91a19545de2507859229374f28a04b9dcce12e07
[openssl.git] / crypto / aes / asm / aes-x86_64.pl
1 #!/usr/bin/env perl
2 #
3 # ====================================================================
4 # Written by Andy Polyakov <appro@fy.chalmers.se> for the OpenSSL
5 # project. The module is, however, dual licensed under OpenSSL and
6 # CRYPTOGAMS licenses depending on where you obtain it. For further
7 # details see http://www.openssl.org/~appro/cryptogams/.
8 # ====================================================================
9 #
10 # Version 2.0.
11 #
12 # aes-*-cbc benchmarks are improved by >70% [compared to gcc 3.3.2 on
13 # Opteron 240 CPU] plus all the bells-n-whistles from 32-bit version
14 # [you'll notice a lot of resemblance], such as compressed S-boxes
15 # in little-endian byte order, prefetch of these tables in CBC mode,
16 # as well as avoiding L1 cache aliasing between stack frame and key
17 # schedule and already mentioned tables, compressed Td4...
18 #
19 # Performance in number of cycles per processed byte for 128-bit key:
20 #
21 #               ECB encrypt     ECB decrypt     CBC large chunk
22 # AMD64         33              41              13.0
23 # EM64T         38              59              18.6
24 # Core 2        30              43              14.5
25
26 $verticalspin=1;        # unlike 32-bit version $verticalspin performs
27                         # ~15% better on both AMD and Intel cores
28 $output=shift;
29
30 $0 =~ m/(.*[\/\\])[^\/\\]+$/; $dir=$1;
31 ( $xlate="${dir}x86_64-xlate.pl" and -f $xlate ) or
32 ( $xlate="${dir}../../perlasm/x86_64-xlate.pl" and -f $xlate) or
33 die "can't locate x86_64-xlate.pl";
34
35 open STDOUT,"| $^X $xlate $output";
36
37 $code=".text\n";
38
39 $s0="%eax";
40 $s1="%ebx";
41 $s2="%ecx";
42 $s3="%edx";
43 $acc0="%esi";   $mask80="%rsi";
44 $acc1="%edi";   $maskfe="%rdi";
45 $acc2="%ebp";   $mask1b="%rbp";
46 $inp="%r8";
47 $out="%r9";
48 $t0="%r10d";
49 $t1="%r11d";
50 $t2="%r12d";
51 $rnds="%r13d";
52 $sbox="%r14";
53 $key="%r15";
54
55 sub hi() { my $r=shift; $r =~ s/%[er]([a-d])x/%\1h/;    $r; }
56 sub lo() { my $r=shift; $r =~ s/%[er]([a-d])x/%\1l/;
57                         $r =~ s/%[er]([sd]i)/%\1l/;
58                         $r =~ s/%(r[0-9]+)[d]?/%\1b/;   $r; }
59 sub LO() { my $r=shift; $r =~ s/%r([a-z]+)/%e\1/;
60                         $r =~ s/%r([0-9]+)/%r\1d/;      $r; }
61 sub _data_word()
62 { my $i;
63     while(defined($i=shift)) { $code.=sprintf".long\t0x%08x,0x%08x\n",$i,$i; }
64 }
65 sub data_word()
66 { my $i;
67   my $last=pop(@_);
68     $code.=".long\t";
69     while(defined($i=shift)) { $code.=sprintf"0x%08x,",$i; }
70     $code.=sprintf"0x%08x\n",$last;
71 }
72
73 sub data_byte()
74 { my $i;
75   my $last=pop(@_);
76     $code.=".byte\t";
77     while(defined($i=shift)) { $code.=sprintf"0x%02x,",$i&0xff; }
78     $code.=sprintf"0x%02x\n",$last&0xff;
79 }
80
81 sub encvert()
82 { my $t3="%r8d";        # zaps $inp!
83
84 $code.=<<___;
85         # favor 3-way issue Opteron pipeline...
86         movzb   `&lo("$s0")`,$acc0
87         movzb   `&lo("$s1")`,$acc1
88         movzb   `&lo("$s2")`,$acc2
89         mov     0($sbox,$acc0,8),$t0
90         mov     0($sbox,$acc1,8),$t1
91         mov     0($sbox,$acc2,8),$t2
92
93         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
94         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
95         movzb   `&lo("$s3")`,$acc2
96         xor     3($sbox,$acc0,8),$t0
97         xor     3($sbox,$acc1,8),$t1
98         mov     0($sbox,$acc2,8),$t3
99
100         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
101         shr     \$16,$s2
102         movzb   `&hi("$s0")`,$acc2
103         xor     3($sbox,$acc0,8),$t2
104         shr     \$16,$s3
105         xor     3($sbox,$acc2,8),$t3
106
107         shr     \$16,$s1
108         lea     16($key),$key
109         shr     \$16,$s0
110
111         movzb   `&lo("$s2")`,$acc0
112         movzb   `&lo("$s3")`,$acc1
113         movzb   `&lo("$s0")`,$acc2
114         xor     2($sbox,$acc0,8),$t0
115         xor     2($sbox,$acc1,8),$t1
116         xor     2($sbox,$acc2,8),$t2
117
118         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
119         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
120         movzb   `&lo("$s1")`,$acc2
121         xor     1($sbox,$acc0,8),$t0
122         xor     1($sbox,$acc1,8),$t1
123         xor     2($sbox,$acc2,8),$t3
124
125         mov     12($key),$s3
126         movzb   `&hi("$s1")`,$acc1
127         movzb   `&hi("$s2")`,$acc2
128         mov     0($key),$s0
129         xor     1($sbox,$acc1,8),$t2
130         xor     1($sbox,$acc2,8),$t3
131
132         mov     4($key),$s1
133         mov     8($key),$s2
134         xor     $t0,$s0
135         xor     $t1,$s1
136         xor     $t2,$s2
137         xor     $t3,$s3
138 ___
139 }
140
141 sub enclastvert()
142 { my $t3="%r8d";        # zaps $inp!
