bn/bn_lcl.h: restore formatting.
[openssl.git] / crypto / bn / bn_lcl.h
index 73792f12206e6c0e2ff3c7d69c8cb0be9e3a076e..7828232540d5da3de1631afb1978b1fbc8436c96 100644 (file)
-/* crypto/bn/bn_lcl.h */
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+/*
+ * Copyright 1995-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
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+ * in the file LICENSE in the source distribution or at
+ * https://www.openssl.org/source/license.html
  */
 
 #ifndef HEADER_BN_LCL_H
-#define HEADER_BN_LCL_H
+# define HEADER_BN_LCL_H
 
-#include <openssl/bn.h>
+/*
+ * The EDK2 build doesn't use bn_conf.h; it sets THIRTY_TWO_BIT or
+ * SIXTY_FOUR_BIT in its own environment since it doesn't re-run our
+ * Configure script and needs to support both 32-bit and 64-bit.
+ */
+# include <openssl/opensslconf.h>
+
+# if !defined(OPENSSL_SYS_UEFI)
+#  include "internal/bn_conf.h"
+# endif
+
+# include "internal/bn_int.h"
 
 #ifdef  __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
 
+/*
+ * These preprocessor symbols control various aspects of the bignum headers
+ * and library code. They're not defined by any "normal" configuration, as
+ * they are intended for development and testing purposes. NB: defining all
+ * three can be useful for debugging application code as well as openssl
+ * itself. BN_DEBUG - turn on various debugging alterations to the bignum
+ * code BN_DEBUG_RAND - uses random poisoning of unused words to trip up
+ * mismanagement of bignum internals. You must also define BN_DEBUG.
+ */
+/* #define BN_DEBUG */
+/* #define BN_DEBUG_RAND */
+
+# ifndef OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT
+#  define BN_MUL_COMBA
+#  define BN_SQR_COMBA
+#  define BN_RECURSION
+# endif
+
+/*
+ * This next option uses the C libraries (2 word)/(1 word) function. If it is
+ * not defined, I use my C version (which is slower). The reason for this
+ * flag is that when the particular C compiler library routine is used, and
+ * the library is linked with a different compiler, the library is missing.
+ * This mostly happens when the library is built with gcc and then linked
+ * using normal cc.  This would be a common occurrence because gcc normally
+ * produces code that is 2 times faster than system compilers for the big
+ * number stuff. For machines with only one compiler (or shared libraries),
+ * this should be on.  Again this in only really a problem on machines using
+ * "long long's", are 32bit, and are not using my assembler code.
+ */
+# if defined(OPENSSL_SYS_MSDOS) || defined(OPENSSL_SYS_WINDOWS) || \
+    defined(OPENSSL_SYS_WIN32) || defined(linux)
+#  define BN_DIV2W
+# endif
+
+/*
+ * 64-bit processor with LP64 ABI
+ */
+# ifdef SIXTY_FOUR_BIT_LONG
+#  define BN_ULLONG       unsigned long long
+#  define BN_BITS4        32
+#  define BN_MASK2        (0xffffffffffffffffL)
+#  define BN_MASK2l       (0xffffffffL)
+#  define BN_MASK2h       (0xffffffff00000000L)
+#  define BN_MASK2h1      (0xffffffff80000000L)
+#  define BN_DEC_CONV     (10000000000000000000UL)
+#  define BN_DEC_NUM      19
+#  define BN_DEC_FMT1     "%lu"
+#  define BN_DEC_FMT2     "%019lu"
+# endif
 
