bn_div.c
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上传日期:2020-08-09
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源码类别:

其他游戏

开发平台:

Visual C++

  1. /* crypto/bn/bn_div.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. #include <stdio.h>
  59. #include <openssl/bn.h>
  60. #include "cryptlib.h"
  61. #include "bn_lcl.h"
  62. /* The old slow way */
  63. #if 0
  64. int BN_div(BIGNUM *dv, BIGNUM *rem, const BIGNUM *m, const BIGNUM *d,
  65.    BN_CTX *ctx)
  66. {
  67. int i,nm,nd;
  68. int ret = 0;
  69. BIGNUM *D;
  70. bn_check_top(m);
  71. bn_check_top(d);
  72. if (BN_is_zero(d))
  73. {
  74. BNerr(BN_F_BN_DIV,BN_R_DIV_BY_ZERO);
  75. return(0);
  76. }
  77. if (BN_ucmp(m,d) < 0)
  78. {
  79. if (rem != NULL)
  80. { if (BN_copy(rem,m) == NULL) return(0); }
  81. if (dv != NULL) BN_zero(dv);
  82. return(1);
  83. }
  84. BN_CTX_start(ctx);
  85. D = BN_CTX_get(ctx);
  86. if (dv == NULL) dv = BN_CTX_get(ctx);
  87. if (rem == NULL) rem = BN_CTX_get(ctx);
  88. if (D == NULL || dv == NULL || rem == NULL)
  89. goto end;
  90. nd=BN_num_bits(d);
  91. nm=BN_num_bits(m);
  92. if (BN_copy(D,d) == NULL) goto end;
  93. if (BN_copy(rem,m) == NULL) goto end;
  94. /* The next 2 are needed so we can do a dv->d[0]|=1 later
  95.  * since BN_lshift1 will only work once there is a value :-) */
  96. BN_zero(dv);
  97. bn_wexpand(dv,1);
  98. dv->top=1;
  99. if (!BN_lshift(D,D,nm-nd)) goto end;
  100. for (i=nm-nd; i>=0; i--)
  101. {
  102. if (!BN_lshift1(dv,dv)) goto end;
  103. if (BN_ucmp(rem,D) >= 0)
  104. {
  105. dv->d[0]|=1;
  106. if (!BN_usub(rem,rem,D)) goto end;
  107. }
  108. /* CAN IMPROVE (and have now :=) */
  109. if (!BN_rshift1(D,D)) goto end;
  110. }
  111. rem->neg=BN_is_zero(rem)?0:m->neg;
  112. dv->neg=m->neg^d->neg;
  113. ret = 1;
  114.  end:
  115. BN_CTX_end(ctx);
  116. return(ret);
  117. }
  118. #else
  119. #if !defined(OPENSSL_NO_ASM) && !defined(OPENSSL_NO_INLINE_ASM) 
  120.     && !defined(PEDANTIC) && !defined(BN_DIV3W)
  121. # if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
  122. #  if defined(__i386) || defined (__i386__)
  123.    /*
  124.     * There were two reasons for implementing this template:
  125.     * - GNU C generates a call to a function (__udivdi3 to be exact)
  126.     *   in reply to ((((BN_ULLONG)n0)<<BN_BITS2)|n1)/d0 (I fail to
  127.     *   understand why...);
  128.     * - divl doesn't only calculate quotient, but also leaves
  129.     *   remainder in %edx which we can definitely use here:-)
  130.     *
  131.     * <appro@fy.chalmers.se>
  132.     */
  133. #  define bn_div_words(n0,n1,d0)
  134. ({  asm volatile (
  135. "divl %4"
  136. : "=a"(q), "=d"(rem)
  137. : "a"(n1), "d"(n0), "g"(d0)
  138. : "cc");
  139.     q;
  140. })
  141. #  define REMAINDER_IS_ALREADY_CALCULATED
  142. #  elif defined(__x86_64) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
  143.    /*
  144.     * Same story here, but it's 128-bit by 64-bit division. Wow!
  145.     * <appro@fy.chalmers.se>
  146.     */
  147. #  define bn_div_words(n0,n1,d0)
  148. ({  asm volatile (
  149. "divq %4"
  150. : "=a"(q), "=d"(rem)
  151. : "a"(n1), "d"(n0), "g"(d0)
  152. : "cc");
  153.     q;
  154. })
  155. #  define REMAINDER_IS_ALREADY_CALCULATED
  156. #  endif /* __<cpu> */
  157. # endif /* __GNUC__ */
  158. #endif /* OPENSSL_NO_ASM */
  159. /* BN_div computes  dv := num / divisor,  rounding towards zero, and sets up
  160.  * rm  such that  dv*divisor + rm = num  holds.