143
144 $code.=<<___;
145         movzb   `&lo("$s0")`,$acc0
146         movzb   `&lo("$s1")`,$acc1
147         movzb   `&lo("$s2")`,$acc2
148         mov     2($sbox,$acc0,8),$t0
149         mov     2($sbox,$acc1,8),$t1
150         mov     2($sbox,$acc2,8),$t2
151
152         and     \$0x000000ff,$t0
153         and     \$0x000000ff,$t1
154         and     \$0x000000ff,$t2
155
156         movzb   `&lo("$s3")`,$acc0
157         movzb   `&hi("$s1")`,$acc1
158         movzb   `&hi("$s2")`,$acc2
159         mov     2($sbox,$acc0,8),$t3
160         mov     0($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t0
161         mov     0($sbox,$acc2,8),$acc2  #$t1
162
163         and     \$0x000000ff,$t3
164         and     \$0x0000ff00,$acc1
165         and     \$0x0000ff00,$acc2
166
167         xor     $acc1,$t0
168         xor     $acc2,$t1
169         shr     \$16,$s2
170
171         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
172         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
173         shr     \$16,$s3
174         mov     0($sbox,$acc0,8),$acc0  #$t2
175         mov     0($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t3
176
177         and     \$0x0000ff00,$acc0
178         and     \$0x0000ff00,$acc1
179         shr     \$16,$s1
180         xor     $acc0,$t2
181         xor     $acc1,$t3
182         shr     \$16,$s0
183
184         movzb   `&lo("$s2")`,$acc0
185         movzb   `&lo("$s3")`,$acc1
186         movzb   `&lo("$s0")`,$acc2
187         mov     0($sbox,$acc0,8),$acc0  #$t0
188         mov     0($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t1
189         mov     0($sbox,$acc2,8),$acc2  #$t2
190
191         and     \$0x00ff0000,$acc0
192         and     \$0x00ff0000,$acc1
193         and     \$0x00ff0000,$acc2
194
195         xor     $acc0,$t0
196         xor     $acc1,$t1
197         xor     $acc2,$t2
198
199         movzb   `&lo("$s1")`,$acc0
200         movzb   `&hi("$s3")`,$acc1
201         movzb   `&hi("$s0")`,$acc2
202         mov     0($sbox,$acc0,8),$acc0  #$t3
203         mov     2($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t0
204         mov     2($sbox,$acc2,8),$acc2  #$t1
205
206         and     \$0x00ff0000,$acc0
207         and     \$0xff000000,$acc1
208         and     \$0xff000000,$acc2
209
210         xor     $acc0,$t3
211         xor     $acc1,$t0
212         xor     $acc2,$t1
213
214         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
215         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
216         mov     16+12($key),$s3
217         mov     2($sbox,$acc0,8),$acc0  #$t2
218         mov     2($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t3
219         mov     16+0($key),$s0
220
221         and     \$0xff000000,$acc0
222         and     \$0xff000000,$acc1
223
224         xor     $acc0,$t2
225         xor     $acc1,$t3
226
227         mov     16+4($key),$s1
228         mov     16+8($key),$s2
229         xor     $t0,$s0
230         xor     $t1,$s1
231         xor     $t2,$s2
232         xor     $t3,$s3
233 ___
234 }
235
236 sub encstep()
237 { my ($i,@s) = @_;
238   my $tmp0=$acc0;
239   my $tmp1=$acc1;
240   my $tmp2=$acc2;
241   my $out=($t0,$t1,$t2,$s[0])[$i];
242
243         if ($i==3) {
244                 $tmp0=$s[1];
245                 $tmp1=$s[2];
246                 $tmp2=$s[3];
247         }
248         $code.="        movzb   ".&lo($s[0]).",$out\n";
249         $code.="        mov     $s[2],$tmp1\n"          if ($i!=3);
250         $code.="        lea     16($key),$key\n"        if ($i==0);
251
252         $code.="        movzb   ".&hi($s[1]).",$tmp0\n";
253         $code.="        mov     0($sbox,$out,8),$out\n";
254
255         $code.="        shr     \$16,$tmp1\n";
256         $code.="        mov     $s[3],$tmp2\n"          if ($i!=3);
257         $code.="        xor     3($sbox,$tmp0,8),$out\n";
258
259         $code.="        movzb   ".&lo($tmp1).",$tmp1\n";
260         $code.="        shr     \$24,$tmp2\n";
261         $code.="        xor     4*$i($key),$out\n";
262
263         $code.="        xor     2($sbox,$tmp1,8),$out\n";
264         $code.="        xor     1($sbox,$tmp2,8),$out\n";
265
266         $code.="        mov     $t0,$s[1]\n"            if ($i==3);
267         $code.="        mov     $t1,$s[2]\n"            if ($i==3);
268         $code.="        mov     $t2,$s[3]\n"            if ($i==3);
269         $code.="\n";
270 }
271
272 sub enclast()
273 { my ($i,@s)=@_;
274   my $tmp0=$acc0;
275   my $tmp1=$acc1;
276   my $tmp2=$acc2;
277   my $out=($t0,$t1,$t2,$s[0])[$i];
278
279         if ($i==3) {
280                 $tmp0=$s[1];
281                 $tmp1=$s[2];
282                 $tmp2=$s[3];
283         }
284         $code.="        movzb   ".&lo($s[0]).",$out\n";
285         $code.="        mov     $s[2],$tmp1\n"          if ($i!=3);
286
287         $code.="        mov     2($sbox,$out,8),$out\n";
288         $code.="        shr     \$16,$tmp1\n";
289         $code.="        mov     $s[3],$tmp2\n"          if ($i!=3);
290
291         $code.="        and     \$0x000000ff,$out\n";
292         $code.="        movzb   ".&hi($s[1]).",$tmp0\n";
293         $code.="        movzb   ".&lo($tmp1).",$tmp1\n";
294         $code.="        shr     \$24,$tmp2\n";
295
296         $code.="        mov     0($sbox,$tmp0,8),$tmp0\n";
297         $code.="        mov     0($sbox,$tmp1,8),$tmp1\n";
298         $code.="        mov     2($sbox,$tmp2,8),$tmp2\n";
299
300         $code.="        and     \$0x0000ff00,$tmp0\n";
301         $code.="        and     \$0x00ff0000,$tmp1\n";
302         $code.="        and     \$0xff000000,$tmp2\n";
303
304         $code.="        xor     $tmp0,$out\n";
305         $code.="        mov     $t0,$s[1]\n"            if ($i==3);
306         $code.="        xor     $tmp1,$out\n";
307         $code.="        mov     $t1,$s[2]\n"            if ($i==3);
308         $code.="        xor     $tmp2,$out\n";
309         $code.="        mov     $t2,$s[3]\n"            if ($i==3);
310         $code.="\n";
311 }
312
313 $code.=<<___;
314 .type   _x86_64_AES_encrypt,\@abi-omnipotent
315 .align  16
316 _x86_64_AES_encrypt:
317         xor     0($key),$s0                     # xor with key
318         xor     4($key),$s1
319         xor     8($key),$s2
320         xor     12($key),$s3
321
322         mov     240($key),$rnds                 # load key->rounds
323         sub     \$1,$rnds
324         jmp     .Lenc_loop
325 .align  16
326 .Lenc_loop:
327 ___
328         if ($verticalspin) { &encvert(); }
329         else {  &encstep(0,$s0,$s1,$s2,$s3);
330                 &encstep(1,$s1,$s2,$s3,$s0);
331                 &encstep(2,$s2,$s3,$s0,$s1);
332                 &encstep(3,$s3,$s0,$s1,$s2);
333         }
334 $code.=<<___;
335         sub     \$1,$rnds
336         jnz     .Lenc_loop
337 ___
338         if ($verticalspin) { &enclastvert(); }
339         else {  &enclast(0,$s0,$s1,$s2,$s3);
340                 &enclast(1,$s1,$s2,$s3,$s0);
341                 &enclast(2,$s2,$s3,$s0,$s1);
342                 &enclast(3,$s3,$s0,$s1,$s2);
343                 $code.=<<___;
344                 xor     16+0($key),$s0          # xor with key
345                 xor     16+4($key),$s1
346                 xor     16+8($key),$s2
347                 xor     16+12($key),$s3
348 ___
349         }
350 $code.=<<___;
351         .byte   0xf3,0xc3                       # rep ret
352 .size   _x86_64_AES_encrypt,.-_x86_64_AES_encrypt
353 ___
354
355 # it's possible to implement this by shifting tN by 8, filling least
356 # significant byte with byte load and finally bswap-ing at the end,
357 # but such partial register load kills Core 2...
