tests: Rename 'errorcount' to 'error_count'.
[libgcrypt.git] / tests / bench-slope.c
index 3d8ae37..cdd0fa6 100644 (file)
@@ -42,6 +42,7 @@
 
 static int verbose;
 static int csv_mode;
+static int unaligned_mode;
 static int num_measurement_repetitions;
 
 /* CPU Ghz value provided by user, allows constructing cycles/byte and other
@@ -411,12 +412,14 @@ do_slope_benchmark (struct bench_obj *obj)
       obj->max_bufsize < 1 || obj->min_bufsize > obj->max_bufsize)
     goto err_free;
 
-  real_buffer = malloc (obj->max_bufsize + 128);
+  real_buffer = malloc (obj->max_bufsize + 128 + unaligned_mode);
   if (!real_buffer)
     goto err_free;
   /* Get aligned buffer */
   buffer = real_buffer;
   buffer += 128 - ((real_buffer - (unsigned char *) 0) & (128 - 1));
+  if (unaligned_mode)
+    buffer += unaligned_mode; /* Make buffer unaligned */
 
   for (i = 0; i < obj->max_bufsize; i++)
     buffer[i] = 0x55 ^ (-i);
@@ -442,6 +445,7 @@ do_slope_benchmark (struct bench_obj *obj)
               &overhead);
 
   free (measurement_raw);
+  free (measurements);
   free (real_buffer);
   obj->ops->finalize (obj);
 
@@ -519,8 +523,6 @@ bench_print_result_std (double nsecs_per_byte)
   char mbpsec_buf[16];
   char cpbyte_buf[16];
 
-  strcpy (cpbyte_buf, "-");
-
   double_to_str (nsecpbyte_buf, sizeof (nsecpbyte_buf), nsecs_per_byte);
 
   /* If user didn't provide CPU speed, we cannot show cycles/byte results.  */
@@ -529,16 +531,15 @@ bench_print_result_std (double nsecs_per_byte)
       cycles_per_byte = nsecs_per_byte * cpu_ghz;
       double_to_str (cpbyte_buf, sizeof (cpbyte_buf), cycles_per_byte);
     }
+  else
+    strcpy (cpbyte_buf, "-");
 
   mbytes_per_sec =
     (1000.0 * 1000.0 * 1000.0) / (nsecs_per_byte * 1024 * 1024);
   double_to_str (mbpsec_buf, sizeof (mbpsec_buf), mbytes_per_sec);
 
-  strncat (nsecpbyte_buf, " ns/B", sizeof (nsecpbyte_buf) - 1);
-  strncat (mbpsec_buf, " MiB/s", sizeof (mbpsec_buf) - 1);
-  strncat (cpbyte_buf, " c/B", sizeof (cpbyte_buf) - 1);
-
-  printf ("%14s %15s %13s\n", nsecpbyte_buf, mbpsec_buf, cpbyte_buf);
+  printf ("%9s ns/B %9s MiB/s %9s c/B\n",
+          nsecpbyte_buf, mbpsec_buf, cpbyte_buf);
 }
 
 static void
@@ -740,7 +741,6 @@ static struct bench_ops decrypt_ops = {
 };
 
 
-#ifdef HAVE_U64_TYPEDEF
 static void
 bench_ccm_encrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf, size_t buflen)
 {
@@ -903,20 +903,19 @@ static struct bench_ops ccm_authenticate_ops = {
   &bench_encrypt_free,
   &bench_ccm_authenticate_do_bench
 };
-#endif /*HAVE_U64_TYPEDEF*/
 
 
 static void
-bench_gcm_encrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf, size_t buflen)
+bench_aead_encrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf, size_t buflen,
+                            const char *nonce, size_t noncelen)
 {
   gcry_cipher_hd_t hd = obj->priv;
   int err;
   char tag[16];
-  char nonce[12] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce,
-                     0xdb, 0xad, 0xde, 0xca, 0xf8, 0x88, };
 
-  gcry_cipher_setiv (hd, nonce, sizeof (nonce));
+  gcry_cipher_setiv (hd, nonce, noncelen);
 
+  gcry_cipher_final (hd);
   err = gcry_cipher_encrypt (hd, buf, buflen, buf, buflen);
   if (err)
     {
@@ -937,16 +936,16 @@ bench_gcm_encrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf, size_t buflen)
 }
 
 static void
-bench_gcm_decrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf, size_t buflen)
+bench_aead_decrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf, size_t buflen,
+                            const char *nonce, size_t noncelen)
 {
   gcry_cipher_hd_t hd = obj->priv;
   int err;
   char tag[16] = { 0, };
-  char nonce[12] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce,
-                     0xdb, 0xad, 0xde, 0xca, 0xf8, 0x88, };
 