-/* Used for temp variables */
-#define BN_CTX_NUM     32
-#define BN_CTX_NUM_POS 12
-struct bignum_ctx
-       {
-       int tos;
-       BIGNUM bn[BN_CTX_NUM];
-       int flags;
-       int depth;
-       int pos[BN_CTX_NUM_POS];
-       int too_many;
-       } /* BN_CTX */;
+/*
+ * 64-bit processor other than LP64 ABI
+ */
+# ifdef SIXTY_FOUR_BIT
+#  undef BN_LLONG
+#  undef BN_ULLONG
+#  define BN_BITS4        32
+#  define BN_MASK2        (0xffffffffffffffffLL)
+#  define BN_MASK2l       (0xffffffffL)
+#  define BN_MASK2h       (0xffffffff00000000LL)
+#  define BN_MASK2h1      (0xffffffff80000000LL)
+#  define BN_DEC_CONV     (10000000000000000000ULL)
+#  define BN_DEC_NUM      19
+#  define BN_DEC_FMT1     "%llu"
+#  define BN_DEC_FMT2     "%019llu"
+# endif
+
+# ifdef THIRTY_TWO_BIT
+#  ifdef BN_LLONG
+#   if defined(_WIN32) && !defined(__GNUC__)
+#    define BN_ULLONG     unsigned __int64
+#   else
+#    define BN_ULLONG     unsigned long long
+#   endif
+#  endif
+#  define BN_BITS4        16
+#  define BN_MASK2        (0xffffffffL)
+#  define BN_MASK2l       (0xffff)
+#  define BN_MASK2h1      (0xffff8000L)
+#  define BN_MASK2h       (0xffff0000L)
+#  define BN_DEC_CONV     (1000000000L)
+#  define BN_DEC_NUM      9
+#  define BN_DEC_FMT1     "%u"
+#  define BN_DEC_FMT2     "%09u"
+# endif
+
+
+/*-
+ * Bignum consistency macros
+ * There is one "API" macro, bn_fix_top(), for stripping leading zeroes from
+ * bignum data after direct manipulations on the data. There is also an
+ * "internal" macro, bn_check_top(), for verifying that there are no leading
+ * zeroes. Unfortunately, some auditing is required due to the fact that
+ * bn_fix_top() has become an overabused duct-tape because bignum data is
+ * occasionally passed around in an inconsistent state. So the following
+ * changes have been made to sort this out;
+ * - bn_fix_top()s implementation has been moved to bn_correct_top()
+ * - if BN_DEBUG isn't defined, bn_fix_top() maps to bn_correct_top(), and
+ *   bn_check_top() is as before.
+ * - if BN_DEBUG *is* defined;
+ *   - bn_check_top() tries to pollute unused words even if the bignum 'top' is
+ *     consistent. (ed: only if BN_DEBUG_RAND is defined)
+ *   - bn_fix_top() maps to bn_check_top() rather than "fixing" anything.
+ * The idea is to have debug builds flag up inconsistent bignums when they
+ * occur. If that occurs in a bn_fix_top(), we examine the code in question; if
+ * the use of bn_fix_top() was appropriate (ie. it follows directly after code
+ * that manipulates the bignum) it is converted to bn_correct_top(), and if it
+ * was not appropriate, we convert it permanently to bn_check_top() and track
+ * down the cause of the bug. Eventually, no internal code should be using the
+ * bn_fix_top() macro. External applications and libraries should try this with
+ * their own code too, both in terms of building against the openssl headers
+ * with BN_DEBUG defined *and* linking with a version of OpenSSL built with it
+ * defined. This not only improves external code, it provides more test
+ * coverage for openssl's own code.
+ */
 
+# ifdef BN_DEBUG
+
+#  ifdef BN_DEBUG_RAND
+#   define bn_pollute(a) \
+        do { \
+            const BIGNUM *_bnum1 = (a); \
+            if (_bnum1->top < _bnum1->dmax) { \
+                unsigned char _tmp_char; \
+                /* We cast away const without the compiler knowing, any \
+                 * *genuinely* constant variables that aren't mutable \
+                 * wouldn't be constructed with top!=dmax. */ \
+                BN_ULONG *_not_const; \
+                memcpy(&_not_const, &_bnum1->d, sizeof(_not_const)); \
+                RAND_bytes(&_tmp_char, 1); /* Debug only - safe to ignore error return */\
+                memset(_not_const + _bnum1->top, _tmp_char, \
+                       sizeof(*_not_const) * (_bnum1->dmax - _bnum1->top)); \
+            } \
+        } while(0)
+#  else
+#   define bn_pollute(a)
+#  endif
+#  define bn_check_top(a) \
+        do { \
+                const BIGNUM *_bnum2 = (a); \
+                if (_bnum2 != NULL) { \
+                        OPENSSL_assert(((_bnum2->top == 0) && !_bnum2->neg) || \
+                                (_bnum2->top && (_bnum2->d[_bnum2->top - 1] != 0))); \
+                        bn_pollute(_bnum2); \
+                } \
+        } while(0)
+
+#  define bn_fix_top(a)           bn_check_top(a)
+
+#  define bn_check_size(bn, bits) bn_wcheck_size(bn, ((bits+BN_BITS2-1))/BN_BITS2)
+#  define bn_wcheck_size(bn, words) \
+        do { \
+                const BIGNUM *_bnum2 = (bn); \
+                OPENSSL_assert((words) <= (_bnum2)->dmax && \
+                        (words) >= (_bnum2)->top); \
+                /* avoid unused variable warning with NDEBUG */ \
+                (void)(_bnum2); \
+        } while(0)
+
+# else                          /* !BN_DEBUG */
+
+#  define bn_pollute(a)
+#  define bn_check_top(a)
+#  define bn_fix_top(a)           bn_correct_top(a)
+#  define bn_check_size(bn, bits)
+#  define bn_wcheck_size(bn, words)
+
+# endif
+
+BN_ULONG bn_mul_add_words(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, int num,
+                          BN_ULONG w);
+BN_ULONG bn_mul_words(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, int num, BN_ULONG w);
+void bn_sqr_words(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, int num);
+BN_ULONG bn_div_words(BN_ULONG h, BN_ULONG l, BN_ULONG d);
+BN_ULONG bn_add_words(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
+                      int num);
+BN_ULONG bn_sub_words(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
+                      int num);
+
+struct bignum_st {
+    BN_ULONG *d;                /* Pointer to an array of 'BN_BITS2' bit
+                                 * chunks. */
+    int top;                    /* Index of last used d +1. */
+    /* The next are internal book keeping for bn_expand. */
+    int dmax;                   /* Size of the d array. */
+    int neg;                    /* one if the number is negative */
+    int flags;
+};
+
+/* Used for montgomery multiplication */
+struct bn_mont_ctx_st {
+    int ri;                     /* number of bits in R */
+    BIGNUM RR;                  /* used to convert to montgomery form */
+    BIGNUM N;                   /* The modulus */
+    BIGNUM Ni;                  /* R*(1/R mod N) - N*Ni = 1 (Ni is only
+                                 * stored for bignum algorithm) */
+    BN_ULONG n0[2];             /* least significant word(s) of Ni; (type
+                                 * changed with 0.9.9, was "BN_ULONG n0;"
+                                 * before) */
+    int flags;
+};
 
