xref: /optee_os/lib/libmbedtls/mbedtls/library/timing.c (revision 7901324d9530594155991c8b283023d567741cc7)
1817466cbSJens Wiklander /*
2817466cbSJens Wiklander  *  Portable interface to the CPU cycle counter
3817466cbSJens Wiklander  *
4*7901324dSJerome Forissier  *  Copyright The Mbed TLS Contributors
5*7901324dSJerome Forissier  *  SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
6817466cbSJens Wiklander  *
7817466cbSJens Wiklander  *  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may
8817466cbSJens Wiklander  *  not use this file except in compliance with the License.
9817466cbSJens Wiklander  *  You may obtain a copy of the License at
10817466cbSJens Wiklander  *
11817466cbSJens Wiklander  *  http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
12817466cbSJens Wiklander  *
13817466cbSJens Wiklander  *  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
14817466cbSJens Wiklander  *  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
15817466cbSJens Wiklander  *  WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
16817466cbSJens Wiklander  *  See the License for the specific language governing permissions and
17817466cbSJens Wiklander  *  limitations under the License.
18817466cbSJens Wiklander  */
19817466cbSJens Wiklander 
20*7901324dSJerome Forissier #include "common.h"
21817466cbSJens Wiklander 
22817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_SELF_TEST) && defined(MBEDTLS_PLATFORM_C)
23817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/platform.h"
24817466cbSJens Wiklander #else
25817466cbSJens Wiklander #include <stdio.h>
26817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_printf     printf
27817466cbSJens Wiklander #endif
28817466cbSJens Wiklander 
29817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_TIMING_C)
30817466cbSJens Wiklander 
31817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/timing.h"
32817466cbSJens Wiklander 
33817466cbSJens Wiklander #if !defined(MBEDTLS_TIMING_ALT)
34817466cbSJens Wiklander 
35817466cbSJens Wiklander #if !defined(unix) && !defined(__unix__) && !defined(__unix) && \
363d3b0591SJens Wiklander     !defined(__APPLE__) && !defined(_WIN32) && !defined(__QNXNTO__) && \
37*7901324dSJerome Forissier     !defined(__HAIKU__) && !defined(__midipix__)
38817466cbSJens Wiklander #error "This module only works on Unix and Windows, see MBEDTLS_TIMING_C in config.h"
39817466cbSJens Wiklander #endif
40817466cbSJens Wiklander 
41817466cbSJens Wiklander #ifndef asm
42817466cbSJens Wiklander #define asm __asm
43817466cbSJens Wiklander #endif
44817466cbSJens Wiklander 
45817466cbSJens Wiklander #if defined(_WIN32) && !defined(EFIX64) && !defined(EFI32)
46817466cbSJens Wiklander 
47817466cbSJens Wiklander #include <windows.h>
483d3b0591SJens Wiklander #include <process.h>
49817466cbSJens Wiklander 
50817466cbSJens Wiklander struct _hr_time
51817466cbSJens Wiklander {
52817466cbSJens Wiklander     LARGE_INTEGER start;
53817466cbSJens Wiklander };
54817466cbSJens Wiklander 
55817466cbSJens Wiklander #else
56817466cbSJens Wiklander 
57817466cbSJens Wiklander #include <unistd.h>
58817466cbSJens Wiklander #include <sys/types.h>
59817466cbSJens Wiklander #include <sys/time.h>
60817466cbSJens Wiklander #include <signal.h>
61817466cbSJens Wiklander #include <time.h>
62817466cbSJens Wiklander 
63817466cbSJens Wiklander struct _hr_time
64817466cbSJens Wiklander {
65817466cbSJens Wiklander     struct timeval start;
66817466cbSJens Wiklander };
67817466cbSJens Wiklander 
68817466cbSJens Wiklander #endif /* _WIN32 && !EFIX64 && !EFI32 */
69817466cbSJens Wiklander 
70817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK) && defined(MBEDTLS_HAVE_ASM) &&  \
