internal/bn_int.h"
116
117 #ifdef  __cplusplus
118 extern "C" {
119 #endif
120
121
122 struct bignum_st
123         {
124         BN_ULONG *d;    /* Pointer to an array of 'BN_BITS2' bit chunks. */
125         int top;        /* Index of last used d +1. */
126         /* The next are internal book keeping for bn_expand. */
127         int dmax;       /* Size of the d array. */
128         int neg;        /* one if the number is negative */
129         int flags;
130         };
131
132 /* Used for montgomery multiplication */
133 struct bn_mont_ctx_st
134         {
135         int ri;        /* number of bits in R */
136         BIGNUM RR;     /* used to convert to montgomery form */
137         BIGNUM N;      /* The modulus */
138         BIGNUM Ni;     /* R*(1/R mod N) - N*Ni = 1
139                         * (Ni is only stored for bignum algorithm) */
140         BN_ULONG n0[2];/* least significant word(s) of Ni;
141                           (type changed with 0.9.9, was "BN_ULONG n0;" before) */
142         int flags;
143         };
144
145 /* Used for reciprocal division/mod functions
146  * It cannot be shared between threads
147  */
148 struct bn_recp_ctx_st
149         {
150         BIGNUM N;       /* the divisor */
151         BIGNUM Nr;      /* the reciprocal */
152         int num_bits;
153         int shift;
154         int flags;
155         };
156
157 /* Used for slow "generation" functions. */
158 struct bn_gencb_st
159         {
160         unsigned int ver;       /* To handle binary (in)compatibility */
161         void *arg;              /* callback-specific data */
162         union
163                 {
164                 /* if(ver==1) - handles old style callbacks */
165                 void (*cb_1)(int, int, void *);
166                 /* if(ver==2) - new callback style */
167                 int (*cb_2)(int, int, BN_GENCB *);
168                 } cb;
169         };
170
171
172 /*
173  * BN_window_bits_for_exponent_size -- macro for sliding window mod_exp functions
174  *
175  *
176  * For window size 'w' (w >= 2) and a random 'b' bits exponent,
177  * the number of multiplications is a constant plus on average
178  *
179  *    2^(w-1) + (b-w)/(w+1);
180  *
181  * here  2^(w-1)  is for precomputing the table (we actually need
182  * entries only for windows that have the lowest bit set), and
183  * (b-w)/(w+1)  is an approximation for the expected number of
184  * w-bit windows, not counting the first one.
185  *
186  * Thus we should use
187  *
188  *    w >= 6  if        b > 671
189  *     w = 5  if  671 > b > 239
190  *     w = 4  if  239 > b >  79
191  *     w = 3  if   79 > b >  23
192  *    w <= 2  if   23 > b
193  *
194  * (with draws in between).  Very small exponents are often selected
195  * with low Hamming weight, so we use  w = 1  for b <= 23.
196  */
197 #if 1
198 #define BN_window_bits_for_exponent_size(b) \
199                 ((b) > 671 ? 6 : \
200                  (b) > 239 ? 5 : \
201                  (b) >  79 ? 4 : \
202                  (b) >  23 ? 3 : 1)
203 #else
204 /* Old SSLeay/OpenSSL table.
205  * Maximum window size was 5, so this table differs for b==1024;
206  * but it coincides for other interesting values (b==160, b==512).
207  */
208 #define BN_window_bits_for_exponent_size(b) \
209                 ((b) > 255 ? 5 : \
210                  (b) > 127 ? 4 : \
211                  (b) >  17 ? 3 : 1)
212 #endif   
213
214
215
216 /* BN_mod_exp_mont_conttime is based on the assumption that the
217  * L1 data cache line width of the target processor is at least
218  * the following value.
219  */
220 #define MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH      ( 64 )
221 #define MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_MASK       (MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH - 1)
222
223 /* Window sizes optimized for fixed window size modular exponentiation
224  * algorithm (BN_mod_exp_mont_consttime).
225  *
226  * To achieve the security goals of BN_mode_exp_mont_consttime, the
227  * maximum size of the window must not exceed
228  * log_2(MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH). 
