Some pre-POSIX systems don't have unistd.h (but e.g. lib.c).
[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(MSDOS) && (!defined(VMS) || defined(__DECC))
63 #define TIMES
64 #endif
65
66 #include <stdio.h>
67 #ifndef MSDOS
68 #include <openssl/e_os2.h>
69 #include OPENSSL_UNISTD
70 #else
71 #include <io.h>
72 extern void exit();
73 #endif
74 #include <signal.h>
75 #ifndef _IRIX
76 #include <time.h>
77 #endif
78 #ifdef TIMES
79 #include <sys/types.h>
80 #include <sys/times.h>
81 #endif
82
83 /* Depending on the VMS version, the tms structure is perhaps defined.
84    The __TMS macro will show if it was.  If it wasn't defined, we should
85    undefine TIMES, since that tells the rest of the program how things
86    should be handled.                           -- Richard Levitte */
87 #if defined(VMS) && defined(__DECC) && !defined(__TMS)
88 #undef TIMES
89 #endif
90
91 #ifndef TIMES
92 #include <sys/timeb.h>
93 #endif
94
95
96 #if defined(sun) || defined(__ultrix)
97 #define _POSIX_SOURCE
98 #include <limits.h>
99 #include <sys/param.h>
100 #endif
101
102 #include <openssl/des.h>
103 #include "spr.h"
104
105 #define DES_DEFAULT_OPTIONS
106
107 #if !defined(PART1) && !defined(PART2) && !defined(PART3) && !defined(PART4)
108 #define PART1
109 #define PART2
110 #define PART3
111 #define PART4
112 #endif
113
114 #ifdef PART1
115
116 #undef DES_UNROLL
117 #undef DES_RISC1
118 #undef DES_RISC2
119 #undef DES_PTR
120 #undef D_ENCRYPT
121 #define des_encrypt  des_encrypt_u4_cisc_idx
122 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u4_cisc_idx
123 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u4_cisc_idx
124 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u4_cisc_idx
125 #undef HEADER_DES_LOCL_H
126 #include "des_enc.c"
127
128 #define DES_UNROLL
129 #undef DES_RISC1
130 #undef DES_RISC2
131 #undef DES_PTR
132 #undef D_ENCRYPT
133 #undef des_encrypt
134 #undef des_encrypt2
135 #undef des_encrypt3
136 #undef des_decrypt3
137 #define des_encrypt  des_encrypt_u16_cisc_idx
138 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u16_cisc_idx
139 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u16_cisc_idx
140 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u16_cisc_idx
141 #undef HEADER_DES_LOCL_H
142 #include "des_enc.c"
143
144 #undef DES_UNROLL
145 #define DES_RISC1
146 #undef DES_RISC2
147 #undef DES_PTR
148 #undef D_ENCRYPT
149 #undef des_encrypt
150 #undef des_encrypt2
151 #undef des_encrypt3
152 #undef des_decrypt3
153 #define des_encrypt  des_encrypt_u4_risc1_idx
154 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u4_risc1_idx
155 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u4_risc1_idx
156 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u4_risc1_idx
157 #undef HEADER_DES_LOCL_H
158 #include "des_enc.c"
159
160 #endif
161
162 #ifdef PART2
163
164 #undef DES_UNROLL
165 #undef DES_RISC1
166 #define DES_RISC2
167 #undef DES_PTR
168 #undef D_ENCRYPT
169 #undef des_encrypt
170 #undef des_encrypt2
171 #undef des_encrypt3
172 #undef des_decrypt3
173 #define des_encrypt  des_encrypt_u4_risc2_idx
174 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u4_risc2_idx
175 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u4_risc2_idx
176 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u4_risc2_idx
177 #undef HEADER_DES_LOCL_H
178 #include "des_enc.c"
179
180 #define DES_UNROLL
181 #define DES_RISC1
182 #undef DES_RISC2
183 #undef DES_PTR