71817466cbSJens Wiklander     ( defined(_MSC_VER) && defined(_M_IX86) ) || defined(__WATCOMC__)
72817466cbSJens Wiklander 
73817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
74817466cbSJens Wiklander 
75817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
76817466cbSJens Wiklander {
77817466cbSJens Wiklander     unsigned long tsc;
78817466cbSJens Wiklander     __asm   rdtsc
79817466cbSJens Wiklander     __asm   mov  [tsc], eax
80817466cbSJens Wiklander     return( tsc );
81817466cbSJens Wiklander }
82817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK && MBEDTLS_HAVE_ASM &&
83817466cbSJens Wiklander           ( _MSC_VER && _M_IX86 ) || __WATCOMC__ */
84817466cbSJens Wiklander 
85817466cbSJens Wiklander /* some versions of mingw-64 have 32-bit longs even on x84_64 */
86817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK) && defined(MBEDTLS_HAVE_ASM) &&  \
87817466cbSJens Wiklander     defined(__GNUC__) && ( defined(__i386__) || (                       \
88817466cbSJens Wiklander     ( defined(__amd64__) || defined( __x86_64__) ) && __SIZEOF_LONG__ == 4 ) )
89817466cbSJens Wiklander 
90817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
91817466cbSJens Wiklander 
92817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
93817466cbSJens Wiklander {
94817466cbSJens Wiklander     unsigned long lo, hi;
95817466cbSJens Wiklander     asm volatile( "rdtsc" : "=a" (lo), "=d" (hi) );
96817466cbSJens Wiklander     return( lo );
97817466cbSJens Wiklander }
98817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK && MBEDTLS_HAVE_ASM &&
99817466cbSJens Wiklander           __GNUC__ && __i386__ */
100817466cbSJens Wiklander 
101817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK) && defined(MBEDTLS_HAVE_ASM) &&  \
102817466cbSJens Wiklander     defined(__GNUC__) && ( defined(__amd64__) || defined(__x86_64__) )
103817466cbSJens Wiklander 
104817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
105817466cbSJens Wiklander 
106817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
107817466cbSJens Wiklander {
108817466cbSJens Wiklander     unsigned long lo, hi;
109817466cbSJens Wiklander     asm volatile( "rdtsc" : "=a" (lo), "=d" (hi) );
110817466cbSJens Wiklander     return( lo | ( hi << 32 ) );
111817466cbSJens Wiklander }
112817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK && MBEDTLS_HAVE_ASM &&
113817466cbSJens Wiklander           __GNUC__ && ( __amd64__ || __x86_64__ ) */
114817466cbSJens Wiklander 
115817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK) && defined(MBEDTLS_HAVE_ASM) &&  \
116817466cbSJens Wiklander     defined(__GNUC__) && ( defined(__powerpc__) || defined(__ppc__) )
117817466cbSJens Wiklander 
118817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
119817466cbSJens Wiklander 
120817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
121817466cbSJens Wiklander {
122817466cbSJens Wiklander     unsigned long tbl, tbu0, tbu1;
123817466cbSJens Wiklander 
124817466cbSJens Wiklander     do
125817466cbSJens Wiklander     {
126817466cbSJens Wiklander         asm volatile( "mftbu %0" : "=r" (tbu0) );
127817466cbSJens Wiklander         asm volatile( "mftb  %0" : "=r" (tbl ) );
128817466cbSJens Wiklander         asm volatile( "mftbu %0" : "=r" (tbu1) );
129817466cbSJens Wiklander     }
130817466cbSJens Wiklander     while( tbu0 != tbu1 );
131817466cbSJens Wiklander 
132817466cbSJens Wiklander     return( tbl );
133817466cbSJens Wiklander }
134817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK && MBEDTLS_HAVE_ASM &&
135817466cbSJens Wiklander           __GNUC__ && ( __powerpc__ || __ppc__ ) */
136817466cbSJens Wiklander 
137817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK) && defined(MBEDTLS_HAVE_ASM) &&  \
