sys/amd64/amd64/in_cksum.c

   1 /* $NetBSD: in_cksum.c,v 1.7 1997/09/02 13:18:15 thorpej Exp $ */
   2
   3 /*-
   4  * SPDX-License-Identifier: BSD-4-Clause
   5  *
   6  * Copyright (c) 1988, 1992, 1993
   7  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   8  * Copyright (c) 1996
   9  *      Matt Thomas <matt@3am-software.com>
  10  *
  11  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  12  * modification, are permitted provided that the following conditions
  13  * are met:
  14  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  16  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  18  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  20  *    must display the following acknowledgement:
  21  *      This product includes software developed by the University of
  22  *      California, Berkeley and its contributors.
  23  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  24  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  25  *    without specific prior written permission.
  26  *
  27  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  28  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  29  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  30  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  31  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  32  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  33  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  34  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  35  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  36  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  37  * SUCH DAMAGE.
  38  *
  39  *      @(#)in_cksum.c  8.1 (Berkeley) 6/10/93
  40  */
  41
  42 #include <sys/cdefs.h>                  /* RCS ID & Copyright macro defns */
  43 __FBSDID("$FreeBSD$");
  44
  45 #include <sys/param.h>
  46 #include <sys/mbuf.h>
  47 #include <sys/systm.h>
  48 #include <netinet/in_systm.h>
  49 #include <netinet/in.h>
  50 #include <netinet/ip.h>
  51 #include <machine/in_cksum.h>
  52
  53 /*
  54  * Checksum routine for Internet Protocol family headers
  55  *    (Portable Alpha version).
  56  *
  57  * This routine is very heavily used in the network
  58  * code and should be modified for each CPU to be as fast as possible.
  59  */
  60
  61 #define ADDCARRY(x)  (x > 65535 ? x -= 65535 : x)
  62 #define REDUCE32                                                          \
  63     {                                                                     \
  64         q_util.q = sum;                                                   \
  65         sum = q_util.s[0] + q_util.s[1] + q_util.s[2] + q_util.s[3];      \
  66     }
  67 #define REDUCE16                                                          \
  68     {                                                                     \
  69         q_util.q = sum;                                                   \
  70         l_util.l = q_util.s[0] + q_util.s[1] + q_util.s[2] + q_util.s[3]; \
  71         sum = l_util.s[0] + l_util.s[1];                                  \
  72         ADDCARRY(sum);                                                    \
  73     }
  74
  75 static const u_int32_t in_masks[] = {
  76         /*0 bytes*/ /*1 byte*/  /*2 bytes*/ /*3 bytes*/
  77         0x00000000, 0x000000FF, 0x0000FFFF, 0x00FFFFFF, /* offset 0 */
  78         0x00000000, 0x0000FF00, 0x00FFFF00, 0xFFFFFF00, /* offset 1 */
  79         0x00000000, 0x00FF0000, 0xFFFF0000, 0xFFFF0000, /* offset 2 */
  80         0x00000000, 0xFF000000, 0xFF000000, 0xFF000000, /* offset 3 */
  81 };
  82
  83 union l_util {
  84         u_int16_t s[2];
  85         u_int32_t l;
  86 };
  87 union q_util {
  88         u_int16_t s[4];
  89         u_int32_t l[2];
  90         u_int64_t q;
  91 };
  92
  93 static u_int64_t
  94 in_cksumdata(const void *buf, int len)
  95 {
  96         const u_int32_t *lw = (const u_int32_t *) buf;
  97         u_int64_t sum = 0;
  98         u_int64_t prefilled;
  99         int offset;
 100         union q_util q_util;
 101
 102         if ((3 & (long) lw) == 0 && len == 20) {
 103              sum = (u_int64_t) lw[0] + lw[1] + lw[2] + lw[3] + lw[4];
 104              REDUCE32;
 105              return sum;
 106         }
 107
 108         if ((offset = 3 & (long) lw) != 0) {
 109                 const u_int32_t *masks = in_masks + (offset << 2);
 110                 lw = (u_int32_t *) (((long) lw) - offset);
 111                 sum = *lw++ & masks[len >= 3 ? 3 : len];
 112                 len -= 4 - offset;
 113                 if (len <= 0) {
 114                         REDUCE32;
 115                         return sum;
 116                 }
 117         }
 118 #if 0
 119         /*
 120          * Force to cache line boundary.
