userapps/opensource/sshd/libtommath/mtest/mpi.h

   1 /*
   2     mpi.h
   3
   4     by Michael J. Fromberger <sting@linguist.dartmouth.edu>
   5     Copyright (C) 1998 Michael J. Fromberger, All Rights Reserved
   6
   7     Arbitrary precision integer arithmetic library
   8
   9     $Id: mpi.h,v 1.15 2001/09/17 14:16:22 sting Exp $
  10  */
  11
  12 #ifndef _H_MPI_
  13 #define _H_MPI_
  14
  15 #include "mpi-config.h"
  16
  17 #define  MP_LT       -1
  18 #define  MP_EQ        0
  19 #define  MP_GT        1
  20
  21 #if MP_DEBUG
  22 #undef MP_IOFUNC
  23 #define MP_IOFUNC 1
  24 #endif
  25
  26 #if MP_IOFUNC
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <ctype.h>
  29 #endif
  30
  31 #include <limits.h>
  32
  33 #define  MP_NEG  1
  34 #define  MP_ZPOS 0
  35
  36 /* Included for compatibility... */
  37 #define  NEG     MP_NEG
  38 #define  ZPOS    MP_ZPOS
  39
  40 #define  MP_OKAY          0 /* no error, all is well */
  41 #define  MP_YES           0 /* yes (boolean result)  */
  42 #define  MP_NO           -1 /* no (boolean result)   */
  43 #define  MP_MEM          -2 /* out of memory         */
  44 #define  MP_RANGE        -3 /* argument out of range */
  45 #define  MP_BADARG       -4 /* invalid parameter     */
  46 #define  MP_UNDEF        -5 /* answer is undefined   */
  47 #define  MP_LAST_CODE    MP_UNDEF
  48
  49 #include "mpi-types.h"
  50
  51 /* Included for compatibility... */
  52 #define DIGIT_BIT         MP_DIGIT_BIT
  53 #define DIGIT_MAX         MP_DIGIT_MAX
  54
  55 /* Macros for accessing the mp_int internals           */
  56 #define  SIGN(MP)     ((MP)->sign)
  57 #define  USED(MP)     ((MP)->used)
  58 #define  ALLOC(MP)    ((MP)->alloc)
  59 #define  DIGITS(MP)   ((MP)->dp)
  60 #define  DIGIT(MP,N)  (MP)->dp[(N)]
  61
  62 #if MP_ARGCHK == 1
  63 #define  ARGCHK(X,Y)  {if(!(X)){return (Y);}}
  64 #elif MP_ARGCHK == 2
  65 #include <assert.h>
  66 #define  ARGCHK(X,Y)  assert(X)
  67 #else
  68 #define  ARGCHK(X,Y)  /*  */
  69 #endif
  70
  71 /* This defines the maximum I/O base (minimum is 2)   */
  72 #define MAX_RADIX         64
  73
  74 typedef struct {
  75   mp_sign       sign;    /* sign of this quantity      */
  76   mp_size       alloc;   /* how many digits allocated  */
  77   mp_size       used;    /* how many digits used       */
  78   mp_digit     *dp;      /* the digits themselves      */
  79 } mp_int;
  80
  81 /*------------------------------------------------------------------------*/
  82 /* Default precision                                                      */
  83
  84 unsigned int mp_get_prec(void);
  85 void         mp_set_prec(unsigned int prec);
  86
  87 /*------------------------------------------------------------------------*/
  88 /* Memory management                                                      */
  89
  90 mp_err mp_init(mp_int *mp);
  91 mp_err mp_init_array(mp_int mp[], int count);
  92 mp_err mp_init_size(mp_int *mp, mp_size prec);
  93 mp_err mp_init_copy(mp_int *mp, mp_int *from);
  94 mp_err mp_copy(mp_int *from, mp_int *to);
  95 void   mp_exch(mp_int *mp1, mp_int *mp2);
  96 void   mp_clear(mp_int *mp);
  97 void   mp_clear_array(mp_int mp[], int count);
  98 void   mp_zero(mp_int *mp);
  99 void   mp_set(mp_int *mp, mp_digit d);
 100 mp_err mp_set_int(mp_int *mp, long z);
 101 mp_err mp_shrink(mp_int *a);
 102
 103
 104 /*------------------------------------------------------------------------*/
 105 /* Single digit arithmetic                                                */
 106
 107 mp_err mp_add_d(mp_int *a, mp_digit d, mp_int *b);
 108 mp_err mp_sub_d(mp_int *a, mp_digit d, mp_int *b);
 109 mp_err mp_mul_d(mp_int *a, mp_digit d, mp_int *b);
 110 mp_err mp_mul_2(mp_int *a, mp_int *c);
 111 mp_err mp_div_d(mp_int *a, mp_digit d, mp_int *q, mp_digit *r);
 112 mp_err mp_div_2(mp_int *a, mp_int *c);
 113 mp_err mp_expt_d(mp_int *a, mp_digit d, mp_int *c);
 114
 115 /*------------------------------------------------------------------------*/
 116 /* Sign manipulations                                                     */
 117
 118 mp_err mp_abs(mp_int *a, mp_int *b);
 119 mp_err mp_neg(mp_int *a, mp_int *b);
 120
 121 /*------------------------------------------------------------------------*/
 122 /* Full arithmetic                                                        */
 123
 124 mp_err mp_add(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
 125 mp_err mp_sub(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
 126 mp_err mp_mul(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