138817466cbSJens Wiklander     defined(__GNUC__) && defined(__sparc64__)
139817466cbSJens Wiklander 
140817466cbSJens Wiklander #if defined(__OpenBSD__)
141817466cbSJens Wiklander #warning OpenBSD does not allow access to tick register using software version instead
142817466cbSJens Wiklander #else
143817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
144817466cbSJens Wiklander 
145817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
146817466cbSJens Wiklander {
147817466cbSJens Wiklander     unsigned long tick;
148817466cbSJens Wiklander     asm volatile( "rdpr %%tick, %0;" : "=&r" (tick) );
149817466cbSJens Wiklander     return( tick );
150817466cbSJens Wiklander }
151817466cbSJens Wiklander #endif /* __OpenBSD__ */
152817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK && MBEDTLS_HAVE_ASM &&
153817466cbSJens Wiklander           __GNUC__ && __sparc64__ */
154817466cbSJens Wiklander 
155817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK) && defined(MBEDTLS_HAVE_ASM) &&  \
156817466cbSJens Wiklander     defined(__GNUC__) && defined(__sparc__) && !defined(__sparc64__)
157817466cbSJens Wiklander 
158817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
159817466cbSJens Wiklander 
160817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
161817466cbSJens Wiklander {
162817466cbSJens Wiklander     unsigned long tick;
163817466cbSJens Wiklander     asm volatile( ".byte 0x83, 0x41, 0x00, 0x00" );
164817466cbSJens Wiklander     asm volatile( "mov   %%g1, %0" : "=r" (tick) );
165817466cbSJens Wiklander     return( tick );
166817466cbSJens Wiklander }
167817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK && MBEDTLS_HAVE_ASM &&
168817466cbSJens Wiklander           __GNUC__ && __sparc__ && !__sparc64__ */
169817466cbSJens Wiklander 
170817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK) && defined(MBEDTLS_HAVE_ASM) &&      \
171817466cbSJens Wiklander     defined(__GNUC__) && defined(__alpha__)
172817466cbSJens Wiklander 
173817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
174817466cbSJens Wiklander 
175817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
176817466cbSJens Wiklander {
177817466cbSJens Wiklander     unsigned long cc;
178817466cbSJens Wiklander     asm volatile( "rpcc %0" : "=r" (cc) );
179817466cbSJens Wiklander     return( cc & 0xFFFFFFFF );
180817466cbSJens Wiklander }
181817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK && MBEDTLS_HAVE_ASM &&
182817466cbSJens Wiklander           __GNUC__ && __alpha__ */
183817466cbSJens Wiklander 
184817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK) && defined(MBEDTLS_HAVE_ASM) &&      \
185817466cbSJens Wiklander     defined(__GNUC__) && defined(__ia64__)
186817466cbSJens Wiklander 
187817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
188817466cbSJens Wiklander 
189817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
190817466cbSJens Wiklander {
191817466cbSJens Wiklander     unsigned long itc;
192817466cbSJens Wiklander     asm volatile( "mov %0 = ar.itc" : "=r" (itc) );
193817466cbSJens Wiklander     return( itc );
194817466cbSJens Wiklander }
195817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK && MBEDTLS_HAVE_ASM &&
196817466cbSJens Wiklander           __GNUC__ && __ia64__ */
197817466cbSJens Wiklander 
198817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK) && defined(_MSC_VER) && \
199817466cbSJens Wiklander     !defined(EFIX64) && !defined(EFI32)
200817466cbSJens Wiklander 
201817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
202817466cbSJens Wiklander 
203817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
204817466cbSJens Wiklander {
205817466cbSJens Wiklander     LARGE_INTEGER offset;
206817466cbSJens Wiklander 