 121          */
 122         offset = 32 - (0x1f & (long) lw);
 123         if (offset < 32 && len > offset) {
 124                 len -= offset;
 125                 if (4 & offset) {
 126                         sum += (u_int64_t) lw[0];
 127                         lw += 1;
 128                 }
 129                 if (8 & offset) {
 130                         sum += (u_int64_t) lw[0] + lw[1];
 131                         lw += 2;
 132                 }
 133                 if (16 & offset) {
 134                         sum += (u_int64_t) lw[0] + lw[1] + lw[2] + lw[3];
 135                         lw += 4;
 136                 }
 137         }
 138 #endif
 139         /*
 140          * access prefilling to start load of next cache line.
 141          * then add current cache line
 142          * save result of prefilling for loop iteration.
 143          */
 144         prefilled = lw[0];
 145         while ((len -= 32) >= 4) {
 146                 u_int64_t prefilling = lw[8];
 147                 sum += prefilled + lw[1] + lw[2] + lw[3]
 148                         + lw[4] + lw[5] + lw[6] + lw[7];
 149                 lw += 8;
 150                 prefilled = prefilling;
 151         }
 152         if (len >= 0) {
 153                 sum += prefilled + lw[1] + lw[2] + lw[3]
 154                         + lw[4] + lw[5] + lw[6] + lw[7];
 155                 lw += 8;
 156         } else {
 157                 len += 32;
 158         }
 159         while ((len -= 16) >= 0) {
 160                 sum += (u_int64_t) lw[0] + lw[1] + lw[2] + lw[3];
 161                 lw += 4;
 162         }
 163         len += 16;
 164         while ((len -= 4) >= 0) {
 165                 sum += (u_int64_t) *lw++;
 166         }
 167         len += 4;
 168         if (len > 0)
 169                 sum += (u_int64_t) (in_masks[len] & *lw);
 170         REDUCE32;
 171         return sum;
 172 }
 173
 174 u_short
 175 in_addword(u_short a, u_short b)
 176 {
 177         u_int64_t sum = a + b;
 178
 179         ADDCARRY(sum);
 180         return (sum);
 181 }
 182
 183 u_short
 184 in_pseudo(u_int32_t a, u_int32_t b, u_int32_t c)
 185 {
 186         u_int64_t sum;
 187         union q_util q_util;
 188         union l_util l_util;
 189
 190         sum = (u_int64_t) a + b + c;
 191         REDUCE16;
 192         return (sum);
 193 }
 194
 195 u_short
 196 in_cksum_skip(struct mbuf *m, int len, int skip)
 197 {
 198         u_int64_t sum = 0;
 199         int mlen = 0;
 200         int clen = 0;
 201         caddr_t addr;
 202         union q_util q_util;
 203         union l_util l_util;
 204
 205         len -= skip;
 206         for (; skip && m; m = m->m_next) {
 207                 if (m->m_len > skip) {
 208                         mlen = m->m_len - skip;
 209                         addr = mtod(m, caddr_t) + skip;
 210                         goto skip_start;
 211                 } else {
 212                         skip -= m->m_len;
 213                 }
 214         }
 215
 216         for (; m && len; m = m->m_next) {
 217                 if (m->m_len == 0)
 218                         continue;
 219                 mlen = m->m_len;
 220                 addr = mtod(m, caddr_t);
 221 skip_start:
 222                 if (len < mlen)
 223                         mlen = len;
 224                 if ((clen ^ (long) addr) & 1)
 225                     sum += in_cksumdata(addr, mlen) << 8;
 226                 else
 227                     sum += in_cksumdata(addr, mlen);
 228
 229                 clen += mlen;
 230                 len -= mlen;
 231         }
 232         REDUCE16;
 233         return (~sum & 0xffff);
 234 }
 235
 236 u_int in_cksum_hdr(const struct ip *ip)
 237 {
 238     u_int64_t sum = in_cksumdata(ip, sizeof(struct ip));
 239     union q_util q_util;
 240     union l_util l_util;
 241     REDUCE16;
 242     return (~sum & 0xffff);
 243 }