  161.  * Thus:
  162.  *     dv->neg == num->neg ^ divisor->neg  (unless the result is zero)
  163.  *     rm->neg == num->neg                 (unless the remainder is zero)
  164.  * If 'dv' or 'rm' is NULL, the respective value is not returned.
  165.  */
  166. int BN_div(BIGNUM *dv, BIGNUM *rm, const BIGNUM *num, const BIGNUM *divisor,
  167.    BN_CTX *ctx)
  168. {
  169. int norm_shift,i,loop;
  170. BIGNUM *tmp,wnum,*snum,*sdiv,*res;
  171. BN_ULONG *resp,*wnump;
  172. BN_ULONG d0,d1;
  173. int num_n,div_n;
  174. bn_check_top(dv);
  175. bn_check_top(rm);
  176. bn_check_top(num);
  177. bn_check_top(divisor);
  178. if (BN_is_zero(divisor))
  179. {
  180. BNerr(BN_F_BN_DIV,BN_R_DIV_BY_ZERO);
  181. return(0);
  182. }
  183. if (BN_ucmp(num,divisor) < 0)
  184. {
  185. if (rm != NULL)
  186. { if (BN_copy(rm,num) == NULL) return(0); }
  187. if (dv != NULL) BN_zero(dv);
  188. return(1);
  189. }
  190. BN_CTX_start(ctx);
  191. tmp=BN_CTX_get(ctx);
  192. snum=BN_CTX_get(ctx);
  193. sdiv=BN_CTX_get(ctx);
  194. if (dv == NULL)
  195. res=BN_CTX_get(ctx);
  196. else res=dv;
  197. if (sdiv == NULL || res == NULL) goto err;
  198. /* First we normalise the numbers */
  199. norm_shift=BN_BITS2-((BN_num_bits(divisor))%BN_BITS2);
  200. if (!(BN_lshift(sdiv,divisor,norm_shift))) goto err;
  201. sdiv->neg=0;
  202. norm_shift+=BN_BITS2;
  203. if (!(BN_lshift(snum,num,norm_shift))) goto err;
  204. snum->neg=0;
  205. div_n=sdiv->top;
  206. num_n=snum->top;
  207. loop=num_n-div_n;
  208. /* Lets setup a 'window' into snum
  209.  * This is the part that corresponds to the current
  210.  * 'area' being divided */
  211. wnum.neg   = 0;
  212. wnum.d     = &(snum->d[loop]);
  213. wnum.top   = div_n;
  214. /* only needed when BN_ucmp messes up the values between top and max */
  215. wnum.dmax  = snum->dmax - loop; /* so we don't step out of bounds */
  216. /* Get the top 2 words of sdiv */
  217. /* div_n=sdiv->top; */
  218. d0=sdiv->d[div_n-1];
  219. d1=(div_n == 1)?0:sdiv->d[div_n-2];
  220. /* pointer to the 'top' of snum */
  221. wnump= &(snum->d[num_n-1]);
  222. /* Setup to 'res' */
  223. res->neg= (num->neg^divisor->neg);
  224. if (!bn_wexpand(res,(loop+1))) goto err;
  225. res->top=loop;
  226. resp= &(res->d[loop-1]);
  227. /* space for temp */
  228. if (!bn_wexpand(tmp,(div_n+1))) goto err;
  229. if (BN_ucmp(&wnum,sdiv) >= 0)
  230. {
  231. /* If BN_DEBUG_RAND is defined BN_ucmp changes (via
  232.  * bn_pollute) the const bignum arguments =>
  233.  * clean the values between top and max again */
  234. bn_clear_top2max(&wnum);
  235. bn_sub_words(wnum.d, wnum.d, sdiv->d, div_n);
  236. *resp=1;
  237. }
  238. else
  239. res->top--;
  240. /* if res->top == 0 then clear the neg value otherwise decrease
  241.  * the resp pointer */
  242. if (res->top == 0)
  243. res->neg = 0;
  244. else
  245. resp--;
  246. for (i=0; i<loop-1; i++, wnump--, resp--)
  247. {
  248. BN_ULONG q,l0;
  249. /* the first part of the loop uses the top two words of
  250.  * snum and sdiv to calculate a BN_ULONG q such that
  251.  * | wnum - sdiv * q | < sdiv */
  252. #if defined(BN_DIV3W) && !defined(OPENSSL_NO_ASM)
  253. BN_ULONG bn_div_3_words(BN_ULONG*,BN_ULONG,BN_ULONG);
  254. q=bn_div_3_words(wnump,d1,d0);
  255. #else
  256. BN_ULONG n0,n1,rem=0;
  257. n0=wnump[0];
  258. n1=wnump[-1];
  259. if (n0 == d0)
  260. q=BN_MASK2;
  261. else  /* n0 < d0 */
  262. {
  263. #ifdef BN_LLONG
  264. BN_ULLONG t2;
  265. #if defined(BN_LLONG) && defined(BN_DIV2W) && !defined(bn_div_words)
  266. q=(BN_ULONG)(((((BN_ULLONG)n0)<<BN_BITS2)|n1)/d0);
  267. #else
  268. q=bn_div_words(n0,n1,d0);
  269. #ifdef BN_DEBUG_LEVITTE
  270. fprintf(stderr,"DEBUG: bn_div_words(0x%08X,0x%08X,0x%08
  271. X) -> 0x%08Xn",
  272. n0, n1, d0, q);
  273. #endif
  274. #endif
  275. #ifndef REMAINDER_IS_ALREADY_CALCULATED
  276. /*
  277.  * rem doesn't have to be BN_ULLONG. The least we
  278.  * know it's less that d0, isn't it?