207817466cbSJens Wiklander     QueryPerformanceCounter( &offset );
208817466cbSJens Wiklander 
209817466cbSJens Wiklander     return( (unsigned long)( offset.QuadPart ) );
210817466cbSJens Wiklander }
211817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK && _MSC_VER && !EFIX64 && !EFI32 */
212817466cbSJens Wiklander 
213817466cbSJens Wiklander #if !defined(HAVE_HARDCLOCK)
214817466cbSJens Wiklander 
215817466cbSJens Wiklander #define HAVE_HARDCLOCK
216817466cbSJens Wiklander 
217817466cbSJens Wiklander static int hardclock_init = 0;
218817466cbSJens Wiklander static struct timeval tv_init;
219817466cbSJens Wiklander 
220817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_hardclock( void )
221817466cbSJens Wiklander {
222817466cbSJens Wiklander     struct timeval tv_cur;
223817466cbSJens Wiklander 
224817466cbSJens Wiklander     if( hardclock_init == 0 )
225817466cbSJens Wiklander     {
226817466cbSJens Wiklander         gettimeofday( &tv_init, NULL );
227817466cbSJens Wiklander         hardclock_init = 1;
228817466cbSJens Wiklander     }
229817466cbSJens Wiklander 
230817466cbSJens Wiklander     gettimeofday( &tv_cur, NULL );
231817466cbSJens Wiklander     return( ( tv_cur.tv_sec  - tv_init.tv_sec  ) * 1000000
232817466cbSJens Wiklander           + ( tv_cur.tv_usec - tv_init.tv_usec ) );
233817466cbSJens Wiklander }
234817466cbSJens Wiklander #endif /* !HAVE_HARDCLOCK */
235817466cbSJens Wiklander 
236817466cbSJens Wiklander volatile int mbedtls_timing_alarmed = 0;
237817466cbSJens Wiklander 
238817466cbSJens Wiklander #if defined(_WIN32) && !defined(EFIX64) && !defined(EFI32)
239817466cbSJens Wiklander 
240817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_get_timer( struct mbedtls_timing_hr_time *val, int reset )
241817466cbSJens Wiklander {
242817466cbSJens Wiklander     struct _hr_time *t = (struct _hr_time *) val;
243817466cbSJens Wiklander 
244817466cbSJens Wiklander     if( reset )
2453d3b0591SJens Wiklander     {
246817466cbSJens Wiklander         QueryPerformanceCounter( &t->start );
2473d3b0591SJens Wiklander         return( 0 );
2483d3b0591SJens Wiklander     }
2493d3b0591SJens Wiklander     else
2503d3b0591SJens Wiklander     {
2513d3b0591SJens Wiklander         unsigned long delta;
2523d3b0591SJens Wiklander         LARGE_INTEGER now, hfreq;
2533d3b0591SJens Wiklander         QueryPerformanceCounter(  &now );
2543d3b0591SJens Wiklander         QueryPerformanceFrequency( &hfreq );
2553d3b0591SJens Wiklander         delta = (unsigned long)( ( now.QuadPart - t->start.QuadPart ) * 1000ul
2563d3b0591SJens Wiklander                                  / hfreq.QuadPart );
257817466cbSJens Wiklander         return( delta );
258817466cbSJens Wiklander     }
2593d3b0591SJens Wiklander }
260817466cbSJens Wiklander 
261817466cbSJens Wiklander /* It's OK to use a global because alarm() is supposed to be global anyway */
262817466cbSJens Wiklander static DWORD alarmMs;
263817466cbSJens Wiklander 
2643d3b0591SJens Wiklander static void TimerProc( void *TimerContext )
265817466cbSJens Wiklander {
2663d3b0591SJens Wiklander     (void) TimerContext;
267817466cbSJens Wiklander     Sleep( alarmMs );
268817466cbSJens Wiklander     mbedtls_timing_alarmed = 1;
2693d3b0591SJens Wiklander     /* _endthread will be called implicitly on return
2703d3b0591SJens Wiklander      * That ensures execution of thread funcition's epilogue */
271817466cbSJens Wiklander }
272817466cbSJens Wiklander 
273817466cbSJens Wiklander void mbedtls_set_alarm( int seconds )
274817466cbSJens Wiklander {
2753d3b0591SJens Wiklander     if( seconds == 0 )
2763d3b0591SJens Wiklander     {
2773d3b0591SJens Wiklander         /* No need to create a thread for this simple case.
