PPC: Try out if mftb works before using it
[openssl.git] / crypto / ppccap.c
index 28cfa199e5297092688147510e7bd8f06458819c..70829e4c0e025a2e9438c6f140a92ee10594f5bc 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
- * Copyright 2009-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright 2009-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
- * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
+ * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
  * in the file LICENSE in the source distribution or at
  * https://www.openssl.org/source/license.html
 #  define __power_set(a) (_system_configuration.implementation & (a))
 # endif
 #endif
+#if defined(__APPLE__) && defined(__MACH__)
+# include <sys/types.h>
+# include <sys/sysctl.h>
+#endif
 #include <openssl/crypto.h>
 #include <openssl/bn.h>
+#include <internal/cryptlib.h>
+#include <internal/chacha.h>
+#include "bn/bn_lcl.h"
 
 #include "ppc_arch.h"
 
@@ -35,38 +42,24 @@ static sigset_t all_masked;
 int bn_mul_mont(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
                 const BN_ULONG *np, const BN_ULONG *n0, int num)
 {
-    int bn_mul_mont_fpu64(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap,
-                          const BN_ULONG *bp, const BN_ULONG *np,
-                          const BN_ULONG *n0, int num);
     int bn_mul_mont_int(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
                         const BN_ULONG *np, const BN_ULONG *n0, int num);
+    int bn_mul4x_mont_int(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
+                          const BN_ULONG *np, const BN_ULONG *n0, int num);
 
-    if (sizeof(size_t) == 4) {
-# if 1 || (defined(__APPLE__) && defined(__MACH__))
-        if (num >= 8 && (num & 3) == 0 && (OPENSSL_ppccap_P & PPC_FPU64))
-            return bn_mul_mont_fpu64(rp, ap, bp, np, n0, num);
-# else
-        /*
-         * boundary of 32 was experimentally determined on Linux 2.6.22,
-         * might have to be adjusted on AIX...
-         */
-        if (num >= 32 && (num & 3) == 0 && (OPENSSL_ppccap_P & PPC_FPU64)) {
-            sigset_t oset;
-            int ret;
-
-            sigprocmask(SIG_SETMASK, &all_masked, &oset);
-            ret = bn_mul_mont_fpu64(rp, ap, bp, np, n0, num);
-            sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, NULL);
-
-            return ret;
-        }
-# endif
-    } else if ((OPENSSL_ppccap_P & PPC_FPU64))
-        /*
-         * this is a "must" on POWER6, but run-time detection is not
-         * implemented yet...
-         */
-        return bn_mul_mont_fpu64(rp, ap, bp, np, n0, num);
+    if (num < 4)
+        return 0;
+
+    if ((num & 3) == 0)
+        return bn_mul4x_mont_int(rp, ap, bp, np, n0, num);
+
+    /*
+     * There used to be [optional] call to bn_mul_mont_fpu64 here,
+     * but above subroutine is faster on contemporary processors.
+     * Formulation means that there might be old processors where
+     * FPU code path would be faster, POWER6 perhaps, but there was
+     * no opportunity to figure it out...
+     */
 
     return bn_mul_mont_int(rp, ap, bp, np, n0, num);
 }
@@ -74,6 +67,7 @@ int bn_mul_mont(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp,
 
 void sha256_block_p8(void *ctx, const void *inp, size_t len);
 void sha256_block_ppc(void *ctx, const void *inp, size_t len);
+void sha256_block_data_order(void *ctx, const void *inp, size_t len);
 void sha256_block_data_order(void *ctx, const void *inp, size_t len)
 {
     OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207 ? sha256_block_p8(ctx, inp, len) :
@@ -82,6 +76,7 @@ void sha256_block_data_order(void *ctx, const void *inp, size_t len)
 
