crypto/sparcv9cap.c

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   8  */
   9
  10 #include <stdio.h>
  11 #include <stdlib.h>
  12 #include <string.h>
  13 #include <setjmp.h>
  14 #include <signal.h>
  15 #include <sys/time.h>
  16 #include <unistd.h>
  17 #include <openssl/bn.h>
  18 #include "internal/cryptlib.h"
  19 #include "bn/bn_local.h"    /* for definition of bn_mul_mont */
  20
  21 #include "sparc_arch.h"
  22
  23 #if defined(__GNUC__) && defined(__linux)
  24 __attribute__ ((visibility("hidden")))
  25 #endif
  26 unsigned int OPENSSL_sparcv9cap_P[2] = { SPARCV9_TICK_PRIVILEGED, 0 };
  27
  28 int bn_mul_mont(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
  29                 const BN_ULONG *np, const BN_ULONG *n0, int num)
  30 {
  31     int bn_mul_mont_vis3(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
  32                          const BN_ULONG *np, const BN_ULONG *n0, int num);
  33     int bn_mul_mont_fpu(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
  34                         const BN_ULONG *np, const BN_ULONG *n0, int num);
  35     int bn_mul_mont_int(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
  36                         const BN_ULONG *np, const BN_ULONG *n0, int num);
  37
  38     if (!(num & 1) && num >= 6) {
  39         if ((num & 15) == 0 && num <= 64 &&
  40             (OPENSSL_sparcv9cap_P[1] & (CFR_MONTMUL | CFR_MONTSQR)) ==
  41             (CFR_MONTMUL | CFR_MONTSQR)) {
  42             typedef int (*bn_mul_mont_f) (BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap,
  43                                           const BN_ULONG *bp,
  44                                           const BN_ULONG *np,
  45                                           const BN_ULONG *n0);
  46             int bn_mul_mont_t4_8(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap,
  47                                  const BN_ULONG *bp, const BN_ULONG *np,
  48                                  const BN_ULONG *n0);
  49             int bn_mul_mont_t4_16(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap,
  50                                   const BN_ULONG *bp, const BN_ULONG *np,
  51                                   const BN_ULONG *n0);
  52             int bn_mul_mont_t4_24(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap,
  53                                   const BN_ULONG *bp, const BN_ULONG *np,
  54                                   const BN_ULONG *n0);
  55             int bn_mul_mont_t4_32(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap,
  56                                   const BN_ULONG *bp, const BN_ULONG *np,
  57                                   const BN_ULONG *n0);
  58             static const bn_mul_mont_f funcs[4] = {
  59                 bn_mul_mont_t4_8, bn_mul_mont_t4_16,
  60                 bn_mul_mont_t4_24, bn_mul_mont_t4_32
  61             };
  62             bn_mul_mont_f worker = funcs[num / 16 - 1];
  63
  64             if ((*worker) (rp, ap, bp, np, n0))
  65                 return 1;
  66             /* retry once and fall back */
  67             if ((*worker) (rp, ap, bp, np, n0))
  68                 return 1;
  69             return bn_mul_mont_vis3(rp, ap, bp, np, n0, num);
  70         }
  71         if ((OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & SPARCV9_VIS3))
  72             return bn_mul_mont_vis3(rp, ap, bp, np, n0, num);
  73         else if (num >= 8 &&
  74                  /*
  75                   * bn_mul_mont_fpu doesn't use FMADD, we just use the
  76                   * flag to detect when FPU path is preferable in cases
  77                   * when current heuristics is unreliable. [it works
  78                   * out because FMADD-capable processors where FPU
  79                   * code path is undesirable are also VIS3-capable and
  80                   * VIS3 code path takes precedence.]