 /*
+ * Used for reciprocal division/mod functions It cannot be shared between
+ * threads
+ */
+struct bn_recp_ctx_st {
+    BIGNUM N;                   /* the divisor */
+    BIGNUM Nr;                  /* the reciprocal */
+    int num_bits;
+    int shift;
+    int flags;
+};
+
+/* Used for slow "generation" functions. */
+struct bn_gencb_st {
+    unsigned int ver;           /* To handle binary (in)compatibility */
+    void *arg;                  /* callback-specific data */
+    union {
+        /* if (ver==1) - handles old style callbacks */
+        void (*cb_1) (int, int, void *);
+        /* if (ver==2) - new callback style */
+        int (*cb_2) (int, int, BN_GENCB *);
+    } cb;
+};
+
+/*-
  * BN_window_bits_for_exponent_size -- macro for sliding window mod_exp functions
  *
  *
@@ -158,34 +279,74 @@ struct bignum_ctx
  * (with draws in between).  Very small exponents are often selected
  * with low Hamming weight, so we use  w = 1  for b <= 23.
  */
-#if 1
-#define BN_window_bits_for_exponent_size(b) \
-               ((b) > 671 ? 6 : \
-                (b) > 239 ? 5 : \
-                (b) >  79 ? 4 : \
-                (b) >  23 ? 3 : 1)
-#else
-/* Old SSLeay/OpenSSL table.
- * Maximum window size was 5, so this table differs for b==1024;
- * but it coincides for other interesting values (b==160, b==512).
+# define BN_window_bits_for_exponent_size(b) \
+                ((b) > 671 ? 6 : \
+                 (b) > 239 ? 5 : \
+                 (b) >  79 ? 4 : \
+                 (b) >  23 ? 3 : 1)
+
+/*
+ * BN_mod_exp_mont_conttime is based on the assumption that the L1 data cache
+ * line width of the target processor is at least the following value.
  */
-#define BN_window_bits_for_exponent_size(b) \
-               ((b) > 255 ? 5 : \
-                (b) > 127 ? 4 : \
-                (b) >  17 ? 3 : 1)
-#endif  
+# define MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH      ( 64 )
+# define MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_MASK       (MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH - 1)
 
+/*
+ * Window sizes optimized for fixed window size modular exponentiation
+ * algorithm (BN_mod_exp_mont_consttime). To achieve the security goals of
+ * BN_mode_exp_mont_consttime, the maximum size of the window must not exceed
+ * log_2(MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH). Window size thresholds are
+ * defined for cache line sizes of 32 and 64, cache line sizes where
+ * log_2(32)=5 and log_2(64)=6 respectively. A window size of 7 should only be
+ * used on processors that have a 128 byte or greater cache line size.
+ */
+# if MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH == 64
+
+#  define BN_window_bits_for_ctime_exponent_size(b) \
+                ((b) > 937 ? 6 : \
+                 (b) > 306 ? 5 : \
+                 (b) >  89 ? 4 : \
+                 (b) >  22 ? 3 : 1)
+#  define BN_MAX_WINDOW_BITS_FOR_CTIME_EXPONENT_SIZE    (6)
+
+# elif MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH == 32
 
