t2300: use documented technique to invoke git-sh-setup
[gitweb.git] / block-sha1 / sha1.c
index 53c93ba603324ae74d1258c9170f1971ddf3143e..d8934757a5e5e259f26c4a09f7ea5d10615df0c1 100644 (file)
@@ -1,96 +1,95 @@
 /*
- * Based on the Mozilla SHA1 (see mozilla-sha1/sha1.c),
- * optimized to do word accesses rather than byte accesses,
+ * SHA1 routine optimized to do word accesses rather than byte accesses,
  * and to avoid unnecessary copies into the context array.
+ *
+ * This was initially based on the Mozilla SHA1 implementation, although
+ * none of the original Mozilla code remains.
  */
 
-#include <string.h>
-#include <arpa/inet.h>
+/* this is only to get definitions for memcpy(), ntohl() and htonl() */
+#include "../git-compat-util.h"
 
 #include "sha1.h"
 
-/* Hash one 64-byte block of data */
-static void blk_SHA1Block(blk_SHA_CTX *ctx, const unsigned int *data);
+#if defined(__GNUC__) && (defined(__i386__) || defined(__x86_64__))
 
-void blk_SHA1_Init(blk_SHA_CTX *ctx)
-{
-       ctx->lenW = 0;
-       ctx->size = 0;
-
-       /* Initialize H with the magic constants (see FIPS180 for constants)
-        */
-       ctx->H[0] = 0x67452301;
-       ctx->H[1] = 0xefcdab89;
-       ctx->H[2] = 0x98badcfe;
-       ctx->H[3] = 0x10325476;
-       ctx->H[4] = 0xc3d2e1f0;
-}
-
-
-void blk_SHA1_Update(blk_SHA_CTX *ctx, const void *data, unsigned long len)
-{
-       int lenW = ctx->lenW;
+/*
+ * Force usage of rol or ror by selecting the one with the smaller constant.
+ * It _can_ generate slightly smaller code (a constant of 1 is special), but
+ * perhaps more importantly it's possibly faster on any uarch that does a
+ * rotate with a loop.
+ */
 
-       ctx->size += (unsigned long long) len << 3;
+#define SHA_ASM(op, x, n) ({ unsigned int __res; __asm__(op " %1,%0":"=r" (__res):"i" (n), "0" (x)); __res; })
+#define SHA_ROL(x,n)   SHA_ASM("rol", x, n)
+#define SHA_ROR(x,n)   SHA_ASM("ror", x, n)
 
-       /* Read the data into W and process blocks as they get full
-        */
-       if (lenW) {
-               int left = 64 - lenW;
-               if (len < left)
-                       left = len;
-               memcpy(lenW + (char *)ctx->W, data, left);
-               lenW = (lenW + left) & 63;
-               len -= left;
-               data += left;
-               ctx->lenW = lenW;
-               if (lenW)
-                       return;
-               blk_SHA1Block(ctx, ctx->W);
-       }
-       while (len >= 64) {
-               blk_SHA1Block(ctx, data);
-               data += 64;
-               len -= 64;
-       }
-       if (len) {
-               memcpy(ctx->W, data, len);
-               ctx->lenW = len;
-       }
-}
+#else
 
+#define SHA_ROT(X,l,r) (((X) << (l)) | ((X) >> (r)))
+#define SHA_ROL(X,n)   SHA_ROT(X,n,32-(n))
+#define SHA_ROR(X,n)   SHA_ROT(X,32-(n),n)
 
-void blk_SHA1_Final(unsigned char hashout[20], blk_SHA_CTX *ctx)
-{
-       static const unsigned char pad[64] = { 0x80 };
-       unsigned int padlen[2];
-       int i;
+#endif
 
-       /* Pad with a binary 1 (ie 0x80), then zeroes, then length
-        */
-       padlen[0] = htonl(ctx->size >> 32);
-       padlen[1] = htonl(ctx->size);
+/*
+ * If you have 32 registers or more, the compiler can (and should)
+ * try to change the array[] accesses into registers. However, on
+ * machines with less than ~25 registers, that won't really work,
+ * and at least gcc will make an unholy mess of it.
+ *
+ * So to avoid that mess which just slows things down, we force
+ * the stores to memory to actually happen (we might be better off
+ * with a 'W(t)=(val);asm("":"+m" (W(t))' there instead, as
+ * suggested by Artur Skawina - that will also make gcc unable to
+ * try to do the silly "optimize away loads" part because it won't
+ * see what the value will be).
+ *
+ * Ben Herrenschmidt reports that on PPC, the C version comes close
+ * to the optimized asm with this (ie on PPC you don't want that
+ * 'volatile', since there are lots of registers).
+ *
+ * On ARM we get the best code generation by forcing a full memory barrier
+ * between each SHA_ROUND, otherwise gcc happily get wild with spilling and
+ * the stack frame size simply explode and performance goes down the drain.
+ */
 
