crypto: lib - Move mpi into lib/crypto
[linux-2.6-microblaze.git] / lib / mpi / mpih-mul.c
diff --git a/lib/mpi/mpih-mul.c b/lib/mpi/mpih-mul.c
deleted file mode 100644 (file)
index e5f1c84..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,509 +0,0 @@
-// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
-/* mpihelp-mul.c  -  MPI helper functions
- * Copyright (C) 1994, 1996, 1998, 1999,
- *               2000 Free Software Foundation, Inc.
- *
- * This file is part of GnuPG.
- *
- * Note: This code is heavily based on the GNU MP Library.
- *      Actually it's the same code with only minor changes in the
- *      way the data is stored; this is to support the abstraction
- *      of an optional secure memory allocation which may be used
- *      to avoid revealing of sensitive data due to paging etc.
- *      The GNU MP Library itself is published under the LGPL;
- *      however I decided to publish this code under the plain GPL.
- */
-
-#include <linux/string.h>
-#include "mpi-internal.h"
-#include "longlong.h"
-
-#define MPN_MUL_N_RECURSE(prodp, up, vp, size, tspace)         \
-       do {                                                    \
-               if ((size) < KARATSUBA_THRESHOLD)               \
-                       mul_n_basecase(prodp, up, vp, size);    \
-               else                                            \
-                       mul_n(prodp, up, vp, size, tspace);     \
-       } while (0);
-
-#define MPN_SQR_N_RECURSE(prodp, up, size, tspace)             \
-       do {                                                    \
-               if ((size) < KARATSUBA_THRESHOLD)               \
-                       mpih_sqr_n_basecase(prodp, up, size);   \
-               else                                            \
-                       mpih_sqr_n(prodp, up, size, tspace);    \
-       } while (0);
-
-/* Multiply the natural numbers u (pointed to by UP) and v (pointed to by VP),
- * both with SIZE limbs, and store the result at PRODP.  2 * SIZE limbs are
- * always stored.  Return the most significant limb.
- *
- * Argument constraints:
- * 1. PRODP != UP and PRODP != VP, i.e. the destination
- *    must be distinct from the multiplier and the multiplicand.
- *
- *
- * Handle simple cases with traditional multiplication.
- *
- * This is the most critical code of multiplication.  All multiplies rely
- * on this, both small and huge.  Small ones arrive here immediately.  Huge
- * ones arrive here as this is the base case for Karatsuba's recursive
- * algorithm below.
- */
-
-static mpi_limb_t
-mul_n_basecase(mpi_ptr_t prodp, mpi_ptr_t up, mpi_ptr_t vp, mpi_size_t size)
-{
-       mpi_size_t i;
-       mpi_limb_t cy;
-       mpi_limb_t v_limb;
-
-       /* Multiply by the first limb in V separately, as the result can be
-        * stored (not added) to PROD.  We also avoid a loop for zeroing.  */
-       v_limb = vp[0];
-       if (v_limb <= 1) {
-               if (v_limb == 1)
-                       MPN_COPY(prodp, up, size);
-               else
-                       MPN_ZERO(prodp, size);
-               cy = 0;
-       } else
-               cy = mpihelp_mul_1(prodp, up, size, v_limb);
-
-       prodp[size] = cy;
-       prodp++;
-
-       /* For each iteration in the outer loop, multiply one limb from
-        * U with one limb from V, and add it to PROD.  */
-       for (i = 1; i < size; i++) {
-               v_limb = vp[i];
-               if (v_limb <= 1) {
-                       cy = 0;
-                       if (v_limb == 1)
-                               cy = mpihelp_add_n(prodp, prodp, up, size);
-               } else
-                       cy = mpihelp_addmul_1(prodp, up, size, v_limb);
-
-               prodp[size] = cy;
-               prodp++;
-       }
-
-       return cy;
-}
-
-static void
-mul_n(mpi_ptr_t prodp, mpi_ptr_t up, mpi_ptr_t vp,
-               mpi_size_t size, mpi_ptr_t tspace)
-{
-       if (size & 1) {
-               /* The size is odd, and the code below doesn't handle that.