358 sub enccompactvert()
359 { my ($t3,$t4,$t5)=("%r8d","%r9d","%r13d");
360
361 $code.=<<___;
362         movzb   `&lo("$s0")`,$t0
363         movzb   `&lo("$s1")`,$t1
364         movzb   `&lo("$s2")`,$t2
365         movzb   ($sbox,$t0,1),$t0
366         movzb   ($sbox,$t1,1),$t1
367         movzb   ($sbox,$t2,1),$t2
368
369         movzb   `&lo("$s3")`,$t3
370         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
371         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
372         movzb   ($sbox,$t3,1),$t3
373         movzb   ($sbox,$acc0,1),$t4     #$t0
374         movzb   ($sbox,$acc1,1),$t5     #$t1
375
376         movzb   `&hi("$s3")`,$acc2
377         movzb   `&hi("$s0")`,$acc0
378         shr     \$16,$s2
379         movzb   ($sbox,$acc2,1),$acc2   #$t2
380         movzb   ($sbox,$acc0,1),$acc0   #$t3
381         shr     \$16,$s3
382
383         movzb   `&lo("$s2")`,$acc1
384         shl     \$8,$t4
385         shl     \$8,$t5
386         movzb   ($sbox,$acc1,1),$acc1   #$t0
387         xor     $t4,$t0
388         xor     $t5,$t1
389
390         movzb   `&lo("$s3")`,$t4
391         shr     \$16,$s0
392         shr     \$16,$s1
393         movzb   `&lo("$s0")`,$t5
394         shl     \$8,$acc2
395         shl     \$8,$acc0
396         movzb   ($sbox,$t4,1),$t4       #$t1
397         movzb   ($sbox,$t5,1),$t5       #$t2
398         xor     $acc2,$t2
399         xor     $acc0,$t3
400
401         movzb   `&lo("$s1")`,$acc2
402         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
403         shl     \$16,$acc1
404         movzb   ($sbox,$acc2,1),$acc2   #$t3
405         movzb   ($sbox,$acc0,1),$acc0   #$t0
406         xor     $acc1,$t0
407
408         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
409         shr     \$8,$s2
410         shr     \$8,$s1
411         movzb   ($sbox,$acc1,1),$acc1   #$t1
412         movzb   ($sbox,$s2,1),$s3       #$t3
413         movzb   ($sbox,$s1,1),$s2       #$t2
414         shl     \$16,$t4
415         shl     \$16,$t5
416         shl     \$16,$acc2
417         xor     $t4,$t1
418         xor     $t5,$t2
419         xor     $acc2,$t3
420
421         shl     \$24,$acc0
422         shl     \$24,$acc1
423         shl     \$24,$s3
424         xor     $acc0,$t0
425         shl     \$24,$s2
426         xor     $acc1,$t1
427         mov     $t0,$s0
428         mov     $t1,$s1
429         xor     $t2,$s2
430         xor     $t3,$s3
431 ___
432 }
433
434 sub enctransform_ref()
435 { my $sn = shift;
436   my ($acc,$r2,$tmp)=("%r8d","%r9d","%r13d");
437
438 $code.=<<___;
439         mov     $sn,$acc
440         and     \$0x80808080,$acc
441         mov     $acc,$tmp
442         shr     \$7,$tmp
443         lea     ($sn,$sn),$r2
444         sub     $tmp,$acc
445         and     \$0xfefefefe,$r2
446         and     \$0x1b1b1b1b,$acc
447         mov     $sn,$tmp
448         xor     $acc,$r2
449
450         xor     $r2,$sn
451         rol     \$24,$sn
452         xor     $r2,$sn
453         ror     \$16,$tmp
454         xor     $tmp,$sn
455         ror     \$8,$tmp
456         xor     $tmp,$sn
457 ___
458 }
459
460 # unlike decrypt case it does not pay off to parallelize enctransform
461 sub enctransform()
462 { my ($t3,$r20,$r21)=($acc2,"%r8d","%r9d");
463
464 $code.=<<___;
465         mov     $s0,$acc0
466         mov     $s1,$acc1
467         and     \$0x80808080,$acc0
468         and     \$0x80808080,$acc1
469         mov     $acc0,$t0
470         mov     $acc1,$t1
471         shr     \$7,$t0
472         lea     ($s0,$s0),$r20
473         shr     \$7,$t1
474         lea     ($s1,$s1),$r21
475         sub     $t0,$acc0
476         sub     $t1,$acc1
477         and     \$0xfefefefe,$r20
478         and     \$0xfefefefe,$r21
479         and     \$0x1b1b1b1b,$acc0
480         and     \$0x1b1b1b1b,$acc1
481         mov     $s0,$t0
482         mov     $s1,$t1
483         xor     $acc0,$r20
484         xor     $acc1,$r21
485
486         xor     $r20,$s0
487         xor     $r21,$s1
488          mov    $s2,$acc0
489          mov    $s3,$acc1
490         rol     \$24,$s0
491         rol     \$24,$s1
492          and    \$0x80808080,$acc0
493          and    \$0x80808080,$acc1
494         xor     $r20,$s0
495         xor     $r21,$s1
496          mov    $acc0,$t2
497          mov    $acc1,$t3
498         ror     \$16,$t0
499         ror     \$16,$t1
500          shr    \$7,$t2
501          lea    ($s2,$s2),$r20
502         xor     $t0,$s0
503         xor     $t1,$s1
504          shr    \$7,$t3
505          lea    ($s3,$s3),$r21
506         ror     \$8,$t0
507         ror     \$8,$t1
508          sub    $t2,$acc0
509          sub    $t3,$acc1
510         xor     $t0,$s0
511         xor     $t1,$s1
512
513         and     \$0xfefefefe,$r20
514         and     \$0xfefefefe,$r21
515         and     \$0x1b1b1b1b,$acc0
516         and     \$0x1b1b1b1b,$acc1
517         mov     $s2,$t2
518         mov     $s3,$t3
519         xor     $acc0,$r20
520         xor     $acc1,$r21
521
522         xor     $r20,$s2
523         xor     $r21,$s3
524         rol     \$24,$s2
525         rol     \$24,$s3
526         xor     $r20,$s2
527         xor     $r21,$s3
528         mov     0($sbox),$acc0                  # prefetch Te4
529         ror     \$16,$t2
530         ror     \$16,$t3
531         mov     64($sbox),$acc1
532         xor     $t2,$s2
533         xor     $t3,$s3
534         mov     128($sbox),$r20
535         ror     \$8,$t2
536         ror     \$8,$t3
537         mov     192($sbox),$r21
538         xor     $t2,$s2
539         xor     $t3,$s3
540 ___
541 }
542
543 $code.=<<___;
544 .type   _x86_64_AES_encrypt_compact,\@abi-omnipotent
545 .align  16
546 _x86_64_AES_encrypt_compact:
547         lea     128($sbox),$inp                 # size optimization
548         mov     0-128($inp),$acc1               # prefetch Te4
549         mov     32-128($inp),$acc2
550         mov     64-128($inp),$t0
551         mov     96-128($inp),$t1
552         mov     128-128($inp),$acc1
553         mov     160-128($inp),$acc2
554         mov     192-128($inp),$t0
555         mov     224-128($inp),$t1
556         jmp     .Lenc_loop_compact
557 .align  16
558 .Lenc_loop_compact:
559                 xor     0($key),$s0             # xor with key
560                 xor     4($key),$s1
561                 xor     8($key),$s2
562                 xor     12($key),$s3
563                 lea     16($key),$key
564 ___
565                 &enccompactvert();
566 $code.=<<___;
567                 cmp     16(%rsp),$key
568                 je      .Lenc_compact_done
569 ___
570                 &enctransform();
571 $code.=<<___;
572         jmp     .Lenc_loop_compact
573 .align  16
574 .Lenc_compact_done:
575         xor     0($key),$s0
576         xor     4($key),$s1
577         xor     8($key),$s2
578         xor     12($key),$s3
579         .byte   0xf3,0xc3                       # rep ret
580 .size   _x86_64_AES_encrypt_compact,.-_x86_64_AES_encrypt_compact
581 ___
582
583 # void AES_encrypt (const void *inp,void *out,const AES_KEY *key);
584 $code.=<<___;
585 .globl  AES_encrypt
586 .type   AES_encrypt,\@function,3
587 .align  16
588 AES_encrypt:
589         push    %rbx
590         push    %rbp
591         push    %r12
592         push    %r13
593         push    %r14
594         push    %r15
595
596         # allocate frame "above" key schedule
597         mov     %rsp,%rax
598         mov     %rdx,$key
599         lea     -63(%rdx),%rcx
600         and     \$-64,%rsp
601         sub     %rsp,%rcx
602         neg     %rcx
603         and     \$0x3c0,%rcx
604         sub     %rcx,%rsp
605
606         push    %rax            # save real stack pointer
607         push    %rsi            # save out
608
609         mov     240($key),$rnds # load rounds
610
611         mov     0(%rdi),$s0     # load input vector
612         mov     4(%rdi),$s1
613         mov     8(%rdi),$s2
614         mov     12(%rdi),$s3
615
616         shl     \$4,$rnds
617         lea     ($key,$rnds),%rbp
618         push    %rbp
619         push    $key
620
621         # pick Te4 copy which can't "overlap" with stack frame or key schedule
622         .picmeup        $sbox
623         lea     AES_Te+2048-.($sbox),$sbox
624         lea     768-32(%rsp),%rbp
625         sub     $sbox,%rbp
626         and     \$0x300,%rbp
627         lea     ($sbox,%rbp),$sbox
628
629         call    _x86_64_AES_encrypt_compact
630
631         lea     16(%rsp),%rsp
632         pop     $out            # restore out
633         mov     $s0,0($out)     # write output vector
634         mov     $s1,4($out)
635         mov     $s2,8($out)
636         mov     $s3,12($out)
637
638         mov     (%rsp),%rsp
639         pop     %r15
640         pop     %r14
641         pop     %r13
642         pop     %r12
643         pop     %rbp
644         pop     %rbx
645         ret
646 .size   AES_encrypt,.-AES_encrypt
647 ___
648
649 #------------------------------------------------------------------#
650
651 sub decvert()
652 { my $t3="%r8d";        # zaps $inp!