-  gcry_cipher_setiv (hd, nonce, sizeof (nonce));
+  gcry_cipher_setiv (hd, nonce, noncelen);
 
+  gcry_cipher_final (hd);
   err = gcry_cipher_decrypt (hd, buf, buflen, buf, buflen);
   if (err)
     {
@@ -969,17 +968,23 @@ bench_gcm_decrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf, size_t buflen)
 }
 
 static void
-bench_gcm_authenticate_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
-           size_t buflen)
+bench_aead_authenticate_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                                 size_t buflen, const char *nonce,
+                                 size_t noncelen)
 {
   gcry_cipher_hd_t hd = obj->priv;
   int err;
   char tag[16] = { 0, };
-  char nonce[12] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce,
-                     0xdb, 0xad, 0xde, 0xca, 0xf8, 0x88, };
   char data = 0xff;
 
-  gcry_cipher_setiv (hd, nonce, sizeof (nonce));
+  err = gcry_cipher_setiv (hd, nonce, noncelen);
+  if (err)
+    {
+      fprintf (stderr, PGM ": gcry_cipher_setiv failed: %s\n",
+           gpg_strerror (err));
+      gcry_cipher_close (hd);
+      exit (1);
+    }
 
   err = gcry_cipher_authenticate (hd, buf, buflen);
   if (err)
@@ -990,6 +995,7 @@ bench_gcm_authenticate_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
       exit (1);
     }
 
+  gcry_cipher_final (hd);
   err = gcry_cipher_encrypt (hd, &data, sizeof (data), &data, sizeof (data));
   if (err)
     {
@@ -1009,6 +1015,34 @@ bench_gcm_authenticate_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
     }
 }
 
+
+static void
+bench_gcm_encrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                           size_t buflen)
+{
+  char nonce[12] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce,
+                     0xdb, 0xad, 0xde, 0xca, 0xf8, 0x88 };
+  bench_aead_encrypt_do_bench (obj, buf, buflen, nonce, sizeof(nonce));
+}
+
+static void
+bench_gcm_decrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                           size_t buflen)
+{
+  char nonce[12] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce,
+                     0xdb, 0xad, 0xde, 0xca, 0xf8, 0x88 };
+  bench_aead_decrypt_do_bench (obj, buf, buflen, nonce, sizeof(nonce));
+}
+
+static void
+bench_gcm_authenticate_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                                size_t buflen)
+{
+  char nonce[12] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce,
+                     0xdb, 0xad, 0xde, 0xca, 0xf8, 0x88 };
+  bench_aead_authenticate_do_bench (obj, buf, buflen, nonce, sizeof(nonce));
+}
+
 static struct bench_ops gcm_encrypt_ops = {
   &bench_encrypt_init,
   &bench_encrypt_free,
@@ -1028,6 +1062,98 @@ static struct bench_ops gcm_authenticate_ops = {
 };
 