229  *
230  * Window size thresholds are defined for cache line sizes of 32 and 64,
231  * cache line sizes where log_2(32)=5 and log_2(64)=6 respectively. A
232  * window size of 7 should only be used on processors that have a 128
233  * byte or greater cache line size.
234  */
235 #if MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH == 64
236
237 #  define BN_window_bits_for_ctime_exponent_size(b) \
238                 ((b) > 937 ? 6 : \
239                  (b) > 306 ? 5 : \
240                  (b) >  89 ? 4 : \
241                  (b) >  22 ? 3 : 1)
242 #  define BN_MAX_WINDOW_BITS_FOR_CTIME_EXPONENT_SIZE    (6)
243
244 #elif MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH == 32
245
246 #  define BN_window_bits_for_ctime_exponent_size(b) \
247                 ((b) > 306 ? 5 : \
248                  (b) >  89 ? 4 : \
249                  (b) >  22 ? 3 : 1)
250 #  define BN_MAX_WINDOW_BITS_FOR_CTIME_EXPONENT_SIZE    (5)
251
252 #endif
253
254
255 /* Pentium pro 16,16,16,32,64 */
256 /* Alpha       16,16,16,16.64 */
257 #define BN_MULL_SIZE_NORMAL                     (16) /* 32 */
258 #define BN_MUL_RECURSIVE_SIZE_NORMAL            (16) /* 32 less than */
259 #define BN_SQR_RECURSIVE_SIZE_NORMAL            (16) /* 32 */
260 #define BN_MUL_LOW_RECURSIVE_SIZE_NORMAL        (32) /* 32 */
261 #define BN_MONT_CTX_SET_SIZE_WORD               (64) /* 32 */
262
263 /* 2011-02-22 SMS.
264  * In various places, a size_t variable or a type cast to size_t was
265  * used to perform integer-only operations on pointers.  This failed on
266  * VMS with 64-bit pointers (CC /POINTER_SIZE = 64) because size_t is
267  * still only 32 bits.  What's needed in these cases is an integer type
268  * with the same size as a pointer, which size_t is not certain to be.
269  * The only fix here is VMS-specific.
270  */
271 #if defined(OPENSSL_SYS_VMS)
272 # if __INITIAL_POINTER_SIZE == 64
273 #  define PTR_SIZE_INT long long
274 # else /* __INITIAL_POINTER_SIZE == 64 */
275 #  define PTR_SIZE_INT int
276 # endif /* __INITIAL_POINTER_SIZE == 64 [else] */
277 #elif !defined(PTR_SIZE_INT) /* defined(OPENSSL_SYS_VMS) */
278 # define PTR_SIZE_INT size_t
279 #endif /* defined(OPENSSL_SYS_VMS) [else] */
280
281 #if !defined(OPENSSL_NO_ASM) && !defined(OPENSSL_NO_INLINE_ASM) && !defined(PEDANTIC)
282 /*
283  * BN_UMULT_HIGH section.
