crypto/perlasm/sparcv9_modes.pl

   1 #!/usr/bin/env perl
   2
   3 # Specific modes implementations for SPARC Architecture 2011. There
   4 # is T4 dependency though, an ASI value that is not specified in the
   5 # Architecture Manual. But as SPARC universe is rather monocultural,
   6 # we imply that processor capable of executing crypto instructions
   7 # can handle the ASI in question as well. This means that we ought to
   8 # keep eyes open when new processors emerge...
   9 #
  10 # As for above mentioned ASI. It's so called "block initializing
  11 # store" which cancels "read" in "read-update-write" on cache lines.
  12 # This is "cooperative" optimization, as it reduces overall pressure
  13 # on memory interface. Benefits can't be observed/quantified with
  14 # usual benchmarks, on the contrary you can notice that single-thread
  15 # performance for parallelizable modes is ~1.5% worse for largest
  16 # block sizes [though few percent better for not so long ones]. All
  17 # this based on suggestions from David Miller.
  18
  19 sub asm_init {          # to be called with @ARGV as argument
  20     for (@_)            { $::abibits=64 if (/\-m64/ || /\-xarch\=v9/); }
  21     if ($::abibits==64) { $::bias=2047; $::frame=192; $::size_t_cc="%xcc"; }
  22     else                { $::bias=0;    $::frame=112; $::size_t_cc="%icc"; }
  23 }
  24
  25 # unified interface
  26 my ($inp,$out,$len,$key,$ivec)=map("%i$_",(0..5));
  27 # local variables
  28 my ($ileft,$iright,$ooff,$omask,$ivoff,$blk_init)=map("%l$_",(0..7));
  29
  30 sub alg_cbc_encrypt_implement {
  31 my ($alg,$bits) = @_;
  32
  33 $::code.=<<___;
  34 .globl  ${alg}${bits}_t4_cbc_encrypt
  35 .align  32
  36 ${alg}${bits}_t4_cbc_encrypt:
  37         save            %sp, -$::frame, %sp
  38         sub             $inp, $out, $blk_init   ! $inp!=$out
  39 ___
  40 $::code.=<<___ if (!$::evp);
  41         andcc           $ivec, 7, $ivoff
  42         alignaddr       $ivec, %g0, $ivec
  43
  44         ldd             [$ivec + 0], %f0        ! load ivec
  45         bz,pt           %icc, 1f
  46         ldd             [$ivec + 8], %f2
  47         ldd             [$ivec + 16], %f4
  48         faligndata      %f0, %f2, %f0
  49         faligndata      %f2, %f4, %f2
  50 1:
  51 ___
  52 $::code.=<<___ if ($::evp);
  53         ld              [$ivec + 0], %f0
  54         ld              [$ivec + 4], %f1
  55         ld              [$ivec + 8], %f2
  56         ld              [$ivec + 12], %f3
  57 ___
  58 $::code.=<<___;
  59         prefetch        [$inp], 20
  60         prefetch        [$inp + 63], 20
  61         call            _${alg}${bits}_load_enckey
  62         and             $inp, 7, $ileft
  63         andn            $inp, 7, $inp
  64         sll             $ileft, 3, $ileft
  65         mov             64, $iright
  66         mov             0xff, $omask
  67         sub             $iright, $ileft, $iright
  68         and             $out, 7, $ooff
  69         cmp             $len, 127
  70         movrnz          $ooff, 0, $blk_init             ! if (  $out&7 ||
  71         movleu          $::size_t_cc, 0, $blk_init      !       $len<128 ||
  72         brnz,pn         $blk_init, .L${bits}cbc_enc_blk !       $inp==$out)
  73         srl             $omask, $ooff, $omask
  74
  75         alignaddrl      $out, %g0, $out
  76         srlx            $len, 4, $len
  77         prefetch        [$out], 22
  78
  79 .L${bits}_cbc_enc_loop:
  80         ldx             [$inp + 0], %o0
  81         brz,pt          $ileft, 4f
  82         ldx             [$inp + 8], %o1
  83
  84         ldx             [$inp + 16], %o2
  85         sllx            %o0, $ileft, %o0
  86         srlx            %o1, $iright, %g1
  87         sllx            %o1, $ileft, %o1
  88         or              %g1, %o0, %o0
  89         srlx            %o2, $iright, %o2
  90         or              %o2, %o1, %o1
  91 4:
  92         xor             %g4, %o0, %o0           ! ^= rk[0]
  93         xor             %g5, %o1, %o1
  94         movxtod         %o0, %f12
  95         movxtod         %o1, %f14
  96
  97         fxor            %f12, %f0, %f0          ! ^= ivec
  98         fxor            %f14, %f2, %f2
  99         prefetch        [$out + 63], 22
 100         prefetch        [$inp + 16+63], 20
 101         call            _${alg}${bits}_encrypt_1x
 102         add             $inp, 16, $inp
 103
 104         brnz,pn         $ooff, 2f
 105         sub             $len, 1, $len
 106
 107         std             %f0, [$out + 0]
 108         std             %f2, [$out + 8]
 109         brnz,pt         $len, .L${bits}_cbc_enc_loop
 110         add             $out, 16, $out
 111 ___
 112 $::code.=<<___ if ($::evp);
 113         st              %f0, [$ivec + 0]
 114         st              %f1, [$ivec + 4]
 115         st              %f2, [$ivec + 8]
 116         st              %f3, [$ivec + 12]
 117 ___
 118 $::code.=<<___ if (!$::evp);
 119         brnz,pn         $ivoff, 3f
 120         nop
 121
 122         std             %f0, [$ivec + 0]        ! write out ivec
 123         std             %f2, [$ivec + 8]
 124 ___
 125 $::code.=<<___;
 126         ret
 127         restore
 128
 129 .align  16
 130 2:      ldxa            [$inp]0x82, %o0         ! avoid read-after-write hazard
 131                                                 ! and ~3x deterioration
 132                                                 ! in inp==out case
 133         faligndata      %f0, %f0, %f4           ! handle unaligned output
 134         faligndata      %f0, %f2, %f6
 135         faligndata      %f2, %f2, %f8
 136
 137         stda            %f4, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 138         std             %f6, [$out + 8]