+#  define BN_window_bits_for_ctime_exponent_size(b) \
+                ((b) > 306 ? 5 : \
+                 (b) >  89 ? 4 : \
+                 (b) >  22 ? 3 : 1)
+#  define BN_MAX_WINDOW_BITS_FOR_CTIME_EXPONENT_SIZE    (5)
+
+# endif
 
 /* Pentium pro 16,16,16,32,64 */
 /* Alpha       16,16,16,16.64 */
-#define BN_MULL_SIZE_NORMAL                    (16) /* 32 */
-#define BN_MUL_RECURSIVE_SIZE_NORMAL           (16) /* 32 less than */
-#define BN_SQR_RECURSIVE_SIZE_NORMAL           (16) /* 32 */
-#define BN_MUL_LOW_RECURSIVE_SIZE_NORMAL       (32) /* 32 */
-#define BN_MONT_CTX_SET_SIZE_WORD              (64) /* 32 */
+# define BN_MULL_SIZE_NORMAL                     (16)/* 32 */
+# define BN_MUL_RECURSIVE_SIZE_NORMAL            (16)/* 32 less than */
+# define BN_SQR_RECURSIVE_SIZE_NORMAL            (16)/* 32 */
+# define BN_MUL_LOW_RECURSIVE_SIZE_NORMAL        (32)/* 32 */
+# define BN_MONT_CTX_SET_SIZE_WORD               (64)/* 32 */
 