-                * Multiply the least significant (size - 1) limbs with a recursive
-                * call, and handle the most significant limb of S1 and S2
-                * separately.
-                * A slightly faster way to do this would be to make the Karatsuba
-                * code below behave as if the size were even, and let it check for
-                * odd size in the end.  I.e., in essence move this code to the end.
-                * Doing so would save us a recursive call, and potentially make the
-                * stack grow a lot less.
-                */
-               mpi_size_t esize = size - 1;    /* even size */
-               mpi_limb_t cy_limb;
-
-               MPN_MUL_N_RECURSE(prodp, up, vp, esize, tspace);
-               cy_limb = mpihelp_addmul_1(prodp + esize, up, esize, vp[esize]);
-               prodp[esize + esize] = cy_limb;
-               cy_limb = mpihelp_addmul_1(prodp + esize, vp, size, up[esize]);
-               prodp[esize + size] = cy_limb;
-       } else {
-               /* Anatolij Alekseevich Karatsuba's divide-and-conquer algorithm.
-                *
-                * Split U in two pieces, U1 and U0, such that
-                * U = U0 + U1*(B**n),
-                * and V in V1 and V0, such that
-                * V = V0 + V1*(B**n).
-                *
-                * UV is then computed recursively using the identity
-                *
-                *        2n   n          n                     n
-                * UV = (B  + B )U V  +  B (U -U )(V -V )  +  (B + 1)U V
-                *                1 1        1  0   0  1              0 0
-                *
-                * Where B = 2**BITS_PER_MP_LIMB.
-                */
-               mpi_size_t hsize = size >> 1;
-               mpi_limb_t cy;
-               int negflg;
-
-               /* Product H.      ________________  ________________
-                *                |_____U1 x V1____||____U0 x V0_____|
-                * Put result in upper part of PROD and pass low part of TSPACE
-                * as new TSPACE.
-                */
-               MPN_MUL_N_RECURSE(prodp + size, up + hsize, vp + hsize, hsize,
-                                 tspace);
-
-               /* Product M.      ________________
-                *                |_(U1-U0)(V0-V1)_|
-                */
-               if (mpihelp_cmp(up + hsize, up, hsize) >= 0) {
-                       mpihelp_sub_n(prodp, up + hsize, up, hsize);
-                       negflg = 0;
-               } else {
-                       mpihelp_sub_n(prodp, up, up + hsize, hsize);
-                       negflg = 1;
-               }
-               if (mpihelp_cmp(vp + hsize, vp, hsize) >= 0) {
-                       mpihelp_sub_n(prodp + hsize, vp + hsize, vp, hsize);
-                       negflg ^= 1;
-               } else {
-                       mpihelp_sub_n(prodp + hsize, vp, vp + hsize, hsize);
-                       /* No change of NEGFLG.  */
-               }
-               /* Read temporary operands from low part of PROD.
-                * Put result in low part of TSPACE using upper part of TSPACE
-                * as new TSPACE.
-                */
-               MPN_MUL_N_RECURSE(tspace, prodp, prodp + hsize, hsize,
-                                 tspace + size);
-
-               /* Add/copy product H. */
-               MPN_COPY(prodp + hsize, prodp + size, hsize);
-               cy = mpihelp_add_n(prodp + size, prodp + size,
-                                  prodp + size + hsize, hsize);
-
-               /* Add product M (if NEGFLG M is a negative number) */
-               if (negflg)
-                       cy -=
-                           mpihelp_sub_n(prodp + hsize, prodp + hsize, tspace,
-                                         size);
-               else
-                       cy +=
-                           mpihelp_add_n(prodp + hsize, prodp + hsize, tspace,
-                                         size);
-
-               /* Product L.      ________________  ________________
-                *                |________________||____U0 x V0_____|
-                * Read temporary operands from low part of PROD.
-                * Put result in low part of TSPACE using upper part of TSPACE
-                * as new TSPACE.
