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