See ChangeLog: Fri Jul 2 11:45:54 CEST 1999 Werner Koch
[libgcrypt.git] / mpi / mpi-bit.c
1 /* mpi-bit.c  -  MPI bit level fucntions
2  *      Copyright (C) 1998, 1999 Free Software Foundation, Inc.
3  *
4  * This file is part of GnuPG.
5  *
6  * GnuPG 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  * GnuPG 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 #include <assert.h>
25 #include "mpi-internal.h"
26 #include "longlong.h"
27
28
29 #ifdef MPI_INTERNAL_NEED_CLZ_TAB
30 #ifdef __STDC__
31 const
32 #endif
33 unsigned char
34 __clz_tab[] =
35 {
36   0,1,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4,4,4,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
37   6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
38   7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
39   7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
40   8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
41   8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
42   8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
43   8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
44 };
45 #endif
46
47
48 #define A_LIMB_1 ((mpi_limb_t)1)
49
50
51 /****************
52  * Sometimes we have MSL (most significant limbs) which are 0;
53  * this is for some reasons not good, so this function removes them.
54  */
55 void
56 mpi_normalize( MPI a )
57 {
58     if( mpi_is_protected(a) )
59         return;
60
61     for( ; a->nlimbs && !a->d[a->nlimbs-1]; a->nlimbs-- )
62         ;
63 }
64
65
66
67 /****************
68  * Return the number of bits in A.
69  */
70 unsigned
71 mpi_get_nbits( MPI a )
72 {
73     unsigned n;
74
75     if( mpi_is_protected(a) ) {
76         n = mpi_get_nbit_info(a);
77         if( !n )
78             n = a->nlimbs * BITS_PER_MPI_LIMB;
79         return n;
80     }
81
82     mpi_normalize( a );
83     if( a->nlimbs ) {
84         mpi_limb_t alimb = a->d[a->nlimbs-1];
85         if( alimb )
86             count_leading_zeros( n, alimb );
87         else
88             n = BITS_PER_MPI_LIMB;
89         n = BITS_PER_MPI_LIMB - n + (a->nlimbs-1) * BITS_PER_MPI_LIMB;
90     }
91     else
92         n = 0;
93     return n;
94 }
95
96
97 /****************
98  * Test whether bit N is set.
99  */
100 int
101 mpi_test_bit( MPI a, unsigned n )
102 {
103     unsigned limbno, bitno;
104     mpi_limb_t limb;
105
106     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
107     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
108
109     if( limbno >= a->nlimbs )
110         return 0; /* too far left: this is a 0 */
111     limb = a->d[limbno];
112     return (limb & (A_LIMB_1 << bitno))? 1: 0;
113 }
114
115
116 /****************
117  * Set bit N of A.
118  */
119 void
120 mpi_set_bit( MPI a, unsigned n )
121 {
122     unsigned limbno, bitno;
123
124     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
125     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
126
127     if( limbno >= a->nlimbs ) { /* resize */
128         if( a->alloced >= limbno )
129             mpi_resize(a, limbno+1 );
130         a->nlimbs = limbno+1;
131     }
132     a->d[limbno] |= (A_LIMB_1<<bitno);
133 }
134
135 /****************
136  * Set bit N of A. and clear all bits above
137  */
138 void
139 mpi_set_highbit( MPI a, unsigned n )
140 {
141     unsigned limbno, bitno;
142
143     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
144     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
145
146     if( limbno >= a->nlimbs ) { /* resize */
147         if( a->alloced >= limbno )
148             mpi_resize(a, limbno+1 );
149         a->nlimbs = limbno+1;
150     }
151     a->d[limbno] |= (A_LIMB_1<<bitno);
152     for( bitno++; bitno < BITS_PER_MPI_LIMB; bitno++ )
153         a->d[limbno] &= ~(A_LIMB_1 << bitno);
154     a->nlimbs = limbno+1;
155 }
156
157 /****************
158  * clear bit N of A and all bits above
159  */
160 void
161 mpi_clear_highbit( MPI a, unsigned n )
162 {
163     unsigned limbno, bitno;
164
165     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
166     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
167
168     if( limbno >= a->nlimbs )
169         return; /* not allocated, so need to clear bits :-) */
170
171     for( ; bitno < BITS_PER_MPI_LIMB; bitno++ )
172         a->d[limbno] &= ~(A_LIMB_1 << bitno);
173     a->nlimbs = limbno+1;
174 }
175
176 /****************
177  * Clear bit N of A.
178  */
179 void
180 mpi_clear_bit( MPI a, unsigned n )
181 {
182     unsigned limbno, bitno;
183
184     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
185     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
186
187     if( limbno >= a->nlimbs )
188         return; /* don't need to clear this bit, it's to far to left */
189     a->d[limbno] &= ~(A_LIMB_1 << bitno);
190 }
191
192
193 /****************
194  * Shift A by N bits to the right
195  * FIXME: should use alloc_limb if X and A are same.
196  */
197 void
198 mpi_rshift( MPI x, MPI a, unsigned n )
199 {
200     mpi_ptr_t xp;
201     mpi_size_t xsize;
202
203     xsize = a->nlimbs;
204     x->sign = a->sign;
205     RESIZE_IF_NEEDED(x, xsize);
206     xp = x->d;
207
208     if( xsize ) {
209         mpihelp_rshift( xp, a->d, xsize, n);
210         MPN_NORMALIZE( xp, xsize);
211     }
212     x->nlimbs = xsize;
213 }
214
215
216 /****************
217  * Shift A by COUNT limbs to the left
218  * This is used only within the MPI library
219  */
220 void
221 mpi_lshift_limbs( MPI a, unsigned int count )
222 {
223     mpi_ptr_t ap = a->d;
224     int n = a->nlimbs;
225     int i;
226
227     if( !count || !n )
228         return;
229
230     RESIZE_IF_NEEDED( a, n+count );
231
232     for( i = n-1; i >= 0; i-- )
233         ap[i+count] = ap[i];
234     for(i=0; i < count; i++ )
235         ap[i] = 0;
236     a->nlimbs += count;
237 }
238
239
240 /****************
241  * Shift A by COUNT limbs to the right
242  * This is used only within the MPI library
243  */
244 void
245 mpi_rshift_limbs( MPI a, unsigned int count )
246 {
247     mpi_ptr_t ap = a->d;
248     mpi_size_t n = a->nlimbs;
249     unsigned int i;
250
251     if( count >= n ) {
252         a->nlimbs = 0;
253         return;
254     }
255
256     for( i = 0; i < n - count; i++ )
257         ap[i] = ap[i+count];
258     ap[i] = 0;
259     a->nlimbs -= count;
260 }
261
262