284  *
285  * No, I'm not trying to overwhelm you when stating that the
286  * product of N-bit numbers is 2*N bits wide:-) No, I don't expect
287  * you to be impressed when I say that if the compiler doesn't
288  * support 2*N integer type, then you have to replace every N*N
289  * multiplication with 4 (N/2)*(N/2) accompanied by some shifts
290  * and additions which unavoidably results in severe performance
291  * penalties. Of course provided that the hardware is capable of
292  * producing 2*N result... That's when you normally start
293  * considering assembler implementation. However! It should be
294  * pointed out that some CPUs (most notably Alpha, PowerPC and
295  * upcoming IA-64 family:-) provide *separate* instruction
296  * calculating the upper half of the product placing the result
297  * into a general purpose register. Now *if* the compiler supports
298  * inline assembler, then it's not impossible to implement the
299  * "bignum" routines (and have the compiler optimize 'em)
300  * exhibiting "native" performance in C. That's what BN_UMULT_HIGH
301  * macro is about:-)
302  *
303  *                                      <appro@fy.chalmers.se>
304  */
305 # if defined(__alpha) && (defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG) || defined(SIXTY_FOUR_BIT))
306 #  if defined(__DECC)
307 #   include <c_asm.h>
308 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   (BN_ULONG)asm("umulh %a0,%a1,%v0",(a),(b))
309 #  elif defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
310 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({      \
311         register BN_ULONG ret;          \
312         asm ("umulh     %1,%2,%0"       \
313              : "=r"(ret)                \
314              : "r"(a), "r"(b));         \
315         ret;                    })
316 #  endif        /* compiler */
317 # elif defined(_ARCH_PPC) && defined(__64BIT__) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
318 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
319 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({      \
320         register BN_ULONG ret;          \
321         asm ("mulhdu    %0,%1,%2"       \
322              : "=r"(ret)                \
323              : "r"(a), "r"(b));         \
324         ret;                    })
325 #  endif        /* compiler */
326 # elif (defined(__x86_64) || defined(__x86_64__)) && \
327        (defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG) || defined(SIXTY_FOUR_BIT))
328 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
329 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({      \
330         register BN_ULONG ret,discard;  \
331         asm ("mulq      %3"             \
332              : "=a"(discard),"=d"(ret)  \
333              : "a"(a), "g"(b)           \
334              : "cc");                   \
335         ret;                    })
336 #   define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b)  \
337         asm ("mulq      %3"             \
338                 : "=a"(low),"=d"(high)  \
339                 : "a"(a),"g"(b)         \
340                 : "cc");
341 #  endif
342 # elif (defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)) && defined(SIXTY_FOUR_BIT)
343 #  if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER>=1400
344     unsigned __int64 __umulh    (unsigned __int64 a,unsigned __int64 b);
345     unsigned __int64 _umul128   (unsigned __int64 a,unsigned __int64 b,
346                                  unsigned __int64 *h);
347 #   pragma intrinsic(__umulh,_umul128)
348 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)           __umulh((a),(b))
349 #   define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b)  ((low)=_umul128((a),(b),&(high)))
350 #  endif
351 # elif defined(__mips) && (defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG))
352 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
353 #   if __GNUC__>=4 && __GNUC_MINOR__>=4 /* "h" constraint is no more since 4.4 */
354 #     define BN_UMULT_HIGH(a,b)          (((__uint128_t)(a)*(b))>>64)
355 #     define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b) ({     \
356         __uint128_t ret=(__uint128_t)(a)*(b);   \
357         (high)=ret>>64; (low)=ret;       })
358 #   else
359 #     define BN_UMULT_HIGH(a,b) ({      \
