Quellcode-Bibliothek mpicoder.c   Sprache: C

/* mpicoder.c  -  Coder for the external representation of MPIs
 * Copyright (C) 1998, 1999 Free Software Foundation, Inc.
 *
 * This file is part of GnuPG.
 *
 * GnuPG is free software; you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
 * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
 * (at your option) any later version.
 *
 * GnuPG is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 * GNU General Public License for more details.
 *
 * You should have received a copy of the GNU General Public License
 * along with this program; if not, write to the Free Software
 * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
 */

#include <linux/bitops.h>
#include <linux/byteorder/generic.h>
#include <linux/count_zeros.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/scatterlist.h>
#include <linux/string.h>
#include "mpi-internal.h"

#define MAX_EXTERN_MPI_BITS 16384

/**
 * mpi_read_raw_data - Read a raw byte stream as a positive integer
 * @xbuffer: The data to read
 * @nbytes: The amount of data to read
 */
MPI mpi_read_raw_data(const void *xbuffer, size_t nbytes)
{
 const uint8_t *buffer = xbuffer;
 int i, j;
 unsigned nbits, nlimbs;
 mpi_limb_t a;
 MPI val = NULL;

 while (nbytes > 0 && buffer[0] == 0) {
  buffer++;
  nbytes--;
 }

 nbits = nbytes * 8;
 if (nbits > MAX_EXTERN_MPI_BITS) {
  pr_info("MPI: mpi too large (%u bits)\n", nbits);
  return NULL;
 }
 if (nbytes > 0)
  nbits -= count_leading_zeros(buffer[0]) - (BITS_PER_LONG - 8);

 nlimbs = DIV_ROUND_UP(nbytes, BYTES_PER_MPI_LIMB);
 val = mpi_alloc(nlimbs);
 if (!val)
  return NULL;
 val->nbits = nbits;
 val->sign = 0;
 val->nlimbs = nlimbs;

 if (nbytes > 0) {
  i = BYTES_PER_MPI_LIMB - nbytes % BYTES_PER_MPI_LIMB;
  i %= BYTES_PER_MPI_LIMB;
  for (j = nlimbs; j > 0; j--) {
   a = 0;
   for (; i < BYTES_PER_MPI_LIMB; i++) {
    a <<= 8;
    a |= *buffer++;
   }
   i = 0;
   val->d[j - 1] = a;
  }
 }
 return val;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_read_raw_data);

MPI mpi_read_from_buffer(const void *xbuffer, unsigned *ret_nread)
{
 const uint8_t *buffer = xbuffer;
 unsigned int nbits, nbytes;
 MPI val;

 if (*ret_nread < 2)
  return ERR_PTR(-EINVAL);
 nbits = buffer[0] << 8 | buffer[1];

 if (nbits > MAX_EXTERN_MPI_BITS) {
  pr_info("MPI: mpi too large (%u bits)\n", nbits);
  return ERR_PTR(-EINVAL);
 }

 nbytes = DIV_ROUND_UP(nbits, 8);
 if (nbytes + 2 > *ret_nread) {
  pr_info("MPI: mpi larger than buffer nbytes=%u ret_nread=%u\n",
    nbytes, *ret_nread);
  return ERR_PTR(-EINVAL);
 }

 val = mpi_read_raw_data(buffer + 2, nbytes);
 if (!val)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);

 *ret_nread = nbytes + 2;
 return val;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_read_from_buffer);

static int count_lzeros(MPI a)
{
 mpi_limb_t alimb;
 int i, lzeros = 0;

 for (i = a->nlimbs - 1; i >= 0; i--) {
  alimb = a->d[i];
  if (alimb == 0) {
   lzeros += sizeof(mpi_limb_t);
  } else {
   lzeros += count_leading_zeros(alimb) / 8;
   break;
  }
 }
 return lzeros;
}