 
+static void
+bench_ocb_encrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                           size_t buflen)
+{
+  char nonce[15] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce,
+                     0xdb, 0xad, 0xde, 0xca, 0xf8, 0x88,
+                     0x00, 0x00, 0x01 };
+  bench_aead_encrypt_do_bench (obj, buf, buflen, nonce, sizeof(nonce));
+}
+
+static void
+bench_ocb_decrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                           size_t buflen)
+{
+  char nonce[15] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce,
+                     0xdb, 0xad, 0xde, 0xca, 0xf8, 0x88,
+                     0x00, 0x00, 0x01 };
+  bench_aead_decrypt_do_bench (obj, buf, buflen, nonce, sizeof(nonce));
+}
+
+static void
+bench_ocb_authenticate_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                                size_t buflen)
+{
+  char nonce[15] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce,
+                     0xdb, 0xad, 0xde, 0xca, 0xf8, 0x88,
+                     0x00, 0x00, 0x01 };
+  bench_aead_authenticate_do_bench (obj, buf, buflen, nonce, sizeof(nonce));
+}
+
+static struct bench_ops ocb_encrypt_ops = {
+  &bench_encrypt_init,
+  &bench_encrypt_free,
+  &bench_ocb_encrypt_do_bench
+};
+
+static struct bench_ops ocb_decrypt_ops = {
+  &bench_encrypt_init,
+  &bench_encrypt_free,
+  &bench_ocb_decrypt_do_bench
+};
+
+static struct bench_ops ocb_authenticate_ops = {
+  &bench_encrypt_init,
+  &bench_encrypt_free,
+  &bench_ocb_authenticate_do_bench
+};
+
+
+static void
+bench_poly1305_encrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                                size_t buflen)
+{
+  char nonce[8] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce, 0xdb, 0xad };
+  bench_aead_encrypt_do_bench (obj, buf, buflen, nonce, sizeof(nonce));
+}
+
+static void
+bench_poly1305_decrypt_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                                size_t buflen)
+{
+  char nonce[8] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce, 0xdb, 0xad };
+  bench_aead_decrypt_do_bench (obj, buf, buflen, nonce, sizeof(nonce));
+}
+
+static void
+bench_poly1305_authenticate_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf,
+                                     size_t buflen)
+{
+  char nonce[8] = { 0xca, 0xfe, 0xba, 0xbe, 0xfa, 0xce, 0xdb, 0xad };
+  bench_aead_authenticate_do_bench (obj, buf, buflen, nonce, sizeof(nonce));
+}
+
+static struct bench_ops poly1305_encrypt_ops = {
+  &bench_encrypt_init,
+  &bench_encrypt_free,
+  &bench_poly1305_encrypt_do_bench
+};
+
+static struct bench_ops poly1305_decrypt_ops = {
+  &bench_encrypt_init,
+  &bench_encrypt_free,
+  &bench_poly1305_decrypt_do_bench
+};
+
+static struct bench_ops poly1305_authenticate_ops = {
+  &bench_encrypt_init,
+  &bench_encrypt_free,
+  &bench_poly1305_authenticate_do_bench
+};
+
+
 static struct bench_cipher_mode cipher_modes[] = {
   {GCRY_CIPHER_MODE_ECB, "ECB enc", &encrypt_ops},
   {GCRY_CIPHER_MODE_ECB, "ECB dec", &decrypt_ops},
@@ -1039,14 +1165,18 @@ static struct bench_cipher_mode cipher_modes[] = {
   {GCRY_CIPHER_MODE_OFB, "OFB dec", &decrypt_ops},
   {GCRY_CIPHER_MODE_CTR, "CTR enc", &encrypt_ops},
   {GCRY_CIPHER_MODE_CTR, "CTR dec", &decrypt_ops},
-#ifdef HAVE_U64_TYPEDEF
   {GCRY_CIPHER_MODE_CCM, "CCM enc", &ccm_encrypt_ops},
   {GCRY_CIPHER_MODE_CCM, "CCM dec", &ccm_decrypt_ops},
   {GCRY_CIPHER_MODE_CCM, "CCM auth", &ccm_authenticate_ops},
-#endif
   {GCRY_CIPHER_MODE_GCM, "GCM enc", &gcm_encrypt_ops},
   {GCRY_CIPHER_MODE_GCM, "GCM dec", &gcm_decrypt_ops},
   {GCRY_CIPHER_MODE_GCM, "GCM auth", &gcm_authenticate_ops},
+  {GCRY_CIPHER_MODE_OCB, "OCB enc",  &ocb_encrypt_ops},
+  {GCRY_CIPHER_MODE_OCB, "OCB dec",  &ocb_decrypt_ops},
+  {GCRY_CIPHER_MODE_OCB, "OCB auth", &ocb_authenticate_ops},
+  {GCRY_CIPHER_MODE_POLY1305, "POLY1305 enc", &poly1305_encrypt_ops},
+  {GCRY_CIPHER_MODE_POLY1305, "POLY1305 dec", &poly1305_decrypt_ops},
+  {GCRY_CIPHER_MODE_POLY1305, "POLY1305 auth", &poly1305_authenticate_ops},
   {0},
 };
 
@@ -1066,8 +1196,9 @@ cipher_bench_one (int algo, struct bench_cipher_mode *pmode)
   if (!blklen)
     return;
 
-  /* Stream cipher? Only test with ECB. */
-  if (blklen == 1 && mode.mode != GCRY_CIPHER_MODE_ECB)
+  /* Stream cipher? Only test with "ECB" and POLY1305. */
+  if (blklen == 1 && (mode.mode != GCRY_CIPHER_MODE_ECB &&
+                     mode.mode != GCRY_CIPHER_MODE_POLY1305))
     return;
   if (blklen == 1 && mode.mode == GCRY_CIPHER_MODE_ECB)
     {
@@ -1075,14 +1206,22 @@ cipher_bench_one (int algo, struct bench_cipher_mode *pmode)
       mode.name = mode.ops == &encrypt_ops ? "STREAM enc" : "STREAM dec";
     }
 