  81                   */
  82                  ( (OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & SPARCV9_FMADD) ||
  83                    (OPENSSL_sparcv9cap_P[0] &
  84                     (SPARCV9_PREFER_FPU | SPARCV9_VIS1)) ==
  85                    (SPARCV9_PREFER_FPU | SPARCV9_VIS1) ))
  86             return bn_mul_mont_fpu(rp, ap, bp, np, n0, num);
  87     }
  88     return bn_mul_mont_int(rp, ap, bp, np, n0, num);
  89 }
  90
  91 unsigned long _sparcv9_rdtick(void);
  92 void _sparcv9_vis1_probe(void);
  93 unsigned long _sparcv9_vis1_instrument(void);
  94 void _sparcv9_vis2_probe(void);
  95 void _sparcv9_fmadd_probe(void);
  96 unsigned long _sparcv9_rdcfr(void);
  97 void _sparcv9_vis3_probe(void);
  98 void _sparcv9_fjaesx_probe(void);
  99 unsigned long _sparcv9_random(void);
 100 size_t _sparcv9_vis1_instrument_bus(unsigned int *, size_t);
 101 size_t _sparcv9_vis1_instrument_bus2(unsigned int *, size_t, size_t);
 102
 103 uint32_t OPENSSL_rdtsc(void)
 104 {
 105     if (OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & SPARCV9_TICK_PRIVILEGED)
 106 #if defined(__sun) && defined(__SVR4)
 107         return gethrtime();
 108 #else
 109         return 0;
 110 #endif
 111     else
 112         return _sparcv9_rdtick();
 113 }
 114
 115 size_t OPENSSL_instrument_bus(unsigned int *out, size_t cnt)
 116 {
 117     if ((OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & (SPARCV9_TICK_PRIVILEGED | SPARCV9_BLK)) ==
 118         SPARCV9_BLK)
 119         return _sparcv9_vis1_instrument_bus(out, cnt);
 120     else
 121         return 0;
 122 }
 123
 124 size_t OPENSSL_instrument_bus2(unsigned int *out, size_t cnt, size_t max)
 125 {
 126     if ((OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & (SPARCV9_TICK_PRIVILEGED | SPARCV9_BLK)) ==
 127         SPARCV9_BLK)
 128         return _sparcv9_vis1_instrument_bus2(out, cnt, max);
 129     else
 130         return 0;
 131 }
 132
 133 static sigjmp_buf common_jmp;
 134 static void common_handler(int sig)
 135 {
 136     siglongjmp(common_jmp, sig);
 137 }
 138
 139 #if defined(__sun) && defined(__SVR4)
 140 # if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
 141 extern unsigned int getisax(unsigned int vec[], unsigned int sz) __attribute__ ((weak));
 142 # elif defined(__SUNPRO_C)
 143 #pragma weak getisax
 144 extern unsigned int getisax(unsigned int vec[], unsigned int sz);
 145 # else
 146 static unsigned int (*getisax) (unsigned int vec[], unsigned int sz) = NULL;
 147 # endif
 148 #endif
 149
 150 void OPENSSL_cpuid_setup(void)
 151 {
 152     char *e;
 153     struct sigaction common_act, ill_oact, bus_oact;
 154     sigset_t all_masked, oset;
 155     static int trigger = 0;
 156
 157     if (trigger)
 158         return;
 159     trigger = 1;
 160
 161     if ((e = getenv("OPENSSL_sparcv9cap"))) {
 162         OPENSSL_sparcv9cap_P[0] = strtoul(e, NULL, 0);
 163         if ((e = strchr(e, ':')))
 164             OPENSSL_sparcv9cap_P[1] = strtoul(e + 1, NULL, 0);
 165         return;
 166     }
 167
 168 #if defined(__sun) && defined(__SVR4)
 169     if (getisax != NULL) {
 170         unsigned int vec[2] = { 0, 0 };
 171
 172         if (getisax (vec,2)) {
 173             if (vec[0]&0x00020) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_VIS1;
 174             if (vec[0]&0x00040) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_VIS2;
 175             if (vec[0]&0x00080) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_BLK;
 176             if (vec[0]&0x00100) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_FMADD;
 177             if (vec[0]&0x00400) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_VIS3;
 178             if (vec[0]&0x01000) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_FJHPCACE;
 179             if (vec[0]&0x02000) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_FJDESX;
 180             if (vec[0]&0x08000) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_IMA;
 181             if (vec[0]&0x10000) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_FJAESX;
 182             if (vec[1]&0x00008) OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_VIS4;
 183
 184             /* reconstruct %cfr copy */
 185             OPENSSL_sparcv9cap_P[1] = (vec[0]>>17)&0x3ff;
 186             OPENSSL_sparcv9cap_P[1] |= (OPENSSL_sparcv9cap_P[1]&CFR_MONTMUL)<<1;
