initially checkin
[gnupg.git] / mpi / mpi-add.c
1 /* mpi-add.c  -  MPI functions
2  *      Copyright (c) 1997 by Werner Koch (dd9jn)
3  *
4  * This file is part of G10.
5  *
6  * G10 is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * G10 is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
19  */
20
21 #include <config.h>
22 #include <stdio.h>
23 #include <stdlib.h>
24
25 #include "mpi-internal.h"
26
27
28 /****************
29  * Add the unsigned integer V to the mpi-integer U and store the
30  * result in W. U and V may be the same.
31  */
32 void
33 mpi_add_ui(MPI w, MPI u, unsigned long v )
34 {
35     mpi_ptr_t wp, up;
36     mpi_size_t usize, wsize;
37     int usign, wsign;
38
39     usize = u->nlimbs;
40     usign = u->sign;
41     wsign = 0;
42
43     /* If not space for W (and possible carry), increase space.  */
44     wsize = usize + 1;
45     if( w->alloced < wsize )
46         mpi_resize(w, wsize);
47
48     /* These must be after realloc (U may be the same as W).  */
49     up = u->d;
50     wp = w->d;
51
52     if( !usize ) {  /* simple */
53         wp[0] = v;
54         wsize = v? 1:0;
55     }
56     else if( !usign ) {  /* mpi is not negative */
57         mpi_limb_t cy;
58         cy = mpihelp_add_1(wp, up, usize, v);
59         wp[usize] = cy;
60         wsize = usize + cy;
61     }
62     else {  /* The signs are different.  Need exact comparison to determine
63              * which operand to subtract from which.  */
64         if( usize == 1 && up[0] < v ) {
65             wp[0] = v - up[0];
66             wsize = 1;
67         }
68         else {
69             mpihelp_sub_1(wp, up, usize, v);
70             /* Size can decrease with at most one limb. */
71             wsize = (usize - (wp[usize-1]? 0:1));
72             wsign = 1;
73         }
74     }
75
76     w->nlimbs = wsize;
77     w->sign   = wsign;
78 }
79
80
81 void
82 mpi_add(MPI w, MPI u, MPI v)
83 {
84     mpi_ptr_t wp, up, vp;
85     mpi_size_t usize, vsize, wsize;
86     int usign, vsign, wsign;
87
88     usize = u->nlimbs;
89     vsize = v->nlimbs;
90     usign = u->sign;
91     vsign = v->sign;
92
93     if( usize < vsize ) { /* Swap U and V. */
94         { MPI t; t = u; u = v; v = t; }
95         { mpi_size_t t = usize; usize = vsize; vsize = t; }
96         { int t = usign; usign = vsign; vsign = t; }
97     }
98
99     /* If not space for w (and possible carry), increase space.  */
100     wsize = usize + 1;
101     if( w->alloced < wsize )
102         mpi_resize(w, wsize);
103     wsign = 0;
104
105     /* These must be after realloc (u or v may be the same as w).  */
106     up = u->d;
107     vp = v->d;
108     wp = w->d;
109
110     if( !vsize ) {  /* simple */
111         MPN_COPY(wp, up, usize );
112         wsize = usize;
113         wsign = usign;
114     }
115     else if( usign != vsign ) { /* different sign */
116         /* This test is right since USIZE >= VSIZE */
117         if( usize != vsize ) {
118             mpihelp_sub(wp, up, usize, vp, vsize);
119             wsize = usize;
120             MPN_NORMALIZE(wp, wsize);
121             wsign = usign;
122         }
123         else if( mpihelp_cmp(up, vp, usize) < 0 ) {
124             mpihelp_sub_n(wp, vp, up, usize);
125             wsize = usize;
126             MPN_NORMALIZE(wp, wsize);
127             if( !usign )
128                 wsign = 1;
129         }
130         else {
131             mpihelp_sub_n(wp, up, vp, usize);
132             wsize = usize;
133             MPN_NORMALIZE(wp, wsize);
134             if( usign )
135                 wsign = 1;
136         }
137     }
138     else { /* U and V have same sign. Add them. */
139         mpi_limb_t cy = mpihelp_add(wp, up, usize, vp, vsize);
140         wp[usize] = cy;
141         wsize = usize + cy;
142         if( usign )
143             wsize = 1;
144     }
145
146     w->nlimbs = wsize;
147     w->sign = wsign;
148 }
149
150
151 /****************
152  * Subtract the unsigned integer V from the mpi-integer U and store the
153  * result in W.
154  */
155 void
156 mpi_sub_ui(MPI w, MPI u, unsigned long v )
157 {
158     mpi_ptr_t wp, up;
159     mpi_size_t usize, wsize;
160     int usign, wsign;
161
162     usize = u->nlimbs;
163     usign = u->sign;
164     wsign = 0;
165
166     /* If not space for W (and possible carry), increase space.  */
167     wsize = usize + 1;
168     if( w->alloced < wsize )
169         mpi_resize(w, wsize);
170
171     /* These must be after realloc (U may be the same as W).  */
172     up = u->d;
173     wp = w->d;
174
175     if( !usize ) {  /* simple */
176         wp[0] = v;
177         wsize = v? 1:0;
178         wsign = 1;
179     }
180     else if( usign ) {  /* mpi and v are negative */
181         mpi_limb_t cy;
182         cy = mpihelp_add_1(wp, up, usize, v);
183         wp[usize] = cy;
184         wsize = usize + cy;
185     }
186     else {  /* The signs are different.  Need exact comparison to determine
187              * which operand to subtract from which.  */
188         if( usize == 1 && up[0] < v ) {
189             wp[0] = v - up[0];
190             wsize = 1;
191             wsign = 1;
192         }
193         else {
194             mpihelp_sub_1(wp, up, usize, v);
195             /* Size can decrease with at most one limb. */
196             wsize = (usize - (wp[usize-1]? 1:0));
197         }
198     }
199
200     w->nlimbs = wsize;
201     w->sign   = wsign;
202 }
203
204 void
205 mpi_sub(MPI w, MPI u, MPI v)
206 {
207     if( w == v ) {
208         MPI vv = mpi_copy(v);
209         vv->sign = !vv->sign;
210         mpi_add( w, u, vv );
211         m_free(vv);
212     }
213     else {
214         /* fixme: this is not thread-save (we temp. modify v) */
215         v->sign = !v->sign;
216         mpi_add( w, u, v );
217         v->sign = !v->sign;
218     }
219 }
220
221