+  /* Poly1305 has restriction for cipher algorithm */
+  if (mode.mode == GCRY_CIPHER_MODE_POLY1305 && algo != GCRY_CIPHER_CHACHA20)
+    return;
+
   /* CCM has restrictions for block-size */
   if (mode.mode == GCRY_CIPHER_MODE_CCM && blklen != GCRY_CCM_BLOCK_LEN)
     return;
 
-  /* CCM has restrictions for block-size */
+  /* GCM has restrictions for block-size */
   if (mode.mode == GCRY_CIPHER_MODE_GCM && blklen != GCRY_GCM_BLOCK_LEN)
     return;
 
+  /* Our OCB implementaion has restrictions for block-size.  */
+  if (mode.mode == GCRY_CIPHER_MODE_OCB && blklen != 16)
+    return;
+
   bench_print_mode (14, mode.name);
 
   obj.ops = mode.ops;
@@ -1121,17 +1260,17 @@ cipher_bench (char **argv, int argc)
   if (argv && argc)
     {
       for (i = 0; i < argc; i++)
-       {
-         algo = gcry_cipher_map_name (argv[i]);
-         if (algo)
-           _cipher_bench (algo);
-       }
+        {
+          algo = gcry_cipher_map_name (argv[i]);
+          if (algo)
+            _cipher_bench (algo);
+        }
     }
   else
     {
       for (i = 1; i < 400; i++)
-       if (!gcry_cipher_test_algo (i))
-         _cipher_bench (i);
+        if (!gcry_cipher_test_algo (i))
+          _cipher_bench (i);
     }
 }
 
@@ -1308,16 +1447,30 @@ bench_mac_init (struct bench_obj *obj)
     }
 
   err = gcry_mac_setkey (hd, key, keylen);
-  free (key);
   if (err)
     {
       fprintf (stderr, PGM ": error setting key for mac `%s'\n",
               gcry_mac_algo_name (mode->algo));
+      free (key);
       exit (1);
     }
 
+  switch (mode->algo)
+    {
+    default:
+      break;
+    case GCRY_MAC_POLY1305_AES:
+    case GCRY_MAC_POLY1305_CAMELLIA:
+    case GCRY_MAC_POLY1305_TWOFISH:
+    case GCRY_MAC_POLY1305_SERPENT:
+    case GCRY_MAC_POLY1305_SEED:
+      gcry_mac_setiv (hd, key, 16);
+      break;
+    }
+
   obj->priv = hd;
 
