Re-align some comments after running the reformat script.
[oweals/openssl.git] / 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(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
65 {
66     const BIGNUM *tmp;
67     int a_neg = a->neg, ret;
68
69     bn_check_top(a);
70     bn_check_top(b);
71
72     /*-
73      *  a +  b      a+b
74      *  a + -b      a-b
75      * -a +  b      b-a
76      * -a + -b      -(a+b)
77      */
78     if (a_neg ^ b->neg) {
79         /* only one is negative */
80         if (a_neg) {
81             tmp = a;
82             a = b;
83             b = tmp;
84         }
85
86         /* we are now a - b */
87
88         if (BN_ucmp(a, b) < 0) {
89             if (!BN_usub(r, b, a))
90                 return (0);
91             r->neg = 1;
92         } else {
93             if (!BN_usub(r, a, b))
94                 return (0);
95             r->neg = 0;
96         }
97         return (1);
98     }
99
100     ret = BN_uadd(r, a, b);
101     r->neg = a_neg;
102     bn_check_top(r);
103     return ret;
104 }
105
106 /* unsigned add of b to a */
107 int BN_uadd(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
108 {
109     int max, min, dif;
110     BN_ULONG *ap, *bp, *rp, carry, t1, t2;
111     const BIGNUM *tmp;
112
113     bn_check_top(a);
114     bn_check_top(b);
115
116     if (a->top < b->top) {
117         tmp = a;
118         a = b;
119         b = tmp;
120     }
121     max = a->top;
122     min = b->top;
123     dif = max - min;
124
125     if (bn_wexpand(r, max + 1) == NULL)
126         return 0;
127
128     r->top = max;
129
130     ap = a->d;
131     bp = b->d;
132     rp = r->d;
133
134     carry = bn_add_words(rp, ap, bp, min);
135     rp += min;
136     ap += min;
137     bp += min;
138
139     if (carry) {
140         while (dif) {
141             dif--;
142             t1 = *(ap++);
143             t2 = (t1 + 1) & BN_MASK2;
144             *(rp++) = t2;
145             if (t2) {
146                 carry = 0;
147                 break;
148             }
149         }
150         if (carry) {
151             /* carry != 0 => dif == 0 */
152             *rp = 1;
153             r->top++;
154         }
155     }
156     if (dif && rp != ap)
157         while (dif--)
158             /* copy remaining words if ap != rp */
159             *(rp++) = *(ap++);
160     r->neg = 0;
161     bn_check_top(r);
162     return 1;
163 }
164
165 /* unsigned subtraction of b from a, a must be larger than b. */
166 int BN_usub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
167 {
168     int max, min, dif;
169     register BN_ULONG t1, t2, *ap, *bp, *rp;
170     int i, carry;
171 #if defined(IRIX_CC_BUG) && !defined(LINT)
172     int dummy;
173 #endif
174
175     bn_check_top(a);
176     bn_check_top(b);
177
178     max = a->top;
179     min = b->top;
180     dif = max - min;
181
182     if (dif < 0) {              /* hmm... should not be happening */
183         BNerr(BN_F_BN_USUB, BN_R_ARG2_LT_ARG3);
184         return (0);
185     }
186
187     if (bn_wexpand(r, max) == NULL)
188         return (0);
189
190     ap = a->d;
191     bp = b->d;
192     rp = r->d;
193
194 #if 1
195     carry = 0;
196     for (i = min; i != 0; i--) {
197         t1 = *(ap++);
198         t2 = *(bp++);
199         if (carry) {
200             carry = (t1 <= t2);
201             t1 = (t1 - t2 - 1) & BN_MASK2;
202         } else {
203             carry = (t1 < t2);
204             t1 = (t1 - t2) & BN_MASK2;
205         }
206 # if defined(IRIX_CC_BUG) && !defined(LINT)
207         dummy = t1;
208 # endif
209         *(rp++) = t1 & BN_MASK2;
210     }
211 #else
212     carry = bn_sub_words(rp, ap, bp, min);
213     ap += min;
214     bp += min;
215     rp += min;
216 #endif
217     if (carry) {                /* subtracted */
218         if (!dif)
219             /* error: a < b */
220             return 0;
221         while (dif) {
222             dif--;
223             t1 = *(ap++);
224             t2 = (t1 - 1) & BN_MASK2;
225             *(rp++) = t2;
226             if (t1)
227                 break;
228         }
229     }
230 #if 0
231     memcpy(rp, ap, sizeof(*rp) * (max - i));
232 #else
233     if (rp != ap) {
234         for (;;) {
235             if (!dif--)
236                 break;
237             rp[0] = ap[0];
238             if (!dif--)
239                 break;
240             rp[1] = ap[1];
241             if (!dif--)
242                 break;
243             rp[2] = ap[2];
244             if (!dif--)
245                 break;
246             rp[3] = ap[3];
247             rp += 4;
248             ap += 4;
249         }
250     }
251 #endif
252
253     r->top = max;
254     r->neg = 0;
255     bn_correct_top(r);
256     return (1);
257 }
258
259 int BN_sub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
260 {
261     int max;
262     int add = 0, neg = 0;
263     const BIGNUM *tmp;
264
265     bn_check_top(a);
266     bn_check_top(b);
267
268     /*-
269      *  a -  b      a-b
270      *  a - -b      a+b
271      * -a -  b      -(a+b)
272      * -a - -b      b-a
273      */
274     if (a->neg) {
275         if (b->neg) {
276             tmp = a;
277             a = b;
278             b = tmp;
279         } else {
280             add = 1;
281             neg = 1;
282         }
283     } else {
284         if (b->neg) {
285             add = 1;
286             neg = 0;
287         }
288     }
289
290     if (add) {
291         if (!BN_uadd(r, a, b))
292             return (0);
293         r->neg = neg;
294         return (1);
295     }
296
297     /* We are actually doing a - b :-) */
298
299     max = (a->top > b->top) ? a->top : b->top;
300     if (bn_wexpand(r, max) == NULL)
301         return (0);
302     if (BN_ucmp(a, b) < 0) {
303         if (!BN_usub(r, b, a))
304             return (0);
305         r->neg = 1;
306     } else {
307         if (!BN_usub(r, a, b))
308             return (0);
309         r->neg = 0;
310     }
311     bn_check_top(r);
312     return (1);
313 }