 139         add             $out, 16, $out
 140         orn             %g0, $omask, $omask
 141         stda            %f8, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 142
 143         brnz,pt         $len, .L${bits}_cbc_enc_loop+4
 144         orn             %g0, $omask, $omask
 145 ___
 146 $::code.=<<___ if ($::evp);
 147         st              %f0, [$ivec + 0]
 148         st              %f1, [$ivec + 4]
 149         st              %f2, [$ivec + 8]
 150         st              %f3, [$ivec + 12]
 151 ___
 152 $::code.=<<___ if (!$::evp);
 153         brnz,pn         $ivoff, 3f
 154         nop
 155
 156         std             %f0, [$ivec + 0]        ! write out ivec
 157         std             %f2, [$ivec + 8]
 158         ret
 159         restore
 160
 161 .align  16
 162 3:      alignaddrl      $ivec, $ivoff, %g0      ! handle unaligned ivec
 163         mov             0xff, $omask
 164         srl             $omask, $ivoff, $omask
 165         faligndata      %f0, %f0, %f4
 166         faligndata      %f0, %f2, %f6
 167         faligndata      %f2, %f2, %f8
 168         stda            %f4, [$ivec + $omask]0xc0
 169         std             %f6, [$ivec + 8]
 170         add             $ivec, 16, $ivec
 171         orn             %g0, $omask, $omask
 172         stda            %f8, [$ivec + $omask]0xc0
 173 ___
 174 $::code.=<<___;
 175         ret
 176         restore
 177
 178 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 179 .align  32
 180 .L${bits}cbc_enc_blk:
 181         add     $out, $len, $blk_init
 182         and     $blk_init, 63, $blk_init        ! tail
 183         sub     $len, $blk_init, $len
 184         add     $blk_init, 15, $blk_init        ! round up to 16n
 185         srlx    $len, 4, $len
 186         srl     $blk_init, 4, $blk_init
 187
 188 .L${bits}_cbc_enc_blk_loop:
 189         ldx             [$inp + 0], %o0
 190         brz,pt          $ileft, 5f
 191         ldx             [$inp + 8], %o1
 192
 193         ldx             [$inp + 16], %o2
 194         sllx            %o0, $ileft, %o0
 195         srlx            %o1, $iright, %g1
 196         sllx            %o1, $ileft, %o1
 197         or              %g1, %o0, %o0
 198         srlx            %o2, $iright, %o2
 199         or              %o2, %o1, %o1
 200 5:
 201         xor             %g4, %o0, %o0           ! ^= rk[0]
 202         xor             %g5, %o1, %o1
 203         movxtod         %o0, %f12
 204         movxtod         %o1, %f14
 205
 206         fxor            %f12, %f0, %f0          ! ^= ivec
 207         fxor            %f14, %f2, %f2
 208         prefetch        [$inp + 16+63], 20
 209         call            _${alg}${bits}_encrypt_1x
 210         add             $inp, 16, $inp
 211         sub             $len, 1, $len
 212
 213         stda            %f0, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 214         add             $out, 8, $out
 215         stda            %f2, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 216         brnz,pt         $len, .L${bits}_cbc_enc_blk_loop
 217         add             $out, 8, $out
 218
 219         membar          #StoreLoad|#StoreStore
 220         brnz,pt         $blk_init, .L${bits}_cbc_enc_loop
 221         mov             $blk_init, $len
 222 ___
 223 $::code.=<<___ if ($::evp);
 224         st              %f0, [$ivec + 0]
 225         st              %f1, [$ivec + 4]
 226         st              %f2, [$ivec + 8]
 227         st              %f3, [$ivec + 12]
 228 ___
 229 $::code.=<<___ if (!$::evp);
 230         brnz,pn         $ivoff, 3b
 231         nop
 232
 233         std             %f0, [$ivec + 0]        ! write out ivec
 234         std             %f2, [$ivec + 8]
 235 ___
 236 $::code.=<<___;
 237         ret
 238         restore
 239 .type   ${alg}${bits}_t4_cbc_encrypt,#function
 240 .size   ${alg}${bits}_t4_cbc_encrypt,.-${alg}${bits}_t4_cbc_encrypt
 241 ___
 242 }
 243
 244 sub alg_cbc_decrypt_implement {
 245 my ($alg,$bits) = @_;
 246
 247 $::code.=<<___;
 248 .globl  ${alg}${bits}_t4_cbc_decrypt
 249 .align  32
 250 ${alg}${bits}_t4_cbc_decrypt:
 251         save            %sp, -$::frame, %sp
 252         sub             $inp, $out, $blk_init   ! $inp!=$out
 253 ___
 254 $::code.=<<___ if (!$::evp);
 255         andcc           $ivec, 7, $ivoff
 256         alignaddr       $ivec, %g0, $ivec
 257
 258         ldd             [$ivec + 0], %f12       ! load ivec
 259         bz,pt           %icc, 1f
 260         ldd             [$ivec + 8], %f14
 261         ldd             [$ivec + 16], %f0
 262         faligndata      %f12, %f14, %f12
 263         faligndata      %f14, %f0, %f14
 264 1:
 265 ___
 266 $::code.=<<___ if ($::evp);
 267         ld              [$ivec + 0], %f12       ! load ivec
 268         ld              [$ivec + 4], %f13
 269         ld              [$ivec + 8], %f14
 270         ld              [$ivec + 12], %f15
 271 ___
 272 $::code.=<<___;
 273         prefetch        [$inp], 20
 274         prefetch        [$inp + 63], 20
 275         call            _${alg}${bits}_load_deckey
 276         and             $inp, 7, $ileft
 277         andn            $inp, 7, $inp
 278         sll             $ileft, 3, $ileft
 279         mov             64, $iright
 280         mov             0xff, $omask
 281         sub             $iright, $ileft, $iright
 282         and             $out, 7, $ooff
 283         cmp             $len, 255
 284         movrnz          $ooff, 0, $blk_init             ! if (  $out&7 ||
 285         movleu          $::size_t_cc, 0, $blk_init      !       $len<256 ||
 286         brnz,pn         $blk_init, .L${bits}cbc_dec_blk !       $inp==$out)
 287         srl             $omask, $ooff, $omask
 288
 289         andcc           $len, 16, %g0           ! is number of blocks even?