653
654 $code.=<<___;
655         # favor 3-way issue Opteron pipeline...
656         movzb   `&lo("$s0")`,$acc0
657         movzb   `&lo("$s1")`,$acc1
658         movzb   `&lo("$s2")`,$acc2
659         mov     0($sbox,$acc0,8),$t0
660         mov     0($sbox,$acc1,8),$t1
661         mov     0($sbox,$acc2,8),$t2
662
663         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
664         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
665         movzb   `&lo("$s3")`,$acc2
666         xor     3($sbox,$acc0,8),$t0
667         xor     3($sbox,$acc1,8),$t1
668         mov     0($sbox,$acc2,8),$t3
669
670         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
671         shr     \$16,$s0
672         movzb   `&hi("$s2")`,$acc2
673         xor     3($sbox,$acc0,8),$t2
674         shr     \$16,$s3
675         xor     3($sbox,$acc2,8),$t3
676
677         shr     \$16,$s1
678         lea     16($key),$key
679         shr     \$16,$s2
680
681         movzb   `&lo("$s2")`,$acc0
682         movzb   `&lo("$s3")`,$acc1
683         movzb   `&lo("$s0")`,$acc2
684         xor     2($sbox,$acc0,8),$t0
685         xor     2($sbox,$acc1,8),$t1
686         xor     2($sbox,$acc2,8),$t2
687
688         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
689         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
690         movzb   `&lo("$s1")`,$acc2
691         xor     1($sbox,$acc0,8),$t0
692         xor     1($sbox,$acc1,8),$t1
693         xor     2($sbox,$acc2,8),$t3
694
695         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
696         mov     12($key),$s3
697         movzb   `&hi("$s0")`,$acc2
698         xor     1($sbox,$acc0,8),$t2
699         mov     0($key),$s0
700         xor     1($sbox,$acc2,8),$t3
701
702         xor     $t0,$s0
703         mov     4($key),$s1
704         mov     8($key),$s2
705         xor     $t2,$s2
706         xor     $t1,$s1
707         xor     $t3,$s3
708 ___
709 }
710
711 sub declastvert()
712 { my $t3="%r8d";        # zaps $inp!
713
714 $code.=<<___;
715         lea     2048($sbox),$sbox       # size optimization
716         movzb   `&lo("$s0")`,$acc0
717         movzb   `&lo("$s1")`,$acc1
718         movzb   `&lo("$s2")`,$acc2
719         movzb   ($sbox,$acc0,1),$t0
720         movzb   ($sbox,$acc1,1),$t1
721         movzb   ($sbox,$acc2,1),$t2
722
723         movzb   `&lo("$s3")`,$acc0
724         movzb   `&hi("$s3")`,$acc1
725         movzb   `&hi("$s0")`,$acc2
726         movzb   ($sbox,$acc0,1),$t3
727         movzb   ($sbox,$acc1,1),$acc1   #$t0
728         movzb   ($sbox,$acc2,1),$acc2   #$t1
729
730         shl     \$8,$acc1
731         shl     \$8,$acc2
732
733         xor     $acc1,$t0
734         xor     $acc2,$t1
735         shr     \$16,$s3
736
737         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
738         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
739         shr     \$16,$s0
740         movzb   ($sbox,$acc0,1),$acc0   #$t2
741         movzb   ($sbox,$acc1,1),$acc1   #$t3
742
743         shl     \$8,$acc0
744         shl     \$8,$acc1
745         shr     \$16,$s1
746         xor     $acc0,$t2
747         xor     $acc1,$t3
748         shr     \$16,$s2
749
750         movzb   `&lo("$s2")`,$acc0
751         movzb   `&lo("$s3")`,$acc1
752         movzb   `&lo("$s0")`,$acc2
753         movzb   ($sbox,$acc0,1),$acc0   #$t0
754         movzb   ($sbox,$acc1,1),$acc1   #$t1
755         movzb   ($sbox,$acc2,1),$acc2   #$t2
756
757         shl     \$16,$acc0
758         shl     \$16,$acc1
759         shl     \$16,$acc2
760
761         xor     $acc0,$t0
762         xor     $acc1,$t1
763         xor     $acc2,$t2
764
765         movzb   `&lo("$s1")`,$acc0
766         movzb   `&hi("$s1")`,$acc1
767         movzb   `&hi("$s2")`,$acc2
768         movzb   ($sbox,$acc0,1),$acc0   #$t3
769         movzb   ($sbox,$acc1,1),$acc1   #$t0
770         movzb   ($sbox,$acc2,1),$acc2   #$t1
771
772         shl     \$16,$acc0
773         shl     \$24,$acc1
774         shl     \$24,$acc2
775
776         xor     $acc0,$t3
777         xor     $acc1,$t0
778         xor     $acc2,$t1
779
780         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
781         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
782         mov     16+12($key),$s3
783         movzb   ($sbox,$acc0,1),$acc0   #$t2
784         movzb   ($sbox,$acc1,1),$acc1   #$t3
785         mov     16+0($key),$s0
786
787         shl     \$24,$acc0
788         shl     \$24,$acc1
789
790         xor     $acc0,$t2
791         xor     $acc1,$t3
792
793         mov     16+4($key),$s1
794         mov     16+8($key),$s2
795         lea     -2048($sbox),$sbox
796         xor     $t0,$s0
797         xor     $t1,$s1
798         xor     $t2,$s2
799         xor     $t3,$s3
800 ___
801 }
802
803 sub decstep()
804 { my ($i,@s) = @_;
805   my $tmp0=$acc0;
806   my $tmp1=$acc1;
807   my $tmp2=$acc2;
808   my $out=($t0,$t1,$t2,$s[0])[$i];
809
810         $code.="        mov     $s[0],$out\n"           if ($i!=3);
811                         $tmp1=$s[2]                     if ($i==3);
812         $code.="        mov     $s[2],$tmp1\n"          if ($i!=3);
813         $code.="        and     \$0xFF,$out\n";
814
815         $code.="        mov     0($sbox,$out,8),$out\n";
816         $code.="        shr     \$16,$tmp1\n";
817                         $tmp2=$s[3]                     if ($i==3);
818         $code.="        mov     $s[3],$tmp2\n"          if ($i!=3);
819
820                         $tmp0=$s[1]                     if ($i==3);
821         $code.="        movzb   ".&hi($s[1]).",$tmp0\n";
822         $code.="        and     \$0xFF,$tmp1\n";
823         $code.="        shr     \$24,$tmp2\n";
824
825         $code.="        xor     3($sbox,$tmp0,8),$out\n";
826         $code.="        xor     2($sbox,$tmp1,8),$out\n";
827         $code.="        xor     1($sbox,$tmp2,8),$out\n";
828
829         $code.="        mov     $t2,$s[1]\n"            if ($i==3);
830         $code.="        mov     $t1,$s[2]\n"            if ($i==3);
831         $code.="        mov     $t0,$s[3]\n"            if ($i==3);
