bc5905fef4279e644ae4f2090ad6e7a5f4bd0f8d
[openssl.git] / crypto / bn / bn_word.c
1 /* crypto/bn/bn_word.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 BN_ULONG BN_mod_word(const BIGNUM *a, BN_ULONG w)
64         {
65 #ifndef BN_LLONG
66         BN_ULONG ret=0;
67 #else
68         BN_ULLONG ret=0;
69 #endif
70         int i;
71
72         bn_check_top(a);
73         w&=BN_MASK2;
74         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
75                 {
76 #ifndef BN_LLONG
77                 ret=((ret<<BN_BITS4)|((a->d[i]>>BN_BITS4)&BN_MASK2l))%w;
78                 ret=((ret<<BN_BITS4)|(a->d[i]&BN_MASK2l))%w;
79 #else
80                 ret=(BN_ULLONG)(((ret<<(BN_ULLONG)BN_BITS2)|a->d[i])%
81                         (BN_ULLONG)w);
82 #endif
83                 }
84         return((BN_ULONG)ret);
85         }
86
87 BN_ULONG BN_div_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
88         {
89         BN_ULONG ret = 0;
90         int i, j;
91
92         bn_check_top(a);
93         w &= BN_MASK2;
94
95         if (!w)
96                 /* actually this an error (division by zero) */
97                 return 0;
98         if (a->top == 0)
99                 return 0;
100
101         /* normalize input (so bn_div_words doesn't complain) */
102         j = BN_BITS2 - BN_num_bits_word(w);
103         w <<= j;
104         if (!BN_lshift(a, a, j))
105                 return 0;
106
107         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
108                 {
109                 BN_ULONG l,d;
110                 
111                 l=a->d[i];
112                 d=bn_div_words(ret,l,w);
113                 ret=(l-((d*w)&BN_MASK2))&BN_MASK2;
114                 a->d[i]=d;
115                 }
116         if ((a->top > 0) && (a->d[a->top-1] == 0))
117                 a->top--;
118         ret >>= j;
119         bn_check_top(a);
120         return(ret);
121         }
122
123 int BN_add_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
124         {
125         BN_ULONG l;
126         int i;
127
128         bn_check_top(a);
129         w &= BN_MASK2;
130
131         /* degenerate case: w is zero */
132         if (!w) return 1;
133         /* degenerate case: a is zero */
134         if(BN_is_zero(a)) return BN_set_word(a, w);
135         /* handle 'a' when negative */
136         if (a->neg)
137                 {
138                 a->neg=0;
139                 i=BN_sub_word(a,w);
140                 if (!BN_is_zero(a))
141                         a->neg=!(a->neg);
142                 return(i);
143                 }
144         /* Only expand (and risk failing) if it's possibly necessary */
145         if (((BN_ULONG)(a->d[a->top - 1] + 1) == 0) &&
146                         (bn_wexpand(a,a->top+1) == NULL))
147                 return(0);
148         i=0;
149         for (;;)
150                 {
151                 if (i >= a->top)
152                         l=w;
153                 else
154                         l=(a->d[i]+w)&BN_MASK2;
155                 a->d[i]=l;
156                 if (w > l)
157                         w=1;
158                 else
159                         break;
160                 i++;
161                 }
162         if (i >= a->top)
163                 a->top++;
164         bn_check_top(a);
165         return(1);
166         }
167
168 int BN_sub_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
169         {
170         int i;
171
172         bn_check_top(a);
173         w &= BN_MASK2;
174
175         /* degenerate case: w is zero */
176         if (!w) return 1;
177         /* degenerate case: a is zero */
178         if(BN_is_zero(a))
179                 {
180                 i = BN_set_word(a,w);
181                 if (i != 0)
182                         BN_set_negative(a, 1);
183                 return i;
184                 }
185         /* handle 'a' when negative */
186         if (a->neg)
187                 {
188                 a->neg=0;
189                 i=BN_add_word(a,w);
190                 a->neg=1;
191                 return(i);
192                 }
193
194         if ((a->top == 1) && (a->d[0] < w))
195                 {
196                 a->d[0]=w-a->d[0];
197                 a->neg=1;
198                 return(1);
199                 }
200         i=0;
201         for (;;)
202                 {
203                 if (a->d[i] >= w)
204                         {
205                         a->d[i]-=w;
206                         break;
207                         }
208                 else
209                         {
210                         a->d[i]=(a->d[i]-w)&BN_MASK2;
211                         i++;
212                         w=1;
213                         }
214                 }
215         if ((a->d[i] == 0) && (i == (a->top-1)))
216                 a->top--;
217         bn_check_top(a);
218         return(1);
219         }
220
221 int BN_mul_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
222         {
223         BN_ULONG ll;
224
225         bn_check_top(a);
226         w&=BN_MASK2;
227         if (a->top)
228                 {
229                 if (w == 0)
230                         BN_zero(a);
231                 else
232                         {
233                         ll=bn_mul_words(a->d,a->d,a->top,w);
234                         if (ll)
235                                 {
236                                 if (bn_wexpand(a,a->top+1) == NULL) return(0);
237                                 a->d[a->top++]=ll;
238                                 }
239                         }
240                 }
241         bn_check_top(a);
242         return(1);
243         }
244