cc75c0719ec2dde9388ad2a74ea2a17385fc8330
[openssl.git] / crypto / armcap.c
1 /*
2  * Copyright 2011-2018 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 # ifdef __aarch64__
50 void _armv8_sha512_probe(void);
51 # endif
52 uint32_t _armv7_tick(void);
53
54 uint32_t OPENSSL_rdtsc(void)
55 {
56     if (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_TICK)
57         return _armv7_tick();
58     else
59         return 0;
60 }
61
62 # if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
63 void OPENSSL_cpuid_setup(void) __attribute__ ((constructor));
64 # endif
65
66 # if defined(__GLIBC__) && defined(__GLIBC_PREREQ)
67 #  if __GLIBC_PREREQ(2, 16)
68 #   include <sys/auxv.h>
69 #   define OSSL_IMPLEMENT_GETAUXVAL
70 #  endif
71 # endif
72
73 /*
74  * ARM puts the feature bits for Crypto Extensions in AT_HWCAP2, whereas
75  * AArch64 used AT_HWCAP.
76  */
77 # if defined(__arm__) || defined (__arm)
78 #  define HWCAP                  16
79                                   /* AT_HWCAP */
80 #  define HWCAP_NEON             (1 << 12)
81
82 #  define HWCAP_CE               26
83                                   /* AT_HWCAP2 */
84 #  define HWCAP_CE_AES           (1 << 0)
85 #  define HWCAP_CE_PMULL         (1 << 1)
86 #  define HWCAP_CE_SHA1          (1 << 2)
87 #  define HWCAP_CE_SHA256        (1 << 3)
88 # elif defined(__aarch64__)
89 #  define HWCAP                  16
90                                   /* AT_HWCAP */
91 #  define HWCAP_NEON             (1 << 1)
92
93 #  define HWCAP_CE               HWCAP
94 #  define HWCAP_CE_AES           (1 << 3)
95 #  define HWCAP_CE_PMULL         (1 << 4)
96 #  define HWCAP_CE_SHA1          (1 << 5)
97 #  define HWCAP_CE_SHA256        (1 << 6)
98 #  define HWCAP_CE_SHA512        (1 << 21)
99 # endif
100
101 void OPENSSL_cpuid_setup(void)
102 {
103     const char *e;
104     struct sigaction ill_oact, ill_act;
105     sigset_t oset;
106     static int trigger = 0;
107
108     if (trigger)
109         return;
110     trigger = 1;
111
112     if ((e = getenv("OPENSSL_armcap"))) {
113         OPENSSL_armcap_P = (unsigned int)strtoul(e, NULL, 0);
114         return;
115     }
116
117 # if defined(__APPLE__) && !defined(__aarch64__)
118     /*
119      * Capability probing by catching SIGILL appears to be problematic
120      * on iOS. But since Apple universe is "monocultural", it's actually
121      * possible to simply set pre-defined processor capability mask.
122      */
123     if (1) {
124         OPENSSL_armcap_P = ARMV7_NEON;
125         return;
126     }
127     /*
128      * One could do same even for __aarch64__ iOS builds. It's not done
129      * exclusively for reasons of keeping code unified across platforms.
130      * Unified code works because it never triggers SIGILL on Apple
131      * devices...
132      */
133 # endif
134
135     OPENSSL_armcap_P = 0;
136
137 # ifdef OSSL_IMPLEMENT_GETAUXVAL
138     if (getauxval(HWCAP) & HWCAP_NEON) {
139         unsigned long hwcap = getauxval(HWCAP_CE);
140
141         OPENSSL_armcap_P |= ARMV7_NEON;
142
143         if (hwcap & HWCAP_CE_AES)
144             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_AES;
145
146         if (hwcap & HWCAP_CE_PMULL)
147             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_PMULL;
148
149         if (hwcap & HWCAP_CE_SHA1)
150             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA1;
151
152         if (hwcap & HWCAP_CE_SHA256)
153             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA256;
154
155 #  ifdef __aarch64__
156         if (hwcap & HWCAP_CE_SHA512)
157             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA512;
158 #  endif
159     }
160 # endif
161
162     sigfillset(&all_masked);
163     sigdelset(&all_masked, SIGILL);
164     sigdelset(&all_masked, SIGTRAP);
165     sigdelset(&all_masked, SIGFPE);
166     sigdelset(&all_masked, SIGBUS);
167     sigdelset(&all_masked, SIGSEGV);
168
169     memset(&ill_act, 0, sizeof(ill_act));
170     ill_act.sa_handler = ill_handler;
171     ill_act.sa_mask = all_masked;
172
173     sigprocmask(SIG_SETMASK, &ill_act.sa_mask, &oset);
174     sigaction(SIGILL, &ill_act, &ill_oact);
175
176     /* If we used getauxval, we already have all the values */
177 # ifndef OSSL_IMPLEMENT_GETAUXVAL
178     if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
179         _armv7_neon_probe();
180         OPENSSL_armcap_P |= ARMV7_NEON;
181         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
182             _armv8_pmull_probe();
183             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_PMULL | ARMV8_AES;
184         } else if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
185             _armv8_aes_probe();
186             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_AES;
187         }
188         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
189             _armv8_sha1_probe();
190             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA1;
191         }
192         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
193             _armv8_sha256_probe();
194             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA256;
195         }
196 #  if defined(__aarch64__) && !defined(__APPLE__)
197         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
198             _armv8_sha512_probe();
199             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA512;
200         }
201 #  endif
202     }
203 # endif
204
205     /* Things that getauxval didn't tell us */
206     if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
207         _armv7_tick();
208         OPENSSL_armcap_P |= ARMV7_TICK;
209     }
210
211     sigaction(SIGILL, &ill_oact, NULL);
212     sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, NULL);
213 }
214 #endif