 290         srlx            $len, 4, $len
 291         alignaddrl      $out, %g0, $out
 292         bz              %icc, .L${bits}_cbc_dec_loop2x
 293         prefetch        [$out], 22
 294 .L${bits}_cbc_dec_loop:
 295         ldx             [$inp + 0], %o0
 296         brz,pt          $ileft, 4f
 297         ldx             [$inp + 8], %o1
 298
 299         ldx             [$inp + 16], %o2
 300         sllx            %o0, $ileft, %o0
 301         srlx            %o1, $iright, %g1
 302         sllx            %o1, $ileft, %o1
 303         or              %g1, %o0, %o0
 304         srlx            %o2, $iright, %o2
 305         or              %o2, %o1, %o1
 306 4:
 307         xor             %g4, %o0, %o2           ! ^= rk[0]
 308         xor             %g5, %o1, %o3
 309         movxtod         %o2, %f0
 310         movxtod         %o3, %f2
 311
 312         prefetch        [$out + 63], 22
 313         prefetch        [$inp + 16+63], 20
 314         call            _${alg}${bits}_decrypt_1x
 315         add             $inp, 16, $inp
 316
 317         fxor            %f12, %f0, %f0          ! ^= ivec
 318         fxor            %f14, %f2, %f2
 319         movxtod         %o0, %f12
 320         movxtod         %o1, %f14
 321
 322         brnz,pn         $ooff, 2f
 323         sub             $len, 1, $len
 324
 325         std             %f0, [$out + 0]
 326         std             %f2, [$out + 8]
 327         brnz,pt         $len, .L${bits}_cbc_dec_loop2x
 328         add             $out, 16, $out
 329 ___
 330 $::code.=<<___ if ($::evp);
 331         st              %f12, [$ivec + 0]
 332         st              %f13, [$ivec + 4]
 333         st              %f14, [$ivec + 8]
 334         st              %f15, [$ivec + 12]
 335 ___
 336 $::code.=<<___ if (!$::evp);
 337         brnz,pn         $ivoff, .L${bits}_cbc_dec_unaligned_ivec
 338         nop
 339
 340         std             %f12, [$ivec + 0]       ! write out ivec
 341         std             %f14, [$ivec + 8]
 342 ___
 343 $::code.=<<___;
 344         ret
 345         restore
 346
 347 .align  16
 348 2:      ldxa            [$inp]0x82, %o0         ! avoid read-after-write hazard
 349                                                 ! and ~3x deterioration
 350                                                 ! in inp==out case
 351         faligndata      %f0, %f0, %f4           ! handle unaligned output
 352         faligndata      %f0, %f2, %f6
 353         faligndata      %f2, %f2, %f8
 354
 355         stda            %f4, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 356         std             %f6, [$out + 8]
 357         add             $out, 16, $out
 358         orn             %g0, $omask, $omask
 359         stda            %f8, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 360
 361         brnz,pt         $len, .L${bits}_cbc_dec_loop2x+4
 362         orn             %g0, $omask, $omask
 363 ___
 364 $::code.=<<___ if ($::evp);
 365         st              %f12, [$ivec + 0]
 366         st              %f13, [$ivec + 4]
 367         st              %f14, [$ivec + 8]
 368         st              %f15, [$ivec + 12]
 369 ___
 370 $::code.=<<___ if (!$::evp);
 371         brnz,pn         $ivoff, .L${bits}_cbc_dec_unaligned_ivec
 372         nop
 373
 374         std             %f12, [$ivec + 0]       ! write out ivec
 375         std             %f14, [$ivec + 8]
 376 ___
 377 $::code.=<<___;
 378         ret
 379         restore
 380
 381 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 382 .align  32
 383 .L${bits}_cbc_dec_loop2x:
 384         ldx             [$inp + 0], %o0
 385         ldx             [$inp + 8], %o1
 386         ldx             [$inp + 16], %o2
 387         brz,pt          $ileft, 4f
 388         ldx             [$inp + 24], %o3
 389
 390         ldx             [$inp + 32], %o4
 391         sllx            %o0, $ileft, %o0
 392         srlx            %o1, $iright, %g1
 393         or              %g1, %o0, %o0
 394         sllx            %o1, $ileft, %o1
 395         srlx            %o2, $iright, %g1
 396         or              %g1, %o1, %o1
 397         sllx            %o2, $ileft, %o2
 398         srlx            %o3, $iright, %g1
 399         or              %g1, %o2, %o2
 400         sllx            %o3, $ileft, %o3
 401         srlx            %o4, $iright, %o4
 402         or              %o4, %o3, %o3
 403 4:
 404         xor             %g4, %o0, %o4           ! ^= rk[0]
 405         xor             %g5, %o1, %o5
 406         movxtod         %o4, %f0
 407         movxtod         %o5, %f2
 408         xor             %g4, %o2, %o4
 409         xor             %g5, %o3, %o5
 410         movxtod         %o4, %f4
 411         movxtod         %o5, %f6
 412
 413         prefetch        [$out + 63], 22
 414         prefetch        [$inp + 32+63], 20
 415         call            _${alg}${bits}_decrypt_2x
 416         add             $inp, 32, $inp
 417
 418         movxtod         %o0, %f8
 419         movxtod         %o1, %f10
 420         fxor            %f12, %f0, %f0          ! ^= ivec
 421         fxor            %f14, %f2, %f2
 422         movxtod         %o2, %f12
 423         movxtod         %o3, %f14
 424         fxor            %f8, %f4, %f4
 425         fxor            %f10, %f6, %f6
 426
 427         brnz,pn         $ooff, 2f
 428         sub             $len, 2, $len
 429
 430         std             %f0, [$out + 0]
 431         std             %f2, [$out + 8]
 432         std             %f4, [$out + 16]
 433         std             %f6, [$out + 24]
 434         brnz,pt         $len, .L${bits}_cbc_dec_loop2x
 435         add             $out, 32, $out
 436 ___
 437 $::code.=<<___ if ($::evp);