-       blk_SHA1_Update(ctx, pad, 1+ (63 & (55 - ctx->lenW)));
-       blk_SHA1_Update(ctx, padlen, 8);
+#if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
+  #define setW(x, val) (*(volatile unsigned int *)&W(x) = (val))
+#elif defined(__GNUC__) && defined(__arm__)
+  #define setW(x, val) do { W(x) = (val); __asm__("":::"memory"); } while (0)
+#else
+  #define setW(x, val) (W(x) = (val))
+#endif
 
-       /* Output hash
-        */
-       for (i = 0; i < 5; i++)
-               ((unsigned int *)hashout)[i] = htonl(ctx->H[i]);
-}
+/*
+ * Performance might be improved if the CPU architecture is OK with
+ * unaligned 32-bit loads and a fast ntohl() is available.
+ * Otherwise fall back to byte loads and shifts which is portable,
+ * and is faster on architectures with memory alignment issues.
+ */
 
-#if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
+#if defined(__i386__) || defined(__x86_64__) || \
+    defined(__ppc__) || defined(__ppc64__) || \
+    defined(__powerpc__) || defined(__powerpc64__) || \
+    defined(__s390__) || defined(__s390x__)
 
-#define SHA_ASM(op, x, n) ({ unsigned int __res; __asm__(op " %1,%0":"=r" (__res):"i" (n), "0" (x)); __res; })
-#define SHA_ROL(x,n)   SHA_ASM("rol", x, n)
-#define SHA_ROR(x,n)   SHA_ASM("ror", x, n)
+#define get_be32(p)    ntohl(*(unsigned int *)(p))
+#define put_be32(p, v) do { *(unsigned int *)(p) = htonl(v); } while (0)
 
 #else
 
-#define SHA_ROT(X,l,r) (((X) << (l)) | ((X) >> (r)))
-#define SHA_ROL(X,n)   SHA_ROT(X,n,32-(n))
-#define SHA_ROR(X,n)   SHA_ROT(X,32-(n),n)
+#define get_be32(p)    ( \
+       (*((unsigned char *)(p) + 0) << 24) | \
+       (*((unsigned char *)(p) + 1) << 16) | \
+       (*((unsigned char *)(p) + 2) <<  8) | \
+       (*((unsigned char *)(p) + 3) <<  0) )
+#define put_be32(p, v) do { \
+       unsigned int __v = (v); \
+       *((unsigned char *)(p) + 0) = __v >> 24; \
+       *((unsigned char *)(p) + 1) = __v >> 16; \
+       *((unsigned char *)(p) + 2) = __v >>  8; \
+       *((unsigned char *)(p) + 3) = __v >>  0; } while (0)
 
 #endif
 
@@ -101,23 +100,23 @@ void blk_SHA1_Final(unsigned char hashout[20], blk_SHA_CTX *ctx)
  * Where do we get the source from? The first 16 iterations get it from
  * the input data, the next mix it from the 512-bit array.
  */
-#define SHA_SRC(t) htonl(data[t])
+#define SHA_SRC(t) get_be32(data + t)
 #define SHA_MIX(t) SHA_ROL(W(t+13) ^ W(t+8) ^ W(t+2) ^ W(t), 1)
 
-#define SHA_ROUND(t, input, fn, constant) \
-       TEMP = input(t); W(t) = TEMP; \
-       TEMP += SHA_ROL(A,5) + (fn) + E + (constant); \
-       E = D; D = C; C = SHA_ROR(B, 2); B = A; A = TEMP
+#define SHA_ROUND(t, input, fn, constant, A, B, C, D, E) do { \
+       unsigned int TEMP = input(t); setW(t, TEMP); \
+       E += TEMP + SHA_ROL(A,5) + (fn) + (constant); \
+       B = SHA_ROR(B, 2); } while (0)
 
-#define T_0_15(t)  SHA_ROUND(t, SHA_SRC, (((C^D)&B)^D) , 0x5a827999 )
-#define T_16_19(t) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (((C^D)&B)^D) , 0x5a827999 )
-#define T_20_39(t) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (B^C^D) , 0x6ed9eba1 )
-#define T_40_59(t) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, ((B&C)|(D&(B|C))) , 0x8f1bbcdc )
-#define T_60_79(t) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (B^C^D) ,  0xca62c1d6 )
+#define T_0_15(t, A, B, C, D, E)  SHA_ROUND(t, SHA_SRC, (((C^D)&B)^D) , 0x5a827999, A, B, C, D, E )
+#define T_16_19(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (((C^D)&B)^D) , 0x5a827999, A, B, C, D, E )
+#define T_20_39(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (B^C^D) , 0x6ed9eba1, A, B, C, D, E )
+#define T_40_59(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, ((B&C)+(D&(B^C))) , 0x8f1bbcdc, A, B, C, D, E )
+#define T_60_79(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (B^C^D) ,  0xca62c1d6, A, B, C, D, E )
 
