Ensure all locks are properly cleaned up
[openssl.git] / crypto / ppccap.c
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3 #include <string.h>
4 #include <setjmp.h>
5 #include <signal.h>
6 #include <unistd.h>
7 #if defined(__linux) || defined(_AIX)
8 # include <sys/utsname.h>
9 #endif
10 #if defined(_AIX53)     /* defined even on post-5.3 */
11 # include <sys/systemcfg.h>
12 # if !defined(__power_set)
13 #  define __power_set(a) (_system_configuration.implementation & (a))
14 # endif
15 #endif
16 #include <openssl/crypto.h>
17 #include <openssl/bn.h>
18
19 #include "ppc_arch.h"
20
21 unsigned int OPENSSL_ppccap_P = 0;
22
23 static sigset_t all_masked;
24
25 #ifdef OPENSSL_BN_ASM_MONT
26 int bn_mul_mont(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
27                 const BN_ULONG *np, const BN_ULONG *n0, int num)
28 {
29     int bn_mul_mont_fpu64(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap,
30                           const BN_ULONG *bp, const BN_ULONG *np,
31                           const BN_ULONG *n0, int num);
32     int bn_mul_mont_int(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
33                         const BN_ULONG *np, const BN_ULONG *n0, int num);
34
35     if (sizeof(size_t) == 4) {
36 # if 1 || (defined(__APPLE__) && defined(__MACH__))
37         if (num >= 8 && (num & 3) == 0 && (OPENSSL_ppccap_P & PPC_FPU64))
38             return bn_mul_mont_fpu64(rp, ap, bp, np, n0, num);
39 # else
40         /*
41          * boundary of 32 was experimentally determined on Linux 2.6.22,
42          * might have to be adjusted on AIX...
43          */
44         if (num >= 32 && (num & 3) == 0 && (OPENSSL_ppccap_P & PPC_FPU64)) {
45             sigset_t oset;
46             int ret;
47
48             sigprocmask(SIG_SETMASK, &all_masked, &oset);
49             ret = bn_mul_mont_fpu64(rp, ap, bp, np, n0, num);
50             sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, NULL);
51
52             return ret;
53         }
54 # endif
55     } else if ((OPENSSL_ppccap_P & PPC_FPU64))
56         /*
57          * this is a "must" on POWER6, but run-time detection is not
58          * implemented yet...
59          */
60         return bn_mul_mont_fpu64(rp, ap, bp, np, n0, num);
61
62     return bn_mul_mont_int(rp, ap, bp, np, n0, num);
63 }
64 #endif
65
66 void sha256_block_p8(void *ctx, const void *inp, size_t len);
67 void sha256_block_ppc(void *ctx, const void *inp, size_t len);
68 void sha256_block_data_order(void *ctx, const void *inp, size_t len)
69 {
70     OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207 ? sha256_block_p8(ctx, inp, len) :
71         sha256_block_ppc(ctx, inp, len);
72 }
73
74 void sha512_block_p8(void *ctx, const void *inp, size_t len);
75 void sha512_block_ppc(void *ctx, const void *inp, size_t len);
76 void sha512_block_data_order(void *ctx, const void *inp, size_t len)
77 {
78     OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207 ? sha512_block_p8(ctx, inp, len) :
79         sha512_block_ppc(ctx, inp, len);
80 }
81
82 void ChaCha20_ctr32_int(unsigned char *out, const unsigned char *inp,
83                         size_t len, const unsigned int key[8],
84                         const unsigned int counter[4]);
85 void ChaCha20_ctr32_vmx(unsigned char *out, const unsigned char *inp,
86                         size_t len, const unsigned int key[8],
87                         const unsigned int counter[4]);
88 void ChaCha20_ctr32(unsigned char *out, const unsigned char *inp,
89                     size_t len, const unsigned int key[8],
90                     const unsigned int counter[4])
91 {
92     OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC
93         ? ChaCha20_ctr32_vmx(out, inp, len, key, counter)
94         : ChaCha20_ctr32_int(out, inp, len, key, counter);
95 }
96
97 void poly1305_init_int(void *ctx, const unsigned char key[16]);
98 void poly1305_blocks(void *ctx, const unsigned char *inp, size_t len,
99                          unsigned int padbit);
100 void poly1305_emit(void *ctx, unsigned char mac[16],
101                        const unsigned int nonce[4]);
102 void poly1305_init_fpu(void *ctx, const unsigned char key[16]);
103 void poly1305_blocks_fpu(void *ctx, const unsigned char *inp, size_t len,
104                          unsigned int padbit);
105 void poly1305_emit_fpu(void *ctx, unsigned char mac[16],
106                        const unsigned int nonce[4]);
107 int poly1305_init(void *ctx, const unsigned char key[16], void *func[2])
108 {
109     if (sizeof(size_t) == 4 && (OPENSSL_ppccap_P & PPC_FPU)) {
110         poly1305_init_fpu(ctx,key);
111         func[0] = poly1305_blocks_fpu;
112         func[1] = poly1305_emit_fpu;
113     } else {
114         poly1305_init_int(ctx,key);
115         func[0] = poly1305_blocks;
116         func[1] = poly1305_emit;
117     }
118     return 1;
119 }
120
121 static sigjmp_buf ill_jmp;
122 static void ill_handler(int sig)
123 {
124     siglongjmp(ill_jmp, sig);
125 }
126
127 void OPENSSL_fpu_probe(void);
128 void OPENSSL_ppc64_probe(void);
129 void OPENSSL_altivec_probe(void);
130 void OPENSSL_crypto207_probe(void);
131
132 /*
133  * Use a weak reference to getauxval() so we can use it if it is available
134  * but don't break the build if it is not. Note that this is *link-time*
135  * feature detection, not *run-time*. In other words if we link with
136  * symbol present, it's expected to be present even at run-time.
137  */
138 #if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2 && defined(__ELF__)
139 extern unsigned long getauxval(unsigned long type) __attribute__ ((weak));
140 #else
141 static unsigned long (*getauxval) (unsigned long) = NULL;
142 #endif
143
144 /* I wish <sys/auxv.h> was universally available */
145 #define HWCAP                   16      /* AT_HWCAP */
146 #define HWCAP_PPC64             (1U << 30)
147 #define HWCAP_ALTIVEC           (1U << 28)
148 #define HWCAP_FPU               (1U << 27)
149 #define HWCAP_POWER6_EXT        (1U << 9)
150 #define HWCAP_VSX               (1U << 7)
151
152 #define HWCAP2                  26      /* AT_HWCAP2 */
153 #define HWCAP_VEC_CRYPTO        (1U << 25)
154 #define HWCAP_ARCH_3_00         (1U << 23)
155
156 # if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
157 __attribute__ ((constructor))
158 # endif
159 void OPENSSL_cpuid_setup(void)
160 {
161     char *e;
162     struct sigaction ill_oact, ill_act;
163     sigset_t oset;
164     static int trigger = 0;
165
166     if (trigger)
167         return;
168     trigger = 1;
169
170     if ((e = getenv("OPENSSL_ppccap"))) {
171         OPENSSL_ppccap_P = strtoul(e, NULL, 0);
172         return;
173     }
174
175     OPENSSL_ppccap_P = 0;
176
177 #if defined(_AIX)
178     OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU;
179
180     if (sizeof(size_t) == 4) {
181         struct utsname uts;
182 # if defined(_SC_AIX_KERNEL_BITMODE)
183         if (sysconf(_SC_AIX_KERNEL_BITMODE) != 64)
184             return;
185 # endif
186         if (uname(&uts) != 0 || atoi(uts.version) < 6)
187             return;
188     }
189
190 # if defined(__power_set)
191     /*
192      * Value used in __power_set is a single-bit 1<<n one denoting
193      * specific processor class. Incidentally 0xffffffff<<n can be
194      * used to denote specific processor and its successors.