 438         st              %f12, [$ivec + 0]
 439         st              %f13, [$ivec + 4]
 440         st              %f14, [$ivec + 8]
 441         st              %f15, [$ivec + 12]
 442 ___
 443 $::code.=<<___ if (!$::evp);
 444         brnz,pn         $ivoff, .L${bits}_cbc_dec_unaligned_ivec
 445         nop
 446
 447         std             %f12, [$ivec + 0]       ! write out ivec
 448         std             %f14, [$ivec + 8]
 449 ___
 450 $::code.=<<___;
 451         ret
 452         restore
 453
 454 .align  16
 455 2:      ldxa            [$inp]0x82, %o0         ! avoid read-after-write hazard
 456                                                 ! and ~3x deterioration
 457                                                 ! in inp==out case
 458         faligndata      %f0, %f0, %f8           ! handle unaligned output
 459         faligndata      %f0, %f2, %f0
 460         faligndata      %f2, %f4, %f2
 461         faligndata      %f4, %f6, %f4
 462         faligndata      %f6, %f6, %f6
 463         stda            %f8, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 464         std             %f0, [$out + 8]
 465         std             %f2, [$out + 16]
 466         std             %f4, [$out + 24]
 467         add             $out, 32, $out
 468         orn             %g0, $omask, $omask
 469         stda            %f6, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 470
 471         brnz,pt         $len, .L${bits}_cbc_dec_loop2x+4
 472         orn             %g0, $omask, $omask
 473 ___
 474 $::code.=<<___ if ($::evp);
 475         st              %f12, [$ivec + 0]
 476         st              %f13, [$ivec + 4]
 477         st              %f14, [$ivec + 8]
 478         st              %f15, [$ivec + 12]
 479 ___
 480 $::code.=<<___ if (!$::evp);
 481         brnz,pn         $ivoff, .L${bits}_cbc_dec_unaligned_ivec
 482         nop
 483
 484         std             %f12, [$ivec + 0]       ! write out ivec
 485         std             %f14, [$ivec + 8]
 486         ret
 487         restore
 488
 489 .align  16
 490 .L${bits}_cbc_dec_unaligned_ivec:
 491         alignaddrl      $ivec, $ivoff, %g0      ! handle unaligned ivec
 492         mov             0xff, $omask
 493         srl             $omask, $ivoff, $omask
 494         faligndata      %f12, %f12, %f0
 495         faligndata      %f12, %f14, %f2
 496         faligndata      %f14, %f14, %f4
 497         stda            %f0, [$ivec + $omask]0xc0
 498         std             %f2, [$ivec + 8]
 499         add             $ivec, 16, $ivec
 500         orn             %g0, $omask, $omask
 501         stda            %f4, [$ivec + $omask]0xc0
 502 ___
 503 $::code.=<<___;
 504         ret
 505         restore
 506
 507 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 508 .align  32
 509 .L${bits}cbc_dec_blk:
 510         add     $out, $len, $blk_init
 511         and     $blk_init, 63, $blk_init        ! tail
 512         sub     $len, $blk_init, $len
 513         add     $blk_init, 15, $blk_init        ! round up to 16n
 514         srlx    $len, 4, $len
 515         srl     $blk_init, 4, $blk_init
 516         sub     $len, 1, $len
 517         add     $blk_init, 1, $blk_init
 518
 519 .L${bits}_cbc_dec_blk_loop2x:
 520         ldx             [$inp + 0], %o0
 521         ldx             [$inp + 8], %o1
 522         ldx             [$inp + 16], %o2
 523         brz,pt          $ileft, 5f
 524         ldx             [$inp + 24], %o3
 525
 526         ldx             [$inp + 32], %o4
 527         sllx            %o0, $ileft, %o0
 528         srlx            %o1, $iright, %g1
 529         or              %g1, %o0, %o0
 530         sllx            %o1, $ileft, %o1
 531         srlx            %o2, $iright, %g1
 532         or              %g1, %o1, %o1
 533         sllx            %o2, $ileft, %o2
 534         srlx            %o3, $iright, %g1
 535         or              %g1, %o2, %o2
 536         sllx            %o3, $ileft, %o3
 537         srlx            %o4, $iright, %o4
 538         or              %o4, %o3, %o3
 539 5:
 540         xor             %g4, %o0, %o4           ! ^= rk[0]
 541         xor             %g5, %o1, %o5
 542         movxtod         %o4, %f0
 543         movxtod         %o5, %f2
 544         xor             %g4, %o2, %o4
 545         xor             %g5, %o3, %o5
 546         movxtod         %o4, %f4
 547         movxtod         %o5, %f6
 548
 549         prefetch        [$inp + 32+63], 20
 550         call            _${alg}${bits}_decrypt_2x
 551         add             $inp, 32, $inp
 552         subcc           $len, 2, $len
 553
 554         movxtod         %o0, %f8
 555         movxtod         %o1, %f10
 556         fxor            %f12, %f0, %f0          ! ^= ivec
 557         fxor            %f14, %f2, %f2
 558         movxtod         %o2, %f12
 559         movxtod         %o3, %f14
 560         fxor            %f8, %f4, %f4
 561         fxor            %f10, %f6, %f6
 562
 563         stda            %f0, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 564         add             $out, 8, $out
 565         stda            %f2, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 566         add             $out, 8, $out
 567         stda            %f4, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 568         add             $out, 8, $out
 569         stda            %f6, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 570         bgu,pt          $::size_t_cc, .L${bits}_cbc_dec_blk_loop2x
 571         add             $out, 8, $out
 572
 573         add             $blk_init, $len, $len
 574         andcc           $len, 1, %g0            ! is number of blocks even?