-                */
-               MPN_MUL_N_RECURSE(tspace, up, vp, hsize, tspace + size);
-
-               /* Add/copy Product L (twice) */
-
-               cy += mpihelp_add_n(prodp + hsize, prodp + hsize, tspace, size);
-               if (cy)
-                       mpihelp_add_1(prodp + hsize + size,
-                                     prodp + hsize + size, hsize, cy);
-
-               MPN_COPY(prodp, tspace, hsize);
-               cy = mpihelp_add_n(prodp + hsize, prodp + hsize, tspace + hsize,
-                                  hsize);
-               if (cy)
-                       mpihelp_add_1(prodp + size, prodp + size, size, 1);
-       }
-}
-
-void mpih_sqr_n_basecase(mpi_ptr_t prodp, mpi_ptr_t up, mpi_size_t size)
-{
-       mpi_size_t i;
-       mpi_limb_t cy_limb;
-       mpi_limb_t v_limb;
-
-       /* Multiply by the first limb in V separately, as the result can be
-        * stored (not added) to PROD.  We also avoid a loop for zeroing.  */
-       v_limb = up[0];
-       if (v_limb <= 1) {
-               if (v_limb == 1)
-                       MPN_COPY(prodp, up, size);
-               else
-                       MPN_ZERO(prodp, size);
-               cy_limb = 0;
-       } else
-               cy_limb = mpihelp_mul_1(prodp, up, size, v_limb);
-
-       prodp[size] = cy_limb;
-       prodp++;
-
-       /* For each iteration in the outer loop, multiply one limb from
-        * U with one limb from V, and add it to PROD.  */
-       for (i = 1; i < size; i++) {
-               v_limb = up[i];
-               if (v_limb <= 1) {
-                       cy_limb = 0;
-                       if (v_limb == 1)
-                               cy_limb = mpihelp_add_n(prodp, prodp, up, size);
-               } else
-                       cy_limb = mpihelp_addmul_1(prodp, up, size, v_limb);
-
-               prodp[size] = cy_limb;
-               prodp++;
-       }
-}
-
-void
-mpih_sqr_n(mpi_ptr_t prodp, mpi_ptr_t up, mpi_size_t size, mpi_ptr_t tspace)
-{
-       if (size & 1) {
-               /* The size is odd, and the code below doesn't handle that.
-                * Multiply the least significant (size - 1) limbs with a recursive
-                * call, and handle the most significant limb of S1 and S2
-                * separately.
-                * A slightly faster way to do this would be to make the Karatsuba
-                * code below behave as if the size were even, and let it check for
-                * odd size in the end.  I.e., in essence move this code to the end.
-                * Doing so would save us a recursive call, and potentially make the
-                * stack grow a lot less.
-                */
-               mpi_size_t esize = size - 1;    /* even size */
-               mpi_limb_t cy_limb;
-
-               MPN_SQR_N_RECURSE(prodp, up, esize, tspace);
-               cy_limb = mpihelp_addmul_1(prodp + esize, up, esize, up[esize]);
-               prodp[esize + esize] = cy_limb;
-               cy_limb = mpihelp_addmul_1(prodp + esize, up, size, up[esize]);
-
-               prodp[esize + size] = cy_limb;
-       } else {
-               mpi_size_t hsize = size >> 1;
-               mpi_limb_t cy;
-
-               /* Product H.      ________________  ________________
-                *                |_____U1 x U1____||____U0 x U0_____|
-                * Put result in upper part of PROD and pass low part of TSPACE
-                * as new TSPACE.
-                */
-               MPN_SQR_N_RECURSE(prodp + size, up + hsize, hsize, tspace);
-
-               /* Product M.      ________________
-                *                |_(U1-U0)(U0-U1)_|
-                */
-               if (mpihelp_cmp(up + hsize, up, hsize) >= 0)
-                       mpihelp_sub_n(prodp, up + hsize, up, hsize);
-               else
-                       mpihelp_sub_n(prodp, up, up + hsize, hsize);
-
-               /* Read temporary operands from low part of PROD.
-                * Put result in low part of TSPACE using upper part of TSPACE
-                * as new TSPACE.  */
-               MPN_SQR_N_RECURSE(tspace, prodp, hsize, tspace + size);
-
-               /* Add/copy product H  */
-               MPN_COPY(prodp + hsize, prodp + size, hsize);
-               cy = mpihelp_add_n(prodp + size, prodp + size,
-                                  prodp + size + hsize, hsize);
-
-               /* Add product M (if NEGFLG M is a negative number).  */
-               cy -= mpihelp_sub_n(prodp + hsize, prodp + hsize, tspace, size);
-
-               /* Product L.      ________________  ________________
-                *                |________________||____U0 x U0_____|
-                * Read temporary operands from low part of PROD.