+  free (key);
   return 0;
 }
 
@@ -1414,13 +1567,182 @@ mac_bench (char **argv, int argc)
 }
 
 
+/************************************************************ KDF benchmarks. */
+
+struct bench_kdf_mode
+{
+  struct bench_ops *ops;
+
+  int algo;
+  int subalgo;
+};
+
+
+static int
+bench_kdf_init (struct bench_obj *obj)
+{
+  struct bench_kdf_mode *mode = obj->priv;
+
+  if (mode->algo == GCRY_KDF_PBKDF2)
+    {
+      obj->min_bufsize = 2;
+      obj->max_bufsize = 2 * 32;
+      obj->step_size = 2;
+    }
+
+  obj->num_measure_repetitions = num_measurement_repetitions;
+
+  return 0;
+}
+
+static void
+bench_kdf_free (struct bench_obj *obj)
+{
+  (void)obj;
+}
+
+static void
+bench_kdf_do_bench (struct bench_obj *obj, void *buf, size_t buflen)
+{
+  struct bench_kdf_mode *mode = obj->priv;
+  char keybuf[16];
+
+  (void)buf;
+
+  if (mode->algo == GCRY_KDF_PBKDF2)
+    {
+      gcry_kdf_derive("qwerty", 6, mode->algo, mode->subalgo, "01234567", 8,
+                     buflen, sizeof(keybuf), keybuf);
+    }
+}
+
+static struct bench_ops kdf_ops = {
+  &bench_kdf_init,
+  &bench_kdf_free,
+  &bench_kdf_do_bench
+};
+
+
+static void
+kdf_bench_one (int algo, int subalgo)
+{
+  struct bench_kdf_mode mode = { &kdf_ops };
+  struct bench_obj obj = { 0 };
+  double nsecs_per_iteration;
+  double cycles_per_iteration;
+  char algo_name[32];
+  char nsecpiter_buf[16];
+  char cpiter_buf[16];
+
+  mode.algo = algo;
+  mode.subalgo = subalgo;
+
+  switch (subalgo)
+    {
+    case GCRY_MD_CRC32:
+    case GCRY_MD_CRC32_RFC1510:
+    case GCRY_MD_CRC24_RFC2440:
+    case GCRY_MD_MD4:
+      /* Skip CRC32s. */
+      return;
+    }
+
+  if (gcry_md_get_algo_dlen (subalgo) == 0)
+    {
+      /* Skip XOFs */
+      return;
+    }
+
+  *algo_name = 0;
+
+  if (algo == GCRY_KDF_PBKDF2)
+    {
+      snprintf (algo_name, sizeof(algo_name), "PBKDF2-HMAC-%s",
+               gcry_md_algo_name (subalgo));
+    }
+
+  bench_print_algo (-24, algo_name);
+
+  obj.ops = mode.ops;
+  obj.priv = &mode;
+
+  nsecs_per_iteration = do_slope_benchmark (&obj);
+
+  strcpy(cpiter_buf, csv_mode ? "" : "-");
+
+  double_to_str (nsecpiter_buf, sizeof (nsecpiter_buf), nsecs_per_iteration);
+
+  /* If user didn't provide CPU speed, we cannot show cycles/iter results.  */
+  if (cpu_ghz > 0.0)
+    {
+      cycles_per_iteration = nsecs_per_iteration * cpu_ghz;
+      double_to_str (cpiter_buf, sizeof (cpiter_buf), cycles_per_iteration);
+    }
+
+  if (csv_mode)
+    {
+      printf ("%s,%s,%s,,,,,,,,,%s,ns/iter,%s,c/iter\n",
+             current_section_name,
+             current_algo_name ? current_algo_name : "",
+             current_mode_name ? current_mode_name : "",
+             nsecpiter_buf,
+             cpiter_buf);
+    }
+  else
+    {
+      printf ("%14s %13s\n", nsecpiter_buf, cpiter_buf);
+    }
+}
+
+void
+kdf_bench (char **argv, int argc)
+{
+  char algo_name[32];
+  int i, j;
+
+  bench_print_section ("kdf", "KDF");
+
+  if (!csv_mode)
+    {
+      printf (" %-*s | ", 24, "");
+      printf ("%14s %13s\n", "nanosecs/iter", "cycles/iter");
+    }
+
+  if (argv && argc)
+    {
+      for (i = 0; i < argc; i++)
+       {
+         for (j = 1; j < 400; j++)
+           {
+             if (gcry_md_test_algo (j))
+               continue;
+
+             snprintf (algo_name, sizeof(algo_name), "PBKDF2-HMAC-%s",
+                       gcry_md_algo_name (j));
+
+             if (!strcmp(argv[i], algo_name))
+               kdf_bench_one (GCRY_KDF_PBKDF2, j);
+           }
+       }
+    }
+  else
+    {
+      for (i = 1; i < 400; i++)
+       if (!gcry_md_test_algo (i))
+         kdf_bench_one (GCRY_KDF_PBKDF2, i);
+    }
+
+  bench_print_footer (24);
+}
+
+
 /************************************************************** Main program. */
 
 void
 print_help (void)
 {
   static const char *help_lines[] = {
-    "usage: bench-slope [options] [hash|mac|cipher [algonames]]",
+    "usage: bench-slope [options] [hash|mac|cipher|kdf [algonames]]",
     "",
     " options:",
     "   --cpu-mhz <mhz>           Set CPU speed for calculating cycles",
@@ -1429,6 +1751,7 @@ print_help (void)
     "                             for benchmarking.",
     "   --repetitions <n>         Use N repetitions (default "
                                      STR2(NUM_MEASUREMENT_REPETITIONS) ")",
+    "   --unaligned               Use unaligned input buffers.",
     "   --csv                     Use CSV output format",
     NULL
   };
@@ -1513,6 +1836,12 @@ main (int argc, char **argv)
          argc--;
          argv++;
        }
+      else if (!strcmp (*argv, "--unaligned"))
+       {
+         unaligned_mode = 1;
+         argc--;
+         argv++;
+       }
       else if (!strcmp (*argv, "--disable-hwf"))
        {
          argc--;
@@ -1587,6 +1916,7 @@ main (int argc, char **argv)
       hash_bench (NULL, 0);
       mac_bench (NULL, 0);
       cipher_bench (NULL, 0);
+      kdf_bench (NULL, 0);
     }
   else if (!strcmp (*argv, "hash"))
     {
@@ -1612,6 +1942,14 @@ main (int argc, char **argv)
       warm_up_cpu ();
       cipher_bench ((argc == 0) ? NULL : argv, argc);
     }
+  else if (!strcmp (*argv, "kdf"))
+    {
+      argc--;
+      argv++;
+
+      warm_up_cpu ();
+      kdf_bench ((argc == 0) ? NULL : argv, argc);
+    }
   else
     {
       fprintf (stderr, PGM ": unknown argument: %s\n", *argv);