 575         membar          #StoreLoad|#StoreStore
 576         bnz,pt          %icc, .L${bits}_cbc_dec_loop
 577         srl             $len, 0, $len
 578         brnz,pn         $len, .L${bits}_cbc_dec_loop2x
 579         nop
 580 ___
 581 $::code.=<<___ if ($::evp);
 582         st              %f12, [$ivec + 0]       ! write out ivec
 583         st              %f13, [$ivec + 4]
 584         st              %f14, [$ivec + 8]
 585         st              %f15, [$ivec + 12]
 586 ___
 587 $::code.=<<___ if (!$::evp);
 588         brnz,pn         $ivoff, 3b
 589         nop
 590
 591         std             %f12, [$ivec + 0]       ! write out ivec
 592         std             %f14, [$ivec + 8]
 593 ___
 594 $::code.=<<___;
 595         ret
 596         restore
 597 .type   ${alg}${bits}_t4_cbc_decrypt,#function
 598 .size   ${alg}${bits}_t4_cbc_decrypt,.-${alg}${bits}_t4_cbc_decrypt
 599 ___
 600 }
 601
 602 sub alg_ctr32_implement {
 603 my ($alg,$bits) = @_;
 604
 605 $::code.=<<___;
 606 .globl  ${alg}${bits}_t4_ctr32_encrypt
 607 .align  32
 608 ${alg}${bits}_t4_ctr32_encrypt:
 609         save            %sp, -$::frame, %sp
 610
 611         prefetch        [$inp], 20
 612         prefetch        [$inp + 63], 20
 613         call            _${alg}${bits}_load_enckey
 614         sllx            $len, 4, $len
 615
 616         ld              [$ivec + 0], %l4        ! counter
 617         ld              [$ivec + 4], %l5
 618         ld              [$ivec + 8], %l6
 619         ld              [$ivec + 12], %l7
 620
 621         sllx            %l4, 32, %o5
 622         or              %l5, %o5, %o5
 623         sllx            %l6, 32, %g1
 624         xor             %o5, %g4, %g4           ! ^= rk[0]
 625         xor             %g1, %g5, %g5
 626         movxtod         %g4, %f14               ! most significant 64 bits
 627
 628         sub             $inp, $out, $blk_init   ! $inp!=$out
 629         and             $inp, 7, $ileft
 630         andn            $inp, 7, $inp
 631         sll             $ileft, 3, $ileft
 632         mov             64, $iright
 633         mov             0xff, $omask
 634         sub             $iright, $ileft, $iright
 635         and             $out, 7, $ooff
 636         cmp             $len, 255
 637         movrnz          $ooff, 0, $blk_init             ! if (  $out&7 ||
 638         movleu          $::size_t_cc, 0, $blk_init      !       $len<256 ||
 639         brnz,pn         $blk_init, .L${bits}_ctr32_blk  !       $inp==$out)
 640         srl             $omask, $ooff, $omask
 641
 642         andcc           $len, 16, %g0           ! is number of blocks even?
 643         alignaddrl      $out, %g0, $out
 644         bz              %icc, .L${bits}_ctr32_loop2x
 645         srlx            $len, 4, $len
 646 .L${bits}_ctr32_loop:
 647         ldx             [$inp + 0], %o0
 648         brz,pt          $ileft, 4f
 649         ldx             [$inp + 8], %o1
 650
 651         ldx             [$inp + 16], %o2
 652         sllx            %o0, $ileft, %o0
 653         srlx            %o1, $iright, %g1
 654         sllx            %o1, $ileft, %o1
 655         or              %g1, %o0, %o0
 656         srlx            %o2, $iright, %o2
 657         or              %o2, %o1, %o1
 658 4:
 659         xor             %g5, %l7, %g1           ! ^= rk[0]
 660         add             %l7, 1, %l7
 661         movxtod         %g1, %f2
 662         srl             %l7, 0, %l7             ! clruw
 663         prefetch        [$out + 63], 22
 664         prefetch        [$inp + 16+63], 20
 665 ___
 666 $::code.=<<___ if ($alg eq "aes");
 667         aes_eround01    %f16, %f14, %f2, %f4
 668         aes_eround23    %f18, %f14, %f2, %f2
 669 ___
 670 $::code.=<<___ if ($alg eq "cmll");
 671         camellia_f      %f16, %f2, %f14, %f2
 672         camellia_f      %f18, %f14, %f2, %f0
 673 ___
 674 $::code.=<<___;
 675         call            _${alg}${bits}_encrypt_1x+8
 676         add             $inp, 16, $inp
 677
 678         movxtod         %o0, %f10
 679         movxtod         %o1, %f12
 680         fxor            %f10, %f0, %f0          ! ^= inp
 681         fxor            %f12, %f2, %f2
 682
 683         brnz,pn         $ooff, 2f
 684         sub             $len, 1, $len
 685
 686         std             %f0, [$out + 0]
 687         std             %f2, [$out + 8]
 688         brnz,pt         $len, .L${bits}_ctr32_loop2x
 689         add             $out, 16, $out
 690
 691         ret
 692         restore
 693
 694 .align  16
 695 2:      ldxa            [$inp]0x82, %o0         ! avoid read-after-write hazard
 696                                                 ! and ~3x deterioration
 697                                                 ! in inp==out case
 698         faligndata      %f0, %f0, %f4           ! handle unaligned output
 699         faligndata      %f0, %f2, %f6
 700         faligndata      %f2, %f2, %f8
 701         stda            %f4, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 702         std             %f6, [$out + 8]
 703         add             $out, 16, $out
 704         orn             %g0, $omask, $omask
 705         stda            %f8, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 706
 707         brnz,pt         $len, .L${bits}_ctr32_loop2x+4
 708         orn             %g0, $omask, $omask
 709
 710         ret
 711         restore
 712
 713 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 714 .align  32
 715 .L${bits}_ctr32_loop2x:
 716         ldx             [$inp + 0], %o0
 717         ldx             [$inp + 8], %o1
 718         ldx             [$inp + 16], %o2
 719         brz,pt          $ileft, 4f
 720         ldx             [$inp + 24], %o3
 721
 722         ldx             [$inp + 32], %o4
 723         sllx            %o0, $ileft, %o0
 724         srlx            %o1, $iright, %g1
 725         or              %g1, %o0, %o0
 726         sllx            %o1, $ileft, %o1
 727         srlx            %o2, $iright, %g1
 728         or              %g1, %o1, %o1
 729         sllx            %o2, $ileft, %o2
 730         srlx            %o3, $iright, %g1
 731         or              %g1, %o2, %o2
 732         sllx            %o3, $ileft, %o3
 733         srlx            %o4, $iright, %o4
 734         or              %o4, %o3, %o3
 735 4:
 736         xor             %g5, %l7, %g1           ! ^= rk[0]
