From 1b92bb399bc78cd53df8ef06685c04876314632c Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Steffen Jaeckel Date: Thu, 6 Aug 2015 20:45:00 +0200 Subject: [PATCH] update pre_gen/mpi.c --- pre_gen/mpi.c | 13586 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 13586 insertions(+) diff --git a/pre_gen/mpi.c b/pre_gen/mpi.c index 6b0c1d9..485254c 100644 --- a/pre_gen/mpi.c +++ b/pre_gen/mpi.c @@ -1,2 +1,13588 @@ +/* Start: src/addsub/fp_add.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +void fp_add(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +{ + int sa, sb; + + /* get sign of both inputs */ + sa = a->sign; + sb = b->sign; + + /* handle two cases, not four */ + if (sa == sb) { + /* both positive or both negative */ + /* add their magnitudes, copy the sign */ + c->sign = sa; + s_fp_add (a, b, c); + } else { + /* one positive, the other negative */ + /* subtract the one with the greater magnitude from */ + /* the one of the lesser magnitude. The result gets */ + /* the sign of the one with the greater magnitude. */ + if (fp_cmp_mag (a, b) == FP_LT) { + c->sign = sb; + s_fp_sub (b, a, c); + } else { + c->sign = sa; + s_fp_sub (a, b, c); + } + } +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/fp_add.c */ + +/* Start: src/addsub/fp_add_d.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a + b */ +void fp_add_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c) +{ + fp_int tmp; + fp_set(&tmp, b); + fp_add(a,&tmp,c); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/fp_add_d.c */ + +/* Start: src/addsub/fp_addmod.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* d = a + b (mod c) */ +int fp_addmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) +{ + fp_int tmp; + fp_zero(&tmp); + fp_add(a, b, &tmp); + return fp_mod(&tmp, c, d); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/fp_addmod.c */ + +/* Start: src/addsub/fp_cmp.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +int fp_cmp(fp_int *a, fp_int *b) +{ + if (a->sign == FP_NEG && b->sign == FP_ZPOS) { + return FP_LT; + } else if (a->sign == FP_ZPOS && b->sign == FP_NEG) { + return FP_GT; + } else { + /* compare digits */ + if (a->sign == FP_NEG) { + /* if negative compare opposite direction */ + return fp_cmp_mag(b, a); + } else { + return fp_cmp_mag(a, b); + } + } +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/fp_cmp.c */ + +/* Start: src/addsub/fp_cmp_d.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* compare against a single digit */ +int fp_cmp_d(fp_int *a, fp_digit b) +{ + /* compare based on sign */ + if ((b && a->used == 0) || a->sign == FP_NEG) { + return FP_LT; + } + + /* compare based on magnitude */ + if (a->used > 1) { + return FP_GT; + } + + /* compare the only digit of a to b */ + if (a->dp[0] > b) { + return FP_GT; + } else if (a->dp[0] < b) { + return FP_LT; + } else { + return FP_EQ; + } + +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/fp_cmp_d.c */ + +/* Start: src/addsub/fp_cmp_mag.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +int fp_cmp_mag(fp_int *a, fp_int *b) +{ + int x; + + if (a->used > b->used) { + return FP_GT; + } else if (a->used < b->used) { + return FP_LT; + } else { + for (x = a->used - 1; x >= 0; x--) { + if (a->dp[x] > b->dp[x]) { + return FP_GT; + } else if (a->dp[x] < b->dp[x]) { + return FP_LT; + } + } + } + return FP_EQ; +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/fp_cmp_mag.c */ + +/* Start: src/addsub/fp_sub.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a - b */ +void fp_sub(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +{ + int sa, sb; + + sa = a->sign; + sb = b->sign; + + if (sa != sb) { + /* subtract a negative from a positive, OR */ + /* subtract a positive from a negative. */ + /* In either case, ADD their magnitudes, */ + /* and use the sign of the first number. */ + c->sign = sa; + s_fp_add (a, b, c); + } else { + /* subtract a positive from a positive, OR */ + /* subtract a negative from a negative. */ + /* First, take the difference between their */ + /* magnitudes, then... */ + if (fp_cmp_mag (a, b) != FP_LT) { + /* Copy the sign from the first */ + c->sign = sa; + /* The first has a larger or equal magnitude */ + s_fp_sub (a, b, c); + } else { + /* The result has the *opposite* sign from */ + /* the first number. */ + c->sign = (sa == FP_ZPOS) ? FP_NEG : FP_ZPOS; + /* The second has a larger magnitude */ + s_fp_sub (b, a, c); + } + } +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/fp_sub.c */ + +/* Start: src/addsub/fp_sub_d.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a - b */ +void fp_sub_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c) +{ + fp_int tmp; + fp_set(&tmp, b); + fp_sub(a, &tmp, c); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/fp_sub_d.c */ + +/* Start: src/addsub/fp_submod.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* d = a - b (mod c) */ +int fp_submod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) +{ + fp_int tmp; + fp_zero(&tmp); + fp_sub(a, b, &tmp); + return fp_mod(&tmp, c, d); +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/fp_submod.c */ + +/* Start: src/addsub/s_fp_add.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* unsigned addition */ +void s_fp_add(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +{ + int x, y, oldused; + register fp_word t; + + y = MAX(a->used, b->used); + oldused = MIN(c->used, FP_SIZE); + c->used = y; + + t = 0; + for (x = 0; x < y; x++) { + t += ((fp_word)a->dp[x]) + ((fp_word)b->dp[x]); + c->dp[x] = (fp_digit)t; + t >>= DIGIT_BIT; + } + if (t != 0 && x < FP_SIZE) { + c->dp[c->used++] = (fp_digit)t; + ++x; + } + + c->used = x; + for (; x < oldused; x++) { + c->dp[x] = 0; + } + fp_clamp(c); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/s_fp_add.c */ + +/* Start: src/addsub/s_fp_sub.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* unsigned subtraction ||a|| >= ||b|| ALWAYS! */ +void s_fp_sub(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +{ + int x, oldbused, oldused; + fp_word t; + + oldused = c->used; + oldbused = b->used; + c->used = a->used; + t = 0; + for (x = 0; x < oldbused; x++) { + t = ((fp_word)a->dp[x]) - (((fp_word)b->dp[x]) + t); + c->dp[x] = (fp_digit)t; + t = (t >> DIGIT_BIT)&1; + } + for (; x < a->used; x++) { + t = ((fp_word)a->dp[x]) - t; + c->dp[x] = (fp_digit)t; + t = (t >> DIGIT_BIT)&1; + } + for (; x < oldused; x++) { + c->dp[x] = 0; + } + fp_clamp(c); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/addsub/s_fp_sub.c */ + +/* Start: src/bin/fp_radix_size.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +int fp_radix_size(fp_int *a, int radix, int *size) +{ + fp_int t; + fp_digit d; + + *size = 0; + + /* check range of the radix */ + if (radix < 2 || radix > 64) { + return FP_VAL; + } + + /* quick out if its zero */ + if (fp_iszero(a) == 1) { + *size = 2; + return FP_OKAY; + } + + fp_init_copy(&t, a); + + /* if it is negative output a - */ + if (t.sign == FP_NEG) { + (*size)++; + t.sign = FP_ZPOS; + } + + while (fp_iszero (&t) == FP_NO) { + fp_div_d (&t, (fp_digit) radix, &t, &d); + (*size)++; + } + + /* append a NULL so the string is properly terminated */ + (*size)++; + return FP_OKAY; + +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_radix_size.c */ + +/* Start: src/bin/fp_read_radix.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +int fp_read_radix(fp_int *a, char *str, int radix) +{ + int y, neg; + char ch; + + /* set the integer to the default of zero */ + fp_zero (a); + + /* make sure the radix is ok */ + if (radix < 2 || radix > 64) { + return FP_VAL; + } + + /* if the leading digit is a + * minus set the sign to negative. + */ + if (*str == '-') { + ++str; + neg = FP_NEG; + } else { + neg = FP_ZPOS; + } + + /* process each digit of the string */ + while (*str) { + /* if the radix < 36 the conversion is case insensitive + * this allows numbers like 1AB and 1ab to represent the same value + * [e.g. in hex] + */ + ch = (char) ((radix <= 36) ? toupper ((int)*str) : *str); + for (y = 0; y < 64; y++) { + if (ch == fp_s_rmap[y]) { + break; + } + } + + /* if the char was found in the map + * and is less than the given radix add it + * to the number, otherwise exit the loop. + */ + if (y < radix) { + fp_mul_d (a, (fp_digit) radix, a); + fp_add_d (a, (fp_digit) y, a); + } else { + break; + } + ++str; + } + + /* set the sign only if a != 0 */ + if (fp_iszero(a) != FP_YES) { + a->sign = neg; + } + return FP_OKAY; +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_read_radix.c */ + +/* Start: src/bin/fp_read_signed_bin.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +void fp_read_signed_bin(fp_int *a, unsigned char *b, int c) +{ + /* read magnitude */ + fp_read_unsigned_bin (a, b + 1, c - 1); + + /* first byte is 0 for positive, non-zero for negative */ + if (b[0] == 0) { + a->sign = FP_ZPOS; + } else { + a->sign = FP_NEG; + } +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_read_signed_bin.c */ + +/* Start: src/bin/fp_read_unsigned_bin.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +void fp_read_unsigned_bin(fp_int *a, unsigned char *b, int c) +{ + /* zero the int */ + fp_zero (a); + + /* If we know the endianness of this architecture, and we're using + 32-bit fp_digits, we can optimize this */ +#if (defined(ENDIAN_LITTLE) || defined(ENDIAN_BIG)) && !defined(FP_64BIT) + /* But not for both simultaneously */ +#if defined(ENDIAN_LITTLE) && defined(ENDIAN_BIG) +#error Both ENDIAN_LITTLE and ENDIAN_BIG defined. +#endif + { + unsigned char *pd = (unsigned char *)a->dp; + + if ((unsigned)c > (FP_SIZE * sizeof(fp_digit))) { + int excess = c - (FP_SIZE * sizeof(fp_digit)); + c -= excess; + b += excess; + } + a->used = (c + sizeof(fp_digit) - 1)/sizeof(fp_digit); + /* read the bytes in */ +#ifdef ENDIAN_BIG + { + /* Use Duff's device to unroll the loop. */ + int idx = (c - 1) & ~3; + switch (c % 4) { + case 0: do { pd[idx+0] = *b++; + case 3: pd[idx+1] = *b++; + case 2: pd[idx+2] = *b++; + case 1: pd[idx+3] = *b++; + idx -= 4; + } while ((c -= 4) > 0); + } + } +#else + for (c -= 1; c >= 0; c -= 1) { + pd[c] = *b++; + } +#endif + } +#else + /* read the bytes in */ + for (; c > 0; c--) { + fp_mul_2d (a, 8, a); + a->dp[0] |= *b++; + a->used += 1; + } +#endif + fp_clamp (a); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_read_unsigned_bin.c */ + +/* Start: src/bin/fp_reverse.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* reverse an array, used for radix code */ +void fp_reverse (unsigned char *s, int len) +{ + int ix, iy; + unsigned char t; + + ix = 0; + iy = len - 1; + while (ix < iy) { + t = s[ix]; + s[ix] = s[iy]; + s[iy] = t; + ++ix; + --iy; + } +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_reverse.c */ + +/* Start: src/bin/fp_s_rmap.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* chars used in radix conversions */ +const char *fp_s_rmap = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz+/"; + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_s_rmap.c */ + +/* Start: src/bin/fp_signed_bin_size.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +int fp_signed_bin_size(fp_int *a) +{ + return 1 + fp_unsigned_bin_size (a); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_signed_bin_size.c */ + +/* Start: src/bin/fp_to_signed_bin.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +void fp_to_signed_bin(fp_int *a, unsigned char *b) +{ + fp_to_unsigned_bin (a, b + 1); + b[0] = (unsigned char) ((a->sign == FP_ZPOS) ? 0 : 1); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_to_signed_bin.c */ + +/* Start: src/bin/fp_to_unsigned_bin.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +void fp_to_unsigned_bin(fp_int *a, unsigned char *b) +{ + int x; + fp_int t; + + fp_init_copy(&t, a); + + x = 0; + while (fp_iszero (&t) == FP_NO) { + b[x++] = (unsigned char) (t.dp[0] & 255); + fp_div_2d (&t, 8, &t, NULL); + } + fp_reverse (b, x); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_to_unsigned_bin.c */ + +/* Start: src/bin/fp_toradix.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/** + * a: pointer to fp_int representing the input number + * str: output buffer + * radix: number of character to use for encoding of the number + * + * The radix value can be in the range 2 to 64. This function converts number + * a into a string str. Please don't use this function because a too small + * chosen str buffer would lead to an overflow which can not be detected. + * Please use fp_toradix_n() instead. + * + * Return: FP_VAL on error, FP_OKAY on success. + */ +int fp_toradix(fp_int *a, char *str, int radix) +{ + return fp_toradix_n(a, str, radix, INT_MAX); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_toradix.c */ + +/* Start: src/bin/fp_toradix_n.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +int fp_toradix_n(fp_int *a, char *str, int radix, int maxlen) +{ + int digs; + fp_int t; + fp_digit d; + char *_s = str; + + /* check range of the radix */ + if (maxlen < 2 || radix < 2 || radix > 64) + return FP_VAL; + + /* quick check for zero */ + if (fp_iszero(a) == FP_YES) { + *str++ = '0'; + *str = '\0'; + return FP_OKAY; + } + + fp_init_copy(&t, a); + + /* if it is negative output a - */ + if (t.sign == FP_NEG) { + /* we have to reverse our digits later... but not the - sign!! */ + ++_s; + + /* store the flag and mark the number as positive */ + *str++ = '-'; + t.sign = FP_ZPOS; + + /* subtract a char */ + --maxlen; + } + + digs = 0; + while (fp_iszero (&t) == FP_NO) { + if (--maxlen < 1) { + /* no more room */ + break; + } + fp_div_d(&t, (fp_digit) radix, &t, &d); + *str++ = fp_s_rmap[d]; + ++digs; + } + + /* reverse the digits of the string. In this case _s points + * to the first digit [exluding the sign] of the number] + */ + fp_reverse((unsigned char *) _s, digs); + + /* append a NULL so the string is properly terminated */ + *str = '\0'; + + if (maxlen < 1) + return FP_VAL; + return FP_OKAY; +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_toradix_n.c */ + +/* Start: src/bin/fp_unsigned_bin_size.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +int fp_unsigned_bin_size(fp_int *a) +{ + int size = fp_count_bits (a); + return (size / 8 + ((size & 7) != 0 ? 1 : 0)); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bin/fp_unsigned_bin_size.c */ + +/* Start: src/bit/fp_cnt_lsb.