dd849d50164d87b5f035c496b520b6be322b8101
[openssl.git] / crypto / bn / expspeed.c
1 /* unused */
2
3 /* crypto/bn/expspeed.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 #define BASENUM 10000
64 #define NUM_START 0
65
66
67 /* determine timings for modexp, gcd, or modular inverse */
68 #undef TEST_EXP
69 #undef TEST_GCD
70 #define TEST_KRON
71 #undef TEST_INV
72
73
74 #undef PROG
75 #define PROG bnspeed_main
76
77 #include <stdio.h>
78 #include <stdlib.h>
79 #include <signal.h>
80 #include <string.h>
81 #include <openssl/crypto.h>
82 #include <openssl/err.h>
83 #include <openssl/rand.h>
84
85 #if !defined(MSDOS) && (!defined(VMS) || defined(__DECC))
86 #define TIMES
87 #endif
88
89 #ifndef _IRIX
90 #include <time.h>
91 #endif
92 #ifdef TIMES
93 #include <sys/types.h>
94 #include <sys/times.h>
95 #endif
96
97 /* Depending on the VMS version, the tms structure is perhaps defined.
98    The __TMS macro will show if it was.  If it wasn't defined, we should
99    undefine TIMES, since that tells the rest of the program how things
100    should be handled.                           -- Richard Levitte */
101 #if defined(VMS) && defined(__DECC) && !defined(__TMS)
102 #undef TIMES
103 #endif
104
105 #ifndef TIMES
106 #include <sys/timeb.h>
107 #endif
108
109 #if defined(sun) || defined(__ultrix)
110 #define _POSIX_SOURCE
111 #include <limits.h>
112 #include <sys/param.h>
113 #endif
114
115 #include <openssl/bn.h>
116 #include <openssl/x509.h>
117
118 /* The following if from times(3) man page.  It may need to be changed */
119 #ifndef HZ
120 # ifndef CLK_TCK
121 #  ifndef _BSD_CLK_TCK_ /* FreeBSD hack */
122 #   define HZ   100.0
123 #  else /* _BSD_CLK_TCK_ */
124 #   define HZ ((double)_BSD_CLK_TCK_)
125 #  endif
126 # else /* CLK_TCK */
127 #  define HZ ((double)CLK_TCK)
128 # endif
129 #endif
130
131 #undef BUFSIZE
132 #define BUFSIZE ((long)1024*8)
133 int run=0;
134
135 static double Time_F(int s);
136 #define START   0
137 #define STOP    1
138
139 static double Time_F(int s)
140         {
141         double ret;
142 #ifdef TIMES
143         static struct tms tstart,tend;
144
145         if (s == START)
146                 {
147                 times(&tstart);
148                 return(0);
149                 }
150         else
151                 {
152                 times(&tend);
153                 ret=((double)(tend.tms_utime-tstart.tms_utime))/HZ;
154                 return((ret < 1e-3)?1e-3:ret);
155                 }
156 #else /* !times() */
157         static struct timeb tstart,tend;
158         long i;
159
160         if (s == START)
161                 {
162                 ftime(&tstart);
163                 return(0);
164                 }
165         else
166                 {
167                 ftime(&tend);
168                 i=(long)tend.millitm-(long)tstart.millitm;
169                 ret=((double)(tend.time-tstart.time))+((double)i)/1000.0;
170                 return((ret < 0.001)?0.001:ret);
171                 }
172 #endif
173         }
174
175 #define NUM_SIZES       7
176 #if NUM_START > NUM_SIZES
177 #   error "NUM_START > NUM_SIZES"
178 #endif
179 static int sizes[NUM_SIZES]={128,256,512,1024,2048,4096,8192};
180 static int mul_c[NUM_SIZES]={8*8*8*8*8*8,8*8*8*8*8,8*8*8*8,8*8*8,8*8,8,1};
181 /*static int sizes[NUM_SIZES]={59,179,299,419,539}; */
182
183 #define RAND_SEED(string) { const char str[] = string; RAND_seed(string, sizeof str); }
184
185 static void genprime_cb(int p, int n, void *arg)
186         {