-#if !defined(OPENSSL_NO_ASM) && !defined(OPENSSL_NO_INLINE_ASM) && !defined(PEDANTIC)
+/*
+ * 2011-02-22 SMS. In various places, a size_t variable or a type cast to
+ * size_t was used to perform integer-only operations on pointers.  This
+ * failed on VMS with 64-bit pointers (CC /POINTER_SIZE = 64) because size_t
+ * is still only 32 bits.  What's needed in these cases is an integer type
+ * with the same size as a pointer, which size_t is not certain to be. The
+ * only fix here is VMS-specific.
+ */
+# if defined(OPENSSL_SYS_VMS)
+#  if __INITIAL_POINTER_SIZE == 64
+#   define PTR_SIZE_INT long long
+#  else                         /* __INITIAL_POINTER_SIZE == 64 */
+#   define PTR_SIZE_INT int
+#  endif                        /* __INITIAL_POINTER_SIZE == 64 [else] */
+# elif !defined(PTR_SIZE_INT)   /* defined(OPENSSL_SYS_VMS) */
+#  define PTR_SIZE_INT size_t
+# endif                         /* defined(OPENSSL_SYS_VMS) [else] */
+
+# if !defined(OPENSSL_NO_ASM) && !defined(OPENSSL_NO_INLINE_ASM) && !defined(PEDANTIC)
 /*
  * BN_UMULT_HIGH section.
  *
@@ -207,229 +368,303 @@ struct bignum_ctx
  * exhibiting "native" performance in C. That's what BN_UMULT_HIGH
  * macro is about:-)
  *
- *                                     <appro@fy.chalmers.se>
+ *                                      <appro@fy.chalmers.se>
  */
-# if defined(__alpha) && (defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG) || defined(SIXTY_FOUR_BIT))
-#  if defined(__DECC)
-#   include <c_asm.h>
-#   define BN_UMULT_HIGH(a,b)  (BN_ULONG)asm("umulh %a0,%a1,%v0",(a),(b))
-#  elif defined(__GNUC__)
-#   define BN_UMULT_HIGH(a,b)  ({      \
-       register BN_ULONG ret;          \
-       asm ("umulh     %1,%2,%0"       \
-            : "=r"(ret)                \
-            : "r"(a), "r"(b));         \
-       ret;                    })
-#  endif       /* compiler */
-# elif defined(_ARCH_PPC) && defined(__64BIT__) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
-#  if defined(__GNUC__)
-#   define BN_UMULT_HIGH(a,b)  ({      \
-       register BN_ULONG ret;          \
-       asm ("mulhdu    %0,%1,%2"       \
-            : "=r"(ret)                \
-            : "r"(a), "r"(b));         \
-       ret;                    })
-#  endif       /* compiler */
-# endif                /* cpu */
-#endif         /* OPENSSL_NO_ASM */
-
-/*************************************************************
- * Using the long long type
+#  if defined(__SIZEOF_INT128__) && __SIZEOF_INT128__==16 && \
+      (defined(SIXRY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG))
+#   define BN_UMULT_HIGH(a,b)          (((__uint128_t)(a)*(b))>>64)
+#   define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b) ({       \
+        __uint128_t ret=(__uint128_t)(a)*(b);   \
+        (high)=ret>>64; (low)=ret;      })
+#  elif defined(__alpha) && (defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG) || defined(SIXTY_FOUR_BIT))
+#   if defined(__DECC)
+#    include <c_asm.h>
+#    define BN_UMULT_HIGH(a,b)   (BN_ULONG)asm("umulh %a0,%a1,%v0",(a),(b))
+#   elif defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
+#    define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({     \
+        register BN_ULONG ret;          \
+        asm ("umulh     %1,%2,%0"       \
+             : "=r"(ret)                \
+             : "r"(a), "r"(b));         \
+        ret;                      })
+#   endif                       /* compiler */
+#  elif defined(_ARCH_PPC64) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
+#   if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
+#    define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({     \
+        register BN_ULONG ret;          \
+        asm ("mulhdu    %0,%1,%2"       \
+             : "=r"(ret)                \
+             : "r"(a), "r"(b));         \
+        ret;                      })
+#   endif                       /* compiler */
+#  elif (defined(__x86_64) || defined(__x86_64__)) && \
+       (defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG) || defined(SIXTY_FOUR_BIT))
+#   if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
+#    define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({     \
+        register BN_ULONG ret,discard;  \
+        asm ("mulq      %3"             \
+             : "=a"(discard),"=d"(ret)  \
+             : "a"(a), "g"(b)           \
+             : "cc");                   \
+        ret;                      })
+#    define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b) \
+        asm ("mulq      %3"             \
+                : "=a"(low),"=d"(high)  \
+                : "a"(a),"g"(b)         \
+                : "cc");
+#   endif
+#  elif (defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)) && defined(SIXTY_FOUR_BIT)
+#   if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER>=1400
+unsigned __int64 __umulh(unsigned __int64 a, unsigned __int64 b);
+unsigned __int64 _umul128(unsigned __int64 a, unsigned __int64 b,
+                          unsigned __int64 *h);
+#    pragma intrinsic(__umulh,_umul128)
+#    define BN_UMULT_HIGH(a,b)           __umulh((a),(b))
+#    define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b)  ((low)=_umul128((a),(b),&(high)))
+#   endif
+#  elif defined(__mips) && (defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG))
+#   if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
+#    define BN_UMULT_HIGH(a,b) ({       \
+        register BN_ULONG ret;          \
+        asm ("dmultu    %1,%2"          \
+             : "=h"(ret)                \
+             : "r"(a), "r"(b) : "l");   \
+        ret;                    })
+#    define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b) \
+        asm ("dmultu    %2,%3"          \
+             : "=l"(low),"=h"(high)     \
+             : "r"(a), "r"(b));
+#   endif
+#  elif defined(__aarch64__) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
+#   if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
+#    define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({     \