-                * Put result in low part of TSPACE using upper part of TSPACE
-                * as new TSPACE.  */
-               MPN_SQR_N_RECURSE(tspace, up, hsize, tspace + size);
-
-               /* Add/copy Product L (twice).  */
-               cy += mpihelp_add_n(prodp + hsize, prodp + hsize, tspace, size);
-               if (cy)
-                       mpihelp_add_1(prodp + hsize + size,
-                                     prodp + hsize + size, hsize, cy);
-
-               MPN_COPY(prodp, tspace, hsize);
-               cy = mpihelp_add_n(prodp + hsize, prodp + hsize, tspace + hsize,
-                                  hsize);
-               if (cy)
-                       mpihelp_add_1(prodp + size, prodp + size, size, 1);
-       }
-}
-
-
-void mpihelp_mul_n(mpi_ptr_t prodp,
-               mpi_ptr_t up, mpi_ptr_t vp, mpi_size_t size)
-{
-       if (up == vp) {
-               if (size < KARATSUBA_THRESHOLD)
-                       mpih_sqr_n_basecase(prodp, up, size);
-               else {
-                       mpi_ptr_t tspace;
-                       tspace = mpi_alloc_limb_space(2 * size);
-                       mpih_sqr_n(prodp, up, size, tspace);
-                       mpi_free_limb_space(tspace);
-               }
-       } else {
-               if (size < KARATSUBA_THRESHOLD)
-                       mul_n_basecase(prodp, up, vp, size);
-               else {
-                       mpi_ptr_t tspace;
-                       tspace = mpi_alloc_limb_space(2 * size);
-                       mul_n(prodp, up, vp, size, tspace);
-                       mpi_free_limb_space(tspace);
-               }
-       }
-}
-
-int
-mpihelp_mul_karatsuba_case(mpi_ptr_t prodp,
-                          mpi_ptr_t up, mpi_size_t usize,
-                          mpi_ptr_t vp, mpi_size_t vsize,
-                          struct karatsuba_ctx *ctx)
-{
-       mpi_limb_t cy;
-
-       if (!ctx->tspace || ctx->tspace_size < vsize) {
-               if (ctx->tspace)
-                       mpi_free_limb_space(ctx->tspace);
-               ctx->tspace = mpi_alloc_limb_space(2 * vsize);
-               if (!ctx->tspace)
-                       return -ENOMEM;
-               ctx->tspace_size = vsize;
-       }
-
-       MPN_MUL_N_RECURSE(prodp, up, vp, vsize, ctx->tspace);
-
-       prodp += vsize;
-       up += vsize;
-       usize -= vsize;
-       if (usize >= vsize) {
-               if (!ctx->tp || ctx->tp_size < vsize) {
-                       if (ctx->tp)
-                               mpi_free_limb_space(ctx->tp);
-                       ctx->tp = mpi_alloc_limb_space(2 * vsize);
-                       if (!ctx->tp) {
-                               if (ctx->tspace)
-                                       mpi_free_limb_space(ctx->tspace);
-                               ctx->tspace = NULL;
-                               return -ENOMEM;
-                       }
-                       ctx->tp_size = vsize;
-               }
-
-               do {
-                       MPN_MUL_N_RECURSE(ctx->tp, up, vp, vsize, ctx->tspace);
-                       cy = mpihelp_add_n(prodp, prodp, ctx->tp, vsize);
-                       mpihelp_add_1(prodp + vsize, ctx->tp + vsize, vsize,
-                                     cy);
-                       prodp += vsize;
-                       up += vsize;
-                       usize -= vsize;
-               } while (usize >= vsize);
-       }
-
-       if (usize) {
-               if (usize < KARATSUBA_THRESHOLD) {
-                       mpi_limb_t tmp;
-                       if (mpihelp_mul(ctx->tspace, vp, vsize, up, usize, &tmp)
-                           < 0)
-                               return -ENOMEM;
-               } else {
-                       if (!ctx->next) {
-                               ctx->next = kzalloc(sizeof *ctx, GFP_KERNEL);
-                               if (!ctx->next)