 187             if (vec[0]&0x20000000) OPENSSL_sparcv9cap_P[1] |= CFR_CRC32C;
 188             if (vec[1]&0x00000020) OPENSSL_sparcv9cap_P[1] |= CFR_XMPMUL;
 189             if (vec[1]&0x00000040)
 190                 OPENSSL_sparcv9cap_P[1] |= CFR_XMONTMUL|CFR_XMONTSQR;
 191
 192             /* Some heuristics */
 193             /* all known VIS2-capable CPUs have unprivileged tick counter */
 194             if (OPENSSL_sparcv9cap_P[0]&SPARCV9_VIS2)
 195                 OPENSSL_sparcv9cap_P[0] &= ~SPARCV9_TICK_PRIVILEGED;
 196
 197             OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_PREFER_FPU;
 198
 199             /* detect UltraSPARC-Tx, see sparccpud.S for details... */
 200             if ((OPENSSL_sparcv9cap_P[0]&SPARCV9_VIS1) &&
 201                 _sparcv9_vis1_instrument() >= 12)
 202                 OPENSSL_sparcv9cap_P[0] &= ~(SPARCV9_VIS1 | SPARCV9_PREFER_FPU);
 203         }
 204
 205         if (sizeof(size_t) == 8)
 206             OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_64BIT_STACK;
 207
 208         return;
 209     }
 210 #endif
 211
 212     /* Initial value, fits UltraSPARC-I&II... */
 213     OPENSSL_sparcv9cap_P[0] = SPARCV9_PREFER_FPU | SPARCV9_TICK_PRIVILEGED;
 214
 215     sigfillset(&all_masked);
 216     sigdelset(&all_masked, SIGILL);
 217     sigdelset(&all_masked, SIGTRAP);
 218 # ifdef SIGEMT
 219     sigdelset(&all_masked, SIGEMT);
 220 # endif
 221     sigdelset(&all_masked, SIGFPE);
 222     sigdelset(&all_masked, SIGBUS);
 223     sigdelset(&all_masked, SIGSEGV);
 224     sigprocmask(SIG_SETMASK, &all_masked, &oset);
 225
 226     memset(&common_act, 0, sizeof(common_act));
 227     common_act.sa_handler = common_handler;
 228     common_act.sa_mask = all_masked;
 229
 230     sigaction(SIGILL, &common_act, &ill_oact);
 231     sigaction(SIGBUS, &common_act, &bus_oact); /* T1 fails 16-bit ldda [on
 232                                                 * Linux] */
 233
 234     if (sigsetjmp(common_jmp, 1) == 0) {
 235         _sparcv9_rdtick();
 236         OPENSSL_sparcv9cap_P[0] &= ~SPARCV9_TICK_PRIVILEGED;
 237     }
 238
 239     if (sigsetjmp(common_jmp, 1) == 0) {
 240         _sparcv9_vis1_probe();
 241         OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_VIS1 | SPARCV9_BLK;
 242         /* detect UltraSPARC-Tx, see sparccpud.S for details... */
 243         if (_sparcv9_vis1_instrument() >= 12)
 244             OPENSSL_sparcv9cap_P[0] &= ~(SPARCV9_VIS1 | SPARCV9_PREFER_FPU);
 245         else {
 246             _sparcv9_vis2_probe();
 247             OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_VIS2;
 248         }
 249     }
 250
 251     if (sigsetjmp(common_jmp, 1) == 0) {
 252         _sparcv9_fmadd_probe();
 253         OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_FMADD;
 254     }
 255
 256     /*
 257      * VIS3 flag is tested independently from VIS1, unlike VIS2 that is,
 258      * because VIS3 defines even integer instructions.
 259      */
 260     if (sigsetjmp(common_jmp, 1) == 0) {
 261         _sparcv9_vis3_probe();
 262         OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_VIS3;
 263     }
 264
 265     if (sigsetjmp(common_jmp, 1) == 0) {
 266         _sparcv9_fjaesx_probe();
 267         OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_FJAESX;
 268     }
 269
 270     /*
 271      * In wait for better solution _sparcv9_rdcfr is masked by
 272      * VIS3 flag, because it goes to uninterruptible endless
 273      * loop on UltraSPARC II running Solaris. Things might be
 274      * different on Linux...
 275      */
 276     if ((OPENSSL_sparcv9cap_P[0] & SPARCV9_VIS3) &&
 277         sigsetjmp(common_jmp, 1) == 0) {
 278         OPENSSL_sparcv9cap_P[1] = (unsigned int)_sparcv9_rdcfr();
 279     }
 280
 281     sigaction(SIGBUS, &bus_oact, NULL);
 282     sigaction(SIGILL, &ill_oact, NULL);
 283
 284     sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, NULL);
 285
 286     if (sizeof(size_t) == 8)
 287         OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_64BIT_STACK;
 288 # ifdef __linux
 289     else {
 290         int ret = syscall(340);
 291
 292         if (ret >= 0 && ret & 1)
 293             OPENSSL_sparcv9cap_P[0] |= SPARCV9_64BIT_STACK;
 294     }
 295 # endif
 296 }