See ChangeLog: Fri Dec 31 14:06:56 CET 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_opaque(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 int
71 mpi_get_nbits( MPI a )
72 {
73     unsigned n;
74
75     if( mpi_is_opaque(a) ) {
76         return a->sign; /* which holds the number of bits */
77     }
78
79     mpi_normalize( a );
80     if( a->nlimbs ) {
81         mpi_limb_t alimb = a->d[a->nlimbs-1];
82         if( alimb )
83             count_leading_zeros( n, alimb );
84         else
85             n = BITS_PER_MPI_LIMB;
86         n = BITS_PER_MPI_LIMB - n + (a->nlimbs-1) * BITS_PER_MPI_LIMB;
87     }
88     else
89         n = 0;
90     return n;
91 }
92
93 unsigned int
94 gcry_mpi_get_nbits( MPI a )
95 {
96     return mpi_get_nbits( a );
97 }
98
99 /****************
100  * Test whether bit N is set.
101  */
102 int
103 mpi_test_bit( MPI a, unsigned n )
104 {
105     unsigned limbno, bitno;
106     mpi_limb_t limb;
107
108     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
109     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
110
111     if( limbno >= a->nlimbs )
112         return 0; /* too far left: this is a 0 */
113     limb = a->d[limbno];
114     return (limb & (A_LIMB_1 << bitno))? 1: 0;
115 }
116
117
118 /****************
119  * Set bit N of A.
120  */
121 void
122 mpi_set_bit( MPI a, unsigned n )
123 {
124     unsigned limbno, bitno;
125
126     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
127     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
128
129     if( limbno >= a->nlimbs ) { /* resize */
130         if( a->alloced >= limbno )
131             mpi_resize(a, limbno+1 );
132         a->nlimbs = limbno+1;
133     }
134     a->d[limbno] |= (A_LIMB_1<<bitno);
135 }
136
137 /****************
138  * Set bit N of A. and clear all bits above
139  */
140 void
141 mpi_set_highbit( MPI a, unsigned n )
142 {
143     unsigned limbno, bitno;
144
145     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
146     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
147
148     if( limbno >= a->nlimbs ) { /* resize */
149         if( a->alloced >= limbno )
150             mpi_resize(a, limbno+1 );
151         a->nlimbs = limbno+1;
152     }
153     a->d[limbno] |= (A_LIMB_1<<bitno);
154     for( bitno++; bitno < BITS_PER_MPI_LIMB; bitno++ )
155         a->d[limbno] &= ~(A_LIMB_1 << bitno);
156     a->nlimbs = limbno+1;
157 }
158
159 /****************
160  * clear bit N of A and all bits above
161  */
162 void
163 mpi_clear_highbit( MPI a, unsigned n )
164 {
165     unsigned limbno, bitno;
166
167     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
168     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
169
170     if( limbno >= a->nlimbs )
171         return; /* not allocated, so need to clear bits :-) */
172
173     for( ; bitno < BITS_PER_MPI_LIMB; bitno++ )
174         a->d[limbno] &= ~(A_LIMB_1 << bitno);
175     a->nlimbs = limbno+1;
176 }
177
178 /****************
179  * Clear bit N of A.
180  */
181 void
182 mpi_clear_bit( MPI a, unsigned n )
183 {
184     unsigned limbno, bitno;
185
186     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
187     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
188
189     if( limbno >= a->nlimbs )
190         return; /* don't need to clear this bit, it's to far to left */
191     a->d[limbno] &= ~(A_LIMB_1 << bitno);
192 }
193
194
195 /****************
196  * Shift A by N bits to the right
197  * FIXME: should use alloc_limb if X and A are same.
198  */
199 void
200 mpi_rshift( MPI x, MPI a, unsigned n )
201 {
202     mpi_ptr_t xp;
203     mpi_size_t xsize;
204
205     xsize = a->nlimbs;
206     x->sign = a->sign;
207     RESIZE_IF_NEEDED(x, xsize);
208     xp = x->d;
209
210     if( xsize ) {
211         mpihelp_rshift( xp, a->d, xsize, n);
212         MPN_NORMALIZE( xp, xsize);
213     }
214     x->nlimbs = xsize;
215 }
216
217
218 /****************
219  * Shift A by COUNT limbs to the left
220  * This is used only within the MPI library
221  */
222 void
223 mpi_lshift_limbs( MPI a, unsigned int count )
224 {
225     mpi_ptr_t ap = a->d;
226     int n = a->nlimbs;
227     int i;
228
229     if( !count || !n )
230         return;
231
232     RESIZE_IF_NEEDED( a, n+count );
233
234     for( i = n-1; i >= 0; i-- )
235         ap[i+count] = ap[i];
236     for(i=0; i < count; i++ )
237         ap[i] = 0;
238     a->nlimbs += count;
239 }
240
241
242 /****************
243  * Shift A by COUNT limbs to the right
244  * This is used only within the MPI library
245  */
246 void
247 mpi_rshift_limbs( MPI a, unsigned int count )
248 {
249     mpi_ptr_t ap = a->d;
250     mpi_size_t n = a->nlimbs;
251     unsigned int i;
252
253     if( count >= n ) {
254         a->nlimbs = 0;
255         return;
256     }
257
258     for( i = 0; i < n - count; i++ )
259         ap[i] = ap[i+count];
260     ap[i] = 0;
261     a->nlimbs -= count;
262 }
263
264