a1f77fa2fcf3a28d2b3a2c54f935f0711531e013
[openssl.git] / crypto / armcap.c
1 /*
2  * Copyright 2011-2017 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  *
4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
7  * https://www.openssl.org/source/license.html
8  */
9
10 #include <stdio.h>
11 #include <stdlib.h>
12 #include <string.h>
13 #include <setjmp.h>
14 #include <signal.h>
15 #include <openssl/crypto.h>
16 #include "internal/cryptlib.h"
17
18 #include "arm_arch.h"
19
20 unsigned int OPENSSL_armcap_P = 0;
21
22 #if __ARM_MAX_ARCH__<7
23 void OPENSSL_cpuid_setup(void)
24 {
25 }
26
27 uint32_t OPENSSL_rdtsc(void)
28 {
29     return 0;
30 }
31 #else
32 static sigset_t all_masked;
33
34 static sigjmp_buf ill_jmp;
35 static void ill_handler(int sig)
36 {
37     siglongjmp(ill_jmp, sig);
38 }
39
40 /*
41  * Following subroutines could have been inlined, but it's not all
42  * ARM compilers support inline assembler...
43  */
44 void _armv7_neon_probe(void);
45 void _armv8_aes_probe(void);
46 void _armv8_sha1_probe(void);
47 void _armv8_sha256_probe(void);
48 void _armv8_pmull_probe(void);
49 uint32_t _armv7_tick(void);
50
51 uint32_t OPENSSL_rdtsc(void)
52 {
53     if (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_TICK)
54         return _armv7_tick();
55     else
56         return 0;
57 }
58
59 # if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
60 void OPENSSL_cpuid_setup(void) __attribute__ ((constructor));
61 # endif
62 /*
63  * Use a weak reference to getauxval() so we can use it if it is available but
64  * don't break the build if it is not.
65  */
66 # if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2 && defined(__ELF__)
67 extern unsigned long getauxval(unsigned long type) __attribute__ ((weak));
68 # else
69 static unsigned long (*getauxval) (unsigned long) = NULL;
70 # endif
71
72 /*
73  * ARM puts the feature bits for Crypto Extensions in AT_HWCAP2, whereas
74  * AArch64 used AT_HWCAP.
75  */
76 # if defined(__arm__) || defined (__arm)
77 #  define HWCAP                  16
78                                   /* AT_HWCAP */
79 #  define HWCAP_NEON             (1 << 12)
80
81 #  define HWCAP_CE               26
82                                   /* AT_HWCAP2 */
83 #  define HWCAP_CE_AES           (1 << 0)
84 #  define HWCAP_CE_PMULL         (1 << 1)
85 #  define HWCAP_CE_SHA1          (1 << 2)
86 #  define HWCAP_CE_SHA256        (1 << 3)
87 # elif defined(__aarch64__)
88 #  define HWCAP                  16
89                                   /* AT_HWCAP */
90 #  define HWCAP_NEON             (1 << 1)
91
92 #  define HWCAP_CE               HWCAP
93 #  define HWCAP_CE_AES           (1 << 3)
94 #  define HWCAP_CE_PMULL         (1 << 4)
95 #  define HWCAP_CE_SHA1          (1 << 5)
96 #  define HWCAP_CE_SHA256        (1 << 6)
97 # endif
98
99 void OPENSSL_cpuid_setup(void)
100 {
101     const char *e;
102     struct sigaction ill_oact, ill_act;
103     sigset_t oset;
104     static int trigger = 0;
105
106     if (trigger)
107         return;
108     trigger = 1;
109
110     if ((e = getenv("OPENSSL_armcap"))) {
111         OPENSSL_armcap_P = (unsigned int)strtoul(e, NULL, 0);
112         return;
113     }
114
115 # if defined(__APPLE__) && !defined(__aarch64__)
116     /*
117      * Capability probing by catching SIGILL appears to be problematic
118      * on iOS. But since Apple universe is "monocultural", it's actually
119      * possible to simply set pre-defined processor capability mask.
120      */
121     if (1) {
122         OPENSSL_armcap_P = ARMV7_NEON;
123         return;
124     }
125     /*
126      * One could do same even for __aarch64__ iOS builds. It's not done
127      * exclusively for reasons of keeping code unified across platforms.
128      * Unified code works because it never triggers SIGILL on Apple
129      * devices...
130      */
131 # endif
132
133     sigfillset(&all_masked);
134     sigdelset(&all_masked, SIGILL);
135     sigdelset(&all_masked, SIGTRAP);
136     sigdelset(&all_masked, SIGFPE);
137     sigdelset(&all_masked, SIGBUS);
138     sigdelset(&all_masked, SIGSEGV);
139
140     OPENSSL_armcap_P = 0;
141
142     memset(&ill_act, 0, sizeof(ill_act));
143     ill_act.sa_handler = ill_handler;
144     ill_act.sa_mask = all_masked;
145
146     sigprocmask(SIG_SETMASK, &ill_act.sa_mask, &oset);
147     sigaction(SIGILL, &ill_act, &ill_oact);
148
149     if (getauxval != NULL) {
150         if (getauxval(HWCAP) & HWCAP_NEON) {
151             unsigned long hwcap = getauxval(HWCAP_CE);
152
153             OPENSSL_armcap_P |= ARMV7_NEON;
154
155             if (hwcap & HWCAP_CE_AES)
156                 OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_AES;
157
158             if (hwcap & HWCAP_CE_PMULL)
159                 OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_PMULL;
160
161             if (hwcap & HWCAP_CE_SHA1)
162                 OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA1;
163
164             if (hwcap & HWCAP_CE_SHA256)
165                 OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA256;
166         }
167     } else if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
168         _armv7_neon_probe();
169         OPENSSL_armcap_P |= ARMV7_NEON;
170         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
171             _armv8_pmull_probe();
172             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_PMULL | ARMV8_AES;
173         } else if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
174             _armv8_aes_probe();
175             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_AES;
176         }
177         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
178             _armv8_sha1_probe();
179             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA1;
180         }
181         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
182             _armv8_sha256_probe();
183             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA256;
184         }
185     }
186     if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
187         _armv7_tick();
188         OPENSSL_armcap_P |= ARMV7_TICK;
189     }
190
191     sigaction(SIGILL, &ill_oact, NULL);
192     sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, NULL);
193 }
194 #endif