360         register BN_ULONG ret;          \
361         asm ("dmultu    %1,%2"          \
362              : "=h"(ret)                \
363              : "r"(a), "r"(b) : "l");   \
364         ret;                    })
365 #     define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b)\
366         asm ("dmultu    %2,%3"          \
367              : "=l"(low),"=h"(high)     \
368              : "r"(a), "r"(b));
369 #    endif
370 #  endif
371 # elif defined(__aarch64__) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
372 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
373 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({      \
374         register BN_ULONG ret;          \
375         asm ("umulh     %0,%1,%2"       \
376              : "=r"(ret)                \
377              : "r"(a), "r"(b));         \
378         ret;                    })
379 #  endif
380 # endif         /* cpu */
381 #endif          /* OPENSSL_NO_ASM */
382
383 /*************************************************************
384  * Using the long long type
385  */
386 #define Lw(t)    (((BN_ULONG)(t))&BN_MASK2)
387 #define Hw(t)    (((BN_ULONG)((t)>>BN_BITS2))&BN_MASK2)
388
389 #ifdef BN_DEBUG_RAND
390 #define bn_clear_top2max(a) \
391         { \
392         int      ind = (a)->dmax - (a)->top; \
393         BN_ULONG *ftl = &(a)->d[(a)->top-1]; \
394         for (; ind != 0; ind--) \
395                 *(++ftl) = 0x0; \
396         }
397 #else
398 #define bn_clear_top2max(a)
399 #endif
400
401 #ifdef BN_LLONG
402 #define mul_add(r,a,w,c) { \
403         BN_ULLONG t; \
404         t=(BN_ULLONG)w * (a) + (r) + (c); \
405         (r)= Lw(t); \
406         (c)= Hw(t); \
407         }
408
409 #define mul(r,a,w,c) { \
410         BN_ULLONG t; \
411         t=(BN_ULLONG)w * (a) + (c); \
412         (r)= Lw(t); \
413         (c)= Hw(t); \
414         }
415
416 #define sqr(r0,r1,a) { \
417         BN_ULLONG t; \
418         t=(BN_ULLONG)(a)*(a); \
419         (r0)=Lw(t); \
420         (r1)=Hw(t); \
421         }
422
423 #elif defined(BN_UMULT_LOHI)
424 #define mul_add(r,a,w,c) {              \
425         BN_ULONG high,low,ret,tmp=(a);  \
426         ret =  (r);                     \
427         BN_UMULT_LOHI(low,high,w,tmp);  \
428         ret += (c);                     \
429         (c) =  (ret<(c))?1:0;           \
430         (c) += high;                    \
431         ret += low;                     \
432         (c) += (ret<low)?1:0;           \
433         (r) =  ret;                     \
434         }
435
436 #define mul(r,a,w,c)    {               \
437         BN_ULONG high,low,ret,ta=(a);   \
438         BN_UMULT_LOHI(low,high,w,ta);   \
439         ret =  low + (c);               \
440         (c) =  high;                    \
441         (c) += (ret<low)?1:0;           \
442         (r) =  ret;                     \
443         }
444
445 #define sqr(r0,r1,a)    {               \
446         BN_ULONG tmp=(a);               \
447         BN_UMULT_LOHI(r0,r1,tmp,tmp);   \
448         }
449
450 #elif defined(BN_UMULT_HIGH)
451 #define mul_add(r,a,w,c) {              \
452         BN_ULONG high,low,ret,tmp=(a);  \
453         ret =  (r);                     \
454         high=  BN_UMULT_HIGH(w,tmp);    \
455         ret += (c);                     \
456         low =  (w) * tmp;               \
457         (c) =  (ret<(c))?1:0;           \
458         (c) += high;                    \
459         ret += low;                     \
460         (c) += (ret<low)?1:0;           \
461         (r) =  ret;                     \
462         }
463
464 #define mul(r,a,w,c)    {               \
465         BN_ULONG high,low,ret,ta=(a);   \
466         low =  (w) * ta;                \
467         high=  BN_UMULT_HIGH(w,ta);     \
468         ret =  low + (c);               \
469         (c) =  high;                    \
470         (c) += (ret<low)?1:0;           \
471         (r) =  ret;                     \
472         }
473
474 #define sqr(r0,r1,a)    {               \
475         BN_ULONG tmp=(a);               \
476         (r0) = tmp * tmp;               \
477         (r1) = BN_UMULT_HIGH(tmp,tmp);  \
478         }
479
480 #else
481 /*************************************************************
482  * No long long type