2783d3b0591SJens Wiklander          * Also, this shorcut is more reliable at least on MinGW32 */
2793d3b0591SJens Wiklander         mbedtls_timing_alarmed = 1;
2803d3b0591SJens Wiklander         return;
2813d3b0591SJens Wiklander     }
282817466cbSJens Wiklander 
283817466cbSJens Wiklander     mbedtls_timing_alarmed = 0;
284817466cbSJens Wiklander     alarmMs = seconds * 1000;
2853d3b0591SJens Wiklander     (void) _beginthread( TimerProc, 0, NULL );
286817466cbSJens Wiklander }
287817466cbSJens Wiklander 
288817466cbSJens Wiklander #else /* _WIN32 && !EFIX64 && !EFI32 */
289817466cbSJens Wiklander 
290817466cbSJens Wiklander unsigned long mbedtls_timing_get_timer( struct mbedtls_timing_hr_time *val, int reset )
291817466cbSJens Wiklander {
292817466cbSJens Wiklander     struct _hr_time *t = (struct _hr_time *) val;
293817466cbSJens Wiklander 
294817466cbSJens Wiklander     if( reset )
295817466cbSJens Wiklander     {
2963d3b0591SJens Wiklander         gettimeofday( &t->start, NULL );
297817466cbSJens Wiklander         return( 0 );
298817466cbSJens Wiklander     }
2993d3b0591SJens Wiklander     else
3003d3b0591SJens Wiklander     {
3013d3b0591SJens Wiklander         unsigned long delta;
3023d3b0591SJens Wiklander         struct timeval now;
3033d3b0591SJens Wiklander         gettimeofday( &now, NULL );
3043d3b0591SJens Wiklander         delta = ( now.tv_sec  - t->start.tv_sec  ) * 1000ul
3053d3b0591SJens Wiklander               + ( now.tv_usec - t->start.tv_usec ) / 1000;
306817466cbSJens Wiklander         return( delta );
307817466cbSJens Wiklander     }
3083d3b0591SJens Wiklander }
309817466cbSJens Wiklander 
310817466cbSJens Wiklander static void sighandler( int signum )
311817466cbSJens Wiklander {
312817466cbSJens Wiklander     mbedtls_timing_alarmed = 1;
313817466cbSJens Wiklander     signal( signum, sighandler );
314817466cbSJens Wiklander }
315817466cbSJens Wiklander 
316817466cbSJens Wiklander void mbedtls_set_alarm( int seconds )
317817466cbSJens Wiklander {
318817466cbSJens Wiklander     mbedtls_timing_alarmed = 0;
319817466cbSJens Wiklander     signal( SIGALRM, sighandler );
320817466cbSJens Wiklander     alarm( seconds );
3213d3b0591SJens Wiklander     if( seconds == 0 )
3223d3b0591SJens Wiklander     {
3233d3b0591SJens Wiklander         /* alarm(0) cancelled any previous pending alarm, but the
3243d3b0591SJens Wiklander            handler won't fire, so raise the flag straight away. */
3253d3b0591SJens Wiklander         mbedtls_timing_alarmed = 1;
3263d3b0591SJens Wiklander     }
327817466cbSJens Wiklander }
328817466cbSJens Wiklander 
329817466cbSJens Wiklander #endif /* _WIN32 && !EFIX64 && !EFI32 */
330817466cbSJens Wiklander 
331817466cbSJens Wiklander /*
332817466cbSJens Wiklander  * Set delays to watch
333817466cbSJens Wiklander  */
334817466cbSJens Wiklander void mbedtls_timing_set_delay( void *data, uint32_t int_ms, uint32_t fin_ms )
335817466cbSJens Wiklander {
336817466cbSJens Wiklander     mbedtls_timing_delay_context *ctx = (mbedtls_timing_delay_context *) data;
337817466cbSJens Wiklander 
338817466cbSJens Wiklander     ctx->int_ms = int_ms;
339817466cbSJens Wiklander     ctx->fin_ms = fin_ms;
340817466cbSJens Wiklander 
341817466cbSJens Wiklander     if( fin_ms != 0 )
342817466cbSJens Wiklander         (void) mbedtls_timing_get_timer( &ctx->timer, 1 );
343817466cbSJens Wiklander }
344817466cbSJens Wiklander 
345817466cbSJens Wiklander /*
346817466cbSJens Wiklander  * Get number of delays expired
347817466cbSJens Wiklander  */
348817466cbSJens Wiklander int mbedtls_timing_get_delay( void *data )
349817466cbSJens Wiklander {
350817466cbSJens Wiklander     mbedtls_timing_delay_context *ctx = (mbedtls_timing_delay_context *) data;