195      */
196     if (sizeof(size_t) == 4) {
197         /* In 32-bit case PPC_FPU64 is always fastest [if option] */
198         if (__power_set(0xffffffffU<<13))       /* POWER5 and later */
199             OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU64;
200     } else {
201         /* In 64-bit case PPC_FPU64 is fastest only on POWER6 */
202         if (__power_set(0x1U<<14))              /* POWER6 */
203             OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU64;
204     }
205
206     if (__power_set(0xffffffffU<<14))           /* POWER6 and later */
207         OPENSSL_ppccap_P |= PPC_ALTIVEC;
208
209     if (__power_set(0xffffffffU<<16))           /* POWER8 and later */
210         OPENSSL_ppccap_P |= PPC_CRYPTO207;
211
212     if (__power_set(0xffffffffU<<17))           /* POWER9 and later */
213         OPENSSL_ppccap_P |= PPC_MADD300;
214
215     return;
216 # endif
217 #endif
218
219     if (getauxval != NULL) {
220         unsigned long hwcap = getauxval(HWCAP);
221
222         if (hwcap & HWCAP_FPU) {
223             OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU;
224
225             if (sizeof(size_t) == 4) {
226                 /* In 32-bit case PPC_FPU64 is always fastest [if option] */
227                 if (hwcap & HWCAP_PPC64)
228                     OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU64;
229             } else {
230                 /* In 64-bit case PPC_FPU64 is fastest only on POWER6 */
231                 if (hwcap & HWCAP_POWER6_EXT)
232                     OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU64;
233             }
234         }
235
236         if (hwcap & HWCAP_ALTIVEC) {
237             OPENSSL_ppccap_P |= PPC_ALTIVEC;
238
239             if ((hwcap & HWCAP_VSX) && (getauxval(HWCAP2) & HWCAP_VEC_CRYPTO))
240                 OPENSSL_ppccap_P |= PPC_CRYPTO207;
241         }
242
243         if (hwcap & HWCAP_ARCH_3_00) {
244             OPENSSL_ppccap_P |= PPC_MADD300;
245         }
246
247         return;
248     }
249
250     sigfillset(&all_masked);
251     sigdelset(&all_masked, SIGILL);
252     sigdelset(&all_masked, SIGTRAP);
253 #ifdef SIGEMT
254     sigdelset(&all_masked, SIGEMT);
255 #endif
256     sigdelset(&all_masked, SIGFPE);
257     sigdelset(&all_masked, SIGBUS);
258     sigdelset(&all_masked, SIGSEGV);
259
260     memset(&ill_act, 0, sizeof(ill_act));
261     ill_act.sa_handler = ill_handler;
262     ill_act.sa_mask = all_masked;
263
264     sigprocmask(SIG_SETMASK, &ill_act.sa_mask, &oset);
265     sigaction(SIGILL, &ill_act, &ill_oact);
266
267     if (sigsetjmp(ill_jmp,1) == 0) {
268         OPENSSL_fpu_probe();
269         OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU;
270
271         if (sizeof(size_t) == 4) {
272 #ifdef __linux
273             struct utsname uts;
274             if (uname(&uts) == 0 && strcmp(uts.machine, "ppc64") == 0)
275 #endif
276                 if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
277                     OPENSSL_ppc64_probe();
278                     OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU64;
279                 }
280         } else {
281             /*
282              * Wanted code detecting POWER6 CPU and setting PPC_FPU64
283              */
284         }
285     }
286
287     if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
288         OPENSSL_altivec_probe();
289         OPENSSL_ppccap_P |= PPC_ALTIVEC;
290         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
291             OPENSSL_crypto207_probe();
292             OPENSSL_ppccap_P |= PPC_CRYPTO207;
293         }
294     }
295
296     if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
297         OPENSSL_madd300_probe();
298         OPENSSL_ppccap_P |= PPC_MADD300;
299     }
300
301     sigaction(SIGILL, &ill_oact, NULL);
302     sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, NULL);
303 }