b30e70fd2069c28c0ab45254b3f5daff475417dd
[openssl.git] / crypto / bn / bn_opts.c
1 /* unused */
2
3 /* crypto/bn/bn_opts.c */
4 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
5  * All rights reserved.
6  *
7  * This package is an SSL implementation written
8  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
9  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
10  * 
11  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
12  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
13  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
14  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
15  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
16  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
17  * 
18  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
19  * the code are not to be removed.
20  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
21  * as the author of the parts of the library used.
22  * This can be in the form of a textual message at program startup or
23  * in documentation (online or textual) provided with the package.
24  * 
25  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
26  * modification, are permitted provided that the following conditions
27  * are met:
28  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
30  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
31  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
32  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
33  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
34  *    must display the following acknowledgement:
35  *    "This product includes cryptographic software written by
36  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
37  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
38  *    being used are not cryptographic related :-).
39  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
40  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
41  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
42  * 
43  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
44  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
45  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
46  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
47  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
48  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
49  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
50  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
51  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
52  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
53  * SUCH DAMAGE.
54  * 
55  * The licence and distribution terms for any publically available version or
56  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
57  * copied and put under another distribution licence
58  * [including the GNU Public Licence.]
59  */
60
61 /* most of this code has been pilfered from my libdes speed.c program */
62
63 #include <stdio.h>
64 #include <stdlib.h>
65 #include <signal.h>
66 #include <string.h>
67 #include <openssl/crypto.h>
68 #include <openssl/tmdiff.h>
69 #include <openssl/bn.h>
70 #include <openssl/err.h>
71
72 #define DEFAULT_SIZE    512
73 #define DEFAULT_TIME    3
74
75 int verbose=1;
76
77 typedef struct parms_st
78         {
79         char *name;
80         void (*func)();
81         BIGNUM r;
82         BIGNUM a;
83         BIGNUM b;
84         BIGNUM c;
85         BIGNUM low;
86         BN_CTX *ctx;
87         BN_MONT_CTX *mont;
88         int w;
89         } PARMS;
90
91 void do_mul_exp(int num,PARMS *p);
92 void do_mul(int num,PARMS *p);
93 void do_sqr(int num,PARMS *p);
94 void do_mul_low(int num,PARMS *p);
95 void do_mul_high(int num,PARMS *p);
96 void do_from_montgomery(int num,PARMS *p);
97 int time_it(int sec, PARMS *p);
98 void do_it(int sec, PARMS *p);
99
100 #define P_EXP   1
101 #define P_MUL   2
102 #define P_SQR   3
103 #define P_MULL  4
104 #define P_MULH  5
105 #define P_MRED  6
106
107 int main(int argc, char **argv)
108         {
109         PARMS p;
110         BN_MONT_CTX *mont;
111         int size=0,num;
112         char *name;
113         int type=P_EXP;
114
115         mont=BN_MONT_CTX_new();
116         p.mont=NULL;
117         p.ctx=BN_CTX_new();
118         BN_init(&p.r);
119         BN_init(&p.a);
120         BN_init(&p.b);
121         BN_init(&p.c);
122         BN_init(&p.low);
123         p.w=0;
124
125         for (;;)
126                 {
127                 if (argc > 1)
128                         {
129                         if (argv[1][0] == '-')
130                                 {
131                                 switch(argv[1][1])
132                                         {
133                                 case 'e': type=P_EXP; break;
134                                 case 'm': type=P_MUL; break;
135                                 case 's': type=P_SQR; break;
136                                 case 'l': type=P_MULL; break;
137                                 case 'h': type=P_MULH; break;
138                                 case 'r': type=P_MRED; break;
139                                 default:
140                                         fprintf(stderr,"options: -[emslhr]\n");
141                                         exit(1);
142                                         }
143                                 }
144                         else
145                                 {