  279.  */
  280. rem=(n1-q*d0)&BN_MASK2;
  281. #endif
  282. t2=(BN_ULLONG)d1*q;
  283. for (;;)
  284. {
  285. if (t2 <= ((((BN_ULLONG)rem)<<BN_BITS2)|wnump[-2]))
  286. break;
  287. q--;
  288. rem += d0;
  289. if (rem < d0) break; /* don't let rem overflow */
  290. t2 -= d1;
  291. }
  292. #else /* !BN_LLONG */
  293. BN_ULONG t2l,t2h,ql,qh;
  294. q=bn_div_words(n0,n1,d0);
  295. #ifdef BN_DEBUG_LEVITTE
  296. fprintf(stderr,"DEBUG: bn_div_words(0x%08X,0x%08X,0x%08
  297. X) -> 0x%08Xn",
  298. n0, n1, d0, q);
  299. #endif
  300. #ifndef REMAINDER_IS_ALREADY_CALCULATED
  301. rem=(n1-q*d0)&BN_MASK2;
  302. #endif
  303. #if defined(BN_UMULT_LOHI)
  304. BN_UMULT_LOHI(t2l,t2h,d1,q);
  305. #elif defined(BN_UMULT_HIGH)
  306. t2l = d1 * q;
  307. t2h = BN_UMULT_HIGH(d1,q);
  308. #else
  309. t2l=LBITS(d1); t2h=HBITS(d1);
  310. ql =LBITS(q);  qh =HBITS(q);
  311. mul64(t2l,t2h,ql,qh); /* t2=(BN_ULLONG)d1*q; */
  312. #endif
  313. for (;;)
  314. {
  315. if ((t2h < rem) ||
  316. ((t2h == rem) && (t2l <= wnump[-2])))
  317. break;
  318. q--;
  319. rem += d0;
  320. if (rem < d0) break; /* don't let rem overflow */
  321. if (t2l < d1) t2h--; t2l -= d1;
  322. }
  323. #endif /* !BN_LLONG */
  324. }
  325. #endif /* !BN_DIV3W */
  326. l0=bn_mul_words(tmp->d,sdiv->d,div_n,q);
  327. tmp->d[div_n]=l0;
  328. wnum.d--;
  329. /* ingore top values of the bignums just sub the two 
  330.  * BN_ULONG arrays with bn_sub_words */
  331. if (bn_sub_words(wnum.d, wnum.d, tmp->d, div_n+1))
  332. {
  333. /* Note: As we have considered only the leading
  334.  * two BN_ULONGs in the calculation of q, sdiv * q
  335.  * might be greater than wnum (but then (q-1) * sdiv
  336.  * is less or equal than wnum)
  337.  */
  338. q--;
  339. if (bn_add_words(wnum.d, wnum.d, sdiv->d, div_n))
  340. /* we can't have an overflow here (assuming
  341.  * that q != 0, but if q == 0 then tmp is
  342.  * zero anyway) */
  343. (*wnump)++;
  344. }
  345. /* store part of the result */
  346. *resp = q;
  347. }
  348. bn_correct_top(snum);
  349. if (rm != NULL)
  350. {
  351. /* Keep a copy of the neg flag in num because if rm==num
  352.  * BN_rshift() will overwrite it.
  353.  */
  354. int neg = num->neg;
  355. BN_rshift(rm,snum,norm_shift);
  356. if (!BN_is_zero(rm))
  357. rm->neg = neg;
  358. bn_check_top(rm);
  359. }
  360. BN_CTX_end(ctx);
  361. return(1);
  362. err:
  363. bn_check_top(rm);
  364. BN_CTX_end(ctx);
  365. return(0);
  366. }
  367. #endif