351817466cbSJens Wiklander     unsigned long elapsed_ms;
352817466cbSJens Wiklander 
353817466cbSJens Wiklander     if( ctx->fin_ms == 0 )
354817466cbSJens Wiklander         return( -1 );
355817466cbSJens Wiklander 
356817466cbSJens Wiklander     elapsed_ms = mbedtls_timing_get_timer( &ctx->timer, 0 );
357817466cbSJens Wiklander 
358817466cbSJens Wiklander     if( elapsed_ms >= ctx->fin_ms )
359817466cbSJens Wiklander         return( 2 );
360817466cbSJens Wiklander 
361817466cbSJens Wiklander     if( elapsed_ms >= ctx->int_ms )
362817466cbSJens Wiklander         return( 1 );
363817466cbSJens Wiklander 
364817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
365817466cbSJens Wiklander }
366817466cbSJens Wiklander 
367817466cbSJens Wiklander #endif /* !MBEDTLS_TIMING_ALT */
368817466cbSJens Wiklander 
369817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_SELF_TEST)
370817466cbSJens Wiklander 
371817466cbSJens Wiklander /*
372817466cbSJens Wiklander  * Busy-waits for the given number of milliseconds.
373817466cbSJens Wiklander  * Used for testing mbedtls_timing_hardclock.
374817466cbSJens Wiklander  */
375817466cbSJens Wiklander static void busy_msleep( unsigned long msec )
376817466cbSJens Wiklander {
377817466cbSJens Wiklander     struct mbedtls_timing_hr_time hires;
378817466cbSJens Wiklander     unsigned long i = 0; /* for busy-waiting */
379817466cbSJens Wiklander     volatile unsigned long j; /* to prevent optimisation */
380817466cbSJens Wiklander 
381817466cbSJens Wiklander     (void) mbedtls_timing_get_timer( &hires, 1 );
382817466cbSJens Wiklander 
383817466cbSJens Wiklander     while( mbedtls_timing_get_timer( &hires, 0 ) < msec )
384817466cbSJens Wiklander         i++;
385817466cbSJens Wiklander 
386817466cbSJens Wiklander     j = i;
387817466cbSJens Wiklander     (void) j;
388817466cbSJens Wiklander }
389817466cbSJens Wiklander 
390817466cbSJens Wiklander #define FAIL    do                                                      \
391817466cbSJens Wiklander     {                                                                   \
392817466cbSJens Wiklander         if( verbose != 0 )                                              \
3933d3b0591SJens Wiklander         {                                                               \
3943d3b0591SJens Wiklander             mbedtls_printf( "failed at line %d\n", __LINE__ );          \
3953d3b0591SJens Wiklander             mbedtls_printf( " cycles=%lu ratio=%lu millisecs=%lu secs=%lu hardfail=%d a=%lu b=%lu\n", \
3963d3b0591SJens Wiklander                             cycles, ratio, millisecs, secs, hardfail,   \
3973d3b0591SJens Wiklander                             (unsigned long) a, (unsigned long) b );     \
3983d3b0591SJens Wiklander             mbedtls_printf( " elapsed(hires)=%lu elapsed(ctx)=%lu status(ctx)=%d\n", \
3993d3b0591SJens Wiklander                             mbedtls_timing_get_timer( &hires, 0 ),      \
4003d3b0591SJens Wiklander                             mbedtls_timing_get_timer( &ctx.timer, 0 ),  \
4013d3b0591SJens Wiklander                             mbedtls_timing_get_delay( &ctx ) );         \
4023d3b0591SJens Wiklander         }                                                               \
403817466cbSJens Wiklander         return( 1 );                                                    \
404817466cbSJens Wiklander     } while( 0 )
405817466cbSJens Wiklander 
406817466cbSJens Wiklander /*
407817466cbSJens Wiklander  * Checkup routine
408817466cbSJens Wiklander  *
409817466cbSJens Wiklander  * Warning: this is work in progress, some tests may not be reliable enough
410817466cbSJens Wiklander  * yet! False positives may happen.