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +static const int lnz[16] = { + 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0 +}; + +/* Counts the number of lsbs which are zero before the first zero bit */ +int fp_cnt_lsb(fp_int *a) +{ + int x; + fp_digit q, qq; + + /* easy out */ + if (fp_iszero(a) == 1) { + return 0; + } + + /* scan lower digits until non-zero */ + for (x = 0; x < a->used && a->dp[x] == 0; x++); + q = a->dp[x]; + x *= DIGIT_BIT; + + /* now scan this digit until a 1 is found */ + if ((q & 1) == 0) { + do { + qq = q & 15; + x += lnz[qq]; + q >>= 4; + } while (qq == 0); + } + return x; +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bit/fp_cnt_lsb.c */ + +/* Start: src/bit/fp_count_bits.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +int fp_count_bits (fp_int * a) +{ + int r; + fp_digit q; + + /* shortcut */ + if (a->used == 0) { + return 0; + } + + /* get number of digits and add that */ + r = (a->used - 1) * DIGIT_BIT; + + /* take the last digit and count the bits in it */ + q = a->dp[a->used - 1]; + while (q > ((fp_digit) 0)) { + ++r; + q >>= ((fp_digit) 1); + } + return r; +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bit/fp_count_bits.c */ + +/* Start: src/bit/fp_div_2.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* b = a/2 */ +void fp_div_2(fp_int * a, fp_int * b) +{ + int x, oldused; + + oldused = b->used; + b->used = a->used; + { + register fp_digit r, rr, *tmpa, *tmpb; + + /* source alias */ + tmpa = a->dp + b->used - 1; + + /* dest alias */ + tmpb = b->dp + b->used - 1; + + /* carry */ + r = 0; + for (x = b->used - 1; x >= 0; x--) { + /* get the carry for the next iteration */ + rr = *tmpa & 1; + + /* shift the current digit, add in carry and store */ + *tmpb-- = (*tmpa-- >> 1) | (r << (DIGIT_BIT - 1)); + + /* forward carry to next iteration */ + r = rr; + } + + /* zero excess digits */ + tmpb = b->dp + b->used; + for (x = b->used; x < oldused; x++) { + *tmpb++ = 0; + } + } + b->sign = a->sign; + fp_clamp (b); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bit/fp_div_2.c */ + +/* Start: src/bit/fp_div_2d.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a / 2**b */ +void fp_div_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c, fp_int *d) +{ + fp_digit D, r, rr; + int x; + fp_int t; + + /* if the shift count is <= 0 then we do no work */ + if (b <= 0) { + fp_copy (a, c); + if (d != NULL) { + fp_zero (d); + } + return; + } + + fp_init(&t); + + /* get the remainder */ + if (d != NULL) { + fp_mod_2d (a, b, &t); + } + + /* copy */ + fp_copy(a, c); + + /* shift by as many digits in the bit count */ + if (b >= (int)DIGIT_BIT) { + fp_rshd (c, b / DIGIT_BIT); + } + + /* shift any bit count < DIGIT_BIT */ + D = (fp_digit) (b % DIGIT_BIT); + if (D != 0) { + register fp_digit *tmpc, mask, shift; + + /* mask */ + mask = (((fp_digit)1) << D) - 1; + + /* shift for lsb */ + shift = DIGIT_BIT - D; + + /* alias */ + tmpc = c->dp + (c->used - 1); + + /* carry */ + r = 0; + for (x = c->used - 1; x >= 0; x--) { + /* get the lower bits of this word in a temp */ + rr = *tmpc & mask; + + /* shift the current word and mix in the carry bits from the previous word */ + *tmpc = (*tmpc >> D) | (r << shift); + --tmpc; + + /* set the carry to the carry bits of the current word found above */ + r = rr; + } + } + fp_clamp (c); + if (d != NULL) { + fp_copy (&t, d); + } +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bit/fp_div_2d.c */ + +/* Start: src/bit/fp_lshd.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +void fp_lshd(fp_int *a, int x) +{ + int y; + + /* move up and truncate as required */ + y = MIN(a->used + x - 1, (int)(FP_SIZE-1)); + + /* store new size */ + a->used = y + 1; + + /* move digits */ + for (; y >= x; y--) { + a->dp[y] = a->dp[y-x]; + } + + /* zero lower digits */ + for (; y >= 0; y--) { + a->dp[y] = 0; + } + + /* clamp digits */ + fp_clamp(a); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bit/fp_lshd.c */ + +/* Start: src/bit/fp_mod_2d.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a mod 2**d */ +void fp_mod_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c) +{ + int x; + + /* zero if count less than or equal to zero */ + if (b <= 0) { + fp_zero(c); + return; + } + + /* get copy of input */ + fp_copy(a, c); + + /* if 2**d is larger than we just return */ + if (b >= (DIGIT_BIT * a->used)) { + return; + } + + /* zero digits above the last digit of the modulus */ + for (x = (b / DIGIT_BIT) + ((b % DIGIT_BIT) == 0 ? 0 : 1); x < c->used; x++) { + c->dp[x] = 0; + } + /* clear the digit that is not completely outside/inside the modulus */ + c->dp[b / DIGIT_BIT] &= ~((fp_digit)0) >> (DIGIT_BIT - b); + fp_clamp (c); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bit/fp_mod_2d.c */ + +/* Start: src/bit/fp_rshd.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +void fp_rshd(fp_int *a, int x) +{ + int y; + + /* too many digits just zero and return */ + if (x >= a->used) { + fp_zero(a); + return; + } + + /* shift */ + for (y = 0; y < a->used - x; y++) { + a->dp[y] = a->dp[y+x]; + } + + /* zero rest */ + for (; y < a->used; y++) { + a->dp[y] = 0; + } + + /* decrement count */ + a->used -= x; + fp_clamp(a); +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/bit/fp_rshd.c */ + +/* Start: src/divide/fp_div.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* a/b => cb + d == a */ +int fp_div(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) +{ + fp_int q, x, y, t1, t2; + int n, t, i, norm, neg; + + /* is divisor zero ? */ + if (fp_iszero (b) == 1) { + return FP_VAL; + } + + /* if a < b then q=0, r = a */ + if (fp_cmp_mag (a, b) == FP_LT) { + if (d != NULL) { + fp_copy (a, d); + } + if (c != NULL) { + fp_zero (c); + } + return FP_OKAY; + } + + fp_init(&q); + q.used = a->used + 2; + + fp_init(&t1); + fp_init(&t2); + fp_init_copy(&x, a); + fp_init_copy(&y, b); + + /* fix the sign */ + neg = (a->sign == b->sign) ? FP_ZPOS : FP_NEG; + x.sign = y.sign = FP_ZPOS; + + /* normalize both x and y, ensure that y >= b/2, [b == 2**DIGIT_BIT] */ + norm = fp_count_bits(&y) % DIGIT_BIT; + if (norm < (int)(DIGIT_BIT-1)) { + norm = (DIGIT_BIT-1) - norm; + fp_mul_2d (&x, norm, &x); + fp_mul_2d (&y, norm, &y); + } else { + norm = 0; + } + + /* note hac does 0 based, so if used==5 then its 0,1,2,3,4, e.g. use 4 */ + n = x.used - 1; + t = y.used - 1; + + /* while (x >= y*b**n-t) do { q[n-t] += 1; x -= y*b**{n-t} } */ + fp_lshd (&y, n - t); /* y = y*b**{n-t} */ + + while (fp_cmp (&x, &y) != FP_LT) { + ++(q.dp[n - t]); + fp_sub (&x, &y, &x); + } + + /* reset y by shifting it back down */ + fp_rshd (&y, n - t); + + /* step 3. for i from n down to (t + 1) */ + for (i = n; i >= (t + 1); i--) { + if (i > x.used) { + continue; + } + + /* step 3.1 if xi == yt then set q{i-t-1} to b-1, + * otherwise set q{i-t-1} to (xi*b + x{i-1})/yt */ + if (x.dp[i] == y.dp[t]) { + q.dp[i - t - 1] = ((((fp_word)1) << DIGIT_BIT) - 1); + } else { + fp_word tmp; + tmp = ((fp_word) x.dp[i]) << ((fp_word) DIGIT_BIT); + tmp |= ((fp_word) x.dp[i - 1]); + tmp /= ((fp_word) y.dp[t]); + q.dp[i - t - 1] = (fp_digit) (tmp); + } + + /* while (q{i-t-1} * (yt * b + y{t-1})) > + xi * b**2 + xi-1 * b + xi-2 + + do q{i-t-1} -= 1; + */ + q.dp[i - t - 1] = (q.dp[i - t - 1] + 1); + do { + q.dp[i - t - 1] = (q.dp[i - t - 1] - 1); + + /* find left hand */ + fp_zero (&t1); + t1.dp[0] = (t - 1 < 0) ? 0 : y.dp[t - 1]; + t1.dp[1] = y.dp[t]; + t1.used = 2; + fp_mul_d (&t1, q.dp[i - t - 1], &t1); + + /* find right hand */ + t2.dp[0] = (i - 2 < 0) ? 0 : x.dp[i - 2]; + t2.dp[1] = (i - 1 < 0) ? 0 : x.dp[i - 1]; + t2.dp[2] = x.dp[i]; + t2.used = 3; + } while (fp_cmp_mag(&t1, &t2) == FP_GT); + + /* step 3.3 x = x - q{i-t-1} * y * b**{i-t-1} */ + fp_mul_d (&y, q.dp[i - t - 1], &t1); + fp_lshd (&t1, i - t - 1); + fp_sub (&x, &t1, &x); + + /* if x < 0 then { x = x + y*b**{i-t-1}; q{i-t-1} -= 1; } */ + if (x.sign == FP_NEG) { + fp_copy (&y, &t1); + fp_lshd (&t1, i - t - 1); + fp_add (&x, &t1, &x); + q.dp[i - t - 1] = q.dp[i - t - 1] - 1; + } + } + + /* now q is the quotient and x is the remainder + * [which we have to normalize] + */ + + /* get sign before writing to c */ + x.sign = x.used == 0 ? FP_ZPOS : a->sign; + + if (c != NULL) { + fp_clamp (&q); + fp_copy (&q, c); + c->sign = neg; + } + + if (d != NULL) { + fp_div_2d (&x, norm, &x, NULL); + +/* the following is a kludge, essentially we were seeing the right remainder but + with excess digits that should have been zero + */ + for (i = b->used; i < x.used; i++) { + x.dp[i] = 0; + } + fp_clamp(&x); + fp_copy (&x, d); + } + + return FP_OKAY; +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/divide/fp_div.c */ + +/* Start: src/divide/fp_div_d.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +static int s_is_power_of_two(fp_digit b, int *p) +{ + int x; + + /* fast return if no power of two */ + if ((b==0) || (b & (b-1))) { + return 0; + } + + for (x = 0; x < DIGIT_BIT; x++) { + if (b == (((fp_digit)1)< cb + d == a */ +int fp_div_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c, fp_digit *d) +{ + fp_int q; + fp_word w; + fp_digit t; + int ix; + + /* cannot divide by zero */ + if (b == 0) { + return FP_VAL; + } + + /* quick outs */ + if (b == 1 || fp_iszero(a) == 1) { + if (d != NULL) { + *d = 0; + } + if (c != NULL) { + fp_copy(a, c); + } + return FP_OKAY; + } + + /* power of two ? */ + if (s_is_power_of_two(b, &ix) == 1) { + if (d != NULL) { + *d = a->dp[0] & ((((fp_digit)1)<used; + q.sign = a->sign; + w = 0; + for (ix = a->used - 1; ix >= 0; ix--) { + w = (w << ((fp_word)DIGIT_BIT)) | ((fp_word)a->dp[ix]); + + if (w >= b) { + t = (fp_digit)(w / b); + w -= ((fp_word)t) * ((fp_word)b); + } else { + t = 0; + } + q.dp[ix] = (fp_digit)t; + } + + if (d != NULL) { + *d = (fp_digit)w; + } + + if (c != NULL) { + fp_clamp(&q); + fp_copy(&q, c); + } + + return FP_OKAY; +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/divide/fp_div_d.c */ + +/* Start: src/divide/fp_mod.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a mod b, 0 <= c < b */ +int fp_mod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +{ + fp_int t; + int err; + + fp_zero(&t); + if ((err = fp_div(a, b, NULL, &t)) != FP_OKAY) { + return err; + } + if (t.sign != b->sign) { + fp_add(&t, b, c); + } else { + fp_copy(&t, c); + } + return FP_OKAY; +} + + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/divide/fp_mod.c */ + +/* Start: src/divide/fp_mod_d.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a mod b, 0 <= c < b */ +int fp_mod_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_digit *c) +{ + return fp_div_d(a, b, NULL, c); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/divide/fp_mod_d.c */ + +/* Start: src/exptmod/fp_2expt.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* computes a = 2**b */ +void fp_2expt(fp_int *a, int b) +{ + int z; + + /* zero a as per default */ + fp_zero (a); + + if (b < 0) { + return; + } + + z = b / DIGIT_BIT; + if (z >= FP_SIZE) { + return; + } + + /* set the used count of where the bit will go */ + a->used = z + 1; + + /* put the single bit in its place */ + a->dp[z] = ((fp_digit)1) << (b % DIGIT_BIT); +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/exptmod/fp_2expt.c */ + +/* Start: src/exptmod/fp_exptmod.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +#ifdef TFM_TIMING_RESISTANT + +/* timing resistant montgomery ladder based exptmod + + Based on work by Marc Joye, Sung-Ming Yen, "The Montgomery Powering Ladder", Cryptographic Hardware and Embedded Systems, CHES 2002 +*/ +static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) +{ + fp_int R[2]; + fp_digit buf, mp; + int err, bitcnt, digidx, y; + + /* now setup montgomery */ + if ((err = fp_montgomery_setup (P, &mp)) != FP_OKAY) { + return err; + } + + fp_init(&R[0]); + fp_init(&R[1]); + + /* now we need R mod m */ + fp_montgomery_calc_normalization (&R[0], P); + + /* now set R[0][1] to G * R mod m */ + if (fp_cmp_mag(P, G) != FP_GT) { + /* G > P so we reduce it first */ + fp_mod(G, P, &R[1]); + } else { + fp_copy(G, &R[1]); + } + fp_mulmod (&R[1], &R[0], P, &R[1]); + + /* for j = t-1 downto 0 do + r_!k = R0*R1; r_k = r_k^2 + */ + + /* set initial mode and bit cnt */ + bitcnt = 1; + buf = 0; + digidx = X->used - 1; + + for (;;) { + /* grab next digit as required */ + if (--bitcnt == 0) { + /* if digidx == -1 we are out of digits so break */ + if (digidx == -1) { + break; + } + /* read next digit and reset bitcnt */ + buf = X->dp[digidx--]; + bitcnt = (int)DIGIT_BIT; + } + + /* grab the next msb from the exponent */ + y = (fp_digit)(buf >> (DIGIT_BIT - 1)) & 1; + buf <<= (fp_digit)1; + + /* do ops */ + fp_mul(&R[0], &R[1], &R[y^1]); fp_montgomery_reduce(&R[y^1], P, mp); + fp_sqr(&R[y], &R[y]); fp_montgomery_reduce(&R[y], P, mp); + } + + fp_montgomery_reduce(&R[0], P, mp); + fp_copy(&R[0], Y); + return FP_OKAY; +} + +#else + +/* y = g**x (mod b) + * Some restrictions... x must be positive and < b + */ +static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) +{ + fp_int M[64], res; + fp_digit buf, mp; + int err, bitbuf, bitcpy, bitcnt, mode, digidx, x, y, winsize; + + /* find window size */ + x = fp_count_bits (X); + if (x <= 21) { + winsize = 1; + } else if (x <= 36) { + winsize = 3; + } else if (x <= 140) { + winsize = 4; + } else if (x <= 450) { + winsize = 5; + } else { + winsize = 6; + } + + /* init M array */ + memset(M, 0, sizeof(M)); + + /* now setup montgomery */ + if ((err = fp_montgomery_setup (P, &mp)) != FP_OKAY) { + return err; + } + + /* setup result */ + fp_init(&res); + + /* create M table + * + * The M table contains powers of the input base, e.g. M[x] = G^x mod P + * + * The first half of the table is not computed though accept for M[0] and M[1] + */ + + /* now we need R mod m */ + fp_montgomery_calc_normalization (&res, P); + + /* now set M[1] to G * R mod m */ + if (fp_cmp_mag(P, G) != FP_GT) { + /* G > P so we reduce it first */ + fp_mod(G, P, &M[1]); + } else { + fp_copy(G, &M[1]); + } + fp_mulmod (&M[1], &res, P, &M[1]); + + /* compute the value at M[1<<(winsize-1)] by squaring M[1] (winsize-1) times */ + fp_copy (&M[1], &M[1 << (winsize - 1)]); + for (x = 0; x < (winsize - 1); x++) { + fp_sqr (&M[1 << (winsize - 1)], &M[1 << (winsize - 1)]); + fp_montgomery_reduce (&M[1 << (winsize - 1)], P, mp); + } + + /* create upper table */ + for (x = (1 << (winsize - 1)) + 1; x < (1 << winsize); x++) { + fp_mul(&M[x - 1], &M[1], &M[x]); + fp_montgomery_reduce(&M[x], P, mp); + } + + /* set initial mode and bit cnt */ + mode = 0; + bitcnt = 1; + buf = 