 void sha512_block_p8(void *ctx, const void *inp, size_t len);
 void sha512_block_ppc(void *ctx, const void *inp, size_t len);
+void sha512_block_data_order(void *ctx, const void *inp, size_t len);
 void sha512_block_data_order(void *ctx, const void *inp, size_t len)
 {
     OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207 ? sha512_block_p8(ctx, inp, len) :
@@ -95,13 +90,18 @@ void ChaCha20_ctr32_int(unsigned char *out, const unsigned char *inp,
 void ChaCha20_ctr32_vmx(unsigned char *out, const unsigned char *inp,
                         size_t len, const unsigned int key[8],
                         const unsigned int counter[4]);
+void ChaCha20_ctr32_vsx(unsigned char *out, const unsigned char *inp,
+                        size_t len, const unsigned int key[8],
+                        const unsigned int counter[4]);
 void ChaCha20_ctr32(unsigned char *out, const unsigned char *inp,
                     size_t len, const unsigned int key[8],
                     const unsigned int counter[4])
 {
-    OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC
-        ? ChaCha20_ctr32_vmx(out, inp, len, key, counter)
-        : ChaCha20_ctr32_int(out, inp, len, key, counter);
+    OPENSSL_ppccap_P & PPC_CRYPTO207
+        ? ChaCha20_ctr32_vsx(out, inp, len, key, counter)
+        : OPENSSL_ppccap_P & PPC_ALTIVEC
+            ? ChaCha20_ctr32_vmx(out, inp, len, key, counter)
+            : ChaCha20_ctr32_int(out, inp, len, key, counter);
 }
 #endif
 
@@ -116,16 +116,17 @@ void poly1305_blocks_fpu(void *ctx, const unsigned char *inp, size_t len,
                          unsigned int padbit);
 void poly1305_emit_fpu(void *ctx, unsigned char mac[16],
                        const unsigned int nonce[4]);
+int poly1305_init(void *ctx, const unsigned char key[16], void *func[2]);
 int poly1305_init(void *ctx, const unsigned char key[16], void *func[2])
 {
     if (sizeof(size_t) == 4 && (OPENSSL_ppccap_P & PPC_FPU)) {
         poly1305_init_fpu(ctx, key);
-        func[0] = poly1305_blocks_fpu;
-        func[1] = poly1305_emit_fpu;
+        func[0] = (void*)(uintptr_t)poly1305_blocks_fpu;
+        func[1] = (void*)(uintptr_t)poly1305_emit_fpu;
     } else {
         poly1305_init_int(ctx, key);
-        func[0] = poly1305_blocks;
-        func[1] = poly1305_emit;
+        func[0] = (void*)(uintptr_t)poly1305_blocks;
+        func[1] = (void*)(uintptr_t)poly1305_emit;
     }
     return 1;
 }
@@ -167,16 +168,50 @@ void OPENSSL_altivec_probe(void);
 void OPENSSL_crypto207_probe(void);
 void OPENSSL_madd300_probe(void);
 
-/*
- * Use a weak reference to getauxval() so we can use it if it is available
- * but don't break the build if it is not. Note that this is *link-time*
- * feature detection, not *run-time*. In other words if we link with
- * symbol present, it's expected to be present even at run-time.
- */
-#if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2 && defined(__ELF__)
-extern unsigned long getauxval(unsigned long type) __attribute__ ((weak));
-#else
-static unsigned long (*getauxval) (unsigned long) = NULL;
+long OPENSSL_rdtsc_mftb(void);
+long OPENSSL_rdtsc_mfspr268(void);
+
+uint32_t OPENSSL_rdtsc(void)
+{
+    if (OPENSSL_ppccap_P & PPC_MFTB)
+        return OPENSSL_rdtsc_mftb();
+    else if (OPENSSL_ppccap_P & PPC_MFSPR268)
+        return OPENSSL_rdtsc_mfspr268();
+    else
+        return 0;
+}
+
+size_t OPENSSL_instrument_bus_mftb(unsigned int *, size_t);
+size_t OPENSSL_instrument_bus_mfspr268(unsigned int *, size_t);
+
+size_t OPENSSL_instrument_bus(unsigned int *out, size_t cnt)
+{
+    if (OPENSSL_ppccap_P & PPC_MFTB)
+        return OPENSSL_instrument_bus_mftb(out, cnt);
+    else if (OPENSSL_ppccap_P & PPC_MFSPR268)
+        return OPENSSL_instrument_bus_mfspr268(out, cnt);
+    else
+        return 0;
+}
+
+size_t OPENSSL_instrument_bus2_mftb(unsigned int *, size_t, size_t);
+size_t OPENSSL_instrument_bus2_mfspr268(unsigned int *, size_t, size_t);
+
+size_t OPENSSL_instrument_bus2(unsigned int *out, size_t cnt, size_t max)
+{
+    if (OPENSSL_ppccap_P & PPC_MFTB)
+        return OPENSSL_instrument_bus2_mftb(out, cnt, max);
+    else if (OPENSSL_ppccap_P & PPC_MFSPR268)
+        return OPENSSL_instrument_bus2_mfspr268(out, cnt, max);
+    else
+        return 0;
+}
+
+#if defined(__GLIBC__) && defined(__GLIBC_PREREQ)
+# if __GLIBC_PREREQ(2, 16)
+#  include <sys/auxv.h>
+#  define OSSL_IMPLEMENT_GETAUXVAL
+# endif
 #endif
 