/**
 * mpi_read_buffer() - read MPI to a buffer provided by user (msb first)
 *
 * @a: a multi precision integer
 * @buf: buffer to which the output will be written to. Needs to be at
 * least mpi_get_size(a) long.
 * @buf_len: size of the buf.
 * @nbytes: receives the actual length of the data written on success and
 * the data to-be-written on -EOVERFLOW in case buf_len was too
 * small.
 * @sign: if not NULL, it will be set to the sign of a.
 *
 * Return: 0 on success or error code in case of error
 */
int mpi_read_buffer(MPI a, uint8_t *buf, unsigned buf_len, unsigned *nbytes,
      int *sign)
{
 uint8_t *p;
#if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 __be32 alimb;
#elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 __be64 alimb;
#else
#error please implement for this limb size.
#endif
 unsigned int n = mpi_get_size(a);
 int i, lzeros;

 if (!buf || !nbytes)
  return -EINVAL;

 if (sign)
  *sign = a->sign;

 lzeros = count_lzeros(a);

 if (buf_len < n - lzeros) {
  *nbytes = n - lzeros;
  return -EOVERFLOW;
 }

 p = buf;
 *nbytes = n - lzeros;

 for (i = a->nlimbs - 1 - lzeros / BYTES_PER_MPI_LIMB,
   lzeros %= BYTES_PER_MPI_LIMB;
  i >= 0; i--) {
#if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
  alimb = cpu_to_be32(a->d[i]);
#elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
  alimb = cpu_to_be64(a->d[i]);
#else
#error please implement for this limb size.
#endif
  memcpy(p, (u8 *)&alimb + lzeros, BYTES_PER_MPI_LIMB - lzeros);
  p += BYTES_PER_MPI_LIMB - lzeros;
  lzeros = 0;
 }
 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_read_buffer);

/*
 * mpi_get_buffer() - Returns an allocated buffer with the MPI (msb first).
 * Caller must free the return string.
 * This function does return a 0 byte buffer with nbytes set to zero if the
 * value of A is zero.
 *
 * @a: a multi precision integer.
 * @nbytes: receives the length of this buffer.
 * @sign: if not NULL, it will be set to the sign of the a.
 *
 * Return: Pointer to MPI buffer or NULL on error
 */
void *mpi_get_buffer(MPI a, unsigned *nbytes, int *sign)
{
 uint8_t *buf;
 unsigned int n;
 int ret;

 if (!nbytes)
  return NULL;

 n = mpi_get_size(a);

 if (!n)
  n++;

 buf = kmalloc(n, GFP_KERNEL);

 if (!buf)
  return NULL;

 ret = mpi_read_buffer(a, buf, n, nbytes, sign);

 if (ret) {
  kfree(buf);
  return NULL;
 }
 return buf;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_get_buffer);

/**
 * mpi_write_to_sgl() - Funnction exports MPI to an sgl (msb first)
 *
 * This function works in the same way as the mpi_read_buffer, but it
 * takes an sgl instead of u8 * buf.
 *
 * @a: a multi precision integer
 * @sgl: scatterlist to write to. Needs to be at least
 * mpi_get_size(a) long.
 * @nbytes: the number of bytes to write.  Leading bytes will be
 * filled with zero.
 * @sign: if not NULL, it will be set to the sign of a.
 *
 * Return: 0 on success or error code in case of error
 */
int mpi_write_to_sgl(MPI a, struct scatterlist *sgl, unsigned nbytes,
       int *sign)
{
 u8 *p, *p2;
#if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 __be32 alimb;
#elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 __be64 alimb;
#else
#error please implement for this limb size.
#endif
 unsigned int n = mpi_get_size(a);
 struct sg_mapping_iter miter;
 int i, x, buf_len;
 int nents;

 if (sign)
  *sign = a->sign;

 if (nbytes < n)
  return -EOVERFLOW;

 nents = sg_nents_for_len(sgl, nbytes);
 if (nents < 0)
  return -EINVAL;