832         $code.="\n";
833 }
834
835 sub declast()
836 { my ($i,@s)=@_;
837   my $tmp0=$acc0;
838   my $tmp1=$acc1;
839   my $tmp2=$acc2;
840   my $out=($t0,$t1,$t2,$s[0])[$i];
841
842         $code.="        mov     $s[0],$out\n"           if ($i!=3);
843                         $tmp1=$s[2]                     if ($i==3);
844         $code.="        mov     $s[2],$tmp1\n"          if ($i!=3);
845         $code.="        and     \$0xFF,$out\n";
846
847         $code.="        movzb   2048($sbox,$out,1),$out\n";
848         $code.="        shr     \$16,$tmp1\n";
849                         $tmp2=$s[3]                     if ($i==3);
850         $code.="        mov     $s[3],$tmp2\n"          if ($i!=3);
851
852                         $tmp0=$s[1]                     if ($i==3);
853         $code.="        movzb   ".&hi($s[1]).",$tmp0\n";
854         $code.="        and     \$0xFF,$tmp1\n";
855         $code.="        shr     \$24,$tmp2\n";
856
857         $code.="        movzb   2048($sbox,$tmp0,1),$tmp0\n";
858         $code.="        movzb   2048($sbox,$tmp1,1),$tmp1\n";
859         $code.="        movzb   2048($sbox,$tmp2,1),$tmp2\n";
860
861         $code.="        shl     \$8,$tmp0\n";
862         $code.="        shl     \$16,$tmp1\n";
863         $code.="        shl     \$24,$tmp2\n";
864
865         $code.="        xor     $tmp0,$out\n";
866         $code.="        mov     $t2,$s[1]\n"            if ($i==3);
867         $code.="        xor     $tmp1,$out\n";
868         $code.="        mov     $t1,$s[2]\n"            if ($i==3);
869         $code.="        xor     $tmp2,$out\n";
870         $code.="        mov     $t0,$s[3]\n"            if ($i==3);
871         $code.="\n";
872 }
873
874 $code.=<<___;
875 .type   _x86_64_AES_decrypt,\@abi-omnipotent
876 .align  16
877 _x86_64_AES_decrypt:
878         xor     0($key),$s0                     # xor with key
879         xor     4($key),$s1
880         xor     8($key),$s2
881         xor     12($key),$s3
882
883         mov     240($key),$rnds                 # load key->rounds
884         sub     \$1,$rnds
885         jmp     .Ldec_loop
886 .align  16
887 .Ldec_loop:
888 ___
889         if ($verticalspin) { &decvert(); }
890         else {  &decstep(0,$s0,$s3,$s2,$s1);
891                 &decstep(1,$s1,$s0,$s3,$s2);
892                 &decstep(2,$s2,$s1,$s0,$s3);
893                 &decstep(3,$s3,$s2,$s1,$s0);
894                 $code.=<<___;
895                 lea     16($key),$key
896                 xor     0($key),$s0                     # xor with key
897                 xor     4($key),$s1
898                 xor     8($key),$s2
899                 xor     12($key),$s3
900 ___
901         }
902 $code.=<<___;
903         sub     \$1,$rnds
904         jnz     .Ldec_loop
905 ___
906         if ($verticalspin) { &declastvert(); }
907         else {  &declast(0,$s0,$s3,$s2,$s1);
908                 &declast(1,$s1,$s0,$s3,$s2);
909                 &declast(2,$s2,$s1,$s0,$s3);
910                 &declast(3,$s3,$s2,$s1,$s0);
911                 $code.=<<___;
912                 xor     16+0($key),$s0                  # xor with key
913                 xor     16+4($key),$s1
914                 xor     16+8($key),$s2
915                 xor     16+12($key),$s3
916 ___
917         }
918 $code.=<<___;
919         .byte   0xf3,0xc3                       # rep ret
920 .size   _x86_64_AES_decrypt,.-_x86_64_AES_decrypt
921 ___
922
923 sub deccompactvert()
924 { my ($t3,$t4,$t5)=("%r8d","%r9d","%r13d");
925
926 $code.=<<___;
927         movzb   `&lo("$s0")`,$t0
928         movzb   `&lo("$s1")`,$t1
929         movzb   `&lo("$s2")`,$t2
930         movzb   ($sbox,$t0,1),$t0
931         movzb   ($sbox,$t1,1),$t1
932         movzb   ($sbox,$t2,1),$t2
933
934         movzb   `&lo("$s3")`,$t3
935         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
936         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
937         movzb   ($sbox,$t3,1),$t3
938         movzb   ($sbox,$acc0,1),$t4     #$t0
939         movzb   ($sbox,$acc1,1),$t5     #$t1
940
941         movzb   `&hi("$s1")`,$acc2
942         movzb   `&hi("$s2")`,$acc0
943         shr     \$16,$s2
944         movzb   ($sbox,$acc2,1),$acc2   #$t2
945         movzb   ($sbox,$acc0,1),$acc0   #$t3
946         shr     \$16,$s3
947
948         movzb   `&lo("$s2")`,$acc1
949         shl     \$8,$t4
950         shl     \$8,$t5
951         movzb   ($sbox,$acc1,1),$acc1   #$t0
952         xor     $t4,$t0
953         xor     $t5,$t1
954
955         movzb   `&lo("$s3")`,$t4
956         shr     \$16,$s0
957         shr     \$16,$s1
958         movzb   `&lo("$s0")`,$t5
959         shl     \$8,$acc2
960         shl     \$8,$acc0
961         movzb   ($sbox,$t4,1),$t4       #$t1
962         movzb   ($sbox,$t5,1),$t5       #$t2
963         xor     $acc2,$t2
964         xor     $acc0,$t3
965
966         movzb   `&lo("$s1")`,$acc2
967         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
968         shl     \$16,$acc1
969         movzb   ($sbox,$acc2,1),$acc2   #$t3
970         movzb   ($sbox,$acc0,1),$acc0   #$t0
971         xor     $acc1,$t0
972
973         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
974         shl     \$16,$t4
975         shl     \$16,$t5
976         movzb   ($sbox,$acc1,1),$s1     #$t1
977         xor     $t4,$t1
978         xor     $t5,$t2
979
980         movzb   `&hi("$s3")`,$acc1
981         shr     \$8,$s0
982         shl     \$16,$acc2
983         movzb   ($sbox,$acc1,1),$s2     #$t2
984         movzb   ($sbox,$s0,1),$s3       #$t3
985         xor     $acc2,$t3
986
987         shl     \$24,$acc0
988         shl     \$24,$s1
989         shl     \$24,$s2
990         xor     $acc0,$t0
991         shl     \$24,$s3
992         xor     $t1,$s1
993         mov     $t0,$s0
994         xor     $t2,$s2
995         xor     $t3,$s3
996 ___
997 }
998
999 # parallelized version! input is pair of 64-bit values: %rax=s1.s0
1000 # and %rcx=s3.s2, output is four 32-bit values in %eax=s0, %ebx=s1,
1001 # %ecx=s2 and %edx=s3.