 737         add             %l7, 1, %l7
 738         movxtod         %g1, %f2
 739         srl             %l7, 0, %l7             ! clruw
 740         xor             %g5, %l7, %g1
 741         add             %l7, 1, %l7
 742         movxtod         %g1, %f6
 743         srl             %l7, 0, %l7             ! clruw
 744         prefetch        [$out + 63], 22
 745         prefetch        [$inp + 32+63], 20
 746 ___
 747 $::code.=<<___ if ($alg eq "aes");
 748         aes_eround01    %f16, %f14, %f2, %f8
 749         aes_eround23    %f18, %f14, %f2, %f2
 750         aes_eround01    %f16, %f14, %f6, %f10
 751         aes_eround23    %f18, %f14, %f6, %f6
 752 ___
 753 $::code.=<<___ if ($alg eq "cmll");
 754         camellia_f      %f16, %f2, %f14, %f2
 755         camellia_f      %f16, %f6, %f14, %f6
 756         camellia_f      %f18, %f14, %f2, %f0
 757         camellia_f      %f18, %f14, %f6, %f4
 758 ___
 759 $::code.=<<___;
 760         call            _${alg}${bits}_encrypt_2x+16
 761         add             $inp, 32, $inp
 762
 763         movxtod         %o0, %f8
 764         movxtod         %o1, %f10
 765         movxtod         %o2, %f12
 766         fxor            %f8, %f0, %f0           ! ^= inp
 767         movxtod         %o3, %f8
 768         fxor            %f10, %f2, %f2
 769         fxor            %f12, %f4, %f4
 770         fxor            %f8, %f6, %f6
 771
 772         brnz,pn         $ooff, 2f
 773         sub             $len, 2, $len
 774
 775         std             %f0, [$out + 0]
 776         std             %f2, [$out + 8]
 777         std             %f4, [$out + 16]
 778         std             %f6, [$out + 24]
 779         brnz,pt         $len, .L${bits}_ctr32_loop2x
 780         add             $out, 32, $out
 781
 782         ret
 783         restore
 784
 785 .align  16
 786 2:      ldxa            [$inp]0x82, %o0         ! avoid read-after-write hazard
 787                                                 ! and ~3x deterioration
 788                                                 ! in inp==out case
 789         faligndata      %f0, %f0, %f8           ! handle unaligned output
 790         faligndata      %f0, %f2, %f0
 791         faligndata      %f2, %f4, %f2
 792         faligndata      %f4, %f6, %f4
 793         faligndata      %f6, %f6, %f6
 794
 795         stda            %f8, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 796         std             %f0, [$out + 8]
 797         std             %f2, [$out + 16]
 798         std             %f4, [$out + 24]
 799         add             $out, 32, $out
 800         orn             %g0, $omask, $omask
 801         stda            %f6, [$out + $omask]0xc0        ! partial store
 802
 803         brnz,pt         $len, .L${bits}_ctr32_loop2x+4
 804         orn             %g0, $omask, $omask
 805
 806         ret
 807         restore
 808
 809 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 810 .align  32
 811 .L${bits}_ctr32_blk:
 812         add     $out, $len, $blk_init
 813         and     $blk_init, 63, $blk_init        ! tail
 814         sub     $len, $blk_init, $len
 815         add     $blk_init, 15, $blk_init        ! round up to 16n
 816         srlx    $len, 4, $len
 817         srl     $blk_init, 4, $blk_init
 818         sub     $len, 1, $len
 819         add     $blk_init, 1, $blk_init
 820
 821 .L${bits}_ctr32_blk_loop2x:
 822         ldx             [$inp + 0], %o0
 823         ldx             [$inp + 8], %o1
 824         ldx             [$inp + 16], %o2
 825         brz,pt          $ileft, 5f
 826         ldx             [$inp + 24], %o3
 827
 828         ldx             [$inp + 32], %o4
 829         sllx            %o0, $ileft, %o0
 830         srlx            %o1, $iright, %g1
 831         or              %g1, %o0, %o0
 832         sllx            %o1, $ileft, %o1
 833         srlx            %o2, $iright, %g1
 834         or              %g1, %o1, %o1
 835         sllx            %o2, $ileft, %o2
 836         srlx            %o3, $iright, %g1
 837         or              %g1, %o2, %o2
 838         sllx            %o3, $ileft, %o3
 839         srlx            %o4, $iright, %o4
 840         or              %o4, %o3, %o3
 841 5:
 842         xor             %g5, %l7, %g1           ! ^= rk[0]
 843         add             %l7, 1, %l7
 844         movxtod         %g1, %f2
 845         srl             %l7, 0, %l7             ! clruw
 846         xor             %g5, %l7, %g1
 847         add             %l7, 1, %l7
 848         movxtod         %g1, %f6
 849         srl             %l7, 0, %l7             ! clruw
 850         prefetch        [$inp + 32+63], 20
 851 ___
 852 $::code.=<<___ if ($alg eq "aes");
 853         aes_eround01    %f16, %f14, %f2, %f8
 854         aes_eround23    %f18, %f14, %f2, %f2
 855         aes_eround01    %f16, %f14, %f6, %f10
 856         aes_eround23    %f18, %f14, %f6, %f6
 857 ___
 858 $::code.=<<___ if ($alg eq "cmll");
 859         camellia_f      %f16, %f2, %f14, %f2
 860         camellia_f      %f16, %f6, %f14, %f6
 861         camellia_f      %f18, %f14, %f2, %f0
 862         camellia_f      %f18, %f14, %f6, %f4
 863 ___
 864 $::code.=<<___;
 865         call            _${alg}${bits}_encrypt_2x+16
 866         add             $inp, 32, $inp
 867         subcc           $len, 2, $len
 868
 869         movxtod         %o0, %f8
 870         movxtod         %o1, %f10
 871         movxtod         %o2, %f12
 872         fxor            %f8, %f0, %f0           ! ^= inp
 873         movxtod         %o3, %f8
 874         fxor            %f10, %f2, %f2
 875         fxor            %f12, %f4, %f4
 876         fxor            %f8, %f6, %f6
 877
 878         stda            %f0, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 879         add             $out, 8, $out
 880         stda            %f2, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 881         add             $out, 8, $out
 882         stda            %f4, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 883         add             $out, 8, $out
 884         stda            %f6, [$out]0xe2         ! ASI_BLK_INIT, T4-specific
 885         bgu,pt          $::size_t_cc, .L${bits}_ctr32_blk_loop2x
 886         add             $out, 8, $out
 887
 888         add             $blk_init, $len, $len
 889         andcc           $len, 1, %g0            ! is number of blocks even?