+        register BN_ULONG ret;          \
+        asm ("umulh     %0,%1,%2"       \
+             : "=r"(ret)                \
+             : "r"(a), "r"(b));         \
+        ret;                      })
+#   endif
+#  endif                        /* cpu */
+# endif                         /* OPENSSL_NO_ASM */
+
+# ifdef BN_DEBUG_RAND
+#  define bn_clear_top2max(a) \
+        { \
+        int      ind = (a)->dmax - (a)->top; \
+        BN_ULONG *ftl = &(a)->d[(a)->top-1]; \
+        for (; ind != 0; ind--) \
+                *(++ftl) = 0x0; \
+        }
+# else
+#  define bn_clear_top2max(a)
+# endif
+
+# ifdef BN_LLONG
+/*******************************************************************
+ * Using the long long type, has to be twice as wide as BN_ULONG...
  */
-#define Lw(t)    (((BN_ULONG)(t))&BN_MASK2)
-#define Hw(t)    (((BN_ULONG)((t)>>BN_BITS2))&BN_MASK2)
-
-/* This is used for internal error checking and is not normally used */
-#ifdef BN_DEBUG
-# include <assert.h>
-# define bn_check_top(a) assert ((a)->top >= 0 && (a)->top <= (a)->dmax);
-#else
-# define bn_check_top(a)
-#endif
-
-/* This macro is to add extra stuff for development checking */
-#ifdef BN_DEBUG
-#define        bn_set_max(r) ((r)->max=(r)->top,BN_set_flags((r),BN_FLG_STATIC_DATA))
-#else
-#define        bn_set_max(r)
-#endif
-
-/* These macros are used to 'take' a section of a bignum for read only use */
-#define bn_set_low(r,a,n) \
-       { \
-       (r)->top=((a)->top > (n))?(n):(a)->top; \
-       (r)->d=(a)->d; \
-       (r)->neg=(a)->neg; \
-       (r)->flags|=BN_FLG_STATIC_DATA; \
-       bn_set_max(r); \
-       }
-
-#define bn_set_high(r,a,n) \
-       { \
-       if ((a)->top > (n)) \
-               { \
-               (r)->top=(a)->top-n; \
-               (r)->d= &((a)->d[n]); \
-               } \
-       else \
-               (r)->top=0; \
-       (r)->neg=(a)->neg; \
-       (r)->flags|=BN_FLG_STATIC_DATA; \
-       bn_set_max(r); \
-       }
-
-#ifdef BN_LLONG
-#define mul_add(r,a,w,c) { \
-       BN_ULLONG t; \
-       t=(BN_ULLONG)w * (a) + (r) + (c); \
-       (r)= Lw(t); \
-       (c)= Hw(t); \
-       }
-
-#define mul(r,a,w,c) { \
-       BN_ULLONG t; \
-       t=(BN_ULLONG)w * (a) + (c); \
-       (r)= Lw(t); \
-       (c)= Hw(t); \
-       }
-
-#define sqr(r0,r1,a) { \
-       BN_ULLONG t; \
-       t=(BN_ULLONG)(a)*(a); \
-       (r0)=Lw(t); \
-       (r1)=Hw(t); \
-       }
-
-#elif defined(BN_UMULT_HIGH)
-#define mul_add(r,a,w,c) {             \
-       BN_ULONG high,low,ret,tmp=(a);  \
-       ret =  (r);                     \
-       high=  BN_UMULT_HIGH(w,tmp);    \
-       ret += (c);                     \
-       low =  (w) * tmp;               \
-       (c) =  (ret<(c))?1:0;           \
-       (c) += high;                    \
-       ret += low;                     \
-       (c) += (ret<low)?1:0;           \
-       (r) =  ret;                     \
-       }
-
-#define mul(r,a,w,c)   {               \
-       BN_ULONG high,low,ret,ta=(a);   \
-       low =  (w) * ta;                \
-       high=  BN_UMULT_HIGH(w,ta);     \
-       ret =  low + (c);               \
-       (c) =  high;                    \
-       (c) += (ret<low)?1:0;           \
-       (r) =  ret;                     \
-       }
-
-#define sqr(r0,r1,a)   {               \
-       BN_ULONG tmp=(a);               \
-       (r0) = tmp * tmp;               \
-       (r1) = BN_UMULT_HIGH(tmp,tmp);  \
-       }
-
-#else
+#  define Lw(t)    (((BN_ULONG)(t))&BN_MASK2)
+#  define Hw(t)    (((BN_ULONG)((t)>>BN_BITS2))&BN_MASK2)
+
+#  define mul_add(r,a,w,c) { \
+        BN_ULLONG t; \
+        t=(BN_ULLONG)w * (a) + (r) + (c); \
+        (r)= Lw(t); \
+        (c)= Hw(t); \
+        }
+
+#  define mul(r,a,w,c) { \
+        BN_ULLONG t; \
+        t=(BN_ULLONG)w * (a) + (c); \
+        (r)= Lw(t); \
+        (c)= Hw(t); \
+        }
+
+#  define sqr(r0,r1,a) { \
+        BN_ULLONG t; \
+        t=(BN_ULLONG)(a)*(a); \
+        (r0)=Lw(t); \
+        (r1)=Hw(t); \
+        }
+
+# elif defined(BN_UMULT_LOHI)
+#  define mul_add(r,a,w,c) {              \
+        BN_ULONG high,low,ret,tmp=(a);  \
+        ret =  (r);                     \
+        BN_UMULT_LOHI(low,high,w,tmp);  \
+        ret += (c);                     \
+        (c) =  (ret<(c))?1:0;           \
+        (c) += high;                    \
+        ret += low;                     \
+        (c) += (ret<low)?1:0;           \
+        (r) =  ret;                     \
+        }
+
+#  define mul(r,a,w,c)    {               \
+        BN_ULONG high,low,ret,ta=(a);   \
+        BN_UMULT_LOHI(low,high,w,ta);   \
+        ret =  low + (c);               \
+        (c) =  high;                    \
+        (c) += (ret<low)?1:0;           \
+        (r) =  ret;                     \
+        }
+
+#  define sqr(r0,r1,a)    {               \
+        BN_ULONG tmp=(a);               \
+        BN_UMULT_LOHI(r0,r1,tmp,tmp);   \
+        }
+
+# elif defined(BN_UMULT_HIGH)
+#  define mul_add(r,a,w,c) {              \
+        BN_ULONG high,low,ret,tmp=(a);  \
+        ret =  (r);                     \
+        high=  BN_UMULT_HIGH(w,tmp);    \
+        ret += (c);                     \
+        low =  (w) * tmp;               \
+        (c) =  (ret<(c))?1:0;           \
+        (c) += high;                    \
+        ret += low;                     \
+        (c) += (ret<low)?1:0;           \
+        (r) =  ret;                     \
+        }
+
+#  define mul(r,a,w,c)    {               \
+        BN_ULONG high,low,ret,ta=(a);   \
+        low =  (w) * ta;                \
+        high=  BN_UMULT_HIGH(w,ta);     \
+        ret =  low + (c);               \
+        (c) =  high;                    \
+        (c) += (ret<low)?1:0;           \
+        (r) =  ret;                     \
+        }
+
+#  define sqr(r0,r1,a)    {               \
+        BN_ULONG tmp=(a);               \
+        (r0) = tmp * tmp;               \
+        (r1) = BN_UMULT_HIGH(tmp,tmp);  \
+        }
+
+# else
 /*************************************************************
  * No long long type
  */
 