0; + digidx = X->used - 1; + bitcpy = 0; + bitbuf = 0; + + for (;;) { + /* grab next digit as required */ + if (--bitcnt == 0) { + /* if digidx == -1 we are out of digits so break */ + if (digidx == -1) { + break; + } + /* read next digit and reset bitcnt */ + buf = X->dp[digidx--]; + bitcnt = (int)DIGIT_BIT; + } + + /* grab the next msb from the exponent */ + y = (fp_digit)(buf >> (DIGIT_BIT - 1)) & 1; + buf <<= (fp_digit)1; + + /* if the bit is zero and mode == 0 then we ignore it + * These represent the leading zero bits before the first 1 bit + * in the exponent. Technically this opt is not required but it + * does lower the # of trivial squaring/reductions used + */ + if (mode == 0 && y == 0) { + continue; + } + + /* if the bit is zero and mode == 1 then we square */ + if (mode == 1 && y == 0) { + fp_sqr(&res, &res); + fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + continue; + } + + /* else we add it to the window */ + bitbuf |= (y << (winsize - ++bitcpy)); + mode = 2; + + if (bitcpy == winsize) { + /* ok window is filled so square as required and multiply */ + /* square first */ + for (x = 0; x < winsize; x++) { + fp_sqr(&res, &res); + fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + } + + /* then multiply */ + fp_mul(&res, &M[bitbuf], &res); + fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + + /* empty window and reset */ + bitcpy = 0; + bitbuf = 0; + mode = 1; + } + } + + /* if bits remain then square/multiply */ + if (mode == 2 && bitcpy > 0) { + /* square then multiply if the bit is set */ + for (x = 0; x < bitcpy; x++) { + fp_sqr(&res, &res); + fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + + /* get next bit of the window */ + bitbuf <<= 1; + if ((bitbuf & (1 << winsize)) != 0) { + /* then multiply */ + fp_mul(&res, &M[1], &res); + fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + } + } + } + + /* fixup result if Montgomery reduction is used + * recall that any value in a Montgomery system is + * actually multiplied by R mod n. So we have + * to reduce one more time to cancel out the factor + * of R. + */ + fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + + /* swap res with Y */ + fp_copy (&res, Y); + return FP_OKAY; +} + +#endif + + +int fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) +{ + fp_int tmp; + int err; + +#ifdef TFM_CHECK + /* prevent overflows */ + if (P->used > (FP_SIZE/2)) { + return FP_VAL; + } +#endif + + /* is X negative? */ + if (X->sign == FP_NEG) { + /* yes, copy G and invmod it */ + fp_copy(G, &tmp); + if ((err = fp_invmod(&tmp, P, &tmp)) != FP_OKAY) { + return err; + } + X->sign = FP_ZPOS; + err = _fp_exptmod(&tmp, X, P, Y); + if (X != Y) { + X->sign = FP_NEG; + } + return err; + } else { + /* Positive exponent so just exptmod */ + return _fp_exptmod(G, X, P, Y); + } +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/exptmod/fp_exptmod.c */ + +/* Start: src/misc/fp_ident.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include "tfm.h" + +const char *fp_ident(void) +{ + static char buf[1024]; + + memset(buf, 0, sizeof(buf)); + snprintf(buf, sizeof(buf)-1, +"TomsFastMath " TFM_VERSION_S "\n" +#if defined(TFM_IDENT_BUILD_DATE) +"Built on " __DATE__ " at " __TIME__ "\n" +#endif +"\n" +"Sizeofs\n" +"\tfp_digit = %lu\n" +"\tfp_word = %lu\n" +"\n" +"FP_MAX_SIZE = %u\n" +"\n" +"Defines: \n" +#ifdef __i386__ +" __i386__ " +#endif +#ifdef __x86_64__ +" __x86_64__ " +#endif +#ifdef TFM_X86 +" TFM_X86 " +#endif +#ifdef TFM_X86_64 +" TFM_X86_64 " +#endif +#ifdef TFM_SSE2 +" TFM_SSE2 " +#endif +#ifdef TFM_ARM +" TFM_ARM " +#endif +#ifdef TFM_PPC32 +" TFM_PPC32 " +#endif +#ifdef TFM_AVR32 +" TFM_AVR32 " +#endif +#ifdef TFM_ECC192 +" TFM_ECC192 " +#endif +#ifdef TFM_ECC224 +" TFM_ECC224 " +#endif +#ifdef TFM_ECC384 +" TFM_ECC384 " +#endif +#ifdef TFM_ECC521 +" TFM_ECC521 " +#endif + +#ifdef TFM_NO_ASM +" TFM_NO_ASM " +#endif +#ifdef FP_64BIT +" FP_64BIT " +#endif +#ifdef TFM_HUGE +" TFM_HUGE " +#endif +"\n", (unsigned long)sizeof(fp_digit), (unsigned long)sizeof(fp_word), FP_MAX_SIZE); + + if (sizeof(fp_digit) == sizeof(fp_word)) { + strncat(buf, "WARNING: sizeof(fp_digit) == sizeof(fp_word), this build is likely to not work properly.\n", + sizeof(buf) - strlen(buf) - 1); + } + return buf; +} + +#ifdef STANDALONE + +int main(void) +{ + printf("%s\n", fp_ident()); + return 0; +} + +#endif + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/misc/fp_ident.c */ + +/* Start: src/misc/fp_rand.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* makes a pseudo-random int of a given size */ + +void fp_rand(fp_int *a, int digits) +{ + fp_digit d; + + fp_zero(a); + if (digits <= 0) { + return; + } + + /* first place a random non-zero digit */ + do { + d = ((fp_digit) abs (rand ())) & FP_MASK; + } while (d == 0); + + fp_add_d (a, d, a); + + while (--digits > 0) { + fp_lshd (a, 1); + fp_add_d (a, ((fp_digit) abs (rand ())), a); + } + + return; + +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/misc/fp_rand.c */ + +/* Start: src/misc/fp_set.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +void fp_set(fp_int *a, fp_digit b) +{ + fp_zero(a); + a->dp[0] = b; + a->used = a->dp[0] ? 1 : 0; +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/misc/fp_set.c */ + +/* Start: src/mont/fp_montgomery_calc_normalization.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* computes a = B**n mod b without division or multiplication useful for + * normalizing numbers in a Montgomery system. + */ +void fp_montgomery_calc_normalization(fp_int *a, fp_int *b) +{ + int x, bits; + + /* how many bits of last digit does b use */ + bits = fp_count_bits (b) % DIGIT_BIT; + if (!bits) bits = DIGIT_BIT; + + /* compute A = B^(n-1) * 2^(bits-1) */ + if (b->used > 1) { + fp_2expt (a, (b->used - 1) * DIGIT_BIT + bits - 1); + } else { + fp_set(a, 1); + bits = 1; + } + + /* now compute C = A * B mod b */ + for (x = bits - 1; x < (int)DIGIT_BIT; x++) { + fp_mul_2 (a, a); + if (fp_cmp_mag (a, b) != FP_LT) { + s_fp_sub (a, b, a); + } + } +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mont/fp_montgomery_calc_normalization.c */ + +/* Start: src/mont/fp_montgomery_reduce.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/******************************************************************/ +#if defined(TFM_X86) && !defined(TFM_SSE2) +/* x86-32 code */ + +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + "movl %5,%%eax \n\t" \ + "mull %4 \n\t" \ + "addl %1,%%eax \n\t" \ + "adcl $0,%%edx \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl $0,%%edx \n\t" \ + "movl %%edx,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy), "r"(mu), "r"(*tmpm++) \ +: "%eax", "%edx", "cc") + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + "addl %1,%0 \n\t" \ + "setb %%al \n\t" \ + "movzbl %%al,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy) \ +: "%eax", "cc") + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_X86_64) +/* x86-64 code */ + +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + "movq %5,%%rax \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %1,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy), "r"(mu), "r"(*tmpm++) \ +: "%rax", "%rdx", "cc") + +#define INNERMUL8 \ + asm( \ + "movq 0(%5),%%rax \n\t" \ + "movq 0(%2),%%r10 \n\t" \ + "movq 0x8(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x8(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x10(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x10(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x8(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x18(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x18(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x10(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x20(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x20(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x18(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x28(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x28(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x20(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x30(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x30(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x28(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x38(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x38(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x30(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x38(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ +:"=r"(_c), "=r"(cy) \ +: "0"(_c), "1"(cy), "g"(mu), "r"(tmpm)\ +: "%rax", "%rdx", "%r10", "%r11", "cc") + + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + "addq %1,%0 \n\t" \ + "setb %%al \n\t" \ + "movzbq %%al,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy) \ +: "%rax", "cc") + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_SSE2) +/* SSE2 code (assumes 32-bit fp_digits) */ +/* XMM register assignments: + * xmm0 *tmpm++, then Mu * (*tmpm++) + * xmm1 c[x], then Mu + * xmm2 mp + * xmm3 cy + * xmm4 _c[LO] + */ + +#define MONT_START \ + asm("movd %0,%%mm2"::"g"(mp)) + +#define MONT_FINI \ + asm("emms") + +#define LOOP_START \ +asm( \ +"movd %0,%%mm1 \n\t" \ +"pxor %%mm3,%%mm3 \n\t" \ +"pmuludq %%mm2,%%mm1 \n\t" \ +:: "g"(c[x])) + +/* pmuludq on mmx registers does a 32x32->64 multiply. */ +#define INNERMUL \ +asm( \ + "movd %1,%%mm4 \n\t" \ + "movd %2,%%mm0 \n\t" \ + "paddq %%mm4,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0 \n\t" \ + "paddq %%mm0,%%mm3 \n\t" \ + "movd %%mm3,%0 \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]) : "0"(_c[LO]), "g"(*tmpm++) ); + +#define INNERMUL8 \ +asm( \ + "movd 0(%1),%%mm4 \n\t" \ + "movd 0(%2),%%mm0 \n\t" \ + "paddq %%mm4,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0 \n\t" \ + "movd 4(%2),%%mm5 \n\t" \ + "paddq %%mm0,%%mm3 \n\t" \ + "movd 4(%1),%%mm6 \n\t" \ + "movd %%mm3,0(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm5 \n\t" \ + "movd 8(%2),%%mm6 \n\t" \ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "movd 8(%1),%%mm7 \n\t" \ + "movd %%mm3,4(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm7,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm6 \n\t" \ + "movd 12(%2),%%mm7 \n\t" \ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "movd 12(%1),%%mm5 \n\t" \ + "movd %%mm3,8(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm7 \n\t" \ + "movd 16(%2),%%mm5 \n\t" \ + "paddq %%mm7,%%mm3 \n\t" \ + "movd 16(%1),%%mm6 \n\t" \ + "movd %%mm3,12(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm5 \n\t" \ + "movd 20(%2),%%mm6 \n\t" \ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "movd 20(%1),%%mm7 \n\t" \ + "movd %%mm3,16(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm7,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm6 \n\t" \ + "movd 24(%2),%%mm7 \n\t" \ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "movd 24(%1),%%mm5 \n\t" \ + "movd %%mm3,20(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm7 \n\t" \ + "movd 28(%2),%%mm5 \n\t" \ + "paddq %%mm7,%%mm3 \n\t" \ + "movd 28(%1),%%mm6 \n\t" \ + "movd %%mm3,24(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm5 \n\t" \ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "movd %%mm3,28(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +:"=r"(_c) : "0"(_c), "g"(tmpm) ); + +#define LOOP_END \ +asm( "movd %%mm3,%0 \n" :"=r"(cy)) + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + "addl %1,%0 \n\t" \ + "setb %%al \n\t" \ + "movzbl %%al,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy) \ +: "%eax", "cc") + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_ARM) + /* ARMv4 code */ + +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " LDR r0,%1 \n\t" \ + " ADDS r0,r0,%0 \n\t" \ + " MOVCS %0,#1 \n\t" \ + " MOVCC %0,#0 \n\t" \ + " UMLAL r0,%0,%3,%4 \n\t" \ + " STR r0,%1 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"r"(mu),"r"(*tmpm++),"1"(_c[0]):"r0","cc"); + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " LDR r0,%1 \n\t" \ + " ADDS r0,r0,%0 \n\t" \ + " STR r0,%1 \n\t" \ + " MOVCS %0,#1 \n\t" \ + " MOVCC %0,#0 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"1"(_c[0]):"r0","cc"); + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_PPC32) + +/* PPC32 */ +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " mullw 16,%3,%4 \n\t" \ + " mulhwu 17,%3,%4 \n\t" \ + " addc 16,16,%2 \n\t" \ + " addze 17,17 \n\t" \ + " addc %1,16,%5 \n\t" \ + " addze %0,17 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=r"(_c[0]):"0"(cy),"r"(mu),"r"(tmpm[0]),"1"(_c[0]):"16", "17", "cc"); ++tmpm; + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " addc %1,%3,%2 \n\t" \ + " xor %0,%2,%2 \n\t" \ + " addze %0,%2 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=r"(_c[0]):"0"(cy),"1"(_c[0]):"cc"); + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_PPC64) + +/* PPC64 */ +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " mulld r16,%3,%4 \n\t" \ + " mulhdu r17,%3,%4 \n\t" \ + " addc r16,16,%0 \n\t" \ + " addze r17,r17 \n\t" \ + " ldx r18,0,%1 \n\t" \ + " addc r16,r16,r18 \n\t" \ + " addze %0,r17 \n\t" \ + " sdx r16,0,%1 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"r"(mu),"r"(tmpm[0]),"1"(_c[0]):"r16", "r17", "r18","cc"); ++tmpm; + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " ldx r16,0,%1 \n\t" \ + " addc r16,r16,%0 \n\t" \ + " sdx r16,0,%1 \n\t" \ + " xor %0,%0,%0 \n\t" \ + " addze %0,%0 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"1"(_c[0]):"r16","cc"); + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_AVR32) + +/* AVR32 */ +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " ld.w r2,%1 \n\t" \ + " add r2,%0 \n\t" \ + " eor r3,r3 \n\t" \ + " acr r3 \n\t" \ + " macu.d r2,%3,%4 \n\t" \ + " st.w %1,r2 \n\t" \ + " mov %0,r3 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=r"(_c):"0"(cy),"r"(mu),"r"(*tmpm++),"1"(_c):"r2","r3"); + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " ld.w r2,%1 \n\t" \ + " add r2,%0 \n\t" \ + " st.w %1,r2 \n\t" \ + " eor %0,%0 \n\t" \ + " acr %0 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=r"(&_c[0]):"0"(cy),"1"(&_c[0]):"r2","cc"); + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_MIPS) + +/* MIPS */ +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " multu %3,%4 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + " addu $12,$12,%0 \n\t" \ + " sltu $10,$12,%0 \n\t" \ + " addu $13,$13,$10 \n\t" \ + " lw $10,%1 \n\t" \ + " addu $12,$12,$10 \n\t" \ + " sltu $10,$12,$10 \n\t" \ + " addu %0,$13,$10 \n\t" \ + " sw $12,%1 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"r"(mu),"r"(tmpm[0]),"1"(_c[0]):"$10","$12","$13"); ++tmpm; + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " lw $10,%1 \n\t" \ + " addu $10,$10,%0 \n\t" \ + " sw $10,%1 \n\t" \ + " sltu %0,$10,%0 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"1"(_c[0]):"$10"); + +/******************************************************************/ +#else + +/* ISO C code */ +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ + do { fp_word t; \ + _c[0] = t = ((fp_word)_c[0] + (fp_word)cy) + \ + (((fp_word)mu) * ((fp_word)*tmpm++)); \ + cy = (t >> DIGIT_BIT); \ + } while (0) + +#define PROPCARRY \ + do { fp_digit t = _c[0] += cy; cy = (t < cy); } while (0) + +#endif +/******************************************************************/ + + +#define LO 0 + +#ifdef TFM_SMALL_MONT_SET +#include "fp_mont_small.i" +#endif + +/* computes x/R == x (mod N) via Montgomery Reduction */ +void fp_montgomery_reduce(fp_int *a, fp_int *m, fp_digit mp) +{ + fp_digit c[FP_SIZE], *_c, *tmpm, mu; + int oldused, x, y, pa; + + /* bail if too large */ + if (m->used > (FP_SIZE/2)) { + return; + } + +#ifdef TFM_SMALL_MONT_SET + if (m->used <= 16) { + fp_montgomery_reduce_small(a, m, mp); + return; + } +#endif + +#if defined(USE_MEMSET) + /* now zero the buff */ + memset(c, 0, sizeof c); +#endif + pa = m->used; + + /* copy the input */ + oldused = a->used; + for (x = 0; x < oldused; x++) { + c[x] = a->dp[x]; + } +#if !defined(USE_MEMSET) + for (; x < 2*pa+1; x++) { + c[x] = 0; + } +#endif + MONT_START; + + for (x = 0; x < pa; x++) { + fp_digit cy = 0; + /* get Mu for this round */ + LOOP_START; + _c = c + x; + tmpm = m->dp; + y = 0; + #if defined(INNERMUL8) + for (; y < (pa & ~7); y += 8) { + INNERMUL8; + _c += 8; + tmpm += 8; + } + #endif + + for (; y < pa; y++) { + INNERMUL; + ++_c; + } + LOOP_END; + while (cy) { + PROPCARRY; + ++_c; + } + } + + /* now copy out */ + _c = c + pa; + tmpm = a->dp; + for (x = 0; x < pa+1; x++) { + *tmpm++ = *_c++; + } + + for (; x < oldused; x++) { + *tmpm++ = 0; + } + + MONT_FINI; + + a->used = pa+1; + fp_clamp(a); + + /* if A >= m then A = A - m */ + if (fp_cmp_mag (a, m) != FP_LT) { + s_fp_sub (a, m, a); + } +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mont/fp_montgomery_reduce.c */ + +/* Start: src/mont/fp_montgomery_setup.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* setups the montgomery reduction */ +int fp_montgomery_setup(fp_int *a, fp_digit *rho) +{ + fp_digit x, b; + +/* fast inversion mod 2**k + * + * Based on the fact that + * + * XA = 1 (mod 2**n) => (X(2-XA)) A = 1 (mod 2**2n) + * => 2*X*A - X*X*A*A = 1 + * => 2*(1) - (1) = 1 + */ + b = a->dp[0]; + + if ((b & 1) == 0) { + return FP_VAL; + } + + x = (((b + 2) & 4) << 1) + b; /* here x*a==1 mod 2**4 */ + x *= 2 - b * x; /* here x*a==1 mod 2**8 */ + x *= 2 - b * x; /* here x*a==1 mod 2**16 */ + x *= 2 - b * x; /* here x*a==1 mod 2**32 */ +#ifdef FP_64BIT + x *= 2 - b * x; /* here x*a==1 mod 2**64 */ +#endif + + /* rho = -1/m mod b */ + *rho = (((fp_word) 1 << ((fp_word) DIGIT_BIT)) - ((fp_word)x)); + + return FP_OKAY; +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mont/fp_montgomery_setup.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mul.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a * b */ +void fp_mul(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) +{ + int y, old_used; +#if FP_SIZE >= 48 + int yy; +#endif + + old_used = C->used; + + /* call generic if we're out of range */ + if (A->used + B->used > FP_SIZE) { + fp_mul_comba(A, B, C); + goto clean; + } + + y = MAX(A->used, B->used); +#if FP_SIZE >= 48 + yy = MIN(A->used, B->used); +#endif + /* pick a comba (unrolled 4/8/16/32 x or rolled) based on the size + of the largest input. We also want to avoid doing excess mults if the + inputs are not close to the next power of two. That is, for example, + if say y=17 then we would do (32-17)^2 = 225 unneeded multiplications + */ + +#if defined(TFM_MUL3) && FP_SIZE >= 6 + if (y <= 3) { + fp_mul_comba3(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL4) && FP_SIZE >= 8 + if (y == 4) { + fp_mul_comba4(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL6) && FP_SIZE >= 12 + if (y <= 6) { + fp_mul_comba6(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL7) && FP_SIZE >= 14 + if (y == 7) { + fp_mul_comba7(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL8) && FP_SIZE >= 16 + if (y == 8) { + fp_mul_comba8(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL9) && FP_SIZE >= 18 + if (y == 9) { + fp_mul_comba9(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL12) && FP_SIZE >= 24 + if (y <= 12) { + fp_mul_comba12(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL17) && FP_SIZE >= 34 + if (y <= 17) { + fp_mul_comba17(A,B,C); + goto clean; + } +#endif + +#if defined(TFM_SMALL_SET) && FP_SIZE >= 32 + if (y <= 16) { + fp_mul_comba_small(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL20) && FP_SIZE >= 40 + if (y <= 20) { + fp_mul_comba20(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL24) && FP_SIZE >= 48 + if (yy >= 16 && y <= 24) { + fp_mul_comba24(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL28) && FP_SIZE >= 56 + if (yy >= 20 && y <= 28) { + fp_mul_comba28(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL32) && FP_SIZE >= 64 + if (yy >= 24 && y <= 32) { + fp_mul_comba32(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL48) && FP_SIZE >= 96 + if (yy >= 40 && y <= 48) { + fp_mul_comba48(A,B,C); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_MUL64) && FP_SIZE >= 128 + if (yy >= 56 && y <= 64) { + fp_mul_comba64(A,B,C); + goto clean; + } +#endif + fp_mul_comba(A,B,C); +clean: + for (y = C->used; y < old_used; y++) { + C->dp[y] = 0; + } +} + + +/* $Source: /cvs/libtom/tomsfastmath/src/mul/fp_mul.c,v $ */ +/* $Revision: 1.1 $ */ +/* $Date: 2006/12/31 21:25:53 $ */ + +/* End: src/mul/fp_mul.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mul_2.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +void fp_mul_2(fp_int * a, fp_int * b) +{ + int x, oldused; + + oldused = b->used; + b->used = a->used; + + { + register fp_digit r, rr, *tmpa, *tmpb; + + /* alias for source */ + tmpa = a->dp; + + /* alias for dest */ + tmpb = b->dp; + + /* carry */ + r = 0; + for (x = 0; x < a->used; x++) { + + /* get what will be the *next* carry bit from the + * MSB of the current digit + */ + rr = *tmpa >> ((fp_digit)(DIGIT_BIT - 1)); + + /* now shift up this digit, add in the carry [from the previous] */ + *tmpb++ = ((*tmpa++ << ((fp_digit)1)) | r); + + /* copy the carry that would be from the source + * digit into the next iteration + */ + r = rr; + } + + /* new leading digit? */ + if (r != 0 && b->used != (FP_SIZE-1)) { + /* add a MSB which is always 1 at this point */ + *tmpb = 1; + ++(b->used); + } + + /* now zero any excess digits on the destination + * that we didn't write to + */ + tmpb = b->dp + b->used; + for (x = b->used; x < oldused; x++) { + *tmpb++ = 0; + } + } + b->sign = a->sign; +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mul/fp_mul_2.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mul_2d.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a * 2**d */ +void fp_mul_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c) +{ + fp_digit carry, carrytmp, shift; + int x; + + /* copy it */ + fp_copy(a, c); + + /* handle whole digits */ + if (b >= DIGIT_BIT) { + fp_lshd(c, b/DIGIT_BIT); + } + b %= DIGIT_BIT; + + /* shift the digits */ + if (b != 0) { + carry = 0; + shift = DIGIT_BIT - b; + for (x = 0; x < c->used; x++) { + carrytmp = c->dp[x] >> shift; + c->dp[x] = (c->dp[x] << b) + carry; + carry = carrytmp; + } + /* store last carry if room */ + if (carry && x < FP_SIZE) { + c->dp[c->used++] = carry; + } + } + fp_clamp(c); +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mul/fp_mul_2d.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mul_comba.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ + +/* About this file... + +*/ + +#include + +#if defined(TFM_PRESCOTT) && defined(TFM_SSE2) + #undef TFM_SSE2 + #define TFM_X86 +#endif + +/* these are the combas. Worship them. */ +#if defined(TFM_X86) +/* Generic x86 optimized code */ + +/* anything you need at the start */ +#define COMBA_START + +/* clear the chaining variables */ +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +/* forward the carry to the next digit */ +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +/* store the first sum */ +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +/* store the second sum [carry] */ +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +/* anything you need at the end */ +#define COMBA_FINI + +/* this should multiply i and j */ +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + "movl %6,%%eax \n\t" \ + "mull %7 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","%edx","cc"); + +#elif defined(TFM_X86_64) +/* x86-64 optimized */ + +/* anything you need at the start */ +#define COMBA_START + +/* clear the chaining variables */ +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +/* forward the carry to the next digit */ +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +/* store the first sum */ +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +/* store the second sum [carry] */ +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +/* anything you need at the end */ +#define COMBA_FINI + +/* this should multiply i and j */ +#define MULADD(i, j) \ +asm ( \ + "movq %6,%%rax \n\t" \ + "mulq %7 \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq %%rdx,%1 \n\t" \ + "adcq $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "g"(i), "g"(j) :"%rax","%rdx","cc"); + +#elif defined(TFM_SSE2) +/* use SSE2 optimizations */ + +/* anything you need at the start */ +#define COMBA_START + +/* clear the chaining variables */ +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +/* forward the carry to the next digit */ +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +/* store the first sum */ +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +/* store the second sum [carry] */ +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +/* anything you need at the end */ +#define COMBA_FINI \ + asm("emms"); + +/* this should multiply i and j */ +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "movd %7,%%mm1 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "adcl %%eax,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","cc"); + +#elif defined(TFM_ARM) +/* ARM code */ + +#define COMBA_START + +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define COMBA_FINI + +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ +" UMULL r0,r1,%6,%7 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j) : "r0", "r1", "cc"); + +#elif defined(TFM_PPC32) +/* For 32-bit PPC */ + +#define COMBA_START + +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define COMBA_FINI + +/* untested: will mulhwu change the flags? Docs say no */ +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + " mullw 16,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " mulhwu 16,%6,%7 \n\t" \ + " adde %1,%1,16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"16"); + +#elif defined(TFM_PPC64) +/* For 64-bit PPC */ + +#define COMBA_START + +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define COMBA_FINI + +/* untested: will mulhdu change the flags? Docs say no */ +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + " mulld r16,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " mulhdu r16,%6,%7 \n\t" \ + " adde %1,%1,16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"r16"); + +#elif defined(TFM_AVR32) + +/* ISO C code */ + +#define COMBA_START + +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define COMBA_FINI + +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%7 \n\t"\ + " add %0,r2 \n\t"\ + " adc %1,%1,r3 \n\t"\ + " acr %2 \n\t"\ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"r2","r3"); + +#elif defined(TFM_MIPS) + +#define COMBA_START + +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define COMBA_FINI + +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%7 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $13,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%1,$12 \n\t" \ + " addu %2,%2,$13 \n\t" \ + " addu %2,%2,$12 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"$12","$13"); + +#else +/* ISO C code */ + +#define COMBA_START + +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define COMBA_FINI + +#define MULADD(i, j) \ + do { fp_word t; \ + t = (fp_word)c0 + ((fp_word)i) * ((fp_word)j); \ + c0 = t; \ + t = (fp_word)c1 + (t >> DIGIT_BIT); \ + c1 = t; \ + c2 += t >> DIGIT_BIT; \ + } while (0); + +#endif + +#ifndef TFM_DEFINES + +/* generic PxQ multiplier */ +void fp_mul_comba(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) +{ + int ix, iy, iz, tx, ty, pa; + fp_digit c0, c1, c2, *tmpx, *tmpy; + fp_int tmp, *dst; + + COMBA_START; + COMBA_CLEAR; + + /* get size of output and trim */ + pa = A->used + B->used; + if (pa >= FP_SIZE) { + pa = FP_SIZE-1; + } + + if (A == C || B == C) { + fp_zero(&tmp); + dst = &tmp; + } else { + fp_zero(C); + dst = C; + } + + for (ix = 0; ix < pa; ix++) { + /* get offsets into the two bignums */ + ty = MIN(ix, B->used-1); + tx = ix - ty; + + /* setup temp aliases */ + tmpx = A->dp + tx; + tmpy = B->dp + ty; + + /* this is the number of times the loop will iterrate, essentially its + while (tx++ < a->used && ty-- >= 0) { ... } + */ + iy = MIN(A->used-tx, ty+1); + + /* execute loop */ + COMBA_FORWARD; + for (iz = 0; iz < iy; ++iz) { + fp_digit _tmpx = *tmpx++; + fp_digit _tmpy = *tmpy--; + MULADD(_tmpx, _tmpy); + } + + /* store term */ + COMBA_STORE(dst->dp[ix]); + } + COMBA_FINI; + + dst->used = pa; + dst->sign = A->sign ^ B->sign; + fp_clamp(dst); + fp_copy(dst, C); +} + +#endif + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + + +/* End: src/mul/fp_mul_comba.