 890         membar          #StoreLoad|#StoreStore
 891         bnz,pt          %icc, .L${bits}_ctr32_loop
 892         srl             $len, 0, $len
 893         brnz,pn         $len, .L${bits}_ctr32_loop2x
 894         nop
 895
 896         ret
 897         restore
 898 .type   ${alg}${bits}_t4_ctr32_encrypt,#function
 899 .size   ${alg}${bits}_t4_ctr32_encrypt,.-${alg}${bits}_t4_ctr32_encrypt
 900 ___
 901 }
 902
 903 # Purpose of these subroutines is to explicitly encode VIS instructions,
 904 # so that one can compile the module without having to specify VIS
 905 # extentions on compiler command line, e.g. -xarch=v9 vs. -xarch=v9a.
 906 # Idea is to reserve for option to produce "universal" binary and let
 907 # programmer detect if current CPU is VIS capable at run-time.
 908 sub unvis {
 909 my ($mnemonic,$rs1,$rs2,$rd)=@_;
 910 my ($ref,$opf);
 911 my %visopf = (  "faligndata"    => 0x048,
 912                 "fnot2"         => 0x066,
 913                 "fxor"          => 0x06c,
 914                 "fsrc2"         => 0x078        );
 915
 916     $ref = "$mnemonic\t$rs1,$rs2,$rd";
 917
 918     if ($opf=$visopf{$mnemonic}) {
 919         foreach ($rs1,$rs2,$rd) {
 920             return $ref if (!/%f([0-9]{1,2})/);
 921             $_=$1;
 922             if ($1>=32) {
 923                 return $ref if ($1&1);
 924                 # re-encode for upper double register addressing
 925                 $_=($1|$1>>5)&31;
 926             }
 927         }
 928
 929         return  sprintf ".word\t0x%08x !%s",
 930                         0x81b00000|$rd<<25|$rs1<<14|$opf<<5|$rs2,
 931                         $ref;
 932     } else {
 933         return $ref;
 934     }
 935 }
 936 sub unalignaddr {
 937 my ($mnemonic,$rs1,$rs2,$rd)=@_;
 938 my %bias = ( "g" => 0, "o" => 8, "l" => 16, "i" => 24 );
 939 my $ref = "$mnemonic\t$rs1,$rs2,$rd";
 940 my $opf = $mnemonic =~ /l$/ ? 0x01a :0x18;
 941
 942     foreach ($rs1,$rs2,$rd) {
 943         if (/%([goli])([0-7])/) { $_=$bias{$1}+$2; }
 944         else                    { return $ref; }
 945     }
 946     return  sprintf ".word\t0x%08x !%s",
 947                     0x81b00000|$rd<<25|$rs1<<14|$opf<<5|$rs2,
 948                     $ref;
 949 }
 950
 951 sub unaes_round {       # 4-argument instructions
 952 my ($mnemonic,$rs1,$rs2,$rs3,$rd)=@_;
 953 my ($ref,$opf);
 954 my %aesopf = (  "aes_eround01"  => 0,
 955                 "aes_eround23"  => 1,
 956                 "aes_dround01"  => 2,
 957                 "aes_dround23"  => 3,
 958                 "aes_eround01_l"=> 4,
 959                 "aes_eround23_l"=> 5,
 960                 "aes_dround01_l"=> 6,
 961                 "aes_dround23_l"=> 7,
 962                 "aes_kexpand1"  => 8    );
 963
 964     $ref = "$mnemonic\t$rs1,$rs2,$rs3,$rd";
 965
 966     if (defined($opf=$aesopf{$mnemonic})) {
 967         $rs3 = ($rs3 =~ /%f([0-6]*[02468])/) ? (($1|$1>>5)&31) : $rs3;
 968         foreach ($rs1,$rs2,$rd) {
 969             return $ref if (!/%f([0-9]{1,2})/);
 970             $_=$1;
 971             if ($1>=32) {
 972                 return $ref if ($1&1);
 973                 # re-encode for upper double register addressing
 974                 $_=($1|$1>>5)&31;
 975             }
 976         }
 977
 978         return  sprintf ".word\t0x%08x !%s",
 979                         2<<30|$rd<<25|0x19<<19|$rs1<<14|$rs3<<9|$opf<<5|$rs2,
 980                         $ref;
 981     } else {
 982         return $ref;
 983     }
 984 }
 985
 986 sub unaes_kexpand {     # 3-argument instructions
 987 my ($mnemonic,$rs1,$rs2,$rd)=@_;
 988 my ($ref,$opf);
 989 my %aesopf = (  "aes_kexpand0"  => 0x130,
 990                 "aes_kexpand2"  => 0x131        );
 991
 992     $ref = "$mnemonic\t$rs1,$rs2,$rd";
 993
 994     if (defined($opf=$aesopf{$mnemonic})) {
 995         foreach ($rs1,$rs2,$rd) {
 996             return $ref if (!/%f([0-9]{1,2})/);
 997             $_=$1;
 998             if ($1>=32) {
 999                 return $ref if ($1&1);
1000                 # re-encode for upper double register addressing
1001                 $_=($1|$1>>5)&31;
1002             }
1003         }
1004
1005         return  sprintf ".word\t0x%08x !%s",
1006                         2<<30|$rd<<25|0x36<<19|$rs1<<14|$opf<<5|$rs2,
1007                         $ref;
1008     } else {