-                                       return -ENOMEM;
-                       }
-                       if (mpihelp_mul_karatsuba_case(ctx->tspace,
-                                                      vp, vsize,
-                                                      up, usize,
-                                                      ctx->next) < 0)
-                               return -ENOMEM;
-               }
-
-               cy = mpihelp_add_n(prodp, prodp, ctx->tspace, vsize);
-               mpihelp_add_1(prodp + vsize, ctx->tspace + vsize, usize, cy);
-       }
-
-       return 0;
-}
-
-void mpihelp_release_karatsuba_ctx(struct karatsuba_ctx *ctx)
-{
-       struct karatsuba_ctx *ctx2;
-
-       if (ctx->tp)
-               mpi_free_limb_space(ctx->tp);
-       if (ctx->tspace)
-               mpi_free_limb_space(ctx->tspace);
-       for (ctx = ctx->next; ctx; ctx = ctx2) {
-               ctx2 = ctx->next;
-               if (ctx->tp)
-                       mpi_free_limb_space(ctx->tp);
-               if (ctx->tspace)
-                       mpi_free_limb_space(ctx->tspace);
-               kfree(ctx);
-       }
-}
-
-/* Multiply the natural numbers u (pointed to by UP, with USIZE limbs)
- * and v (pointed to by VP, with VSIZE limbs), and store the result at
- * PRODP.  USIZE + VSIZE limbs are always stored, but if the input
- * operands are normalized.  Return the most significant limb of the
- * result.
- *
- * NOTE: The space pointed to by PRODP is overwritten before finished
- * with U and V, so overlap is an error.
- *
- * Argument constraints:
- * 1. USIZE >= VSIZE.
- * 2. PRODP != UP and PRODP != VP, i.e. the destination
- *    must be distinct from the multiplier and the multiplicand.
- */
-
-int
-mpihelp_mul(mpi_ptr_t prodp, mpi_ptr_t up, mpi_size_t usize,
-           mpi_ptr_t vp, mpi_size_t vsize, mpi_limb_t *_result)
-{
-       mpi_ptr_t prod_endp = prodp + usize + vsize - 1;
-       mpi_limb_t cy;
-       struct karatsuba_ctx ctx;
-
-       if (vsize < KARATSUBA_THRESHOLD) {
-               mpi_size_t i;
-               mpi_limb_t v_limb;
-
-               if (!vsize) {
-                       *_result = 0;
-                       return 0;
-               }
-
-               /* Multiply by the first limb in V separately, as the result can be
-                * stored (not added) to PROD.  We also avoid a loop for zeroing.  */
-               v_limb = vp[0];
-               if (v_limb <= 1) {
-                       if (v_limb == 1)
-                               MPN_COPY(prodp, up, usize);
-                       else
-                               MPN_ZERO(prodp, usize);
-                       cy = 0;
-               } else
-                       cy = mpihelp_mul_1(prodp, up, usize, v_limb);
-
-               prodp[usize] = cy;
-               prodp++;
-
-               /* For each iteration in the outer loop, multiply one limb from
-                * U with one limb from V, and add it to PROD.  */
-               for (i = 1; i < vsize; i++) {
-                       v_limb = vp[i];
-                       if (v_limb <= 1) {
-                               cy = 0;
-                               if (v_limb == 1)
-                                       cy = mpihelp_add_n(prodp, prodp, up,
-                                                          usize);
-                       } else
-                               cy = mpihelp_addmul_1(prodp, up, usize, v_limb);
-
-                       prodp[usize] = cy;
-                       prodp++;
-               }
-
-               *_result = cy;
-               return 0;
-       }
-
-       memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
-       if (mpihelp_mul_karatsuba_case(prodp, up, usize, vp, vsize, &ctx) < 0)
-               return -ENOMEM;
-       mpihelp_release_karatsuba_ctx(&ctx);
-       *_result = *prod_endp;
-       return 0;
-}