xref: /dragonfly/tools/tools/toeplitz/toeplitz.c (revision 52a88097)
1 #include <sys/types.h>
2 #include <sys/socket.h>
3 
4 #include <arpa/inet.h>
5 #include <netinet/in.h>
6 
7 #include <stdint.h>
8 #include <stdio.h>
9 #include <stdlib.h>
10 #include <string.h>
11 #include <unistd.h>
12 
13 #ifndef NBBY
14 #define NBBY	__NBBY
15 #endif
16 
17 #define HASHMASK	0x7f
18 
19 #define KEYLEN		40
20 #define HASHLEN		12
21 
22 static uint8_t	toeplitz_key[KEYLEN];
23 static uint32_t	hash_table[HASHLEN][256];
24 
25 static void	toeplitz_init(uint32_t[][256], int, const uint8_t[], int);
26 static void	getaddrport(char *, uint32_t *, uint16_t *);
27 
28 static void
29 usage(const char *cmd)
30 {
31 	fprintf(stderr, "%s [-s s1_hex [-s s2_hex]] [-p] [-m mask] [-d div] "
32 	    "addr1.port1 addr2.port2\n", cmd);
33 	exit(1);
34 }
35 
36 int
37 main(int argc, char *argv[])
38 {
39 	uint32_t saddr, daddr;
40 	uint16_t sport, dport;
41 	uint32_t res, mask, divisor;
42 
43 	const char *cmd = argv[0];
44 	uint8_t seeds[2] = { 0x6d, 0x5a };
45 	int i, opt, use_port;
46 
47 	i = 0;
48 	use_port = 0;
49 	mask = 0xffffffff;
50 	divisor = 0;
51 
52 	while ((opt = getopt(argc, argv, "d:m:ps:")) != -1) {
53 		switch (opt) {
54 		case 'd':
55 			divisor = strtoul(optarg, NULL, 10);
56 			break;
57 
58 		case 'm':
59 			mask = strtoul(optarg, NULL, 16);
60 			break;
61 
62 		case 'p':
63 			use_port = 1;
64 			break;
65 
66 		case 's':
67 			if (i >= 2)
68 				usage(cmd);
69 			seeds[i++] = strtoul(optarg, NULL, 16);
70 			break;
71 
72 		default:
73 			usage(cmd);
74 		}
75 	}
76 	argc -= optind;
77 	argv += optind;
78 
79 	if (argc != 2)
80 		usage(cmd);
81 
82 	for (i = 0; i < KEYLEN; ++i) {
83 		if (i & 1)
84 			toeplitz_key[i] = seeds[1];
85 		else
86 			toeplitz_key[i] = seeds[0];
87 	}
88 
89 	getaddrport(argv[0], &saddr, &sport);
90 	getaddrport(argv[1], &daddr, &dport);
91 
92 	toeplitz_init(hash_table, HASHLEN, toeplitz_key, KEYLEN);
93 
94 	res =  hash_table[0][(saddr >> 0) & 0xff];
95 	res ^= hash_table[1][(saddr >> 8) & 0xff];
96 	res ^= hash_table[2][(saddr >> 16)  & 0xff];
97 	res ^= hash_table[3][(saddr >> 24)  & 0xff];
98 	res ^= hash_table[4][(daddr >> 0) & 0xff];
99 	res ^= hash_table[5][(daddr >> 8) & 0xff];
100 	res ^= hash_table[6][(daddr >> 16)  & 0xff];
101 	res ^= hash_table[7][(daddr >> 24)  & 0xff];
102 	if (use_port) {
103 		res ^= hash_table[8][(sport >> 0)  & 0xff];
104 		res ^= hash_table[9][(sport >> 8)  & 0xff];
105 		res ^= hash_table[10][(dport >> 0)  & 0xff];
106 		res ^= hash_table[11][(dport >> 8)  & 0xff];
107 	}
108 
109 	printf("0x%08x, masked 0x%08x", res, res & mask);
110 	if (divisor == 0)
111 		printf("\n");
112 	else
113 		printf(", modulo %u\n", (res & HASHMASK) % divisor);
114 	exit(0);
115 }
116 
117 static void
118 toeplitz_init(uint32_t cache[][256], int cache_len,
119     const uint8_t key_str[], int key_strlen)
120 {
121 	int i;
122 
123 	if (key_strlen < cache_len + (int)sizeof(uint32_t))
124 		exit(1);
125 
126 	for (i = 0; i < cache_len; ++i) {
127 		uint32_t key[NBBY];
128 		int j, b, shift, val;
129 
130 		bzero(key, sizeof(key));
131 
132 		/*
133 		 * Calculate 32bit keys for one byte; one key for each bit.
134 		 */
135 		for (b = 0; b < NBBY; ++b) {
136 			for (j = 0; j < 32; ++j) {
137 				uint8_t k;
138 				int bit;
139 
140 				bit = (i * NBBY) + b + j;
141 
142 				k = key_str[bit / NBBY];
143 				shift = NBBY - (bit % NBBY) - 1;
144 				if (k & (1 << shift))
145 					key[b] |= 1 << (31 - j);
146 			}
147 		}
148 
149 		/*
150 		 * Cache the results of all possible bit combination of
151 		 * one byte.
152 		 */
153 		for (val = 0; val < 256; ++val) {
154 			uint32_t res = 0;
155 
156 			for (b = 0; b < NBBY; ++b) {
157 				shift = NBBY - b - 1;
158 				if (val & (1 << shift))
159 					res ^= key[b];
160 			}
161 			cache[i][val] = res;
162 		}
163 	}
164 }
165 
166 static void
167 getaddrport(char *ap_str, uint32_t *addr, uint16_t *port0)
168 {
169 	uint16_t port;
170 	char *p;
171 
172 	p = strrchr(ap_str, '.');
173 	if (p == NULL) {
174 		fprintf(stderr, "invalid addr.port %s\n", ap_str);
175 		exit(1);
176 	}
177 
178 	*p = '\0';
179 	++p;
180 
181 	port = strtoul(p, NULL, 10);
182 	*port0 = htons(port);
183 
184 	if (inet_pton(AF_INET, ap_str, addr) <= 0) {
185 		fprintf(stderr, "invalid addr %s\n", ap_str);
186 		exit(1);
187 	}
188 }
189