1009         return $ref;
1010     }
1011 }
1012
1013 sub uncamellia_f {      # 4-argument instructions
1014 my ($mnemonic,$rs1,$rs2,$rs3,$rd)=@_;
1015 my ($ref,$opf);
1016
1017     $ref = "$mnemonic\t$rs1,$rs2,$rs3,$rd";
1018
1019     if (1) {
1020         $rs3 = ($rs3 =~ /%f([0-6]*[02468])/) ? (($1|$1>>5)&31) : $rs3;
1021         foreach ($rs1,$rs2,$rd) {
1022             return $ref if (!/%f([0-9]{1,2})/);
1023             $_=$1;
1024             if ($1>=32) {
1025                 return $ref if ($1&1);
1026                 # re-encode for upper double register addressing
1027                 $_=($1|$1>>5)&31;
1028             }
1029         }
1030
1031         return  sprintf ".word\t0x%08x !%s",
1032                         2<<30|$rd<<25|0x19<<19|$rs1<<14|$rs3<<9|0xc<<5|$rs2,
1033                         $ref;
1034     } else {
1035         return $ref;
1036     }
1037 }
1038
1039 sub uncamellia3 {       # 3-argument instructions
1040 my ($mnemonic,$rs1,$rs2,$rd)=@_;
1041 my ($ref,$opf);
1042 my %cmllopf = ( "camellia_fl"   => 0x13c,
1043                 "camellia_fli"  => 0x13d        );
1044
1045     $ref = "$mnemonic\t$rs1,$rs2,$rd";
1046
1047     if (defined($opf=$cmllopf{$mnemonic})) {
1048         foreach ($rs1,$rs2,$rd) {
1049             return $ref if (!/%f([0-9]{1,2})/);
1050             $_=$1;
1051             if ($1>=32) {
1052                 return $ref if ($1&1);
1053                 # re-encode for upper double register addressing
1054                 $_=($1|$1>>5)&31;
1055             }
1056         }
1057
1058         return  sprintf ".word\t0x%08x !%s",
1059                         2<<30|$rd<<25|0x36<<19|$rs1<<14|$opf<<5|$rs2,
1060                         $ref;
1061     } else {
1062         return $ref;
1063     }
1064 }
1065
1066 sub unmovxtox {         # 2-argument instructions
1067 my ($mnemonic,$rs,$rd)=@_;
1068 my %bias = ( "g" => 0, "o" => 8, "l" => 16, "i" => 24, "f" => 0 );
1069 my ($ref,$opf);
1070 my %movxopf = ( "movdtox"       => 0x110,
1071                 "movstouw"      => 0x111,
1072                 "movstosw"      => 0x113,
1073                 "movxtod"       => 0x118,
1074                 "movwtos"       => 0x119        );
1075
1076     $ref = "$mnemonic\t$rs,$rd";
1077
1078     if (defined($opf=$movxopf{$mnemonic})) {
1079         foreach ($rs,$rd) {
1080             return $ref if (!/%([fgoli])([0-9]{1,2})/);
1081             $_=$bias{$1}+$2;
1082             if ($2>=32) {
1083                 return $ref if ($2&1);
1084                 # re-encode for upper double register addressing
1085                 $_=($2|$2>>5)&31;
1086             }
1087         }
1088
1089         return  sprintf ".word\t0x%08x !%s",
1090                         2<<30|$rd<<25|0x36<<19|$opf<<5|$rs,
1091                         $ref;
1092     } else {
1093         return $ref;
1094     }
1095 }
1096
1097 sub emit_assembler {
1098     foreach (split("\n",$::code)) {
1099         s/\`([^\`]*)\`/eval $1/ge;
1100
1101         s/\b(f[a-z]+2[sd]*)\s+(%f[0-9]{1,2}),\s*(%f[0-9]{1,2})\s*$/$1\t%f0,$2,$3/g;
1102
1103         s/\b(aes_[edk][^\s]*)\s+(%f[0-9]{1,2}),\s*(%f[0-9]{1,2}),\s*([%fx0-9]+),\s*(%f[0-9]{1,2})/
1104                 &unaes_round($1,$2,$3,$4,$5)
1105          /ge or
1106         s/\b(aes_kexpand[02])\s+(%f[0-9]{1,2}),\s*(%f[0-9]{1,2}),\s*(%f[0-9]{1,2})/
1107                 &unaes_kexpand($1,$2,$3,$4)
1108          /ge or
1109         s/\b(camellia_f)\s+(%f[0-9]{1,2}),\s*(%f[0-9]{1,2}),\s*([%fx0-9]+),\s*(%f[0-9]{1,2})/
1110                 &uncamellia_f($1,$2,$3,$4,$5)
1111          /ge or
1112         s/\b(camellia_[^s]+)\s+(%f[0-9]{1,2}),\s*(%f[0-9]{1,2}),\s*(%f[0-9]{1,2})/
1113                 &uncamellia3($1,$2,$3,$4)
1114          /ge or
1115         s/\b(mov[ds]to\w+)\s+(%f[0-9]{1,2}),\s*(%[goli][0-7])/
1116                 &unmovxtox($1,$2,$3)
1117          /ge or
1118         s/\b(mov[xw]to[ds])\s+(%[goli][0-7]),\s*(%f[0-9]{1,2})/
1119                 &unmovxtox($1,$2,$3)
1120          /ge or
1121         s/\b(f[^\s]*)\s+(%f[0-9]{1,2}),\s*(%f[0-9]{1,2}),\s*(%f[0-9]{1,2})/
1122                 &unvis($1,$2,$3,$4)
1123          /ge or
1124         s/\b(alignaddr[l]*)\s+(%[goli][0-7]),\s*(%[goli][0-7]),\s*(%[goli][0-7])/
1125                 &unalignaddr($1,$2,$3,$4)
1126          /ge;
1127
1128         print $_,"\n";
1129     }
1130 }
1131
1132 1;