187         char c='*';
188
189         if (p == 0) c='.';
190         if (p == 1) c='+';
191         if (p == 2) c='*';
192         if (p == 3) c='\n';
193         putc(c, stderr);
194         fflush(stderr);
195         (void)n;
196         (void)arg;
197         }
198
199 void do_mul_exp(BIGNUM *r,BIGNUM *a,BIGNUM *b,BIGNUM *c,BN_CTX *ctx); 
200
201 int main(int argc, char **argv)
202         {
203         BN_CTX *ctx;
204         BIGNUM *a,*b,*c,*r;
205
206         ctx=BN_CTX_new();
207         a=BN_new();
208         b=BN_new();
209         c=BN_new();
210         r=BN_new();
211
212         while (!RAND_status())
213                 /* not enough bits */
214                 RAND_SEED("I demand a manual recount!");
215
216         do_mul_exp(r,a,b,c,ctx);
217         return 0;
218         }
219
220 void do_mul_exp(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BIGNUM *c, BN_CTX *ctx)
221         {
222         int i,k;
223         double tm;
224         long num;
225
226 #if defined(TEST_EXP) + defined(TEST_GCD) + defined(TEST_KRON) + defined(TEST_INV) != 1
227 #  error "choose one test"
228 #endif
229
230 #ifdef TEST_INV
231 #  define C_PRIME
232 #endif
233
234         num=BASENUM;
235         for (i=NUM_START; i<NUM_SIZES; i++)
236                 {
237 #ifdef C_PRIME
238                 if (!BN_generate_prime(c,sizes[i],0,NULL,NULL,genprime_cb,NULL)) goto err;
239                 putc('\n', stderr);
240                 fflush(stderr);
241 #endif
242
243                 Time_F(START);
244                 for (k=0; k<num; k++)
245                         {
246                         if (k%50 == 0) /* Average over num/50 different choices of random numbers. */
247                                 {
248                                 if (!BN_pseudo_rand(a,sizes[i],1,0)) goto err;
249                                 if (!BN_pseudo_rand(b,sizes[i],1,0)) goto err;
250 #ifndef C_PRIME
251                                 if (!BN_pseudo_rand(c,sizes[i],1,1)) goto err;
252 #endif
253                                 }
254 #if defined(TEST_EXP)
255                         if (!BN_mod_exp(r,a,b,c,ctx)) goto err;
256 #elif defined(TEST_GCD)
257                         if (!BN_gcd(r,a,b,ctx)) goto err;
258                         if (!BN_gcd(r,b,c,ctx)) goto err;
259                         if (!BN_gcd(r,c,a,ctx)) goto err;
260 #elif defined(TEST_KRON)
261                         if (-2 == BN_kronecker(a,b,ctx)) goto err;
262                         if (-2 == BN_kronecker(b,c,ctx)) goto err;
263                         if (-2 == BN_kronecker(c,a,ctx)) goto err;
264 #else /* TEST_INV */
265                         if (!BN_mod_inverse(r,a,c,ctx)) goto err;
266                         if (!BN_mod_inverse(r,b,c,ctx)) goto err;
267 #endif
268                         }
269                 tm=Time_F(STOP);
270                 printf(
271 #if defined(TEST_EXP)
272                         "modexp %4d ^ %4d %% %4d"
273 #elif defined(TEST_GCD)
274                         "3*gcd %4d %4d %4d"
275 #elif defined(TEST_KRON)
276                         "3*kronecker %4d %4d %4d"
277 #else /* TEST_INV */
278                         "2*inv %4d %4d mod %4d"
279 #endif
280                         " -> %8.3fms %5.1f (%ld)\n",sizes[i],sizes[i],sizes[i],tm*1000.0/num,tm*mul_c[i]/num, num);
281                 num/=7;
282                 if (num <= 0) num=1;
283                 }
284         return;
285
286  err:
287         ERR_print_errors_fp(stderr);
288         }
289