crypto/armcap.c: detect ARMv8 capabilities [in 32-bit build].
[openssl.git] / crypto / des / des_opts.c
1 /* crypto/des/des_opts.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
3  * All rights reserved.
4  *
5  * This package is an SSL implementation written
6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
8  * 
9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
15  * 
16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
17  * the code are not to be removed.
18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
19  * as the author of the parts of the library used.
20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
22  * 
23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
24  * modification, are permitted provided that the following conditions
25  * are met:
26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
32  *    must display the following acknowledgement:
33  *    "This product includes cryptographic software written by
34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
36  *    being used are not cryptographic related :-).
37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
40  * 
41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
51  * SUCH DAMAGE.
52  * 
53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
55  * copied and put under another distribution licence
56  * [including the GNU Public Licence.]
57  */
58
59 /* define PART1, PART2, PART3 or PART4 to build only with a few of the options.
60  * This is for machines with 64k code segment size restrictions. */
61
62 #if !defined(OPENSSL_SYS_MSDOS) && (!defined(OPENSSL_SYS_VMS) || defined(__DECC)) && !defined(OPENSSL_SYS_MACOSX)
63 #define TIMES
64 #endif
65
66 #include <stdio.h>
67 #ifndef OPENSSL_SYS_MSDOS
68 #include <openssl/e_os2.h>
69 #include OPENSSL_UNISTD
70 #else
71 #include <io.h>
72 extern void exit();
73 #endif
74
75 #ifndef OPENSSL_SYS_NETWARE
76 #include <signal.h>
77 #endif
78
79 #ifndef _IRIX
80 #include <time.h>
81 #endif
82 #ifdef TIMES
83 #include <sys/types.h>
84 #include <sys/times.h>
85 #endif
86
87 /* Depending on the VMS version, the tms structure is perhaps defined.
88    The __TMS macro will show if it was.  If it wasn't defined, we should
89    undefine TIMES, since that tells the rest of the program how things
90    should be handled.                           -- Richard Levitte */
91 #if defined(OPENSSL_SYS_VMS_DECC) && !defined(__TMS)
92 #undef TIMES
93 #endif
94
95 #ifndef TIMES
96 #include <sys/timeb.h>
97 #endif
98
99
100 #if defined(sun) || defined(__ultrix)
101 #define _POSIX_SOURCE
102 #include <limits.h>
103 #include <sys/param.h>
104 #endif
105
106 #include <openssl/des.h>
107 #include "spr.h"
108
109 #define DES_DEFAULT_OPTIONS
110
111 #if !defined(PART1) && !defined(PART2) && !defined(PART3) && !defined(PART4)
112 #define PART1
113 #define PART2
114 #define PART3
115 #define PART4
116 #endif
117
118 #ifdef PART1
119
120 #undef DES_UNROLL
121 #undef DES_RISC1
122 #undef DES_RISC2
123 #undef DES_PTR
124 #undef D_ENCRYPT
125 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u4_cisc_idx
126 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u4_cisc_idx
127 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u4_cisc_idx
128 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u4_cisc_idx
129 #undef HEADER_DES_LOCL_H
130 #include "des_enc.c"
131
132 #define DES_UNROLL
133 #undef DES_RISC1
134 #undef DES_RISC2
135 #undef DES_PTR
136 #undef D_ENCRYPT
137 #undef DES_encrypt1
138 #undef DES_encrypt2
139 #undef DES_encrypt3
140 #undef DES_decrypt3
141 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u16_cisc_idx
142 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u16_cisc_idx
143 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u16_cisc_idx
144 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u16_cisc_idx