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mul_comba_12.c */ +#define TFM_DEFINES +#include "fp_mul_comba.c" + +#if defined(TFM_MUL12) && FP_SIZE >= 24 +void fp_mul_comba12(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) +{ + fp_digit c0, c1, c2, at[24]; + + memcpy(at, A->dp, 12 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+12, B->dp, 12 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[13]); MULADD(at[1], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[14]); MULADD(at[1], at[13]); MULADD(at[2], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[15]); MULADD(at[1], at[14]); MULADD(at[2], at[13]); MULADD(at[3], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[16]); MULADD(at[1], at[15]); MULADD(at[2], at[14]); MULADD(at[3], at[13]); MULADD(at[4], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + /* 5 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[17]); MULADD(at[1], at[16]); MULADD(at[2], at[15]); MULADD(at[3], at[14]); MULADD(at[4], at[13]); MULADD(at[5], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[5]); + /* 6 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[18]); MULADD(at[1], at[17]); MULADD(at[2], at[16]); MULADD(at[3], at[15]); MULADD(at[4], at[14]); MULADD(at[5], at[13]); MULADD(at[6], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[6]); + /* 7 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[19]); MULADD(at[1], at[18]); MULADD(at[2], at[17]); MULADD(at[3], at[16]); MULADD(at[4], at[15]); MULADD(at[5], at[14]); MULADD(at[6], at[13]); MULADD(at[7], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[7]); + /* 8 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[20]); MULADD(at[1], at[19]); MULADD(at[2], at[18]); MULADD(at[3], at[17]); MULADD(at[4], at[16]); MULADD(at[5], at[15]); MULADD(at[6], at[14]); MULADD(at[7], at[13]); MULADD(at[8], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[8]); + /* 9 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[21]); MULADD(at[1], at[20]); MULADD(at[2], at[19]); MULADD(at[3], at[18]); MULADD(at[4], at[17]); MULADD(at[5], at[16]); MULADD(at[6], at[15]); MULADD(at[7], at[14]); MULADD(at[8], at[13]); MULADD(at[9], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[9]); + /* 10 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[22]); MULADD(at[1], at[21]); MULADD(at[2], at[20]); MULADD(at[3], at[19]); 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+ COMBA_STORE(C->dp[17]); + /* 18 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[7], at[23]); MULADD(at[8], at[22]); MULADD(at[9], at[21]); MULADD(at[10], at[20]); MULADD(at[11], at[19]); + COMBA_STORE(C->dp[18]); + /* 19 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[8], at[23]); MULADD(at[9], at[22]); MULADD(at[10], at[21]); MULADD(at[11], at[20]); + COMBA_STORE(C->dp[19]); + /* 20 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[9], at[23]); MULADD(at[10], at[22]); MULADD(at[11], at[21]); + COMBA_STORE(C->dp[20]); + /* 21 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[10], at[23]); MULADD(at[11], at[22]); + COMBA_STORE(C->dp[21]); + /* 22 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[11], at[23]); + COMBA_STORE(C->dp[22]); + COMBA_STORE2(C->dp[23]); + C->used = 24; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + fp_clamp(C); + COMBA_FINI; +} +#endif + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mul/fp_mul_comba_12.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mul_comba_17.c */ +#define TFM_DEFINES +#include "fp_mul_comba.c" + +#if defined(TFM_MUL17) && FP_SIZE >= 34 +void fp_mul_comba17(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) +{ + fp_digit c0, c1, c2, at[34]; + + memcpy(at, A->dp, 17 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+17, B->dp, 17 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[17]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[18]); MULADD(at[1], at[17]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[19]); MULADD(at[1], at[18]); MULADD(at[2], at[17]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[20]); MULADD(at[1], at[19]); MULADD(at[2], at[18]); MULADD(at[3], at[17]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[21]); MULADD(at[1], at[20]); MULADD(at[2], at[19]); MULADD(at[3], at[18]); MULADD(at[4], at[17]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + /* 5 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[22]); MULADD(at[1], at[21]); MULADD(at[2], at[20]); MULADD(at[3], at[19]); MULADD(at[4], at[18]); MULADD(at[5], at[17]); + COMBA_STORE(C->dp[5]); + /* 6 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[23]); MULADD(at[1], at[22]); MULADD(at[2], at[21]); 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+ + memcpy(at, A->dp, 20 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+20, B->dp, 20 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[20]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[21]); MULADD(at[1], at[20]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[22]); MULADD(at[1], at[21]); MULADD(at[2], at[20]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[23]); MULADD(at[1], at[22]); MULADD(at[2], at[21]); MULADD(at[3], at[20]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[24]); MULADD(at[1], at[23]); MULADD(at[2], at[22]); MULADD(at[3], at[21]); MULADD(at[4], at[20]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + /* 5 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[25]); MULADD(at[1], at[24]); MULADD(at[2], at[23]); MULADD(at[3], at[22]); MULADD(at[4], at[21]); MULADD(at[5], at[20]); + COMBA_STORE(C->dp[5]); + /* 6 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[26]); MULADD(at[1], at[25]); MULADD(at[2], at[24]); 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+ + memcpy(at, A->dp, 4 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+4, B->dp, 4 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[4]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[5]); MULADD(at[1], at[4]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[6]); MULADD(at[1], at[5]); MULADD(at[2], at[4]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[7]); MULADD(at[1], at[6]); MULADD(at[2], at[5]); MULADD(at[3], at[4]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[1], at[7]); MULADD(at[2], at[6]); MULADD(at[3], at[5]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + /* 5 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[2], at[7]); MULADD(at[3], at[6]); + COMBA_STORE(C->dp[5]); + /* 6 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[3], at[7]); + COMBA_STORE(C->dp[6]); + COMBA_STORE2(C->dp[7]); + C->used = 8; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + fp_clamp(C); + COMBA_FINI; +} +#endif + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mul/fp_mul_comba_4.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mul_comba_48.c */ +#define TFM_DEFINES +#include "fp_mul_comba.c" + +#if defined(TFM_MUL48) && FP_SIZE >= 96 +void fp_mul_comba48(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) +{ + fp_digit c0, c1, c2, at[96]; + + memcpy(at, A->dp, 48 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+48, B->dp, 48 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[48]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[49]); MULADD(at[1], at[48]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[50]); MULADD(at[1], at[49]); MULADD(at[2], at[48]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[51]); MULADD(at[1], at[50]); MULADD(at[2], at[49]); MULADD(at[3], at[48]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[52]); MULADD(at[1], at[51]); MULADD(at[2], at[50]); MULADD(at[3], at[49]); MULADD(at[4], at[48]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + /* 5 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[53]); MULADD(at[1], at[52]); MULADD(at[2], at[51]); MULADD(at[3], at[50]); MULADD(at[4], at[49]); MULADD(at[5], at[48]); + COMBA_STORE(C->dp[5]); + /* 6 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[54]); MULADD(at[1], at[53]); MULADD(at[2], at[52]); 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+ COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[64]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[65]); MULADD(at[1], at[64]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[66]); MULADD(at[1], at[65]); MULADD(at[2], at[64]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[67]); MULADD(at[1], at[66]); MULADD(at[2], at[65]); MULADD(at[3], at[64]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[68]); MULADD(at[1], at[67]); MULADD(at[2], at[66]); MULADD(at[3], at[65]); MULADD(at[4], at[64]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + /* 5 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[69]); MULADD(at[1], at[68]); MULADD(at[2], at[67]); MULADD(at[3], at[66]); MULADD(at[4], at[65]); MULADD(at[5], at[64]); + COMBA_STORE(C->dp[5]); + /* 6 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[70]); MULADD(at[1], at[69]); MULADD(at[2], at[68]); MULADD(at[3], at[67]); MULADD(at[4], at[66]); MULADD(at[5], at[65]); MULADD(at[6], at[64]); 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+ /* 8 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[2], at[13]); MULADD(at[3], at[12]); MULADD(at[4], at[11]); MULADD(at[5], at[10]); MULADD(at[6], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[8]); + /* 9 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[3], at[13]); MULADD(at[4], at[12]); MULADD(at[5], at[11]); MULADD(at[6], at[10]); + COMBA_STORE(C->dp[9]); + /* 10 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[4], at[13]); MULADD(at[5], at[12]); MULADD(at[6], at[11]); + COMBA_STORE(C->dp[10]); + /* 11 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[5], at[13]); MULADD(at[6], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[11]); + /* 12 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[6], at[13]); + COMBA_STORE(C->dp[12]); + COMBA_STORE2(C->dp[13]); + C->used = 14; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + fp_clamp(C); + COMBA_FINI; +} +#endif + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mul/fp_mul_comba_7.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mul_comba_8.c */ +#define TFM_DEFINES +#include "fp_mul_comba.c" + +#if defined(TFM_MUL8) && FP_SIZE >= 16 +void fp_mul_comba8(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) +{ + fp_digit c0, c1, c2, at[16]; + + memcpy(at, A->dp, 8 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+8, B->dp, 8 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[8]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[9]); MULADD(at[1], at[8]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[10]); MULADD(at[1], at[9]); MULADD(at[2], at[8]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[11]); MULADD(at[1], at[10]); MULADD(at[2], at[9]); MULADD(at[3], at[8]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[12]); MULADD(at[1], at[11]); MULADD(at[2], at[10]); MULADD(at[3], at[9]); MULADD(at[4], at[8]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + /* 5 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[13]); MULADD(at[1], at[12]); MULADD(at[2], at[11]); MULADD(at[3], at[10]); MULADD(at[4], at[9]); MULADD(at[5], at[8]); + COMBA_STORE(C->dp[5]); + /* 6 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[14]); MULADD(at[1], at[13]); MULADD(at[2], at[12]); MULADD(at[3], at[11]); MULADD(at[4], at[10]); MULADD(at[5], at[9]); MULADD(at[6], at[8]); + COMBA_STORE(C->dp[6]); + /* 7 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[15]); MULADD(at[1], at[14]); MULADD(at[2], at[13]); MULADD(at[3], at[12]); MULADD(at[4], at[11]); MULADD(at[5], at[10]); MULADD(at[6], at[9]); MULADD(at[7], at[8]); + COMBA_STORE(C->dp[7]); + /* 8 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[1], at[15]); MULADD(at[2], at[14]); MULADD(at[3], at[13]); MULADD(at[4], at[12]); MULADD(at[5], at[11]); MULADD(at[6], at[10]); MULADD(at[7], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[8]); + /* 9 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[2], at[15]); MULADD(at[3], at[14]); MULADD(at[4], at[13]); MULADD(at[5], at[12]); MULADD(at[6], at[11]); MULADD(at[7], at[10]); + COMBA_STORE(C->dp[9]); + /* 10 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[3], at[15]); MULADD(at[4], at[14]); MULADD(at[5], at[13]); MULADD(at[6], at[12]); MULADD(at[7], at[11]); + COMBA_STORE(C->dp[10]); + /* 11 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[4], at[15]); MULADD(at[5], at[14]); MULADD(at[6], at[13]); 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MULADD(at[1], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[11]); MULADD(at[1], at[10]); MULADD(at[2], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[12]); MULADD(at[1], at[11]); MULADD(at[2], at[10]); MULADD(at[3], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[13]); MULADD(at[1], at[12]); MULADD(at[2], at[11]); MULADD(at[3], at[10]); MULADD(at[4], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + /* 5 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[14]); MULADD(at[1], at[13]); MULADD(at[2], at[12]); MULADD(at[3], at[11]); MULADD(at[4], at[10]); MULADD(at[5], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[5]); + /* 6 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[15]); MULADD(at[1], at[14]); MULADD(at[2], at[13]); MULADD(at[3], at[12]); MULADD(at[4], at[11]); MULADD(at[5], at[10]); MULADD(at[6], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[6]); + /* 7 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[16]); MULADD(at[1], at[15]); MULADD(at[2], at[14]); MULADD(at[3], at[13]); MULADD(at[4], at[12]); MULADD(at[5], at[11]); MULADD(at[6], at[10]); MULADD(at[7], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[7]); + /* 8 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[17]); MULADD(at[1], at[16]); MULADD(at[2], at[15]); MULADD(at[3], at[14]); MULADD(at[4], at[13]); MULADD(at[5], at[12]); MULADD(at[6], at[11]); MULADD(at[7], at[10]); MULADD(at[8], at[9]); + COMBA_STORE(C->dp[8]); + /* 9 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[1], at[17]); MULADD(at[2], at[16]); MULADD(at[3], at[15]); MULADD(at[4], at[14]); MULADD(at[5], at[13]); MULADD(at[6], at[12]); MULADD(at[7], at[11]); MULADD(at[8], at[10]); + COMBA_STORE(C->dp[9]); + /* 10 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[2], at[17]); MULADD(at[3], at[16]); MULADD(at[4], at[15]); MULADD(at[5], at[14]); MULADD(at[6], at[13]); MULADD(at[7], at[12]); MULADD(at[8], at[11]); + COMBA_STORE(C->dp[10]); + /* 11 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[3], at[17]); MULADD(at[4], at[16]); MULADD(at[5], at[15]); MULADD(at[6], at[14]); MULADD(at[7], at[13]); MULADD(at[8], at[12]); + COMBA_STORE(C->dp[11]); 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+ switch (MAX(A->used, B->used)) { + + case 1: + memcpy(at, A->dp, 1 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+1, B->dp, 1 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[1]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + COMBA_STORE2(C->dp[1]); + C->used = 2; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + fp_clamp(C); + COMBA_FINI; + break; + + case 2: + memcpy(at, A->dp, 2 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+2, B->dp, 2 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[2]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[3]); MULADD(at[1], at[2]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[1], at[3]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + COMBA_STORE2(C->dp[3]); + C->used = 4; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + fp_clamp(C); + COMBA_FINI; + break; + + case 3: + memcpy(at, A->dp, 3 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+3, B->dp, 3 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[3]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[4]); MULADD(at[1], at[3]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[5]); MULADD(at[1], at[4]); MULADD(at[2], at[3]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[1], at[5]); MULADD(at[2], at[4]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[2], at[5]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + COMBA_STORE2(C->dp[5]); + C->used = 6; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + fp_clamp(C); + COMBA_FINI; + break; + + case 4: + memcpy(at, A->dp, 4 * sizeof(fp_digit)); + memcpy(at+4, B->dp, 4 * sizeof(fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[4]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[5]); MULADD(at[1], at[4]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[6]); MULADD(at[1], at[5]); MULADD(at[2], at[4]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[7]); MULADD(at[1], at[6]); MULADD(at[2], at[5]); 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+ /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[8]); MULADD(at[1], at[7]); MULADD(at[2], at[6]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + /* 3 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[9]); MULADD(at[1], at[8]); MULADD(at[2], at[7]); MULADD(at[3], at[6]); + COMBA_STORE(C->dp[3]); + /* 4 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[10]); MULADD(at[1], at[9]); MULADD(at[2], at[8]); MULADD(at[3], at[7]); MULADD(at[4], at[6]); + COMBA_STORE(C->dp[4]); + /* 5 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[11]); MULADD(at[1], at[10]); MULADD(at[2], at[9]); MULADD(at[3], at[8]); MULADD(at[4], at[7]); MULADD(at[5], at[6]); + COMBA_STORE(C->dp[5]); + /* 6 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[1], at[11]); MULADD(at[2], at[10]); MULADD(at[3], at[9]); MULADD(at[4], at[8]); MULADD(at[5], at[7]); + COMBA_STORE(C->dp[6]); + /* 7 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[2], at[11]); MULADD(at[3], at[10]); MULADD(at[4], at[9]); MULADD(at[5], at[8]); + COMBA_STORE(C->dp[7]); + /* 8 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[3], at[11]); MULADD(at[4], at[10]); 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+ /* 16 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[1], at[31]); MULADD(at[2], at[30]); MULADD(at[3], at[29]); MULADD(at[4], at[28]); MULADD(at[5], at[27]); MULADD(at[6], at[26]); MULADD(at[7], at[25]); MULADD(at[8], at[24]); MULADD(at[9], at[23]); MULADD(at[10], at[22]); MULADD(at[11], at[21]); MULADD(at[12], at[20]); MULADD(at[13], at[19]); MULADD(at[14], at[18]); MULADD(at[15], at[17]); + COMBA_STORE(C->dp[16]); + /* 17 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[2], at[31]); MULADD(at[3], at[30]); MULADD(at[4], at[29]); MULADD(at[5], at[28]); MULADD(at[6], at[27]); MULADD(at[7], at[26]); MULADD(at[8], at[25]); MULADD(at[9], at[24]); MULADD(at[10], at[23]); MULADD(at[11], at[22]); MULADD(at[12], at[21]); MULADD(at[13], at[20]); MULADD(at[14], at[19]); MULADD(at[15], at[18]); + COMBA_STORE(C->dp[17]); + /* 18 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[3], at[31]); MULADD(at[4], at[30]); MULADD(at[5], at[29]); MULADD(at[6], at[28]); MULADD(at[7], at[27]); MULADD(at[8], at[26]); MULADD(at[9], at[25]); MULADD(at[10], at[24]); 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+ /* 26 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[11], at[31]); MULADD(at[12], at[30]); MULADD(at[13], at[29]); MULADD(at[14], at[28]); MULADD(at[15], at[27]); + COMBA_STORE(C->dp[26]); + /* 27 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[12], at[31]); MULADD(at[13], at[30]); MULADD(at[14], at[29]); MULADD(at[15], at[28]); + COMBA_STORE(C->dp[27]); + /* 28 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[13], at[31]); MULADD(at[14], at[30]); MULADD(at[15], at[29]); + COMBA_STORE(C->dp[28]); + /* 29 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[14], at[31]); MULADD(at[15], at[30]); + COMBA_STORE(C->dp[29]); + /* 30 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[15], at[31]); + COMBA_STORE(C->dp[30]); + COMBA_STORE2(C->dp[31]); + C->used = 32; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + fp_clamp(C); + COMBA_FINI; + break; + } +} + +#endif + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mul/fp_mul_comba_small_set.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mul_d.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = a * b */ +void fp_mul_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c) +{ + fp_word w; + int x, oldused; + + oldused = c->used; + c->used = a->used; + c->sign = a->sign; + w = 0; + for (x = 0; x < a->used; x++) { + w = ((fp_word)a->dp[x]) * ((fp_word)b) + w; + c->dp[x] = (fp_digit)w; + w = w >> DIGIT_BIT; + } + if (w != 0 && (a->used != FP_SIZE)) { + c->dp[c->used++] = w; + ++x; + } + for (; x < oldused; x++) { + c->dp[x] = 0; + } + fp_clamp(c); +} + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mul/fp_mul_d.c */ + +/* Start: src/mul/fp_mulmod.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include +/* d = a * b (mod c) */ +int fp_mulmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) +{ + fp_int tmp; + fp_zero(&tmp); + fp_mul(a, b, &tmp); + return fp_mod(&tmp, c, d); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/mul/fp_mulmod.c */ + +/* Start: src/numtheory/fp_gcd.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = (a, b) */ +void fp_gcd(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +{ + fp_int u, v, r; + + /* either zero than gcd is the largest */ + if (fp_iszero (a) == 1 && fp_iszero (b) == 0) { + fp_abs (b, c); + return; + } + if (fp_iszero (a) == 0 && fp_iszero (b) == 1) { + fp_abs (a, c); + return; + } + + /* optimized. At this point if a == 0 then + * b must equal zero too + */ + if (fp_iszero (a) == 1) { + fp_zero(c); + return; + } + + /* sort inputs */ + if (fp_cmp_mag(a, b) != FP_LT) { + fp_init_copy(&u, a); + fp_init_copy(&v, b); + } else { + fp_init_copy(&u, b); + fp_init_copy(&v, a); + } + + fp_zero(&r); + while (fp_iszero(&v) == FP_NO) { + fp_mod(&u, &v, &r); + fp_copy(&v, &u); + fp_copy(&r, &v); + } + fp_copy(&u, c); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/numtheory/fp_gcd.c */ + +/* Start: src/numtheory/fp_invmod.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +static int fp_invmod_slow (fp_int * a, fp_int * b, fp_int * c) +{ + fp_int x, y, u, v, A, B, C, D; + int res; + + /* b cannot be negative */ + if (b->sign == FP_NEG || fp_iszero(b) == 1) { + return FP_VAL; + } + + /* init temps */ + fp_init(&x); fp_init(&y); + fp_init(&u); fp_init(&v); + fp_init(&A); fp_init(&B); + fp_init(&C); fp_init(&D); + + /* x = a, y = b */ + if ((res = fp_mod(a, b, &x)) != FP_OKAY) { + return res; + } + fp_copy(b, &y); + + /* 2. [modified] if x,y are both even then return an error! */ + if (fp_iseven (&x) == 1 && fp_iseven (&y) == 1) { + return FP_VAL; + } + + /* 3. u=x, v=y, A=1, B=0, C=0,D=1 */ + fp_copy (&x, &u); + fp_copy (&y, &v); + fp_set (&A, 1); + fp_set (&D, 1); + +top: + /* 4. while u is even do */ + while (fp_iseven (&u) == 1) { + /* 4.1 u = u/2 */ + fp_div_2 (&u, &u); + + /* 4.2 if A or B is odd then */ + if (fp_isodd (&A) == 1 || fp_isodd (&B) == 1) { + /* A = (A+y)/2, B = (B-x)/2 */ + fp_add (&A, &y, &A); + fp_sub (&B, &x, &B); + } + /* A = A/2, B = B/2 */ + fp_div_2 (&A, &A); + fp_div_2 (&B, &B); + } + + /* 5. while v is even do */ + while (fp_iseven (&v) == 1) { + /* 5.1 v = v/2 */ + fp_div_2 (&v, &v); + + /* 5.2 if C or D is odd then */ + if (fp_isodd (&C) == 1 || fp_isodd (&D) == 1) { + /* C = (C+y)/2, D = (D-x)/2 */ + fp_add (&C, &y, &C); + fp_sub (&D, &x, &D); + } + /* C = C/2, D = D/2 */ + fp_div_2 (&C, &C); + fp_div_2 (&D, &D); + } + + /* 6. if u >= v then */ + if (fp_cmp (&u, &v) != FP_LT) { + /* u = u - v, A = A - C, B = B - D */ + fp_sub (&u, &v, &u); + fp_sub (&A, &C, &A); + fp_sub (&B, &D, &B); + } else { + /* v - v - u, C = C - A, D = D - B */ + fp_sub (&v, &u, &v); + fp_sub (&C, &A, &C); + fp_sub (&D, &B, &D); + } + + /* if not zero goto step 4 */ + if (fp_iszero (&u) == 0) + goto top; + + /* now a = C, b = D, gcd == g*v */ + + /* if v != 1 then there is no inverse */ + if (fp_cmp_d (&v, 1) != FP_EQ) { + return FP_VAL; + } + + /* if its too low */ + while (fp_cmp_d(&C, 0) == FP_LT) { + fp_add(&C, b, &C); + } + + /* too big */ + while (fp_cmp_mag(&C, b) != FP_LT) { + fp_sub(&C, b, &C); + } + + /* C is now the inverse */ + fp_copy(&C, c); + return FP_OKAY; +} + +/* c = 1/a (mod b) for odd b only */ +int fp_invmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +{ + fp_int x, y, u, v, B, D; + int neg; + + /* 2. [modified] b must be odd */ + if (fp_iseven (b) == FP_YES) { + return fp_invmod_slow(a,b,c); + } + + /* init all our temps */ + fp_init(&x); fp_init(&y); + fp_init(&u); fp_init(&v); + fp_init(&B); fp_init(&D); + + /* x == modulus, y == value to invert */ + fp_copy(b, &x); + + /* we need y = |a| */ + fp_abs(a, &y); + + /* 3. u=x, v=y, A=1, B=0, C=0,D=1 */ + fp_copy(&x, &u); + fp_copy(&y, &v); + fp_set (&D, 1); + +top: + /* 4. while u is even do */ + while (fp_iseven (&u) == FP_YES) { + /* 4.1 u = u/2 */ + fp_div_2 (&u, &u); + + /* 4.2 if B is odd then */ + if (fp_isodd (&B) == FP_YES) { + fp_sub (&B, &x, &B); + } + /* B = B/2 */ + fp_div_2 (&B, &B); + } + + /* 5. while v is even do */ + while (fp_iseven (&v) == FP_YES) { + /* 5.1 v = v/2 */ + fp_div_2 (&v, &v); + + /* 5.2 if D is odd then */ + if (fp_isodd (&D) == FP_YES) { + /* D = (D-x)/2 */ + fp_sub (&D, &x, &D); + } + /* D = D/2 */ + fp_div_2 (&D, &D); + } + + /* 6. if u >= v then */ + if (fp_cmp (&u, &v) != FP_LT) { + /* u = u - v, B = B - D */ + fp_sub (&u, &v, &u); + fp_sub (&B, &D, &B); + } else { + /* v - v - u, D = D - B */ + fp_sub (&v, &u, &v); + fp_sub (&D, &B, &D); + } + + /* if not zero goto step 4 */ + if (fp_iszero (&u) == FP_NO) { + goto top; + } + + /* now a = C, b = D, gcd == g*v */ + + /* if v != 1 then there is no inverse */ + if (fp_cmp_d (&v, 1) != FP_EQ) { + return FP_VAL; + } + + /* b is now the inverse */ + neg = a->sign; + while (D.sign == FP_NEG) { + fp_add (&D, b, &D); + } + fp_copy (&D, c); + c->sign = neg; + return FP_OKAY; +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/numtheory/fp_invmod.c */ + +/* Start: src/numtheory/fp_isprime.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +int fp_isprime(fp_int *a) +{ + return fp_isprime_ex(a, 8); +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/numtheory/fp_isprime.c */ + +/* Start: src/numtheory/fp_isprime_ex.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* a few primes */ +static const fp_digit primes[FP_PRIME_SIZE] = { + 0x0002, 0x0003, 0x0005, 0x0007, 0x000B, 0x000D, 0x0011, 0x0013, + 0x0017, 0x001D, 0x001F, 0x0025, 0x0029, 0x002B, 0x002F, 0x0035, + 0x003B, 0x003D, 0x0043, 0x0047, 0x0049, 0x004F, 0x0053, 0x0059, + 0x0061, 0x0065, 0x0067, 0x006B, 0x006D, 0x0071, 0x007F, 0x0083, + 0x0089, 0x008B, 0x0095, 0x0097, 0x009D, 0x00A3, 0x00A7, 0x00AD, + 0x00B3, 0x00B5, 0x00BF, 0x00C1, 0x00C5, 0x00C7, 0x00D3, 0x00DF, + 0x00E3, 0x00E5, 0x00E9, 0x00EF, 0x00F1, 0x00FB, 0x0101, 0x0107, + 0x010D, 0x010F, 0x0115, 0x0119, 0x011B, 0x0125, 0x0133, 0x0137, + + 0x0139, 0x013D, 0x014B, 0x0151, 0x015B, 0x015D, 0x0161, 0x0167, + 0x016F, 0x0175, 0x017B, 0x017F, 0x0185, 0x018D, 0x0191, 0x0199, + 0x01A3, 0x01A5, 0x01AF, 0x01B1, 0x01B7, 0x01BB, 0x01C1, 0x01C9, + 0x01CD, 0x01CF, 0x01D3, 0x01DF, 0x01E7, 0x01EB, 0x01F3, 0x01F7, + 0x01FD, 0x0209, 0x020B, 0x021D, 0x0223, 0x022D, 0x0233, 0x0239, + 0x023B, 0x0241, 0x024B, 0x0251, 0x0257, 0x0259, 0x025F, 0x0265, + 0x0269, 0x026B, 0x0277, 0x0281, 0x0283, 0x0287, 0x028D, 0x0293, + 0x0295, 0x02A1, 0x02A5, 0x02AB, 0x02B3, 0x02BD, 0x02C5, 0x02CF, + + 0x02D7, 0x02DD, 0x02E3, 0x02E7, 0x02EF, 0x02F5, 0x02F9, 0x0301, + 0x0305, 0x0313, 0x031D, 0x0329, 0x032B, 0x0335, 0x0337, 0x033B, + 0x033D, 0x0347, 0x0355, 0x0359, 0x035B, 0x035F, 0x036D, 0x0371, + 0x0373, 0x0377, 0x038B, 0x038F, 0x0397, 0x03A1, 0x03A9, 0x03AD, + 0x03B3, 0x03B9, 0x03C7, 0x03CB, 0x03D1, 0x03D7, 0x03DF, 0x03E5, + 0x03F1, 0x03F5, 0x03FB, 0x03FD, 0x0407, 0x0409, 0x040F, 0x0419, + 0x041B, 0x0425, 0x0427, 0x042D, 0x043F, 0x0443, 0x0445, 0x0449, + 0x044F, 0x0455, 0x045D, 0x0463, 0x0469, 0x047F, 0x0481, 0x048B, + + 0x0493, 0x049D, 0x04A3, 0x04A9, 0x04B1, 0x04BD, 0x04C1, 0x04C7, + 0x04CD, 0x04CF, 0x04D5, 0x04E1, 0x04EB, 0x04FD, 0x04FF, 0x0503, + 0x0509, 0x050B, 0x0511, 0x0515, 0x0517, 0x051B, 0x0527, 0x0529, + 0x052F, 0x0551, 0x0557, 0x055D, 0x0565, 0x0577, 0x0581, 0x058F, + 0x0593, 0x0595, 0x0599, 0x059F, 0x05A7, 0x05AB, 0x05AD, 0x05B3, + 0x05BF, 0x05C9, 0x05CB, 0x05CF, 0x05D1, 0x05D5, 0x05DB, 0x05E7, + 0x05F3, 0x05FB, 0x0607, 0x060D, 0x0611, 0x0617, 0x061F, 0x0623, + 0x062B, 0x062F, 0x063D, 0x0641, 0x0647, 0x0649, 0x064D, 0x0653 +}; + +int fp_isprime_ex(fp_int *a, int t) +{ + fp_int b; + fp_digit d; + int r, res; + + if (t <= 0 || t > FP_PRIME_SIZE) { + return FP_NO; + } + + /* do trial division */ + for (r = 0; r < 256; r++) { + fp_mod_d(a, primes[r], &d); + if (d == 0) { + return FP_NO; + } + } + + /* now do 't' miller rabins */ + fp_init(&b); + for (r = 0; r < t; r++) { + fp_set(&b, primes[r]); + fp_prime_miller_rabin(a, &b, &res); + if (res == FP_NO) { + return FP_NO; + } + } + return FP_YES; +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/numtheory/fp_isprime_ex.c */ + +/* Start: src/numtheory/fp_lcm.