411817466cbSJens Wiklander  */
412817466cbSJens Wiklander int mbedtls_timing_self_test( int verbose )
413817466cbSJens Wiklander {
4143d3b0591SJens Wiklander     unsigned long cycles = 0, ratio = 0;
4153d3b0591SJens Wiklander     unsigned long millisecs = 0, secs = 0;
4163d3b0591SJens Wiklander     int hardfail = 0;
417817466cbSJens Wiklander     struct mbedtls_timing_hr_time hires;
4183d3b0591SJens Wiklander     uint32_t a = 0, b = 0;
419817466cbSJens Wiklander     mbedtls_timing_delay_context ctx;
420817466cbSJens Wiklander 
421817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
422817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "  TIMING tests note: will take some time!\n" );
423817466cbSJens Wiklander 
424817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
425817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "  TIMING test #1 (set_alarm / get_timer): " );
426817466cbSJens Wiklander 
427817466cbSJens Wiklander     {
4283d3b0591SJens Wiklander         secs = 1;
4293d3b0591SJens Wiklander 
430817466cbSJens Wiklander         (void) mbedtls_timing_get_timer( &hires, 1 );
431817466cbSJens Wiklander 
432817466cbSJens Wiklander         mbedtls_set_alarm( (int) secs );
433817466cbSJens Wiklander         while( !mbedtls_timing_alarmed )
434817466cbSJens Wiklander             ;
435817466cbSJens Wiklander 
436817466cbSJens Wiklander         millisecs = mbedtls_timing_get_timer( &hires, 0 );
437817466cbSJens Wiklander 
438817466cbSJens Wiklander         /* For some reason on Windows it looks like alarm has an extra delay
439817466cbSJens Wiklander          * (maybe related to creating a new thread). Allow some room here. */
440817466cbSJens Wiklander         if( millisecs < 800 * secs || millisecs > 1200 * secs + 300 )
4413d3b0591SJens Wiklander             FAIL;
442817466cbSJens Wiklander     }
443817466cbSJens Wiklander 
444817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
445817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "passed\n" );
446817466cbSJens Wiklander 
447817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
448817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "  TIMING test #2 (set/get_delay        ): " );
449817466cbSJens Wiklander 
450817466cbSJens Wiklander     {
4513d3b0591SJens Wiklander         a = 800;
4523d3b0591SJens Wiklander         b = 400;
4533d3b0591SJens Wiklander         mbedtls_timing_set_delay( &ctx, a, a + b );          /* T = 0 */
454817466cbSJens Wiklander 
4553d3b0591SJens Wiklander         busy_msleep( a - a / 4 );                      /* T = a - a/4 */
456817466cbSJens Wiklander         if( mbedtls_timing_get_delay( &ctx ) != 0 )
457817466cbSJens Wiklander             FAIL;
458817466cbSJens Wiklander 
4593d3b0591SJens Wiklander         busy_msleep( a / 4 + b / 4 );                  /* T = a + b/4 */
460817466cbSJens Wiklander         if( mbedtls_timing_get_delay( &ctx ) != 1 )
461817466cbSJens Wiklander             FAIL;
462817466cbSJens Wiklander 
4633d3b0591SJens Wiklander         busy_msleep( b );                          /* T = a + b + b/4 */
464817466cbSJens Wiklander         if( mbedtls_timing_get_delay( &ctx ) != 2 )
465817466cbSJens Wiklander             FAIL;
466817466cbSJens Wiklander     }
467817466cbSJens Wiklander 
468817466cbSJens Wiklander     mbedtls_timing_set_delay( &ctx, 0, 0 );
469817466cbSJens Wiklander     busy_msleep( 200 );
470817466cbSJens Wiklander     if( mbedtls_timing_get_delay( &ctx ) != -1 )
471817466cbSJens Wiklander         FAIL;
472817466cbSJens Wiklander 
473817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
474817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "passed\n" );
475817466cbSJens Wiklander 
476817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
477817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "  TIMING test #3 (hardclock / get_timer): " );
478817466cbSJens Wiklander 
479817466cbSJens Wiklander     /*
480817466cbSJens Wiklander      * Allow one failure for possible counter wrapping.