145 #undef HEADER_DES_LOCL_H
146 #include "des_enc.c"
147
148 #undef DES_UNROLL
149 #define DES_RISC1
150 #undef DES_RISC2
151 #undef DES_PTR
152 #undef D_ENCRYPT
153 #undef DES_encrypt1
154 #undef DES_encrypt2
155 #undef DES_encrypt3
156 #undef DES_decrypt3
157 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u4_risc1_idx
158 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u4_risc1_idx
159 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u4_risc1_idx
160 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u4_risc1_idx
161 #undef HEADER_DES_LOCL_H
162 #include "des_enc.c"
163
164 #endif
165
166 #ifdef PART2
167
168 #undef DES_UNROLL
169 #undef DES_RISC1
170 #define DES_RISC2
171 #undef DES_PTR
172 #undef D_ENCRYPT
173 #undef DES_encrypt1
174 #undef DES_encrypt2
175 #undef DES_encrypt3
176 #undef DES_decrypt3
177 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u4_risc2_idx
178 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u4_risc2_idx
179 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u4_risc2_idx
180 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u4_risc2_idx
181 #undef HEADER_DES_LOCL_H
182 #include "des_enc.c"
183
184 #define DES_UNROLL
185 #define DES_RISC1
186 #undef DES_RISC2
187 #undef DES_PTR
188 #undef D_ENCRYPT
189 #undef DES_encrypt1
190 #undef DES_encrypt2
191 #undef DES_encrypt3
192 #undef DES_decrypt3
193 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u16_risc1_idx
194 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u16_risc1_idx
195 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u16_risc1_idx
196 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u16_risc1_idx
197 #undef HEADER_DES_LOCL_H
198 #include "des_enc.c"
199
200 #define DES_UNROLL
201 #undef DES_RISC1
202 #define DES_RISC2
203 #undef DES_PTR
204 #undef D_ENCRYPT
205 #undef DES_encrypt1
206 #undef DES_encrypt2
207 #undef DES_encrypt3
208 #undef DES_decrypt3
209 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u16_risc2_idx
210 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u16_risc2_idx
211 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u16_risc2_idx
212 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u16_risc2_idx
213 #undef HEADER_DES_LOCL_H
214 #include "des_enc.c"
215
216 #endif
217
218 #ifdef PART3
219
220 #undef DES_UNROLL
221 #undef DES_RISC1
222 #undef DES_RISC2
223 #define DES_PTR
224 #undef D_ENCRYPT
225 #undef DES_encrypt1
226 #undef DES_encrypt2
227 #undef DES_encrypt3
228 #undef DES_decrypt3
229 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u4_cisc_ptr
230 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u4_cisc_ptr
231 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u4_cisc_ptr
232 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u4_cisc_ptr
233 #undef HEADER_DES_LOCL_H
234 #include "des_enc.c"
235
236 #define DES_UNROLL
237 #undef DES_RISC1
238 #undef DES_RISC2
239 #define DES_PTR
240 #undef D_ENCRYPT
241 #undef DES_encrypt1
242 #undef DES_encrypt2
243 #undef DES_encrypt3
244 #undef DES_decrypt3
245 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u16_cisc_ptr
246 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u16_cisc_ptr
247 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u16_cisc_ptr
248 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u16_cisc_ptr
249 #undef HEADER_DES_LOCL_H
250 #include "des_enc.c"
251
252 #undef DES_UNROLL
253 #define DES_RISC1
254 #undef DES_RISC2
255 #define DES_PTR
256 #undef D_ENCRYPT
257 #undef DES_encrypt1
258 #undef DES_encrypt2
259 #undef DES_encrypt3
260 #undef DES_decrypt3
261 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u4_risc1_ptr
262 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u4_risc1_ptr
263 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u4_risc1_ptr