-#define LBITS(a)       ((a)&BN_MASK2l)
-#define HBITS(a)       (((a)>>BN_BITS4)&BN_MASK2l)
-#define        L2HBITS(a)      ((BN_ULONG)((a)&BN_MASK2l)<<BN_BITS4)
+#  define LBITS(a)        ((a)&BN_MASK2l)
+#  define HBITS(a)        (((a)>>BN_BITS4)&BN_MASK2l)
+#  define L2HBITS(a)      (((a)<<BN_BITS4)&BN_MASK2)
 
-#define LLBITS(a)      ((a)&BN_MASKl)
-#define LHBITS(a)      (((a)>>BN_BITS2)&BN_MASKl)
-#define        LL2HBITS(a)     ((BN_ULLONG)((a)&BN_MASKl)<<BN_BITS2)
+#  define LLBITS(a)       ((a)&BN_MASKl)
+#  define LHBITS(a)       (((a)>>BN_BITS2)&BN_MASKl)
+#  define LL2HBITS(a)     ((BN_ULLONG)((a)&BN_MASKl)<<BN_BITS2)
 
-#define mul64(l,h,bl,bh) \
-       { \
-       BN_ULONG m,m1,lt,ht; \
+#  define mul64(l,h,bl,bh) \
+        { \
+        BN_ULONG m,m1,lt,ht; \
  \
-       lt=l; \
-       ht=h; \
-       m =(bh)*(lt); \
-       lt=(bl)*(lt); \
-       m1=(bl)*(ht); \
-       ht =(bh)*(ht); \
-       m=(m+m1)&BN_MASK2; if (m < m1) ht+=L2HBITS(1L); \
-       ht+=HBITS(m); \
-       m1=L2HBITS(m); \
-       lt=(lt+m1)&BN_MASK2; if (lt < m1) ht++; \
-       (l)=lt; \
-       (h)=ht; \
-       }
-
-#define sqr64(lo,ho,in) \
-       { \
-       BN_ULONG l,h,m; \
+        lt=l; \
+        ht=h; \
+        m =(bh)*(lt); \
+        lt=(bl)*(lt); \
+        m1=(bl)*(ht); \
+        ht =(bh)*(ht); \
+        m=(m+m1)&BN_MASK2; if (m < m1) ht+=L2HBITS((BN_ULONG)1); \
+        ht+=HBITS(m); \
+        m1=L2HBITS(m); \
+        lt=(lt+m1)&BN_MASK2; if (lt < m1) ht++; \
+        (l)=lt; \
+        (h)=ht; \
+        }
+
+#  define sqr64(lo,ho,in) \
+        { \
+        BN_ULONG l,h,m; \
  \
-       h=(in); \
-       l=LBITS(h); \
-       h=HBITS(h); \
-       m =(l)*(h); \
-       l*=l; \
-       h*=h; \
-       h+=(m&BN_MASK2h1)>>(BN_BITS4-1); \
-       m =(m&BN_MASK2l)<<(BN_BITS4+1); \
-       l=(l+m)&BN_MASK2; if (l < m) h++; \
-       (lo)=l; \
-       (ho)=h; \
-       }
-
-#define mul_add(r,a,bl,bh,c) { \
-       BN_ULONG l,h; \
+        h=(in); \
+        l=LBITS(h); \
+        h=HBITS(h); \
+        m =(l)*(h); \
+        l*=l; \
+        h*=h; \
+        h+=(m&BN_MASK2h1)>>(BN_BITS4-1); \
+        m =(m&BN_MASK2l)<<(BN_BITS4+1); \
+        l=(l+m)&BN_MASK2; if (l < m) h++; \
+        (lo)=l; \
+        (ho)=h; \
+        }
+
+#  define mul_add(r,a,bl,bh,c) { \
+        BN_ULONG l,h; \
  \
-       h= (a); \
-       l=LBITS(h); \
-       h=HBITS(h); \
-       mul64(l,h,(bl),(bh)); \
+        h= (a); \
+        l=LBITS(h); \
+        h=HBITS(h); \
+        mul64(l,h,(bl),(bh)); \
  \
-       /* non-multiply part */ \
-       l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
-       (c)=(r); \
-       l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
-       (c)=h&BN_MASK2; \
-       (r)=l; \
-       }
-
-#define mul(r,a,bl,bh,c) { \
-       BN_ULONG l,h; \
+        /* non-multiply part */ \
+        l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
+        (c)=(r); \
+        l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
+        (c)=h&BN_MASK2; \
+        (r)=l; \
+        }
+
+#  define mul(r,a,bl,bh,c) { \
+        BN_ULONG l,h; \
  \
-       h= (a); \
-       l=LBITS(h); \
-       h=HBITS(h); \
-       mul64(l,h,(bl),(bh)); \
+        h= (a); \
+        l=LBITS(h); \
+        h=HBITS(h); \
+        mul64(l,h,(bl),(bh)); \
  \
-       /* non-multiply part */ \
-       l+=(c); if ((l&BN_MASK2) < (c)) h++; \
-       (c)=h&BN_MASK2; \