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* c = [a, b] */ +void fp_lcm(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +{ + fp_int t1, t2; + + fp_init(&t1); + fp_init(&t2); + fp_gcd(a, b, &t1); + if (fp_cmp_mag(a, b) == FP_GT) { + fp_div(a, &t1, &t2, NULL); + fp_mul(b, &t2, c); + } else { + fp_div(b, &t1, &t2, NULL); + fp_mul(a, &t2, c); + } +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/numtheory/fp_lcm.c */ + +/* Start: src/numtheory/fp_prime_miller_rabin.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* Miller-Rabin test of "a" to the base of "b" as described in + * HAC pp. 139 Algorithm 4.24 + * + * Sets result to 0 if definitely composite or 1 if probably prime. + * Randomly the chance of error is no more than 1/4 and often + * very much lower. + */ +void fp_prime_miller_rabin (fp_int * a, fp_int * b, int *result) +{ + fp_int n1, y, r; + int s, j; + + /* default */ + *result = FP_NO; + + /* ensure b > 1 */ + if (fp_cmp_d(b, 1) != FP_GT) { + return; + } + + /* get n1 = a - 1 */ + fp_init_copy(&n1, a); + fp_sub_d(&n1, 1, &n1); + + /* set 2**s * r = n1 */ + fp_init_copy(&r, &n1); + + /* count the number of least significant bits + * which are zero + */ + s = fp_cnt_lsb(&r); + + /* now divide n - 1 by 2**s */ + fp_div_2d (&r, s, &r, NULL); + + /* compute y = b**r mod a */ + fp_init(&y); + fp_exptmod(b, &r, a, &y); + + /* if y != 1 and y != n1 do */ + if (fp_cmp_d (&y, 1) != FP_EQ && fp_cmp (&y, &n1) != FP_EQ) { + j = 1; + /* while j <= s-1 and y != n1 */ + while ((j <= (s - 1)) && fp_cmp (&y, &n1) != FP_EQ) { + fp_sqrmod (&y, a, &y); + + /* if y == 1 then composite */ + if (fp_cmp_d (&y, 1) == FP_EQ) { + return; + } + ++j; + } + + /* if y != n1 then composite */ + if (fp_cmp (&y, &n1) != FP_EQ) { + return; + } + } + + /* probably prime now */ + *result = FP_YES; +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/numtheory/fp_prime_miller_rabin.c */ + +/* Start: src/numtheory/fp_prime_random_ex.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* This is possibly the mother of all prime generation functions, muahahahahaha! */ +int fp_prime_random_ex(fp_int *a, int t, int size, int flags, tfm_prime_callback cb, void *dat) +{ + unsigned char *tmp, maskAND, maskOR_msb, maskOR_lsb; + int res, err, bsize, maskOR_msb_offset; + + /* sanity check the input */ + if (size <= 1 || cb == NULL || t <= 0 || t > FP_PRIME_SIZE) { + return FP_VAL; + } + + /* TFM_PRIME_SAFE implies TFM_PRIME_BBS */ + if (flags & TFM_PRIME_SAFE) { + flags |= TFM_PRIME_BBS; + } + + /* calc the byte size */ + bsize = (size>>3)+(size&7?1:0); + + /* we need a buffer of bsize bytes */ + tmp = malloc(bsize); + if (tmp == NULL) { + return FP_MEM; + } + + /* calc the maskAND value for the MSbyte*/ + maskAND = 0xFF >> ((8 - (size & 7)) & 7); + + /* calc the maskOR_msb */ + maskOR_msb = 0; + maskOR_msb_offset = (size - 2) >> 3; + if (flags & TFM_PRIME_2MSB_ON) { + maskOR_msb |= 1 << ((size - 2) & 7); + } else if (flags & TFM_PRIME_2MSB_OFF) { + maskAND &= ~(1 << ((size - 2) & 7)); + } + + /* get the maskOR_lsb */ + maskOR_lsb = 1; + if (flags & TFM_PRIME_BBS) { + maskOR_lsb |= 3; + } + + do { + /* read the bytes */ + if (cb(tmp, bsize, dat) != bsize) { + err = FP_VAL; + goto error; + } + + /* work over the MSbyte */ + tmp[0] &= maskAND; + tmp[0] |= 1 << ((size - 1) & 7); + + /* mix in the maskORs */ + tmp[maskOR_msb_offset] |= maskOR_msb; + tmp[bsize-1] |= maskOR_lsb; + + /* read it in */ + fp_read_unsigned_bin(a, tmp, bsize); + + /* is it prime? */ + res = fp_isprime_ex(a, t); + if (res == FP_NO) continue; + + if (flags & TFM_PRIME_SAFE) { + /* see if (a-1)/2 is prime */ + fp_sub_d(a, 1, a); + fp_div_2(a, a); + + /* is it prime? */ + res = fp_isprime_ex(a, t); + } + } while (res == FP_NO); + + if (flags & TFM_PRIME_SAFE) { + /* restore a to the original value */ + fp_mul_2(a, a); + fp_add_d(a, 1, a); + } + + err = FP_OKAY; +error: + free(tmp); + return err; +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/numtheory/fp_prime_random_ex.c */ + +/* Start: src/sqr/fp_sqr.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +/* b = a*a */ +void fp_sqr(fp_int *A, fp_int *B) +{ + int y, old_used; + + old_used = B->used; + + /* call generic if we're out of range */ + if (A->used + A->used > FP_SIZE) { + fp_sqr_comba(A, B); + goto clean; + } + + y = A->used; +#if defined(TFM_SQR3) && FP_SIZE >= 6 + if (y <= 3) { + fp_sqr_comba3(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR4) && FP_SIZE >= 8 + if (y == 4) { + fp_sqr_comba4(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR6) && FP_SIZE >= 12 + if (y <= 6) { + fp_sqr_comba6(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR7) && FP_SIZE >= 14 + if (y == 7) { + fp_sqr_comba7(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR8) && FP_SIZE >= 16 + if (y == 8) { + fp_sqr_comba8(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR9) && FP_SIZE >= 18 + if (y == 9) { + fp_sqr_comba9(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR12) && FP_SIZE >= 24 + if (y <= 12) { + fp_sqr_comba12(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR17) && FP_SIZE >= 34 + if (y <= 17) { + fp_sqr_comba17(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SMALL_SET) + if (y <= 16) { + fp_sqr_comba_small(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR20) && FP_SIZE >= 40 + if (y <= 20) { + fp_sqr_comba20(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR24) && FP_SIZE >= 48 + if (y <= 24) { + fp_sqr_comba24(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR28) && FP_SIZE >= 56 + if (y <= 28) { + fp_sqr_comba28(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR32) && FP_SIZE >= 64 + if (y <= 32) { + fp_sqr_comba32(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR48) && FP_SIZE >= 96 + if (y <= 48) { + fp_sqr_comba48(A,B); + goto clean; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR64) && FP_SIZE >= 128 + if (y <= 64) { + fp_sqr_comba64(A,B); + goto clean; + } +#endif + fp_sqr_comba(A, B); +clean: + for (y = B->used; y < old_used; y++) { + B->dp[y] = 0; + } +} + + +/* $Source: /cvs/libtom/tomsfastmath/src/sqr/fp_sqr.c,v $ */ +/* $Revision: 1.1 $ */ +/* $Date: 2006/12/31 21:25:53 $ */ + +/* End: src/sqr/fp_sqr.c */ + +/* Start: src/sqr/fp_sqr_comba.c */ +/* + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ +#include + +#if defined(TFM_PRESCOTT) && defined(TFM_SSE2) + #undef TFM_SSE2 + #define TFM_X86 +#endif + +#if defined(TFM_X86) + +/* x86-32 optimized */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + "movl %6,%%eax \n\t" \ + "mull %%eax \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i) :"%eax","%edx","cc"); + +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + "movl %6,%%eax \n\t" \ + "mull %7 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","%edx","cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + "movl %3,%%eax \n\t" \ + "mull %4 \n\t" \ + "movl %%eax,%0 \n\t" \ + "movl %%edx,%1 \n\t" \ + "xorl %2,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "g"(i), "g"(j) :"%eax","%edx","cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + "movl %6,%%eax \n\t" \ + "mull %7 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "g"(i), "g"(j) :"%eax","%edx","cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + "addl %6,%0 \n\t" \ + "adcl %7,%1 \n\t" \ + "adcl %8,%2 \n\t" \ + "addl %6,%0 \n\t" \ + "adcl %7,%1 \n\t" \ + "adcl %8,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2) : "cc"); + +#elif defined(TFM_X86_64) +/* x86-64 optimized */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + "movq %6,%%rax \n\t" \ + "mulq %%rax \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq %%rdx,%1 \n\t" \ + "adcq $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "x"(i) :"%rax","%rdx","cc"); + +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + "movq %6,%%rax \n\t" \ + "mulq %7 \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq %%rdx,%1 \n\t" \ + "adcq $0,%2 \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq %%rdx,%1 \n\t" \ + "adcq $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "g"(i), "g"(j) :"%rax","%rdx","cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + "movq %3,%%rax \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "movq %%rax,%0 \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + "xorq %2,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "g"(i), "g"(j) :"%rax","%rdx","cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + "movq %6,%%rax \n\t" \ + "mulq %7 \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq %%rdx,%1 \n\t" \ + "adcq $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "g"(i), "g"(j) :"%rax","%rdx","cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + "addq %6,%0 \n\t" \ + "adcq %7,%1 \n\t" \ + "adcq %8,%2 \n\t" \ + "addq %6,%0 \n\t" \ + "adcq %7,%1 \n\t" \ + "adcq %8,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2) : "cc"); + +#elif defined(TFM_SSE2) + +/* SSE2 Optimized */ +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI \ + asm("emms"); + +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "pmuludq %%mm0,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "adcl %%eax,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i) :"%eax","cc"); + +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "movd %7,%%mm1 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%%edx \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","%edx","cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "movd %7,%%mm1 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%0 \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%1 \n\t" \ + "xorl %2,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "m"(i), "m"(j)); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "movd %7,%%mm1 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%%edx \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","%edx","cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + "addl %6,%0 \n\t" \ + "adcl %7,%1 \n\t" \ + "adcl %8,%2 \n\t" \ + "addl %6,%0 \n\t" \ + "adcl %7,%1 \n\t" \ + "adcl %8,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2) : "cc"); + +#elif defined(TFM_ARM) + +/* ARM code */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ +" UMULL r0,r1,%6,%6 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i) : "r0", "r1", "cc"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ +" UMULL r0,r1,%6,%7 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j) : "r0", "r1", "cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ +" UMULL %0,%1,%6,%7 \n\t" \ +" SUB %2,%2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2) : "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j) : "cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ +" UMULL r0,r1,%6,%7 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2) : "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j) : "r0", "r1", "cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ +" ADDS %0,%0,%3 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,%4 \n\t" \ +" ADC %2,%2,%5 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,%3 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,%4 \n\t" \ +" ADC %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "cc"); + +#elif defined(TFM_PPC32) + +/* PPC32 */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + " mullw 16,%6,%6 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " mulhwu 16,%6,%6 \n\t" \ + " adde %1,%1,16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i):"16","cc"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + " mullw 16,%6,%7 \n\t" \ + " mulhwu 17,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " adde %1,%1,17 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " adde %1,%1,17 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"16", "17","cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + " mullw %0,%6,%7 \n\t" \ + " mulhwu %1,%6,%7 \n\t" \ + " xor %2,%2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i),"r"(j) : "cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + " mullw 16,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " mulhwu 16,%6,%7 \n\t" \ + " adde %1,%1,16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j):"16", "cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + " addc %0,%0,%3 \n\t" \ + " adde %1,%1,%4 \n\t" \ + " adde %2,%2,%5 \n\t" \ + " addc %0,%0,%3 \n\t" \ + " adde %1,%1,%4 \n\t" \ + " adde %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "cc"); + +#elif defined(TFM_PPC64) +/* PPC64 */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + " mulld r16,%6,%6 \n\t" \ + " addc %0,%0,r16 \n\t" \ + " mulhdu r16,%6,%6 \n\t" \ + " adde %1,%1,r16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i):"r16","cc"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + " mulld r16,%6,%7 \n\t" \ + " mulhdu r17,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,r16 \n\t" \ + " adde %1,%1,r17 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ + " addc %0,%0,r16 \n\t" \ + " adde %1,%1,r17 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"r16", "r17","cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + " mulld %0,%6,%7 \n\t" \ + " mulhdu %1,%6,%7 \n\t" \ + " xor %2,%2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i),"r"(j) : "cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + " mulld r16,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,r16 \n\t" \ + " mulhdu r16,%6,%7 \n\t" \ + " adde %1,%1,r16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j):"r16", "cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + " addc %0,%0,%3 \n\t" \ + " adde %1,%1,%4 \n\t" \ + " adde %2,%2,%5 \n\t" \ + " addc %0,%0,%3 \n\t" \ + " adde %1,%1,%4 \n\t" \ + " adde %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "cc"); + + +#elif defined(TFM_AVR32) + +/* AVR32 */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%6 \n\t" \ + " add %0,%0,r2 \n\t" \ + " adc %1,%1,r3 \n\t" \ + " acr %2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i):"r2","r3"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%7 \n\t" \ + " add %0,%0,r2 \n\t" \ + " adc %1,%1,r3 \n\t" \ + " acr %2, \n\t" \ + " add %0,%0,r2 \n\t" \ + " adc %1,%1,r3 \n\t" \ + " acr %2, \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"r2", "r3"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%7 \n\t" \ + " mov %0,r2 \n\t" \ + " mov %1,r3 \n\t" \ + " eor %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i),"r"(j) : "r2", "r3"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%7 \n\t" \ + " add %0,%0,r2 \n\t" \ + " adc %1,%1,r3 \n\t" \ + " acr %2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j):"r2", "r3"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + " add %0,%0,%3 \n\t" \ + " adc %1,%1,%4 \n\t" \ + " adc %2,%2,%5 \n\t" \ + " add %0,%0,%3 \n\t" \ + " adc %1,%1,%4 \n\t" \ + " adc %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "cc"); + +#elif defined(TFM_MIPS) + +/* MIPS */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%6 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $13,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%1,$12 \n\t" \ + " addu %2,%2,$13 \n\t" \ + " addu %2,%2,$12 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i):"$12","$13"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%7 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $14,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $15,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$14 \n\t" \ + " sltu $14,%1,$14 \n\t" \ + " addu %2,%2,$15 \n\t" \ + " addu %2,%2,$14 \n\t" \ + \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $14,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $15,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$14 \n\t" \ + " sltu $14,%1,$14 \n\t" \ + " addu %2,%2,$15 \n\t" \ + " addu %2,%2,$14 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"$12", "$13", "$14", "$15"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%7 \n\t" \ + " mflo %0 \n\t" \ + " mfhi %1 \n\t" \ + " xor %2,%2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i),"r"(j) : "cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%7 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $13,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%1,$12 \n\t" \ + " addu %2,%2,$13 \n\t" \ + " addu %2,%2,$12 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j):"$12", "$13", "$14"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + " addu %0,%0,%3 \n\t" \ + " sltu $10,%0,%3 \n\t" \ + " addu %1,%1,$10 \n\t" \ + " sltu $10,%1,$10 \n\t" \ + " addu %1,%1,%4 \n\t" \ + " sltu $11,%1,%4 \n\t" \ + " addu %2,%2,$10 \n\t" \ + " addu %2,%2,$11 \n\t" \ + " addu %2,%2,%5 \n\t" \ + \ + " addu %0,%0,%3 \n\t" \ + " sltu $10,%0,%3 \n\t" \ + " addu %1,%1,$10 \n\t" \ + " sltu $10,%1,$10 \n\t" \ + " addu %1,%1,%4 \n\t" \ + " sltu $11,%1,%4 \n\t" \ + " addu %2,%2,$10 \n\t" \ + " addu %2,%2,$11 \n\t" \ + " addu %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "$10", "$11"); + +#else + +#define TFM_ISO + +/* ISO C portable code */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ + do { fp_word t; \ + t = c0 + ((fp_word)i) * ((fp_word)j); c0 = t; \ + t = c1 + (t >> DIGIT_BIT); c1 = t; c2 += t >> DIGIT_BIT; \ + } while (0); + + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ + do { fp_word t; \ + t = ((fp_word)i) * ((fp_word)j); \ + tt = (fp_word)c0 + t; c0 = tt; \ + tt = (fp_word)c1 + (tt >> DIGIT_BIT); c1 = tt; c2 += tt >> DIGIT_BIT; \ + tt = (fp_word)c0 + t; c0 = tt; \ + tt = (fp_word)c1 + (tt >> DIGIT_BIT); c1 = tt; c2 += tt >> DIGIT_BIT; \ + } while (0); + +#define SQRADDSC(i, j) \ + do { fp_word t; \ + t = ((fp_word)i) * ((fp_word)j); \ + sc0 = (fp_digit)t; sc1 = (t >> DIGIT_BIT); sc2 = 0; \ + } while (0); + +#define SQRADDAC(i, j) \ + do { fp_word t; \ + t = sc0 + ((fp_word)i) * ((fp_word)j); sc0 = t; \ + t = sc1 + (t >> DIGIT_BIT); sc1 = t; sc2 += t >> DIGIT_BIT; \ + } while (0); + +#define SQRADDDB \ + do { fp_word t; \ + t = ((fp_word)sc0) + ((fp_word)sc0) + c0; c0 = t; \ + t = ((fp_word)sc1) + ((fp_word)sc1) + c1 + (t >> DIGIT_BIT); c1 = t; \ + c2 = c2 + ((fp_word)sc2) + ((fp_word)sc2) + (t >> DIGIT_BIT); \ + } while (0); + +#endif + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/sqr/fp_sqr_comba.c */ + +/* Start: src/sqr/fp_sqr_comba_12.c */ +#define TFM_DEFINES +#include "fp_sqr_comba.c" + +#if defined(TFM_SQR12) && FP_SIZE >= 24 +void fp_sqr_comba12(fp_int *A, fp_int *B) +{ + fp_digit *a, b[24], c0, c1, c2, sc0, sc1, sc2; +#ifdef TFM_ISO + fp_word tt; +#endif + + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); + + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[8]); SQRADDAC(a[1], a[7]); SQRADDAC(a[2], a[6]); SQRADDAC(a[3], a[5]); SQRADDDB; SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); + + /* output 9 */ + CARRY_FORWARD; 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SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); + + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[8]); SQRADDAC(a[1], a[7]); SQRADDAC(a[2], a[6]); SQRADDAC(a[3], a[5]); SQRADDDB; SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); + + /* output 9 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[9]); SQRADDAC(a[1], a[8]); SQRADDAC(a[2], a[7]); SQRADDAC(a[3], a[6]); SQRADDAC(a[4], a[5]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[9]); + + /* output 10 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[10]); SQRADDAC(a[1], a[9]); SQRADDAC(a[2], a[8]); SQRADDAC(a[3], a[7]); SQRADDAC(a[4], a[6]); 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+#ifdef TFM_ISO + fp_word tt; +#endif + + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); 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+ fp_clamp(B); +} +#endif + + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/sqr/fp_sqr_comba_9.c */ + +/* Start: src/sqr/fp_sqr_comba_generic.c */ +/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. + * + * This project is meant to fill in where LibTomMath + * falls short. That is speed ;-) + * + * This project is public domain and free for all purposes. + * + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com + */ + +#define TFM_DEFINES +#include "fp_sqr_comba.c" + +/* generic comba squarer */ +void fp_sqr_comba(fp_int *A, fp_int *B) +{ + int pa, ix, iz; + fp_digit c0, c1, c2; + fp_int tmp, *dst; +#ifdef TFM_ISO + fp_word tt; +#endif + + /* get size of output and trim */ + pa = A->used + A->used; + if (pa >= FP_SIZE) { + pa = FP_SIZE-1; + } + + /* number of output digits to produce */ + COMBA_START; + CLEAR_CARRY; + + if (A == B) { + fp_zero(&tmp); + dst = &tmp; + } else { + fp_zero(B); + dst = B; + } + + for (ix = 0; ix < pa; ix++) { + int tx, ty, iy; + fp_digit *tmpy, *tmpx; + + /* get offsets into the two bignums */ + ty = MIN(A->used-1, ix); + tx = ix - ty; + + /* setup temp aliases */ + tmpx = A->dp + tx; + tmpy = A->dp + ty; + + /* this is the number of times the loop will iterrate, + while (tx++ < a->used && ty-- >= 0) { ... } + */ + iy = MIN(A->used-tx, ty+1); + + /* now for squaring tx can never equal ty + * we halve the distance since they approach + * at a rate of 2x and we have to round because + * odd cases need to be executed + */ + iy = MIN(iy, (ty-tx+1)>>1); + + /* forward carries */ + CARRY_FORWARD; + + /* execute loop */ + for (iz = 0; iz < iy; iz++) { + fp_digit _tmpx = *tmpx++; + fp_digit _tmpy = *tmpy--; + SQRADD2(_tmpx, _tmpy); + } + + /* even columns have the square term in them */ + if ((ix&1) == 0) { + fp_digit _a_dp = A->dp[ix>>1]; + SQRADD(_a_dp, A->dp[ix>>1]); + } + + /* store it */ + COMBA_STORE(dst->dp[ix]); + } + + COMBA_FINI; + + /* setup dest */ + dst->used = pa; + fp_clamp (dst); + if (dst != B) { + fp_copy(dst, B); + } +} + +/* $Source$ */ +/* $Revision$ */ +/* $Date$ */ + +/* End: src/sqr/fp_sqr_comba_generic.c */ + +/* Start: src/sqr/fp_sqr_comba_small_set.c */ +#define TFM_DEFINES +#include "fp_sqr_comba.c" + +#if defined(TFM_SMALL_SET) +void fp_sqr_comba_small(fp_int *A, fp_int *B) +{ + fp_digit *a, b[32], c0, c1, c2, sc0, sc1, sc2; +#ifdef TFM_ISO + fp_word tt; +#endif + switch (A->used) { + case 1: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + COMBA_STORE2(b[1]); + COMBA_FINI; + + B->used = 2; + B->sign = FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 2 * sizeof(fp_digit)); + fp_clamp(B); + break; + + case 2: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + COMBA_STORE2(b[3]); + COMBA_FINI; + + B->used = 4; + B->sign = FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 4 * sizeof(fp_digit)); + fp_clamp(B); + break; + + case 3: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + COMBA_STORE2(b[5]); + COMBA_FINI; + + B->used = 6; + B->sign = FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 6 * sizeof(fp_digit)); + fp_clamp(B); + break; + + case 4: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[2], a[3]); + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + COMBA_STORE2(b[7]); + COMBA_FINI; + + B->used = 8; + B->sign = FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 8 * sizeof(fp_digit)); + fp_clamp(B); + break; + + case 5: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[1], a[4]); SQRADD2(a[2], a[3]); + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[2], a[4]); SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[3], a[4]); + COMBA_STORE(b[7]); + + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); + COMBA_STORE2(b[9]); + COMBA_FINI; + + B->used = 10; + B->sign = FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 10 * sizeof(fp_digit)); + fp_clamp(B); + break; + + case 6: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[1], a[5]); SQRADD2(a[2], a[4]); SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[2], a[5]); SQRADD2(a[3], a[4]); + COMBA_STORE(b[7]); + + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[3], a[5]); SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); + + /* output 9 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[4], a[5]); + COMBA_STORE(b[9]); + + /* output 10 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[5], a[5]); + COMBA_STORE(b[10]); + COMBA_STORE2(b[11]); + COMBA_FINI; + + B->used = 12; + B->sign = FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 12 * sizeof(fp_digit)); + fp_clamp(B); + break; + + case 7: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); + + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[2], a[6]); SQRADD2(a[3], a[5]); SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); + + /* output 9 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[3], a[6]); SQRADD2(a[4], a[5]); + COMBA_STORE(b[9]); + + /* output 10 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[4], a[6]); SQRADD(a[5], a[5]); + COMBA_STORE(b[10]); + + /* output 11 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[5], a[6]); + COMBA_STORE(b[11]); + + /* output 12 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[6], a[6]); + COMBA_STORE(b[12]); + COMBA_STORE2(b[13]); + COMBA_FINI; + + B->used = 14; + B->sign = FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 14 * sizeof(fp_digit)); + fp_clamp(B); + break; + + case 8: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); + + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[1], a[7]); SQRADDAC(a[2], a[6]); SQRADDAC(a[3], a[5]); SQRADDDB; SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); + + /* output 9 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[2], a[7]); SQRADDAC(a[3], a[6]); SQRADDAC(a[4], a[5]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[9]); + + /* output 10 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[3], a[7]); SQRADD2(a[4], a[6]); SQRADD(a[5], a[5]); + COMBA_STORE(b[10]); + + /* output 11 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[4], a[7]); SQRADD2(a[5], a[6]); + COMBA_STORE(b[11]); + + /* output 12 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[5], a[7]); SQRADD(a[6], a[6]); + COMBA_STORE(b[12]); + + /* output 13 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[6], a[7]); + COMBA_STORE(b[13]); + + /* output 14 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[7], a[7]); + COMBA_STORE(b[14]); + COMBA_STORE2(b[15]); + COMBA_FINI; + + B->used = 16; + B->sign = FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 16 * sizeof(fp_digit)); + fp_clamp(B); + break; + + case 9: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); + + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[8]); SQRADDAC(a[1], a[7]); SQRADDAC(a[2], a[6]); SQRADDAC(a[3], a[5]); SQRADDDB; SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); + + /* output 9 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[1], a[8]); SQRADDAC(a[2], a[7]); SQRADDAC(a[3], a[6]); SQRADDAC(a[4], a[5]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[9]); + + /* output 10 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[2], a[8]); SQRADDAC(a[3], a[7]); SQRADDAC(a[4], a[6]); SQRADDDB; SQRADD(a[5], a[5]); + COMBA_STORE(b[10]); + + /* output 11 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[3], a[8]); SQRADDAC(a[4], a[7]); SQRADDAC(a[5], a[6]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[11]); + + /* output 12 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[4], a[8]); SQRADD2(a[5], a[7]); SQRADD(a[6], a[6]); + COMBA_STORE(b[12]); + + /* output 13 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[5], a[8]); SQRADD2(a[6], a[7]); + COMBA_STORE(b[13]); + + /* output 14 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[6], a[8]); SQRADD(a[7], a[7]); + COMBA_STORE(b[14]); + + /* output 15 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[7], a[8]); + COMBA_STORE(b[15]); + + /* output 16 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[8], a[8]); + COMBA_STORE(b[16]); + COMBA_STORE2(b[17]); + COMBA_FINI; + + B->used = 18; + B->sign = FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 18 * sizeof(fp_digit)); + fp_clamp(B); + break; + + case 10: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); + + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[8]); SQRADDAC(a[1], a[7]); SQRADDAC(a[2], a[6]); SQRADDAC(a[3], a[5]); SQRADDDB; SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); + + /* output 9 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[9]); SQRADDAC(a[1], a[8]); SQRADDAC(a[2], a[7]); SQRADDAC(a[3], a[6]); SQRADDAC(a[4], a[5]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[9]); + + /* output 10 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[1], a[9]); SQRADDAC(a[2], a[8]); SQRADDAC(a[3], a[7]); SQRADDAC(a[4], a[6]); SQRADDDB; SQRADD(a[5], a[5]); + COMBA_STORE(b[10]); + + /* output 11 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[2], a[9]); SQRADDAC(a[3], a[8]); SQRADDAC(a[4], a[7]); SQRADDAC(a[5], a[6]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[11]); + + /* output 12 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[3], a[9]); SQRADDAC(a[4], a[8]); SQRADDAC(a[5], a[7]); 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