264 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u4_risc1_ptr
265 #undef HEADER_DES_LOCL_H
266 #include "des_enc.c"
267
268 #endif
269
270 #ifdef PART4
271
272 #undef DES_UNROLL
273 #undef DES_RISC1
274 #define DES_RISC2
275 #define DES_PTR
276 #undef D_ENCRYPT
277 #undef DES_encrypt1
278 #undef DES_encrypt2
279 #undef DES_encrypt3
280 #undef DES_decrypt3
281 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u4_risc2_ptr
282 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u4_risc2_ptr
283 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u4_risc2_ptr
284 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u4_risc2_ptr
285 #undef HEADER_DES_LOCL_H
286 #include "des_enc.c"
287
288 #define DES_UNROLL
289 #define DES_RISC1
290 #undef DES_RISC2
291 #define DES_PTR
292 #undef D_ENCRYPT
293 #undef DES_encrypt1
294 #undef DES_encrypt2
295 #undef DES_encrypt3
296 #undef DES_decrypt3
297 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u16_risc1_ptr
298 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u16_risc1_ptr
299 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u16_risc1_ptr
300 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u16_risc1_ptr
301 #undef HEADER_DES_LOCL_H
302 #include "des_enc.c"
303
304 #define DES_UNROLL
305 #undef DES_RISC1
306 #define DES_RISC2
307 #define DES_PTR
308 #undef D_ENCRYPT
309 #undef DES_encrypt1
310 #undef DES_encrypt2
311 #undef DES_encrypt3
312 #undef DES_decrypt3
313 #define DES_encrypt1 des_encrypt_u16_risc2_ptr
314 #define DES_encrypt2 des_encrypt2_u16_risc2_ptr
315 #define DES_encrypt3 des_encrypt3_u16_risc2_ptr
316 #define DES_decrypt3 des_decrypt3_u16_risc2_ptr
317 #undef HEADER_DES_LOCL_H
318 #include "des_enc.c"
319
320 #endif
321
322 /* The following if from times(3) man page.  It may need to be changed */
323 #ifndef HZ
324 # ifndef CLK_TCK
325 #  ifndef _BSD_CLK_TCK_ /* FreeBSD fix */
326 #   define HZ   100.0
327 #  else /* _BSD_CLK_TCK_ */
328 #   define HZ ((double)_BSD_CLK_TCK_)
329 #  endif
330 # else /* CLK_TCK */
331 #  define HZ ((double)CLK_TCK)
332 # endif
333 #endif
334
335 #define BUFSIZE ((long)1024)
336 long run=0;
337
338 double Time_F(int s);
339 #ifdef SIGALRM
340 #if defined(__STDC__) || defined(sgi)
341 #define SIGRETTYPE void
342 #else
343 #define SIGRETTYPE int
344 #endif
345
346 SIGRETTYPE sig_done(int sig);
347 SIGRETTYPE sig_done(int sig)
348         {
349         signal(SIGALRM,sig_done);
350         run=0;
351 #ifdef LINT
352         sig=sig;
353 #endif
354         }
355 #endif
356
357 #define START   0
358 #define STOP    1
359
360 double Time_F(int s)
361         {
362         double ret;
363 #ifdef TIMES
364         static struct tms tstart,tend;
365
366         if (s == START)
367                 {
368                 times(&tstart);
369                 return(0);
370                 }
371         else
372                 {
373                 times(&tend);
374                 ret=((double)(tend.tms_utime-tstart.tms_utime))/HZ;
375                 return((ret == 0.0)?1e-6:ret);
376                 }
377 #else /* !times() */
378         static struct timeb tstart,tend;
379         long i;
380
381         if (s == START)
382                 {
383                 ftime(&tstart);
384                 return(0);
385                 }
386         else
387                 {
388                 ftime(&tend);
389                 i=(long)tend.millitm-(long)tstart.millitm;
390                 ret=((double)(tend.time-tstart.time))+((double)i)/1000.0;
391                 return((ret == 0.0)?1e-6:ret);
392                 }
393 #endif
394         }
395
396 #ifdef SIGALRM
397 #define print_name(name) fprintf(stderr,"Doing %s's for 10 seconds\n",name); alarm(10);
398 #else
399 #define print_name(name) fprintf(stderr,"Doing %s %ld times\n",name,cb);
400 #endif
401         