483  */
484
485 #define LBITS(a)        ((a)&BN_MASK2l)
486 #define HBITS(a)        (((a)>>BN_BITS4)&BN_MASK2l)
487 #define L2HBITS(a)      (((a)<<BN_BITS4)&BN_MASK2)
488
489 #define LLBITS(a)       ((a)&BN_MASKl)
490 #define LHBITS(a)       (((a)>>BN_BITS2)&BN_MASKl)
491 #define LL2HBITS(a)     ((BN_ULLONG)((a)&BN_MASKl)<<BN_BITS2)
492
493 #define mul64(l,h,bl,bh) \
494         { \
495         BN_ULONG m,m1,lt,ht; \
496  \
497         lt=l; \
498         ht=h; \
499         m =(bh)*(lt); \
500         lt=(bl)*(lt); \
501         m1=(bl)*(ht); \
502         ht =(bh)*(ht); \
503         m=(m+m1)&BN_MASK2; if (m < m1) ht+=L2HBITS((BN_ULONG)1); \
504         ht+=HBITS(m); \
505         m1=L2HBITS(m); \
506         lt=(lt+m1)&BN_MASK2; if (lt < m1) ht++; \
507         (l)=lt; \
508         (h)=ht; \
509         }
510
511 #define sqr64(lo,ho,in) \
512         { \
513         BN_ULONG l,h,m; \
514  \
515         h=(in); \
516         l=LBITS(h); \
517         h=HBITS(h); \
518         m =(l)*(h); \
519         l*=l; \
520         h*=h; \
521         h+=(m&BN_MASK2h1)>>(BN_BITS4-1); \
522         m =(m&BN_MASK2l)<<(BN_BITS4+1); \
523         l=(l+m)&BN_MASK2; if (l < m) h++; \
524         (lo)=l; \
525         (ho)=h; \
526         }
527
528 #define mul_add(r,a,bl,bh,c) { \
529         BN_ULONG l,h; \
530  \
531         h= (a); \
532         l=LBITS(h); \
533         h=HBITS(h); \
534         mul64(l,h,(bl),(bh)); \
535  \
536         /* non-multiply part */ \
537         l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
538         (c)=(r); \
539         l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
540         (c)=h&BN_MASK2; \
541         (r)=l; \
542         }
543
544 #define mul(r,a,bl,bh,c) { \
545         BN_ULONG l,h; \
546  \
547         h= (a); \
548         l=LBITS(h); \
549         h=HBITS(h); \
550         mul64(l,h,(bl),(bh)); \
551  \
552         /* non-multiply part */ \
553         l+=(c); if ((l&BN_MASK2) < (c)) h++; \
554         (c)=h&BN_MASK2; \
555         (r)=l&BN_MASK2; \
556         }
557 #endif /* !BN_LLONG */
558
559 void BN_init(BIGNUM *a);
560 void BN_RECP_CTX_init(BN_RECP_CTX *recp);
561 void BN_MONT_CTX_init(BN_MONT_CTX *ctx);
562
563 void bn_mul_normal(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,int na,BN_ULONG *b,int nb);
564 void bn_mul_comba8(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
565 void bn_mul_comba4(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
566 void bn_sqr_normal(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, int n, BN_ULONG *tmp);
567 void bn_sqr_comba8(BN_ULONG *r,const BN_ULONG *a);
568 void bn_sqr_comba4(BN_ULONG *r,const BN_ULONG *a);
569 int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a,const BN_ULONG *b,int n);
570 int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
571         int cl, int dl);
572 void bn_mul_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,int n2,
573         int dna,int dnb,BN_ULONG *t);
574 void bn_mul_part_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,
575         int n,int tna,int tnb,BN_ULONG *t);
576 void bn_sqr_recursive(BN_ULONG *r,const BN_ULONG *a, int n2, BN_ULONG *t);
577 void bn_mul_low_normal(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b, int n);
578 void bn_mul_low_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,int n2,
579         BN_ULONG *t);
580 void bn_mul_high(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,BN_ULONG *l,int n2,
581         BN_ULONG *t);
582 BN_ULONG bn_add_part_words(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
583         int cl, int dl);
584 BN_ULONG bn_sub_part_words(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
585         int cl, int dl);
586 int bn_mul_mont(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp, const BN_ULONG *np,const BN_ULONG *n0, int num);
587
588 BIGNUM *int_bn_mod_inverse(BIGNUM *in,
589         const BIGNUM *a, const BIGNUM *n, BN_CTX *ctx, int *noinv);
590
591 int bn_probable_prime_dh(BIGNUM *rnd, int bits,
592         const BIGNUM *add, const BIGNUM *rem, BN_CTX *ctx);
593 int bn_probable_prime_dh_retry(BIGNUM *rnd, int bits, BN_CTX *ctx);
594 int bn_probable_prime_dh_coprime(BIGNUM *rnd, int bits, BN_CTX *ctx);
595
596 #ifdef  __cplusplus
597 }
598 #endif
599
600 #endif