 sg_miter_start(&miter, sgl, nents, SG_MITER_ATOMIC | SG_MITER_TO_SG);
 sg_miter_next(&miter);
 buf_len = miter.length;
 p2 = miter.addr;

 while (nbytes > n) {
  i = min_t(unsigned, nbytes - n, buf_len);
  memset(p2, 0, i);
  p2 += i;
  nbytes -= i;

  buf_len -= i;
  if (!buf_len) {
   sg_miter_next(&miter);
   buf_len = miter.length;
   p2 = miter.addr;
  }
 }

 for (i = a->nlimbs - 1; i >= 0; i--) {
#if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
  alimb = a->d[i] ? cpu_to_be32(a->d[i]) : 0;
#elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
  alimb = a->d[i] ? cpu_to_be64(a->d[i]) : 0;
#else
#error please implement for this limb size.
#endif
  p = (u8 *)&alimb;

  for (x = 0; x < sizeof(alimb); x++) {
   *p2++ = *p++;
   if (!--buf_len) {
    sg_miter_next(&miter);
    buf_len = miter.length;
    p2 = miter.addr;
   }
  }
 }

 sg_miter_stop(&miter);
 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_write_to_sgl);

/*
 * mpi_read_raw_from_sgl() - Function allocates an MPI and populates it with
 *      data from the sgl
 *
 * This function works in the same way as the mpi_read_raw_data, but it
 * takes an sgl instead of void * buffer. i.e. it allocates
 * a new MPI and reads the content of the sgl to the MPI.
 *
 * @sgl: scatterlist to read from
 * @nbytes: number of bytes to read
 *
 * Return: Pointer to a new MPI or NULL on error
 */
MPI mpi_read_raw_from_sgl(struct scatterlist *sgl, unsigned int nbytes)
{
 struct sg_mapping_iter miter;
 unsigned int nbits, nlimbs;
 int x, j, z, lzeros, ents;
 unsigned int len;
 const u8 *buff;
 mpi_limb_t a;
 MPI val = NULL;

 ents = sg_nents_for_len(sgl, nbytes);
 if (ents < 0)
  return NULL;

 sg_miter_start(&miter, sgl, ents, SG_MITER_ATOMIC | SG_MITER_FROM_SG);

 lzeros = 0;
 len = 0;
 while (nbytes > 0) {
  while (len && !*buff) {
   lzeros++;
   len--;
   buff++;
  }

  if (len && *buff)
   break;

  sg_miter_next(&miter);
  buff = miter.addr;
  len = miter.length;

  nbytes -= lzeros;
  lzeros = 0;
 }

 miter.consumed = lzeros;

 nbytes -= lzeros;
 nbits = nbytes * 8;
 if (nbits > MAX_EXTERN_MPI_BITS) {
  sg_miter_stop(&miter);
  pr_info("MPI: mpi too large (%u bits)\n", nbits);
  return NULL;
 }

 if (nbytes > 0)
  nbits -= count_leading_zeros(*buff) - (BITS_PER_LONG - 8);

 sg_miter_stop(&miter);

 nlimbs = DIV_ROUND_UP(nbytes, BYTES_PER_MPI_LIMB);
 val = mpi_alloc(nlimbs);
 if (!val)
  return NULL;

 val->nbits = nbits;
 val->sign = 0;
 val->nlimbs = nlimbs;

 if (nbytes == 0)
  return val;

 j = nlimbs - 1;
 a = 0;
 z = BYTES_PER_MPI_LIMB - nbytes % BYTES_PER_MPI_LIMB;
 z %= BYTES_PER_MPI_LIMB;

 while (sg_miter_next(&miter)) {
  buff = miter.addr;
  len = min_t(unsigned, miter.length, nbytes);
  nbytes -= len;

  for (x = 0; x < len; x++) {
   a <<= 8;
   a |= *buff++;
   if (((z + x + 1) % BYTES_PER_MPI_LIMB) == 0) {
    val->d[j--] = a;
    a = 0;
   }
  }
  z += x;
 }

 return val;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_read_raw_from_sgl);