402 #define time_it(func,name,index) \
403         print_name(name); \
404         Time_F(START); \
405         for (count=0,run=1; COND(cb); count++) \
406                 { \
407                 unsigned long d[2]; \
408                 func(d,&sch,DES_ENCRYPT); \
409                 } \
410         tm[index]=Time_F(STOP); \
411         fprintf(stderr,"%ld %s's in %.2f second\n",count,name,tm[index]); \
412         tm[index]=((double)COUNT(cb))/tm[index];
413
414 #define print_it(name,index) \
415         fprintf(stderr,"%s bytes per sec = %12.2f (%5.1fuS)\n",name, \
416                 tm[index]*8,1.0e6/tm[index]);
417
418 int main(int argc, char **argv)
419         {
420         long count;
421         static unsigned char buf[BUFSIZE];
422         static DES_cblock key ={0x12,0x34,0x56,0x78,0x9a,0xbc,0xde,0xf0};
423         static DES_cblock key2={0x34,0x56,0x78,0x9a,0xbc,0xde,0xf0,0x12};
424         static DES_cblock key3={0x56,0x78,0x9a,0xbc,0xde,0xf0,0x12,0x34};
425         DES_key_schedule sch,sch2,sch3;
426         double d,tm[16],max=0;
427         int rank[16];
428         char *str[16];
429         int max_idx=0,i,num=0,j;
430 #ifndef SIGALARM
431         long ca,cb,cc,cd,ce;
432 #endif
433
434         for (i=0; i<12; i++)
435                 {
436                 tm[i]=0.0;
437                 rank[i]=0;
438                 }
439
440 #ifndef TIMES
441         fprintf(stderr,"To get the most accurate results, try to run this\n");
442         fprintf(stderr,"program when this computer is idle.\n");
443 #endif
444
445         DES_set_key_unchecked(&key,&sch);
446         DES_set_key_unchecked(&key2,&sch2);
447         DES_set_key_unchecked(&key3,&sch3);
448
449 #ifndef SIGALRM
450         fprintf(stderr,"First we calculate the approximate speed ...\n");
451         DES_set_key_unchecked(&key,sch);
452         count=10;
453         do      {
454                 long i;
455                 unsigned long data[2];
456
457                 count*=2;
458                 Time_F(START);
459                 for (i=count; i; i--)
460                         DES_encrypt1(data,&(sch[0]),DES_ENCRYPT);
461                 d=Time_F(STOP);
462                 } while (d < 3.0);
463         ca=count;
464         cb=count*3;
465         cc=count*3*8/BUFSIZE+1;
466         cd=count*8/BUFSIZE+1;
467
468         ce=count/20+1;
469 #define COND(d) (count != (d))
470 #define COUNT(d) (d)
471 #else
472 #define COND(c) (run)
473 #define COUNT(d) (count)
474         signal(SIGALRM,sig_done);
475         alarm(10);
476 #endif
477
478 #ifdef PART1
479         time_it(des_encrypt_u4_cisc_idx,  "des_encrypt_u4_cisc_idx  ", 0);
480         time_it(des_encrypt_u16_cisc_idx, "des_encrypt_u16_cisc_idx ", 1);
481         time_it(des_encrypt_u4_risc1_idx, "des_encrypt_u4_risc1_idx ", 2);
482         num+=3;
483 #endif
484 #ifdef PART2
485         time_it(des_encrypt_u16_risc1_idx,"des_encrypt_u16_risc1_idx", 3);
486         time_it(des_encrypt_u4_risc2_idx, "des_encrypt_u4_risc2_idx ", 4);
487         time_it(des_encrypt_u16_risc2_idx,"des_encrypt_u16_risc2_idx", 5);
488         num+=3;
489 #endif
490 #ifdef PART3
491         time_it(des_encrypt_u4_cisc_ptr,  "des_encrypt_u4_cisc_ptr  ", 6);
492         time_it(des_encrypt_u16_cisc_ptr, "des_encrypt_u16_cisc_ptr ", 7);
493         time_it(des_encrypt_u4_risc1_ptr, "des_encrypt_u4_risc1_ptr ", 8);
494         num+=3;
495 #endif
496 #ifdef PART4
497         time_it(des_encrypt_u16_risc1_ptr,"des_encrypt_u16_risc1_ptr", 9);
498         time_it(des_encrypt_u4_risc2_ptr, "des_encrypt_u4_risc2_ptr ",10);
499         time_it(des_encrypt_u16_risc2_ptr,"des_encrypt_u16_risc2_ptr",11);
500         num+=3;
501 #endif
502
503 #ifdef PART1
504         str[0]=" 4  c i";
505         print_it("des_encrypt_u4_cisc_idx  ",0);