-static void blk_SHA1Block(blk_SHA_CTX *ctx, const unsigned int *data)
+static void blk_SHA1_Block(blk_SHA_CTX *ctx, const unsigned int *data)
 {
-       unsigned int A,B,C,D,E,TEMP;
+       unsigned int A,B,C,D,E;
        unsigned int array[16];
 
        A = ctx->H[0];
@@ -127,31 +126,94 @@ static void blk_SHA1Block(blk_SHA_CTX *ctx, const unsigned int *data)
        E = ctx->H[4];
 
        /* Round 1 - iterations 0-16 take their input from 'data' */
-       T_0_15( 0); T_0_15( 1); T_0_15( 2); T_0_15( 3); T_0_15( 4);
-       T_0_15( 5); T_0_15( 6); T_0_15( 7); T_0_15( 8); T_0_15( 9);
-       T_0_15(10); T_0_15(11); T_0_15(12); T_0_15(13); T_0_15(14);
-       T_0_15(15);
+       T_0_15( 0, A, B, C, D, E);
+       T_0_15( 1, E, A, B, C, D);
+       T_0_15( 2, D, E, A, B, C);
+       T_0_15( 3, C, D, E, A, B);
+       T_0_15( 4, B, C, D, E, A);
+       T_0_15( 5, A, B, C, D, E);
+       T_0_15( 6, E, A, B, C, D);
+       T_0_15( 7, D, E, A, B, C);
+       T_0_15( 8, C, D, E, A, B);
+       T_0_15( 9, B, C, D, E, A);
+       T_0_15(10, A, B, C, D, E);
+       T_0_15(11, E, A, B, C, D);
+       T_0_15(12, D, E, A, B, C);
+       T_0_15(13, C, D, E, A, B);
+       T_0_15(14, B, C, D, E, A);
+       T_0_15(15, A, B, C, D, E);
 
        /* Round 1 - tail. Input from 512-bit mixing array */
-       T_16_19(16); T_16_19(17); T_16_19(18); T_16_19(19);
+       T_16_19(16, E, A, B, C, D);
+       T_16_19(17, D, E, A, B, C);
+       T_16_19(18, C, D, E, A, B);
+       T_16_19(19, B, C, D, E, A);
 
        /* Round 2 */
-       T_20_39(20); T_20_39(21); T_20_39(22); T_20_39(23); T_20_39(24);
-       T_20_39(25); T_20_39(26); T_20_39(27); T_20_39(28); T_20_39(29);
-       T_20_39(30); T_20_39(31); T_20_39(32); T_20_39(33); T_20_39(34);
-       T_20_39(35); T_20_39(36); T_20_39(37); T_20_39(38); T_20_39(39);
+       T_20_39(20, A, B, C, D, E);
+       T_20_39(21, E, A, B, C, D);
+       T_20_39(22, D, E, A, B, C);
+       T_20_39(23, C, D, E, A, B);
+       T_20_39(24, B, C, D, E, A);
+       T_20_39(25, A, B, C, D, E);
+       T_20_39(26, E, A, B, C, D);
+       T_20_39(27, D, E, A, B, C);
+       T_20_39(28, C, D, E, A, B);
+       T_20_39(29, B, C, D, E, A);
+       T_20_39(30, A, B, C, D, E);
+       T_20_39(31, E, A, B, C, D);
+       T_20_39(32, D, E, A, B, C);
+       T_20_39(33, C, D, E, A, B);
+       T_20_39(34, B, C, D, E, A);
+       T_20_39(35, A, B, C, D, E);
+       T_20_39(36, E, A, B, C, D);
+       T_20_39(37, D, E, A, B, C);
+       T_20_39(38, C, D, E, A, B);
+       T_20_39(39, B, C, D, E, A);
 