-       (r)=l&BN_MASK2; \
-       }
-#endif /* !BN_LLONG */
-
-void bn_mul_normal(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,int na,BN_ULONG *b,int nb);
-void bn_mul_comba8(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
-void bn_mul_comba4(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
+        /* non-multiply part */ \
+        l+=(c); if ((l&BN_MASK2) < (c)) h++; \
+        (c)=h&BN_MASK2; \
+        (r)=l&BN_MASK2; \
+        }
+# endif                         /* !BN_LLONG */
+
+void BN_RECP_CTX_init(BN_RECP_CTX *recp);
+void BN_MONT_CTX_init(BN_MONT_CTX *ctx);
+
+void bn_init(BIGNUM *a);
+void bn_mul_normal(BN_ULONG *r, BN_ULONG *a, int na, BN_ULONG *b, int nb);
+void bn_mul_comba8(BN_ULONG *r, BN_ULONG *a, BN_ULONG *b);
+void bn_mul_comba4(BN_ULONG *r, BN_ULONG *a, BN_ULONG *b);
 void bn_sqr_normal(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, int n, BN_ULONG *tmp);
-void bn_sqr_comba8(BN_ULONG *r,const BN_ULONG *a);
-void bn_sqr_comba4(BN_ULONG *r,const BN_ULONG *a);
-int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a,const BN_ULONG *b,int n);
-int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
-       int cl, int dl);
-void bn_mul_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,int n2,
-       int dna,int dnb,BN_ULONG *t);
-void bn_mul_part_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,
-       int n,int tna,int tnb,BN_ULONG *t);
-void bn_sqr_recursive(BN_ULONG *r,const BN_ULONG *a, int n2, BN_ULONG *t);
-void bn_mul_low_normal(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b, int n);
-void bn_mul_low_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,int n2,
-       BN_ULONG *t);
-void bn_mul_high(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,BN_ULONG *l,int n2,
-       BN_ULONG *t);
+void bn_sqr_comba8(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a);
+void bn_sqr_comba4(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a);
+int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b, int n);
+int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b, int cl, int dl);
+void bn_mul_recursive(BN_ULONG *r, BN_ULONG *a, BN_ULONG *b, int n2,
+                      int dna, int dnb, BN_ULONG *t);
+void bn_mul_part_recursive(BN_ULONG *r, BN_ULONG *a, BN_ULONG *b,
+                           int n, int tna, int tnb, BN_ULONG *t);
+void bn_sqr_recursive(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, int n2, BN_ULONG *t);
+void bn_mul_low_normal(BN_ULONG *r, BN_ULONG *a, BN_ULONG *b, int n);
+void bn_mul_low_recursive(BN_ULONG *r, BN_ULONG *a, BN_ULONG *b, int n2,
+                          BN_ULONG *t);
 BN_ULONG bn_sub_part_words(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
-       int cl, int dl);
+                           int cl, int dl);
+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);
+
+BIGNUM *int_bn_mod_inverse(BIGNUM *in,
+                           const BIGNUM *a, const BIGNUM *n, BN_CTX *ctx,
+                           int *noinv);
+
+int bn_probable_prime_dh(BIGNUM *rnd, int bits,
+                         const BIGNUM *add, const BIGNUM *rem, BN_CTX *ctx);
+
+static ossl_inline BIGNUM *bn_expand(BIGNUM *a, int bits)
+{
+    if (bits > (INT_MAX - BN_BITS2 + 1))
+        return NULL;
+
+    if (((bits+BN_BITS2-1)/BN_BITS2) <= (a)->dmax)
+        return a;
+
+    return bn_expand2((a),(bits+BN_BITS2-1)/BN_BITS2);
+}
 
 #ifdef  __cplusplus
 }