 /* I wish <sys/auxv.h> was universally available */
@@ -254,7 +289,30 @@ void OPENSSL_cpuid_setup(void)
 # endif
 #endif
 
-    if (getauxval != NULL) {
+#if defined(__APPLE__) && defined(__MACH__)
+    OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU;
+
+    {
+        int val;
+        size_t len = sizeof(val);
+
+        if (sysctlbyname("hw.optional.64bitops", &val, &len, NULL, 0) == 0) {
+            if (val)
+                OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU64;
+        }
+
+        len = sizeof(val);
+        if (sysctlbyname("hw.optional.altivec", &val, &len, NULL, 0) == 0) {
+            if (val)
+                OPENSSL_ppccap_P |= PPC_ALTIVEC;
+        }
+
+        return;
+    }
+#endif
+
+#ifdef OSSL_IMPLEMENT_GETAUXVAL
+    {
         unsigned long hwcap = getauxval(HWCAP);
 
         if (hwcap & HWCAP_FPU) {
@@ -281,9 +339,8 @@ void OPENSSL_cpuid_setup(void)
         if (hwcap & HWCAP_ARCH_3_00) {
             OPENSSL_ppccap_P |= PPC_MADD300;
         }
-
-        return;
     }
+#endif
 
     sigfillset(&all_masked);
     sigdelset(&all_masked, SIGILL);
@@ -302,15 +359,16 @@ void OPENSSL_cpuid_setup(void)
     sigprocmask(SIG_SETMASK, &ill_act.sa_mask, &oset);
     sigaction(SIGILL, &ill_act, &ill_oact);
 
+#ifndef OSSL_IMPLEMENT_GETAUXVAL
     if (sigsetjmp(ill_jmp,1) == 0) {
         OPENSSL_fpu_probe();
         OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU;
 
         if (sizeof(size_t) == 4) {
-#ifdef __linux
+# ifdef __linux
             struct utsname uts;
             if (uname(&uts) == 0 && strcmp(uts.machine, "ppc64") == 0)
-#endif
+# endif
                 if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
                     OPENSSL_ppc64_probe();
                     OPENSSL_ppccap_P |= PPC_FPU64;
@@ -335,6 +393,15 @@ void OPENSSL_cpuid_setup(void)
         OPENSSL_madd300_probe();
         OPENSSL_ppccap_P |= PPC_MADD300;
     }
+#endif
+
+    if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
+        OPENSSL_rdtsc_mftb();
+        OPENSSL_ppccap_P |= PPC_MFTB;
+    } else if (sigsetjmp(ill_jmp, 1) == 0) {
+        OPENSSL_rdtsc_mfspr268();
+        OPENSSL_ppccap_P |= PPC_MFSPR268;
+    }
 
     sigaction(SIGILL, &ill_oact, NULL);
     sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, NULL);