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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301,
  19  * USA.
  20  */
  21
  22 #include <config.h>
  23 #include <stdio.h>
  24 #include <stdlib.h>
  25 #include <assert.h>
  26 #include "mpi-internal.h"
  27 #include "longlong.h"
  28
  29
  30 #ifdef MPI_INTERNAL_NEED_CLZ_TAB
  31 #ifdef __STDC__
  32 const
  33 #endif
  34 unsigned char
  35 __clz_tab[] =
  36 {
  37   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,
  38   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,
  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   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,
  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   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,
  45 };
  46 #endif
  47
  48
  49 #define A_LIMB_1 ((mpi_limb_t)1)
  50
  51
  52 /****************
  53  * Sometimes we have MSL (most significant limbs) which are 0;
  54  * this is for some reasons not good, so this function removes them.
  55  */
  56 void
  57 mpi_normalize( MPI a )
  58 {
  59     if( mpi_is_opaque (a) )
  60         return;
  61
  62     for( ; a->nlimbs && !a->d[a->nlimbs-1]; a->nlimbs-- )
  63         ;
  64 }
  65
  66
  67
  68 /****************
  69  * Return the number of bits in A.
  70  */
  71 unsigned
  72 mpi_get_nbits( MPI a )
  73 {
  74     unsigned n;
  75
  76     mpi_normalize( a );
  77     if( a->nlimbs ) {
  78         mpi_limb_t alimb = a->d[a->nlimbs-1];
  79         if( alimb )
  80             count_leading_zeros( n, alimb );
  81         else
  82             n = BITS_PER_MPI_LIMB;
  83         n = BITS_PER_MPI_LIMB - n + (a->nlimbs-1) * BITS_PER_MPI_LIMB;
  84     }
  85     else
  86         n = 0;
  87     return n;
  88 }
  89
  90
  91 /****************
  92  * Test whether bit N is set.
  93  */
  94 int
  95 mpi_test_bit( MPI a, unsigned n )
  96 {
  97     unsigned limbno, bitno;
  98     mpi_limb_t limb;
  99
 100     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
 101     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
 102
 103     if( limbno >= a->nlimbs )
 104         return 0; /* too far left: this is a 0 */
 105     limb = a->d[limbno];
 106     return (limb & (A_LIMB_1 << bitno))? 1: 0;
 107 }
 108
 109
 110 /****************
 111  * Set bit N of A.
 112  */
 113 void
 114 mpi_set_bit( MPI a, unsigned n )
 115 {
 116     unsigned limbno, bitno;
 117
 118     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
 119     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
 120
 121     if( limbno >= a->nlimbs ) { /* resize */
 122         if( a->alloced >= limbno )
 123             mpi_resize(a, limbno+1 );
 124         a->nlimbs = limbno+1;
 125     }
 126     a->d[limbno] |= (A_LIMB_1<<bitno);
 127 }
 128
 129 /****************
 130  * Set bit N of A. and clear all bits above
 131  */
 132 void
 133 mpi_set_highbit( MPI a, unsigned n )
 134 {
 135     unsigned limbno, bitno;
 136
 137     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
 138     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
 139
 140     if( limbno >= a->nlimbs ) { /* resize */
 141         if( a->alloced >= limbno )
 142             mpi_resize(a, limbno+1 );
 143         a->nlimbs = limbno+1;
 144     }
 145     a->d[limbno] |= (A_LIMB_1<<bitno);
 146     for( bitno++; bitno < BITS_PER_MPI_LIMB; bitno++ )
 147         a->d[limbno] &= ~(A_LIMB_1 << bitno);
 148     a->nlimbs = limbno+1;
 149 }
 150
 151 /****************
 152  * clear bit N of A and all bits above
 153  */
 154 void
 155 mpi_clear_highbit( MPI a, unsigned n )
 156 {
 157     unsigned limbno, bitno;
 158
 159     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
 160     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
 161
 162     if( limbno >= a->nlimbs )
 163         return; /* not allocated, so need to clear bits :-) */
 164
 165     for( ; bitno < BITS_PER_MPI_LIMB; bitno++ )
 166         a->d[limbno] &= ~(A_LIMB_1 << bitno);
 167     a->nlimbs = limbno+1;
 168 }
 169
 170 /****************
 171  * Clear bit N of A.
 172  */
 173 void
 174 mpi_clear_bit( MPI a, unsigned n )
 175 {
 176     unsigned limbno, bitno;
 177
 178     limbno = n / BITS_PER_MPI_LIMB;
 179     bitno  = n % BITS_PER_MPI_LIMB;
 180
 181     if( limbno >= a->nlimbs )
 182         return; /* don't need to clear this bit, it's to far to left */
 183     a->d[limbno] &= ~(A_LIMB_1 << bitno);
 184 }
 185
 186
 187 /****************
 188  * Shift A by N bits to the right
 189  * FIXME: should use alloc_limb if X and A are same.
 190  */
 191 void
 192 mpi_rshift( MPI x, MPI a, unsigned n )
 193 {
 194     mpi_ptr_t xp;
 195     mpi_size_t xsize;
 196
 197     xsize = a->nlimbs;
 198     x->sign = a->sign;
 199     RESIZE_IF_NEEDED(x, xsize);
 200     xp = x->d;
 201
 202     if( xsize ) {
 203         mpihelp_rshift( xp, a->d, xsize, n);
 204         MPN_NORMALIZE( xp, xsize);
 205     }
 206     x->nlimbs = xsize;
 207 }
 208
 209
 210 /****************
 211  * Shift A by COUNT limbs to the left
 212  * This is used only within the MPI library
 213  */
 214 void
 215 mpi_lshift_limbs( MPI a, unsigned int count )
 216 {
 217     mpi_ptr_t ap = a->d;
 218     int n = a->nlimbs;
 219     int i;
 220
 221     if( !count || !n )
 222         return;
 223
 224     RESIZE_IF_NEEDED( a, n+count );
 225
 226     for( i = n-1; i >= 0; i-- )
 227         ap[i+count] = ap[i];
 228     for(i=0; i < count; i++ )
 229         ap[i] = 0;
 230     a->nlimbs += count;
 231 }
 232
 233
 234 /****************
 235  * Shift A by COUNT limbs to the right
 236  * This is used only within the MPI library
 237  */
 238 void
 239 mpi_rshift_limbs( MPI a, unsigned int count )
 240 {
 241     mpi_ptr_t ap = a->d;
 242     mpi_size_t n = a->nlimbs;
 243     unsigned int i;
 244
 245     if( count >= n ) {
 246         a->nlimbs = 0;
 247         return;
 248     }
 249
 250     for( i = 0; i < n - count; i++ )
 251         ap[i] = ap[i+count];
 252     ap[i] = 0;
 253     a->nlimbs -= count;
 254 }
 255
 256