1002 sub dectransform()
1003 { my ($tp10,$tp20,$tp40,$tp80,$acc0)=("%rax","%r8", "%r9", "%r10","%rbx");
1004   my ($tp18,$tp28,$tp48,$tp88,$acc8)=("%rcx","%r11","%r12","%r13","%rdx");
1005   my $prefetch = shift;
1006
1007 $code.=<<___;
1008         mov     $tp10,$acc0
1009         mov     $tp18,$acc8
1010         and     $mask80,$acc0
1011         and     $mask80,$acc8
1012         mov     $acc0,$tp40
1013         mov     $acc8,$tp48
1014         shr     \$7,$tp40
1015         lea     ($tp10,$tp10),$tp20
1016         shr     \$7,$tp48
1017         lea     ($tp18,$tp18),$tp28
1018         sub     $tp40,$acc0
1019         sub     $tp48,$acc8
1020         and     $maskfe,$tp20
1021         and     $maskfe,$tp28
1022         and     $mask1b,$acc0
1023         and     $mask1b,$acc8
1024         xor     $tp20,$acc0
1025         xor     $tp28,$acc8
1026         mov     $acc0,$tp20
1027         mov     $acc8,$tp28
1028
1029         and     $mask80,$acc0
1030         and     $mask80,$acc8
1031         mov     $acc0,$tp80
1032         mov     $acc8,$tp88
1033         shr     \$7,$tp80
1034         lea     ($tp20,$tp20),$tp40
1035         shr     \$7,$tp88
1036         lea     ($tp28,$tp28),$tp48
1037         sub     $tp80,$acc0
1038         sub     $tp88,$acc8
1039         and     $maskfe,$tp40
1040         and     $maskfe,$tp48
1041         and     $mask1b,$acc0
1042         and     $mask1b,$acc8
1043         xor     $tp40,$acc0
1044         xor     $tp48,$acc8
1045         mov     $acc0,$tp40
1046         mov     $acc8,$tp48
1047
1048         and     $mask80,$acc0
1049         and     $mask80,$acc8
1050         mov     $acc0,$tp80
1051         mov     $acc8,$tp88
1052         shr     \$7,$tp80
1053          xor    $tp10,$tp20             # tp2^=tp1
1054         shr     \$7,$tp88
1055          xor    $tp18,$tp28             # tp2^=tp1
1056         sub     $tp80,$acc0
1057         sub     $tp88,$acc8
1058         lea     ($tp40,$tp40),$tp80
1059         lea     ($tp48,$tp48),$tp88
1060          xor    $tp10,$tp40             # tp4^=tp1
1061          xor    $tp18,$tp48             # tp4^=tp1
1062         and     $maskfe,$tp80
1063         and     $maskfe,$tp88
1064         and     $mask1b,$acc0
1065         and     $mask1b,$acc8
1066         xor     $acc0,$tp80
1067         xor     $acc8,$tp88
1068
1069         xor     $tp80,$tp10             # tp1^=tp8
1070         xor     $tp88,$tp18             # tp1^=tp8
1071         xor     $tp80,$tp20             # tp2^tp1^=tp8
1072         xor     $tp88,$tp28             # tp2^tp1^=tp8
1073         mov     $tp10,$acc0
1074         mov     $tp18,$acc8
1075         xor     $tp80,$tp40             # tp4^tp1^=tp8
1076         xor     $tp88,$tp48             # tp4^tp1^=tp8
1077         shr     \$32,$acc0
1078         shr     \$32,$acc8
1079         xor     $tp20,$tp80             # tp8^=tp8^tp2^tp1=tp2^tp1
1080         xor     $tp28,$tp88             # tp8^=tp8^tp2^tp1=tp2^tp1
1081         rol     \$8,`&LO("$tp10")`      # ROTATE(tp1^tp8,8)
1082         rol     \$8,`&LO("$tp18")`      # ROTATE(tp1^tp8,8)
1083         xor     $tp40,$tp80             # tp2^tp1^=tp8^tp4^tp1=tp8^tp4^tp2
1084         xor     $tp48,$tp88             # tp2^tp1^=tp8^tp4^tp1=tp8^tp4^tp2
1085
1086         rol     \$8,`&LO("$acc0")`      # ROTATE(tp1^tp8,8)
1087         rol     \$8,`&LO("$acc8")`      # ROTATE(tp1^tp8,8)
1088         xor     `&LO("$tp80")`,`&LO("$tp10")`
1089         xor     `&LO("$tp88")`,`&LO("$tp18")`
1090         shr     \$32,$tp80
1091         shr     \$32,$tp88
1092         xor     `&LO("$tp80")`,`&LO("$acc0")`
1093         xor     `&LO("$tp88")`,`&LO("$acc8")`
1094
1095         mov     $tp20,$tp80
1096         mov     $tp28,$tp88
1097         shr     \$32,$tp80
1098         shr     \$32,$tp88
1099         rol     \$24,`&LO("$tp20")`     # ROTATE(tp2^tp1^tp8,24)
1100         rol     \$24,`&LO("$tp28")`     # ROTATE(tp2^tp1^tp8,24)
1101         rol     \$24,`&LO("$tp80")`     # ROTATE(tp2^tp1^tp8,24)
1102         rol     \$24,`&LO("$tp88")`     # ROTATE(tp2^tp1^tp8,24)
1103         xor     `&LO("$tp20")`,`&LO("$tp10")`
1104         xor     `&LO("$tp28")`,`&LO("$tp18")`
1105         mov     $tp40,$tp20
1106         mov     $tp48,$tp28
1107         xor     `&LO("$tp80")`,`&LO("$acc0")`
1108         xor     `&LO("$tp88")`,`&LO("$acc8")`
1109
1110         `"mov   0($sbox),$mask80"       if ($prefetch)`
1111         shr     \$32,$tp20
1112         shr     \$32,$tp28
1113         `"mov   64($sbox),$maskfe"      if ($prefetch)`
1114         rol     \$16,`&LO("$tp40")`     # ROTATE(tp4^tp1^tp8,16)
1115         rol     \$16,`&LO("$tp48")`     # ROTATE(tp4^tp1^tp8,16)
1116         `"mov   128($sbox),$mask1b"     if ($prefetch)`
1117         rol     \$16,`&LO("$tp20")`     # ROTATE(tp4^tp1^tp8,16)
1118         rol     \$16,`&LO("$tp28")`     # ROTATE(tp4^tp1^tp8,16)
1119         `"mov   192($sbox),$tp80"       if ($prefetch)`
1120         xor     `&LO("$tp40")`,`&LO("$tp10")`
1121         xor     `&LO("$tp48")`,`&LO("$tp18")`
1122         `"mov   256($sbox),$tp88"       if ($prefetch)`
1123         xor     `&LO("$tp20")`,`&LO("$acc0")`
1124         xor     `&LO("$tp28")`,`&LO("$acc8")`
1125 ___
1126 }
1127
1128 $code.=<<___;
1129 .type   _x86_64_AES_decrypt_compact,\@abi-omnipotent
1130 .align  16
1131 _x86_64_AES_decrypt_compact:
1132         lea     128($sbox),$inp                 # size optimization
1133         mov     0-128($inp),$acc1               # prefetch Td4
1134         mov     32-128($inp),$acc2
1135         mov     64-128($inp),$t0
1136         mov     96-128($inp),$t1
1137         mov     128-128($inp),$acc1
1138         mov     160-128($inp),$acc2
1139         mov     192-128($inp),$t0
1140         mov     224-128($inp),$t1
1141         jmp     .Ldec_loop_compact
1142
1143 .align  16
1144 .Ldec_loop_compact:
1145                 xor     0($key),$s0             # xor with key
1146                 xor     4($key),$s1
1147                 xor     8($key),$s2
1148                 xor     12($key),$s3
1149                 lea     16($key),$key
1150 ___
1151                 &deccompactvert();
1152 $code.=<<___;
1153                 cmp     16(%rsp),$key
1154                 je      .Ldec_compact_done
1155
1156                 mov     256+0($sbox),$mask80
1157                 shl     \$32,%rbx
1158                 shl     \$32,%rdx