        /* Round 3 */
-       T_40_59(40); T_40_59(41); T_40_59(42); T_40_59(43); T_40_59(44);
-       T_40_59(45); T_40_59(46); T_40_59(47); T_40_59(48); T_40_59(49);
-       T_40_59(50); T_40_59(51); T_40_59(52); T_40_59(53); T_40_59(54);
-       T_40_59(55); T_40_59(56); T_40_59(57); T_40_59(58); T_40_59(59);
+       T_40_59(40, A, B, C, D, E);
+       T_40_59(41, E, A, B, C, D);
+       T_40_59(42, D, E, A, B, C);
+       T_40_59(43, C, D, E, A, B);
+       T_40_59(44, B, C, D, E, A);
+       T_40_59(45, A, B, C, D, E);
+       T_40_59(46, E, A, B, C, D);
+       T_40_59(47, D, E, A, B, C);
+       T_40_59(48, C, D, E, A, B);
+       T_40_59(49, B, C, D, E, A);
+       T_40_59(50, A, B, C, D, E);
+       T_40_59(51, E, A, B, C, D);
+       T_40_59(52, D, E, A, B, C);
+       T_40_59(53, C, D, E, A, B);
+       T_40_59(54, B, C, D, E, A);
+       T_40_59(55, A, B, C, D, E);
+       T_40_59(56, E, A, B, C, D);
+       T_40_59(57, D, E, A, B, C);
+       T_40_59(58, C, D, E, A, B);
+       T_40_59(59, B, C, D, E, A);
 
        /* Round 4 */
-       T_60_79(60); T_60_79(61); T_60_79(62); T_60_79(63); T_60_79(64);
-       T_60_79(65); T_60_79(66); T_60_79(67); T_60_79(68); T_60_79(69);
-       T_60_79(70); T_60_79(71); T_60_79(72); T_60_79(73); T_60_79(74);
-       T_60_79(75); T_60_79(76); T_60_79(77); T_60_79(78); T_60_79(79);
+       T_60_79(60, A, B, C, D, E);
+       T_60_79(61, E, A, B, C, D);
+       T_60_79(62, D, E, A, B, C);
+       T_60_79(63, C, D, E, A, B);
+       T_60_79(64, B, C, D, E, A);
+       T_60_79(65, A, B, C, D, E);
+       T_60_79(66, E, A, B, C, D);
+       T_60_79(67, D, E, A, B, C);
+       T_60_79(68, C, D, E, A, B);
+       T_60_79(69, B, C, D, E, A);
+       T_60_79(70, A, B, C, D, E);
+       T_60_79(71, E, A, B, C, D);
+       T_60_79(72, D, E, A, B, C);
+       T_60_79(73, C, D, E, A, B);
+       T_60_79(74, B, C, D, E, A);
+       T_60_79(75, A, B, C, D, E);
+       T_60_79(76, E, A, B, C, D);
+       T_60_79(77, D, E, A, B, C);
+       T_60_79(78, C, D, E, A, B);
+       T_60_79(79, B, C, D, E, A);
 
        ctx->H[0] += A;
        ctx->H[1] += B;
@@ -159,3 +221,62 @@ static void blk_SHA1Block(blk_SHA_CTX *ctx, const unsigned int *data)
        ctx->H[3] += D;
        ctx->H[4] += E;
 }
+
+void blk_SHA1_Init(blk_SHA_CTX *ctx)
+{
+       ctx->size = 0;
+
+       /* Initialize H with the magic constants (see FIPS180 for constants) */
+       ctx->H[0] = 0x67452301;
+       ctx->H[1] = 0xefcdab89;
+       ctx->H[2] = 0x98badcfe;
+       ctx->H[3] = 0x10325476;
+       ctx->H[4] = 0xc3d2e1f0;
+}
+
+void blk_SHA1_Update(blk_SHA_CTX *ctx, const void *data, unsigned long len)
+{
+       int lenW = ctx->size & 63;
+
+       ctx->size += len;
+
+       /* Read the data into W and process blocks as they get full */
+       if (lenW) {
+               int left = 64 - lenW;
+               if (len < left)
+                       left = len;
+               memcpy(lenW + (char *)ctx->W, data, left);
+               lenW = (lenW + left) & 63;
+               len -= left;
+               data = ((const char *)data + left);
+               if (lenW)
+                       return;
+               blk_SHA1_Block(ctx, ctx->W);
+       }
+       while (len >= 64) {
+               blk_SHA1_Block(ctx, data);
+               data = ((const char *)data + 64);
+               len -= 64;
+       }
+       if (len)
+               memcpy(ctx->W, data, len);
+}
+
+void blk_SHA1_Final(unsigned char hashout[20], blk_SHA_CTX *ctx)
+{
+       static const unsigned char pad[64] = { 0x80 };
+       unsigned int padlen[2];
+       int i;
+
+       /* Pad with a binary 1 (ie 0x80), then zeroes, then length */
+       padlen[0] = htonl(ctx->size >> 29);
+       padlen[1] = htonl(ctx->size << 3);
+
+       i = ctx->size & 63;
+       blk_SHA1_Update(ctx, pad, 1+ (63 & (55 - i)));
+       blk_SHA1_Update(ctx, padlen, 8);
+
+       /* Output hash */
+       for (i = 0; i < 5; i++)
+               put_be32(hashout + i*4, ctx->H[i]);
+}