184 #undef D_ENCRYPT
185 #undef des_encrypt
186 #undef des_encrypt2
187 #undef des_encrypt3
188 #undef des_decrypt3
189 #define des_encrypt  des_encrypt_u16_risc1_idx
190 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u16_risc1_idx
191 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u16_risc1_idx
192 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u16_risc1_idx
193 #undef HEADER_DES_LOCL_H
194 #include "des_enc.c"
195
196 #define DES_UNROLL
197 #undef DES_RISC1
198 #define DES_RISC2
199 #undef DES_PTR
200 #undef D_ENCRYPT
201 #undef des_encrypt
202 #undef des_encrypt2
203 #undef des_encrypt3
204 #undef des_decrypt3
205 #define des_encrypt  des_encrypt_u16_risc2_idx
206 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u16_risc2_idx
207 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u16_risc2_idx
208 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u16_risc2_idx
209 #undef HEADER_DES_LOCL_H
210 #include "des_enc.c"
211
212 #endif
213
214 #ifdef PART3
215
216 #undef DES_UNROLL
217 #undef DES_RISC1
218 #undef DES_RISC2
219 #define DES_PTR
220 #undef D_ENCRYPT
221 #undef des_encrypt
222 #undef des_encrypt2
223 #undef des_encrypt3
224 #undef des_decrypt3
225 #define des_encrypt  des_encrypt_u4_cisc_ptr
226 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u4_cisc_ptr
227 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u4_cisc_ptr
228 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u4_cisc_ptr
229 #undef HEADER_DES_LOCL_H
230 #include "des_enc.c"
231
232 #define DES_UNROLL
233 #undef DES_RISC1
234 #undef DES_RISC2
235 #define DES_PTR
236 #undef D_ENCRYPT
237 #undef des_encrypt
238 #undef des_encrypt2
239 #undef des_encrypt3
240 #undef des_decrypt3
241 #define des_encrypt  des_encrypt_u16_cisc_ptr
242 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u16_cisc_ptr
243 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u16_cisc_ptr
244 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u16_cisc_ptr
245 #undef HEADER_DES_LOCL_H
246 #include "des_enc.c"
247
248 #undef DES_UNROLL
249 #define DES_RISC1
250 #undef DES_RISC2
251 #define DES_PTR
252 #undef D_ENCRYPT
253 #undef des_encrypt
254 #undef des_encrypt2
255 #undef des_encrypt3
256 #undef des_decrypt3
257 #define des_encrypt  des_encrypt_u4_risc1_ptr
258 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u4_risc1_ptr
259 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u4_risc1_ptr
260 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u4_risc1_ptr
261 #undef HEADER_DES_LOCL_H
262 #include "des_enc.c"
263
264 #endif
265
266 #ifdef PART4
267
268 #undef DES_UNROLL
269 #undef DES_RISC1
270 #define DES_RISC2
271 #define DES_PTR
272 #undef D_ENCRYPT
273 #undef des_encrypt
274 #undef des_encrypt2
275 #undef des_encrypt3
276 #undef des_decrypt3
277 #define des_encrypt  des_encrypt_u4_risc2_ptr
278 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u4_risc2_ptr
279 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u4_risc2_ptr
280 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u4_risc2_ptr
281 #undef HEADER_DES_LOCL_H
282 #include "des_enc.c"
283
284 #define DES_UNROLL
285 #define DES_RISC1
286 #undef DES_RISC2
287 #define DES_PTR
288 #undef D_ENCRYPT
289 #undef des_encrypt
290 #undef des_encrypt2
291 #undef des_encrypt3
292 #undef des_decrypt3
293 #define des_encrypt  des_encrypt_u16_risc1_ptr
294 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u16_risc1_ptr