481817466cbSJens Wiklander      * On a 4Ghz 32-bit machine the cycle counter wraps about once per second;
482817466cbSJens Wiklander      * since the whole test is about 10ms, it shouldn't happen twice in a row.
483817466cbSJens Wiklander      */
484817466cbSJens Wiklander 
485817466cbSJens Wiklander hard_test:
486817466cbSJens Wiklander     if( hardfail > 1 )
487817466cbSJens Wiklander     {
488817466cbSJens Wiklander         if( verbose != 0 )
489817466cbSJens Wiklander             mbedtls_printf( "failed (ignored)\n" );
490817466cbSJens Wiklander 
491817466cbSJens Wiklander         goto hard_test_done;
492817466cbSJens Wiklander     }
493817466cbSJens Wiklander 
494817466cbSJens Wiklander     /* Get a reference ratio cycles/ms */
495817466cbSJens Wiklander     millisecs = 1;
496817466cbSJens Wiklander     cycles = mbedtls_timing_hardclock();
497817466cbSJens Wiklander     busy_msleep( millisecs );
498817466cbSJens Wiklander     cycles = mbedtls_timing_hardclock() - cycles;
499817466cbSJens Wiklander     ratio = cycles / millisecs;
500817466cbSJens Wiklander 
501817466cbSJens Wiklander     /* Check that the ratio is mostly constant */
502817466cbSJens Wiklander     for( millisecs = 2; millisecs <= 4; millisecs++ )
503817466cbSJens Wiklander     {
504817466cbSJens Wiklander         cycles = mbedtls_timing_hardclock();
505817466cbSJens Wiklander         busy_msleep( millisecs );
506817466cbSJens Wiklander         cycles = mbedtls_timing_hardclock() - cycles;
507817466cbSJens Wiklander 
508817466cbSJens Wiklander         /* Allow variation up to 20% */
509817466cbSJens Wiklander         if( cycles / millisecs < ratio - ratio / 5 ||
510817466cbSJens Wiklander             cycles / millisecs > ratio + ratio / 5 )
511817466cbSJens Wiklander         {
512817466cbSJens Wiklander             hardfail++;
513817466cbSJens Wiklander             goto hard_test;
514817466cbSJens Wiklander         }
515817466cbSJens Wiklander     }
516817466cbSJens Wiklander 
517817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
518817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "passed\n" );
519817466cbSJens Wiklander 
520817466cbSJens Wiklander hard_test_done:
521817466cbSJens Wiklander 
522817466cbSJens Wiklander     if( verbose != 0 )
523817466cbSJens Wiklander         mbedtls_printf( "\n" );
524817466cbSJens Wiklander 
525817466cbSJens Wiklander     return( 0 );
526817466cbSJens Wiklander }
527817466cbSJens Wiklander 
528817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_SELF_TEST */
529817466cbSJens Wiklander 
530817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_TIMING_C */
531