 127 mp_err mp_mul_2d(mp_int *a, mp_digit d, mp_int *c);
 128 #if MP_SQUARE
 129 mp_err mp_sqr(mp_int *a, mp_int *b);
 130 #else
 131 #define mp_sqr(a, b) mp_mul(a, a, b)
 132 #endif
 133 mp_err mp_div(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *q, mp_int *r);
 134 mp_err mp_div_2d(mp_int *a, mp_digit d, mp_int *q, mp_int *r);
 135 mp_err mp_expt(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
 136 mp_err mp_2expt(mp_int *a, mp_digit k);
 137 mp_err mp_sqrt(mp_int *a, mp_int *b);
 138
 139 /*------------------------------------------------------------------------*/
 140 /* Modular arithmetic                                                     */
 141
 142 #if MP_MODARITH
 143 mp_err mp_mod(mp_int *a, mp_int *m, mp_int *c);
 144 mp_err mp_mod_d(mp_int *a, mp_digit d, mp_digit *c);
 145 mp_err mp_addmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *m, mp_int *c);
 146 mp_err mp_submod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *m, mp_int *c);
 147 mp_err mp_mulmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *m, mp_int *c);
 148 #if MP_SQUARE
 149 mp_err mp_sqrmod(mp_int *a, mp_int *m, mp_int *c);
 150 #else
 151 #define mp_sqrmod(a, m, c) mp_mulmod(a, a, m, c)
 152 #endif
 153 mp_err mp_exptmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *m, mp_int *c);
 154 mp_err mp_exptmod_d(mp_int *a, mp_digit d, mp_int *m, mp_int *c);
 155 #endif /* MP_MODARITH */
 156
 157 /*------------------------------------------------------------------------*/
 158 /* Comparisons                                                            */
 159
 160 int    mp_cmp_z(mp_int *a);
 161 int    mp_cmp_d(mp_int *a, mp_digit d);
 162 int    mp_cmp(mp_int *a, mp_int *b);
 163 int    mp_cmp_mag(mp_int *a, mp_int *b);
 164 int    mp_cmp_int(mp_int *a, long z);
 165 int    mp_isodd(mp_int *a);
 166 int    mp_iseven(mp_int *a);
 167
 168 /*------------------------------------------------------------------------*/
 169 /* Number theoretic                                                       */
 170
 171 #if MP_NUMTH
 172 mp_err mp_gcd(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
 173 mp_err mp_lcm(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
 174 mp_err mp_xgcd(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *g, mp_int *x, mp_int *y);
 175 mp_err mp_invmod(mp_int *a, mp_int *m, mp_int *c);
 176 #endif /* end MP_NUMTH */
 177
 178 /*------------------------------------------------------------------------*/
 179 /* Input and output                                                       */
 180
 181 #if MP_IOFUNC
 182 void   mp_print(mp_int *mp, FILE *ofp);
 183 #endif /* end MP_IOFUNC */
 184
 185 /*------------------------------------------------------------------------*/
 186 /* Base conversion                                                        */
 187
 188 #define BITS     1
 189 #define BYTES    CHAR_BIT
 190
 191 mp_err mp_read_signed_bin(mp_int *mp, unsigned char *str, int len);
 192 int    mp_signed_bin_size(mp_int *mp);
 193 mp_err mp_to_signed_bin(mp_int *mp, unsigned char *str);
 194
 195 mp_err mp_read_unsigned_bin(mp_int *mp, unsigned char *str, int len);
 196 int    mp_unsigned_bin_size(mp_int *mp);
 197 mp_err mp_to_unsigned_bin(mp_int *mp, unsigned char *str);
 198
 199 int    mp_count_bits(mp_int *mp);
 200
 201 #if MP_COMPAT_MACROS
 202 #define mp_read_raw(mp, str, len) mp_read_signed_bin((mp), (str), (len))
 203 #define mp_raw_size(mp)           mp_signed_bin_size(mp)
 204 #define mp_toraw(mp, str)         mp_to_signed_bin((mp), (str))
 205 #define mp_read_mag(mp, str, len) mp_read_unsigned_bin((mp), (str), (len))
 206 #define mp_mag_size(mp)           mp_unsigned_bin_size(mp)
 207 #define mp_tomag(mp, str)         mp_to_unsigned_bin((mp), (str))
 208 #endif
 209
 210 mp_err mp_read_radix(mp_int *mp, unsigned char *str, int radix);
 211 int    mp_radix_size(mp_int *mp, int radix);
 212 int    mp_value_radix_size(int num, int qty, int radix);
 213 mp_err mp_toradix(mp_int *mp, unsigned char *str, int radix);
 214
 215 int    mp_char2value(char ch, int r);
 216
 217 #define mp_tobinary(M, S)  mp_toradix((M), (S), 2)
 218 #define mp_tooctal(M, S)   mp_toradix((M), (S), 8)
 219 #define mp_todecimal(M, S) mp_toradix((M), (S), 10)
 220 #define mp_tohex(M, S)     mp_toradix((M), (S), 16)
 221
 222 /*------------------------------------------------------------------------*/
 223 /* Error strings                                                          */
 224
 225 const  char  *mp_strerror(mp_err ec);
 226
 227 #endif /* end _H_MPI_ */