295 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u16_risc1_ptr
296 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u16_risc1_ptr
297 #undef HEADER_DES_LOCL_H
298 #include "des_enc.c"
299
300 #define DES_UNROLL
301 #undef DES_RISC1
302 #define DES_RISC2
303 #define DES_PTR
304 #undef D_ENCRYPT
305 #undef des_encrypt
306 #undef des_encrypt2
307 #undef des_encrypt3
308 #undef des_decrypt3
309 #define des_encrypt  des_encrypt_u16_risc2_ptr
310 #define des_encrypt2 des_encrypt2_u16_risc2_ptr
311 #define des_encrypt3 des_encrypt3_u16_risc2_ptr
312 #define des_decrypt3 des_decrypt3_u16_risc2_ptr
313 #undef HEADER_DES_LOCL_H
314 #include "des_enc.c"
315
316 #endif
317
318 /* The following if from times(3) man page.  It may need to be changed */
319 #ifndef HZ
320 # ifndef CLK_TCK
321 #  ifndef _BSD_CLK_TCK_ /* FreeBSD fix */
322 #   define HZ   100.0
323 #  else /* _BSD_CLK_TCK_ */
324 #   define HZ ((double)_BSD_CLK_TCK_)
325 #  endif
326 # else /* CLK_TCK */
327 #  define HZ ((double)CLK_TCK)
328 # endif
329 #endif
330
331 #define BUFSIZE ((long)1024)
332 long run=0;
333
334 double Time_F(int s);
335 #ifdef SIGALRM
336 #if defined(__STDC__) || defined(sgi)
337 #define SIGRETTYPE void
338 #else
339 #define SIGRETTYPE int
340 #endif
341
342 SIGRETTYPE sig_done(int sig);
343 SIGRETTYPE sig_done(int sig)
344         {
345         signal(SIGALRM,sig_done);
346         run=0;
347 #ifdef LINT
348         sig=sig;
349 #endif
350         }
351 #endif
352
353 #define START   0
354 #define STOP    1
355
356 double Time_F(int s)
357         {
358         double ret;
359 #ifdef TIMES
360         static struct tms tstart,tend;
361
362         if (s == START)
363                 {
364                 times(&tstart);
365                 return(0);
366                 }
367         else
368                 {
369                 times(&tend);
370                 ret=((double)(tend.tms_utime-tstart.tms_utime))/HZ;
371                 return((ret == 0.0)?1e-6:ret);
372                 }
373 #else /* !times() */
374         static struct timeb tstart,tend;
375         long i;
376
377         if (s == START)
378                 {
379                 ftime(&tstart);
380                 return(0);
381                 }
382         else
383                 {
384                 ftime(&tend);
385                 i=(long)tend.millitm-(long)tstart.millitm;
386                 ret=((double)(tend.time-tstart.time))+((double)i)/1000.0;
387                 return((ret == 0.0)?1e-6:ret);
388                 }
389 #endif
390         }
391
392 #ifdef SIGALRM
393 #define print_name(name) fprintf(stderr,"Doing %s's for 10 seconds\n",name); alarm(10);
394 #else
395 #define print_name(name) fprintf(stderr,"Doing %s %ld times\n",name,cb);
396 #endif
397         
398 #define time_it(func,name,index) \
399         print_name(name); \
400         Time_F(START); \
401         for (count=0,run=1; COND(cb); count++) \
402                 { \
403                 unsigned long d[2]; \
404                 func(d,&(sch[0]),DES_ENCRYPT); \
405                 } \
406         tm[index]=Time_F(STOP); \
407         fprintf(stderr,"%ld %s's in %.2f second\n",count,name,tm[index]); \
408         tm[index]=((double)COUNT(cb))/tm[index];
409
410 #define print_it(name,index) \
411         fprintf(stderr,"%s bytes per sec = %12.2f (%5.1fuS)\n",name, \
412                 tm[index]*8,1.0e6/tm[index]);
413
414 int main(int argc, char **argv)
