crypto/armcap.c

   1 /*
   2  * Copyright 2011-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (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 unsigned int OPENSSL_arm_midr = 0;
  22
  23 #if __ARM_MAX_ARCH__<7
  24 void OPENSSL_cpuid_setup(void)
  25 {
  26 }
  27
  28 uint32_t OPENSSL_rdtsc(void)
  29 {
  30     return 0;
  31 }
  32 #else
  33 static sigset_t all_masked;
  34
  35 static sigjmp_buf ill_jmp;
  36 static void ill_handler(int sig)
  37 {
  38     siglongjmp(ill_jmp, sig);
  39 }
  40
  41 /*
  42  * Following subroutines could have been inlined, but it's not all
  43  * ARM compilers support inline assembler...
  44  */
  45 void _armv7_neon_probe(void);
  46 void _armv8_aes_probe(void);
  47 void _armv8_sha1_probe(void);
  48 void _armv8_sha256_probe(void);
  49 void _armv8_pmull_probe(void);
  50 # ifdef __aarch64__
  51 void _armv8_sha512_probe(void);
  52 unsigned int _armv8_cpuid_probe(void);
  53 # endif
  54 uint32_t _armv7_tick(void);
  55
  56 uint32_t OPENSSL_rdtsc(void)
  57 {
  58     if (OPENSSL_armcap_P & ARMV7_TICK)
  59         return _armv7_tick();
  60     else
  61         return 0;
  62 }
  63
  64 # if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
  65 void OPENSSL_cpuid_setup(void) __attribute__ ((constructor));
  66 # endif
  67
  68 # if defined(__GLIBC__) && defined(__GLIBC_PREREQ)
  69 #  if __GLIBC_PREREQ(2, 16)
  70 #   include <sys/auxv.h>
  71 #   define OSSL_IMPLEMENT_GETAUXVAL
  72 #  endif
  73 # endif
  74
  75 /*
  76  * ARM puts the feature bits for Crypto Extensions in AT_HWCAP2, whereas
  77  * AArch64 used AT_HWCAP.
  78  */
  79 # if defined(__arm__) || defined (__arm)
  80 #  define HWCAP                  16
  81                                   /* AT_HWCAP */
  82 #  define HWCAP_NEON             (1 << 12)
  83
  84 #  define HWCAP_CE               26
  85                                   /* AT_HWCAP2 */
  86 #  define HWCAP_CE_AES           (1 << 0)
  87 #  define HWCAP_CE_PMULL         (1 << 1)
  88 #  define HWCAP_CE_SHA1          (1 << 2)
  89 #  define HWCAP_CE_SHA256        (1 << 3)
  90 # elif defined(__aarch64__)
  91 #  define HWCAP                  16
  92                                   /* AT_HWCAP */
  93 #  define HWCAP_NEON             (1 << 1)
  94
  95 #  define HWCAP_CE               HWCAP
  96 #  define HWCAP_CE_AES           (1 << 3)
  97 #  define HWCAP_CE_PMULL         (1 << 4)
  98 #  define HWCAP_CE_SHA1          (1 << 5)
  99 #  define HWCAP_CE_SHA256        (1 << 6)
 100 #  define HWCAP_CPUID            (1 << 11)
 101 #  define HWCAP_CE_SHA512        (1 << 21)
 102 # endif
 103
 104 void OPENSSL_cpuid_setup(void)
 105 {
 106     const char *e;
 107     struct sigaction ill_oact, ill_act;
 108     sigset_t oset;
 109     static int trigger = 0;
 110
 111     if (trigger)
 112         return;
 113     trigger = 1;
 114
 115     if ((e = getenv("OPENSSL_armcap"))) {
 116         OPENSSL_armcap_P = (unsigned int)strtoul(e, NULL, 0);
 117         return;
 118     }
 119
 120 # if defined(__APPLE__) && !defined(__aarch64__)
 121     /*
 122      * Capability probing by catching SIGILL appears to be problematic
 123      * on iOS. But since Apple universe is "monocultural", it's actually
 124      * possible to simply set pre-defined processor capability mask.
 125      */
 126     if (1) {
 127         OPENSSL_armcap_P = ARMV7_NEON;
 128         return;
 129     }
 130     /*
 131      * One could do same even for __aarch64__ iOS builds. It's not done
 132      * exclusively for reasons of keeping code unified across platforms.
 133      * Unified code works because it never triggers SIGILL on Apple
 134      * devices...
 135      */
 136 # endif
 137
 138     OPENSSL_armcap_P = 0;
 139
 140 # ifdef OSSL_IMPLEMENT_GETAUXVAL
 141     if (getauxval(HWCAP) & HWCAP_NEON) {
 142         unsigned long hwcap = getauxval(HWCAP_CE);
 143
 144         OPENSSL_armcap_P |= ARMV7_NEON;
 145
 146         if (hwcap & HWCAP_CE_AES)
 147             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_AES;
 148
 149         if (hwcap & HWCAP_CE_PMULL)
 150             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_PMULL;
 151
 152         if (hwcap & HWCAP_CE_SHA1)
 153             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA1;
 154
 155         if (hwcap & HWCAP_CE_SHA256)
 156             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA256;
 157
 158 #  ifdef __aarch64__
 159         if (hwcap & HWCAP_CE_SHA512)
 160             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA512;
 161
 162         if (hwcap & HWCAP_CPUID)
 163             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_CPUID;
 164 #  endif
 165     }
 166 # endif
 167
 168     sigfillset(&all_masked);
 169     sigdelset(&all_masked, SIGILL);
 170     sigdelset(&all_masked, SIGTRAP);
 171     sigdelset(&all_masked, SIGFPE);
 172     sigdelset(&all_masked, SIGBUS);
 173     sigdelset(&all_masked, SIGSEGV);
 174
 175     memset(&ill_act, 0, sizeof(ill_act));
 176     ill_act.sa_handler = ill_handler;
 177     ill_act.sa_mask = all_masked;
 178
 179     sigprocmask(SIG_SETMASK, &ill_act.sa_mask, &oset);
 180     sigaction(SIGILL, &ill_act, &ill_oact);
 181
 182     /* If we used getauxval, we already have all the values */
 183 # ifndef OSSL_IMPLEMENT_GETAUXVAL
 184     if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
 185         _armv7_neon_probe();
 186         OPENSSL_armcap_P |= ARMV7_NEON;
 187         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
 188             _armv8_pmull_probe();
 189             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_PMULL | ARMV8_AES;
 190         } else if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
 191             _armv8_aes_probe();
 192             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_AES;
 193         }
 194         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
 195             _armv8_sha1_probe();
 196             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA1;
 197         }
 198         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
 199             _armv8_sha256_probe();
 200             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA256;
 201         }
 202 #  if defined(__aarch64__) && !defined(__APPLE__)
 203         if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
 204             _armv8_sha512_probe();
 205             OPENSSL_armcap_P |= ARMV8_SHA512;
 206         }
 207 #  endif
 208     }
 209 # endif
 210
 211     /* Things that getauxval didn't tell us */
 212     if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
 213         _armv7_tick();
 214         OPENSSL_armcap_P |= ARMV7_TICK;
 215     }
 216
 217     sigaction(SIGILL, &ill_oact, NULL);
 218     sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, NULL);
 219
 220 # ifdef __aarch64__
 221     if (OPENSSL_armcap_P & ARMV8_CPUID)
 222         OPENSSL_arm_midr = _armv8_cpuid_probe();
 223 # endif
 224 }
 225 #endif