506         max=tm[0];
507         max_idx=0;
508         str[1]="16  c i";
509         print_it("des_encrypt_u16_cisc_idx ",1);
510         if (max < tm[1]) { max=tm[1]; max_idx=1; }
511         str[2]=" 4 r1 i";
512         print_it("des_encrypt_u4_risc1_idx ",2);
513         if (max < tm[2]) { max=tm[2]; max_idx=2; }
514 #endif
515 #ifdef PART2
516         str[3]="16 r1 i";
517         print_it("des_encrypt_u16_risc1_idx",3);
518         if (max < tm[3]) { max=tm[3]; max_idx=3; }
519         str[4]=" 4 r2 i";
520         print_it("des_encrypt_u4_risc2_idx ",4);
521         if (max < tm[4]) { max=tm[4]; max_idx=4; }
522         str[5]="16 r2 i";
523         print_it("des_encrypt_u16_risc2_idx",5);
524         if (max < tm[5]) { max=tm[5]; max_idx=5; }
525 #endif
526 #ifdef PART3
527         str[6]=" 4  c p";
528         print_it("des_encrypt_u4_cisc_ptr  ",6);
529         if (max < tm[6]) { max=tm[6]; max_idx=6; }
530         str[7]="16  c p";
531         print_it("des_encrypt_u16_cisc_ptr ",7);
532         if (max < tm[7]) { max=tm[7]; max_idx=7; }
533         str[8]=" 4 r1 p";
534         print_it("des_encrypt_u4_risc1_ptr ",8);
535         if (max < tm[8]) { max=tm[8]; max_idx=8; }
536 #endif
537 #ifdef PART4
538         str[9]="16 r1 p";
539         print_it("des_encrypt_u16_risc1_ptr",9);
540         if (max < tm[9]) { max=tm[9]; max_idx=9; }
541         str[10]=" 4 r2 p";
542         print_it("des_encrypt_u4_risc2_ptr ",10);
543         if (max < tm[10]) { max=tm[10]; max_idx=10; }
544         str[11]="16 r2 p";
545         print_it("des_encrypt_u16_risc2_ptr",11);
546         if (max < tm[11]) { max=tm[11]; max_idx=11; }
547 #endif
548         printf("options    des ecb/s\n");
549         printf("%s %12.2f 100.0%%\n",str[max_idx],tm[max_idx]);
550         d=tm[max_idx];
551         tm[max_idx]= -2.0;
552         max= -1.0;
553         for (;;)
554                 {
555                 for (i=0; i<12; i++)
556                         {
557                         if (max < tm[i]) { max=tm[i]; j=i; }
558                         }
559                 if (max < 0.0) break;
560                 printf("%s %12.2f  %4.1f%%\n",str[j],tm[j],tm[j]/d*100.0);
561                 tm[j]= -2.0;
562                 max= -1.0;
563                 }
564
565         switch (max_idx)
566                 {
567         case 0:
568                 printf("-DDES_DEFAULT_OPTIONS\n");
569                 break;
570         case 1:
571                 printf("-DDES_UNROLL\n");
572                 break;
573         case 2:
574                 printf("-DDES_RISC1\n");
575                 break;
576         case 3:
577                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_RISC1\n");
578                 break;
579         case 4:
580                 printf("-DDES_RISC2\n");
581                 break;
582         case 5:
583                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_RISC2\n");
584                 break;
585         case 6:
586                 printf("-DDES_PTR\n");
587                 break;
588         case 7:
589                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_PTR\n");
590                 break;
591         case 8:
592                 printf("-DDES_RISC1 -DDES_PTR\n");
593                 break;
594         case 9:
595                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_RISC1 -DDES_PTR\n");
596                 break;
597         case 10:
598                 printf("-DDES_RISC2 -DDES_PTR\n");
599                 break;
600         case 11:
601                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_RISC2 -DDES_PTR\n");
602                 break;
603                 }
604         exit(0);
605 #if defined(LINT) || defined(OPENSSL_SYS_MSDOS)
606         return(0);
607 #endif
608         }