415         {
416         long count;
417         static unsigned char buf[BUFSIZE];
418         static des_cblock key ={0x12,0x34,0x56,0x78,0x9a,0xbc,0xde,0xf0};
419         static des_cblock key2={0x34,0x56,0x78,0x9a,0xbc,0xde,0xf0,0x12};
420         static des_cblock key3={0x56,0x78,0x9a,0xbc,0xde,0xf0,0x12,0x34};
421         des_key_schedule sch,sch2,sch3;
422         double d,tm[16],max=0;
423         int rank[16];
424         char *str[16];
425         int max_idx=0,i,num=0,j;
426 #ifndef SIGALARM
427         long ca,cb,cc,cd,ce;
428 #endif
429
430         for (i=0; i<12; i++)
431                 {
432                 tm[i]=0.0;
433                 rank[i]=0;
434                 }
435
436 #ifndef TIMES
437         fprintf(stderr,"To get the most acurate results, try to run this\n");
438         fprintf(stderr,"program when this computer is idle.\n");
439 #endif
440
441         des_set_key(&key,sch);
442         des_set_key(&key2,sch2);
443         des_set_key(&key3,sch3);
444
445 #ifndef SIGALRM
446         fprintf(stderr,"First we calculate the approximate speed ...\n");
447         des_set_key(&key,sch);
448         count=10;
449         do      {
450                 long i;
451                 unsigned long data[2];
452
453                 count*=2;
454                 Time_F(START);
455                 for (i=count; i; i--)
456                         des_encrypt(data,&(sch[0]),DES_ENCRYPT);
457                 d=Time_F(STOP);
458                 } while (d < 3.0);
459         ca=count;
460         cb=count*3;
461         cc=count*3*8/BUFSIZE+1;
462         cd=count*8/BUFSIZE+1;
463
464         ce=count/20+1;
465 #define COND(d) (count != (d))
466 #define COUNT(d) (d)
467 #else
468 #define COND(c) (run)
469 #define COUNT(d) (count)
470         signal(SIGALRM,sig_done);
471         alarm(10);
472 #endif
473
474 #ifdef PART1
475         time_it(des_encrypt_u4_cisc_idx,  "des_encrypt_u4_cisc_idx  ", 0);
476         time_it(des_encrypt_u16_cisc_idx, "des_encrypt_u16_cisc_idx ", 1);
477         time_it(des_encrypt_u4_risc1_idx, "des_encrypt_u4_risc1_idx ", 2);
478         num+=3;
479 #endif
480 #ifdef PART2
481         time_it(des_encrypt_u16_risc1_idx,"des_encrypt_u16_risc1_idx", 3);
482         time_it(des_encrypt_u4_risc2_idx, "des_encrypt_u4_risc2_idx ", 4);
483         time_it(des_encrypt_u16_risc2_idx,"des_encrypt_u16_risc2_idx", 5);
484         num+=3;
485 #endif
486 #ifdef PART3
487         time_it(des_encrypt_u4_cisc_ptr,  "des_encrypt_u4_cisc_ptr  ", 6);
488         time_it(des_encrypt_u16_cisc_ptr, "des_encrypt_u16_cisc_ptr ", 7);
489         time_it(des_encrypt_u4_risc1_ptr, "des_encrypt_u4_risc1_ptr ", 8);
490         num+=3;
491 #endif
492 #ifdef PART4
493         time_it(des_encrypt_u16_risc1_ptr,"des_encrypt_u16_risc1_ptr", 9);
494         time_it(des_encrypt_u4_risc2_ptr, "des_encrypt_u4_risc2_ptr ",10);
495         time_it(des_encrypt_u16_risc2_ptr,"des_encrypt_u16_risc2_ptr",11);
496         num+=3;
497 #endif
498
499 #ifdef PART1
500         str[0]=" 4  c i";
501         print_it("des_encrypt_u4_cisc_idx  ",0);
502         max=tm[0];
503         max_idx=0;
504         str[1]="16  c i";
505         print_it("des_encrypt_u16_cisc_idx ",1);
506         if (max < tm[1]) { max=tm[1]; max_idx=1; }
507         str[2]=" 4 r1 i";
508         print_it("des_encrypt_u4_risc1_idx ",2);
509         if (max < tm[2]) { max=tm[2]; max_idx=2; }
510 #endif
511 #ifdef PART2