1159                 mov     256+8($sbox),$maskfe
1160                 or      %rbx,%rax
1161                 or      %rdx,%rcx
1162                 mov     256+16($sbox),$mask1b
1163 ___
1164                 &dectransform(1);
1165 $code.=<<___;
1166         jmp     .Ldec_loop_compact
1167 .align  16
1168 .Ldec_compact_done:
1169         xor     0($key),$s0
1170         xor     4($key),$s1
1171         xor     8($key),$s2
1172         xor     12($key),$s3
1173         .byte   0xf3,0xc3                       # rep ret
1174 .size   _x86_64_AES_decrypt_compact,.-_x86_64_AES_decrypt_compact
1175 ___
1176
1177 # void AES_decrypt (const void *inp,void *out,const AES_KEY *key);
1178 $code.=<<___;
1179 .globl  AES_decrypt
1180 .type   AES_decrypt,\@function,3
1181 .align  16
1182 AES_decrypt:
1183         push    %rbx
1184         push    %rbp
1185         push    %r12
1186         push    %r13
1187         push    %r14
1188         push    %r15
1189
1190         # allocate frame "above" key schedule
1191         mov     %rsp,%rax
1192         mov     %rdx,$key
1193         lea     -63(%rdx),%rcx
1194         and     \$-64,%rsp
1195         sub     %rsp,%rcx
1196         neg     %rcx
1197         and     \$0x3c0,%rcx
1198         sub     %rcx,%rsp
1199
1200         push    %rax            # save real stack pointer
1201         push    %rsi            # save out
1202
1203         mov     240($key),$rnds # load rounds
1204
1205         mov     0(%rdi),$s0     # load input vector
1206         mov     4(%rdi),$s1
1207         mov     8(%rdi),$s2
1208         mov     12(%rdi),$s3
1209
1210         shl     \$4,$rnds
1211         lea     ($key,$rnds),%rbp
1212         push    %rbp
1213         push    $key
1214
1215         # pick Td4 copy which can't "overlap" with stack frame or key schedule
1216         .picmeup        $sbox
1217         lea     AES_Td+2048-.($sbox),$sbox
1218         lea     768-32(%rsp),%rbp
1219         sub     $sbox,%rbp
1220         and     \$0x300,%rbp
1221         lea     ($sbox,%rbp),$sbox
1222         shr     \$3,%rbp                # recall "magic" constants!
1223         add     %rbp,$sbox
1224
1225         call    _x86_64_AES_decrypt_compact
1226
1227         lea     16(%rsp),%rsp
1228         pop     $out    # restore out
1229         mov     $s0,0($out)
1230         mov     $s1,4($out)
1231         mov     $s2,8($out)
1232         mov     $s3,12($out)
1233
1234         mov     (%rsp),%rsp
1235         pop     %r15
1236         pop     %r14
1237         pop     %r13
1238         pop     %r12
1239         pop     %rbp
1240         pop     %rbx
1241         ret
1242 .size   AES_decrypt,.-AES_decrypt
1243 ___
1244 #------------------------------------------------------------------#
1245
1246 sub enckey()
1247 {
1248 $code.=<<___;
1249         movz    %dl,%esi                # rk[i]>>0
1250         movzb   -128(%rbp,%rsi),%ebx
1251         movz    %dh,%esi                # rk[i]>>8
1252         shl     \$24,%ebx
1253         xor     %ebx,%eax
1254
1255         movzb   -128(%rbp,%rsi),%ebx
1256         shr     \$16,%edx
1257         movz    %dl,%esi                # rk[i]>>16
1258         xor     %ebx,%eax
1259
1260         movzb   -128(%rbp,%rsi),%ebx
1261         movz    %dh,%esi                # rk[i]>>24
1262         shl     \$8,%ebx
1263         xor     %ebx,%eax
1264
1265         movzb   -128(%rbp,%rsi),%ebx
1266         shl     \$16,%ebx
1267         xor     %ebx,%eax
1268
1269         xor     1024-128(%rbp,%rcx,4),%eax              # rcon
1270 ___
1271 }
1272
1273 # int AES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
1274 #                        AES_KEY *key)
1275 $code.=<<___;
1276 .globl  AES_set_encrypt_key
1277 .type   AES_set_encrypt_key,\@function,3
1278 .align  16
1279 AES_set_encrypt_key:
1280         push    %rbx
1281         push    %rbp
1282
1283         mov     %esi,%ecx                       # %ecx=bits
1284         mov     %rdi,%rsi                       # %rsi=userKey
1285         mov     %rdx,%rdi                       # %rdi=key
1286
1287         test    \$-1,%rsi
1288         jz      .Lbadpointer
1289         test    \$-1,%rdi
1290         jz      .Lbadpointer
1291
1292         .picmeup %rbp
1293         lea     AES_Te-.(%rbp),%rbp
1294         lea     2048+128(%rbp),%rbp
1295
1296         # prefetch Te4
1297         mov     0-128(%rbp),%eax
1298         mov     32-128(%rbp),%ebx
1299         mov     64-128(%rbp),%r8d
1300         mov     96-128(%rbp),%edx
1301         mov     128-128(%rbp),%eax
1302         mov     160-128(%rbp),%ebx
1303         mov     192-128(%rbp),%r8d
1304         mov     224-128(%rbp),%edx
1305
1306         cmp     \$128,%ecx
1307         je      .L10rounds
1308         cmp     \$192,%ecx
1309         je      .L12rounds
1310         cmp     \$256,%ecx
1311         je      .L14rounds
1312         mov     \$-2,%rax                       # invalid number of bits
1313         jmp     .Lexit
1314
1315 .L10rounds:
1316         mov     0(%rsi),%rax                    # copy first 4 dwords
1317         mov     8(%rsi),%rdx
1318         mov     %rax,0(%rdi)
1319         mov     %rdx,8(%rdi)
1320
1321         shr     \$32,%rdx
1322         xor     %ecx,%ecx
1323         jmp     .L10shortcut
1324 .align  4
1325 .L10loop:
1326                 mov     0(%rdi),%eax                    # rk[0]
1327                 mov     12(%rdi),%edx                   # rk[3]
1328 .L10shortcut:
1329 ___
1330                 &enckey ();
1331 $code.=<<___;
1332                 mov     %eax,16(%rdi)                   # rk[4]
1333                 xor     4(%rdi),%eax
1334                 mov     %eax,20(%rdi)                   # rk[5]
1335                 xor     8(%rdi),%eax
1336                 mov     %eax,24(%rdi)                   # rk[6]
1337                 xor     12(%rdi),%eax
1338                 mov     %eax,28(%rdi)                   # rk[7]
1339                 add     \$1,%ecx
1340                 lea     16(%rdi),%rdi
1341                 cmp     \$10,%ecx
1342         jl      .L10loop
1343
1344         movl    \$10,80(%rdi)                   # setup number of rounds
1345         xor     %rax,%rax
1346         jmp     .Lexit
1347
1348 .L12rounds:
1349         mov     0(%rsi),%rax                    # copy first 6 dwords
1350         mov     8(%rsi),%rbx
1351         mov     16(%rsi),%rdx
1352         mov     %rax,0(%rdi)