146                                 size=atoi(argv[1]);
147                                 }
148                         argc--;
149                         argv++;
150                         }
151                 else
152                         break;
153                 }
154         if (size == 0)
155                 size=DEFAULT_SIZE;
156
157         printf("bit size:%5d\n",size);
158
159         BN_rand(&p.a,size,1,0);
160         BN_rand(&p.b,size,1,0);
161         BN_rand(&p.c,size,1,1);
162         BN_mod(&p.a,&p.a,&p.c,p.ctx);
163         BN_mod(&p.b,&p.b,&p.c,p.ctx);
164         p.w=(p.a.top+1)/2;
165
166         BN_mul(&p.low,&p.a,&p.b,p.ctx);
167         p.low.top=p.a.top;
168         
169         switch(type)
170                 {
171         case P_EXP:
172                 p.name="r=a^b%c";
173                 p.func=do_mul_exp;
174                 p.mont=mont;
175                 break;
176         case P_MUL:
177                 p.name="r=a*b";
178                 p.func=do_mul;
179                 break;
180         case P_SQR:
181                 p.name="r=a*a";
182                 p.func=do_sqr;
183                 break;
184         case P_MULL:
185                 p.name="r=low(a*b)";
186                 p.func=do_mul_low;
187                 break;
188         case P_MULH:
189                 p.name="r=high(a*b)";
190                 p.func=do_mul_high;
191                 break;
192         case P_MRED:
193                 p.name="r=montgomery_reduction(a)";
194                 p.func=do_from_montgomery;
195                 p.mont=mont;
196                 break;
197         default:
198                 fprintf(stderr,"options: -[emslhr]\n");
199                 exit(1);
200                 }
201
202         num=time_it(DEFAULT_TIME,&p);
203         do_it(num,&p);
204         }
205
206 void do_it(int num, PARMS *p)
207         {
208         char *start,*end;
209         int i,j,number;
210         double d;
211
212         start=ms_time_new();
213         end=ms_time_new();
214
215         number=BN_num_bits_word((BN_ULONG)BN_num_bits(&(p->c)))-
216                 BN_num_bits_word(BN_BITS2)+2;
217         for (i=number-1; i >=0; i--)
218                 {
219                 if (i == 1) continue;
220                 BN_set_params(i,i,i,1);
221                 if (p->mont != NULL)
222                         BN_MONT_CTX_set(p->mont,&(p->c),p->ctx);
223
224                 printf("Timing %5d (%2d bit) %2d %2d %2d %2d :",
225                         (1<<i)*BN_BITS2,i,
226                                 BN_get_params(0),
227                                 BN_get_params(1),
228                                 BN_get_params(2),
229                                 BN_get_params(3));
230                 fflush(stdout);
231
232                 ms_time_get(start);
233                 p->func(num,p);
234                 ms_time_get(end);
235                 d=ms_time_diff(start,end);
236                 printf("%6.6f sec, or %d in %.4f seconds\n",
237                         (double)d/num,num,d);
238                 }
239         }
240
241 int time_it(int sec, PARMS *p)
242         {
243         char *start,*end;
244         int i,j;
245         double d;
246
247         if (p->mont != NULL)
248                 BN_MONT_CTX_set(p->mont,&(p->c),p->ctx);
249
250         start=ms_time_new();
251         end=ms_time_new();
252
253         i=1;
254         for (;;)
255                 {
256                 if (verbose)
257                         printf("timing %s for %d iterations\n",p->name,i);
258
259                 ms_time_get(start);
260                 p->func(i,p);
261                 ms_time_get(end);
262                 d=ms_time_diff(start,end);
263
264                 if      (d < 0.01) i*=100;
265                 else if (d < 0.1 ) i*=10;
266                 else if (d > (double)sec) break;
267                 else
268                         {
269                         i=(int)(1.0*i*sec/d);
270                         break;
271                         }
272                 }
273         if (verbose)
274                 printf("using %d iterations\n",i);
275         return(i);
276         }
277
278 void do_mul_exp(int num, PARMS *p)
279         {
280         int i;
281
282         for (i=0; i<num; i++)
283                 BN_mod_exp_mont(&(p->r),&(p->a),&(p->b),&(p->c),
284                         p->ctx,p->mont);
285         }
286
287 void do_mul(int num, PARMS *p)
288         {
289         int i;
290
291         for (i=0; i<num; i++)
292                 BN_mul(&(p->r),&(p->a),&(p->b),p->ctx);
293         }
294
295 void do_sqr(int num, PARMS *p)
296         {
297         int i;
298
299         for (i=0; i<num; i++)
300                         BN_sqr(&(p->r),&(p->a),p->ctx);
301         }
302
303 void do_mul_low(int num, PARMS *p)
304         {
305         int i;
306         
307         for (i=0; i<num; i++)
308                 BN_mul_low(&(p->r),&(p->a),&(p->b),p->w,p->ctx);
309         }
310
311 void do_mul_high(int num, PARMS *p)
312         {
313         int i;
314
315         for (i=0; i<num; i++)
316                 BN_mul_low(&(p->r),&(p->a),&(p->b),&(p->low),p->w,p->ctx);
317         }
318
319 void do_from_montgomery(int num, PARMS *p)
320         {
321         int i;
322         
323         for (i=0; i<num; i++)
324                 BN_from_montgomery(&(p->r),&(p->a),p->mont,p->ctx);
325         }
326