512         str[3]="16 r1 i";
513         print_it("des_encrypt_u16_risc1_idx",3);
514         if (max < tm[3]) { max=tm[3]; max_idx=3; }
515         str[4]=" 4 r2 i";
516         print_it("des_encrypt_u4_risc2_idx ",4);
517         if (max < tm[4]) { max=tm[4]; max_idx=4; }
518         str[5]="16 r2 i";
519         print_it("des_encrypt_u16_risc2_idx",5);
520         if (max < tm[5]) { max=tm[5]; max_idx=5; }
521 #endif
522 #ifdef PART3
523         str[6]=" 4  c p";
524         print_it("des_encrypt_u4_cisc_ptr  ",6);
525         if (max < tm[6]) { max=tm[6]; max_idx=6; }
526         str[7]="16  c p";
527         print_it("des_encrypt_u16_cisc_ptr ",7);
528         if (max < tm[7]) { max=tm[7]; max_idx=7; }
529         str[8]=" 4 r1 p";
530         print_it("des_encrypt_u4_risc1_ptr ",8);
531         if (max < tm[8]) { max=tm[8]; max_idx=8; }
532 #endif
533 #ifdef PART4
534         str[9]="16 r1 p";
535         print_it("des_encrypt_u16_risc1_ptr",9);
536         if (max < tm[9]) { max=tm[9]; max_idx=9; }
537         str[10]=" 4 r2 p";
538         print_it("des_encrypt_u4_risc2_ptr ",10);
539         if (max < tm[10]) { max=tm[10]; max_idx=10; }
540         str[11]="16 r2 p";
541         print_it("des_encrypt_u16_risc2_ptr",11);
542         if (max < tm[11]) { max=tm[11]; max_idx=11; }
543 #endif
544         printf("options    des ecb/s\n");
545         printf("%s %12.2f 100.0%%\n",str[max_idx],tm[max_idx]);
546         d=tm[max_idx];
547         tm[max_idx]= -2.0;
548         max= -1.0;
549         for (;;)
550                 {
551                 for (i=0; i<12; i++)
552                         {
553                         if (max < tm[i]) { max=tm[i]; j=i; }
554                         }
555                 if (max < 0.0) break;
556                 printf("%s %12.2f  %4.1f%%\n",str[j],tm[j],tm[j]/d*100.0);
557                 tm[j]= -2.0;
558                 max= -1.0;
559                 }
560
561         switch (max_idx)
562                 {
563         case 0:
564                 printf("-DDES_DEFAULT_OPTIONS\n");
565                 break;
566         case 1:
567                 printf("-DDES_UNROLL\n");
568                 break;
569         case 2:
570                 printf("-DDES_RISC1\n");
571                 break;
572         case 3:
573                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_RISC1\n");
574                 break;
575         case 4:
576                 printf("-DDES_RISC2\n");
577                 break;
578         case 5:
579                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_RISC2\n");
580                 break;
581         case 6:
582                 printf("-DDES_PTR\n");
583                 break;
584         case 7:
585                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_PTR\n");
586                 break;
587         case 8:
588                 printf("-DDES_RISC1 -DDES_PTR\n");
589                 break;
590         case 9:
591                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_RISC1 -DDES_PTR\n");
592                 break;
593         case 10:
594                 printf("-DDES_RISC2 -DDES_PTR\n");
595                 break;
596         case 11:
597                 printf("-DDES_UNROLL -DDES_RISC2 -DDES_PTR\n");
598                 break;
599                 }
600         exit(0);
601 #if defined(LINT) || defined(MSDOS)
602         return(0);
603 #endif
604         }