1353         mov     %rbx,8(%rdi)
1354         mov     %rdx,16(%rdi)
1355
1356         shr     \$32,%rdx
1357         xor     %ecx,%ecx
1358         jmp     .L12shortcut
1359 .align  4
1360 .L12loop:
1361                 mov     0(%rdi),%eax                    # rk[0]
1362                 mov     20(%rdi),%edx                   # rk[5]
1363 .L12shortcut:
1364 ___
1365                 &enckey ();
1366 $code.=<<___;
1367                 mov     %eax,24(%rdi)                   # rk[6]
1368                 xor     4(%rdi),%eax
1369                 mov     %eax,28(%rdi)                   # rk[7]
1370                 xor     8(%rdi),%eax
1371                 mov     %eax,32(%rdi)                   # rk[8]
1372                 xor     12(%rdi),%eax
1373                 mov     %eax,36(%rdi)                   # rk[9]
1374
1375                 cmp     \$7,%ecx
1376                 je      .L12break
1377                 add     \$1,%ecx
1378
1379                 xor     16(%rdi),%eax
1380                 mov     %eax,40(%rdi)                   # rk[10]
1381                 xor     20(%rdi),%eax
1382                 mov     %eax,44(%rdi)                   # rk[11]
1383
1384                 lea     24(%rdi),%rdi
1385         jmp     .L12loop
1386 .L12break:
1387         movl    \$12,72(%rdi)           # setup number of rounds
1388         xor     %rax,%rax
1389         jmp     .Lexit
1390
1391 .L14rounds:             
1392         mov     0(%rsi),%rax                    # copy first 8 dwords
1393         mov     8(%rsi),%rbx
1394         mov     16(%rsi),%rcx
1395         mov     24(%rsi),%rdx
1396         mov     %rax,0(%rdi)
1397         mov     %rbx,8(%rdi)
1398         mov     %rcx,16(%rdi)
1399         mov     %rdx,24(%rdi)
1400
1401         shr     \$32,%rdx
1402         xor     %ecx,%ecx
1403         jmp     .L14shortcut
1404 .align  4
1405 .L14loop:
1406                 mov     0(%rdi),%eax                    # rk[0]
1407                 mov     28(%rdi),%edx                   # rk[4]
1408 .L14shortcut:
1409 ___
1410                 &enckey ();
1411 $code.=<<___;
1412                 mov     %eax,32(%rdi)                   # rk[8]
1413                 xor     4(%rdi),%eax
1414                 mov     %eax,36(%rdi)                   # rk[9]
1415                 xor     8(%rdi),%eax
1416                 mov     %eax,40(%rdi)                   # rk[10]
1417                 xor     12(%rdi),%eax
1418                 mov     %eax,44(%rdi)                   # rk[11]
1419
1420                 cmp     \$6,%ecx
1421                 je      .L14break
1422                 add     \$1,%ecx
1423
1424                 mov     %eax,%edx
1425                 mov     16(%rdi),%eax                   # rk[4]
1426                 movz    %dl,%esi                        # rk[11]>>0
1427                 movzb   -128(%rbp,%rsi),%ebx
1428                 movz    %dh,%esi                        # rk[11]>>8
1429                 xor     %ebx,%eax
1430
1431                 movzb   -128(%rbp,%rsi),%ebx
1432                 shr     \$16,%edx
1433                 shl     \$8,%ebx
1434                 movz    %dl,%esi                        # rk[11]>>16
1435                 xor     %ebx,%eax
1436
1437                 movzb   -128(%rbp,%rsi),%ebx
1438                 movz    %dh,%esi                        # rk[11]>>24
1439                 shl     \$16,%ebx
1440                 xor     %ebx,%eax
1441
1442                 movzb   -128(%rbp,%rsi),%ebx
1443                 shl     \$24,%ebx
1444                 xor     %ebx,%eax
1445
1446                 mov     %eax,48(%rdi)                   # rk[12]
1447                 xor     20(%rdi),%eax
1448                 mov     %eax,52(%rdi)                   # rk[13]
1449                 xor     24(%rdi),%eax
1450                 mov     %eax,56(%rdi)                   # rk[14]
1451                 xor     28(%rdi),%eax
1452                 mov     %eax,60(%rdi)                   # rk[15]
1453
1454                 lea     32(%rdi),%rdi
1455         jmp     .L14loop
1456 .L14break:
1457         movl    \$14,48(%rdi)           # setup number of rounds
1458         xor     %rax,%rax
1459         jmp     .Lexit
1460
1461 .Lbadpointer:
1462         mov     \$-1,%rax
1463 .Lexit:
1464         pop     %rbp
1465         pop     %rbx
1466         ret
1467 .size   AES_set_encrypt_key,.-AES_set_encrypt_key
1468 ___
1469
1470 sub deckey_ref()
1471 { my ($i,$ptr,$te,$td) = @_;
1472   my ($tp1,$tp2,$tp4,$tp8,$acc)=("%eax","%ebx","%edi","%edx","%r8d");
1473 $code.=<<___;
1474         mov     $i($ptr),$tp1
1475         mov     $tp1,$acc
1476         and     \$0x80808080,$acc
1477         mov     $acc,$tp4
1478         shr     \$7,$tp4
1479         lea     0($tp1,$tp1),$tp2
1480         sub     $tp4,$acc
1481         and     \$0xfefefefe,$tp2
1482         and     \$0x1b1b1b1b,$acc
1483         xor     $tp2,$acc
1484         mov     $acc,$tp2
1485
1486         and     \$0x80808080,$acc
1487         mov     $acc,$tp8
1488         shr     \$7,$tp8
1489         lea     0($tp2,$tp2),$tp4
1490         sub     $tp8,$acc
1491         and     \$0xfefefefe,$tp4
1492         and     \$0x1b1b1b1b,$acc
1493          xor    $tp1,$tp2               # tp2^tp1
1494         xor     $tp4,$acc
1495         mov     $acc,$tp4
1496
1497         and     \$0x80808080,$acc
1498         mov     $acc,$tp8
1499         shr     \$7,$tp8
1500         sub     $tp8,$acc
1501         lea     0($tp4,$tp4),$tp8
1502          xor    $tp1,$tp4               # tp4^tp1
1503         and     \$0xfefefefe,$tp8
1504         and     \$0x1b1b1b1b,$acc
1505         xor     $acc,$tp8
1506
1507         xor     $tp8,$tp1               # tp1^tp8
1508         rol     \$8,$tp1                # ROTATE(tp1^tp8,8)
1509         xor     $tp8,$tp2               # tp2^tp1^tp8
1510         xor     $tp8,$tp4               # tp4^tp1^tp8
1511         xor     $tp2,$tp8
1512         xor     $tp4,$tp8               # tp8^(tp8^tp4^tp1)^(tp8^tp2^tp1)=tp8^tp4^tp2
1513
1514         xor     $tp8,$tp1
1515         rol     \$24,$tp2               # ROTATE(tp2^tp1^tp8,24)
1516         xor     $tp2,$tp1
1517         rol     \$16,$tp4               # ROTATE(tp4^tp1^tp8,16)
1518         xor     $tp4,$tp1
1519
1520         mov     $tp1,$i($ptr)
1521 ___
1522 }
1523
1524 # int AES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
1525 #                        AES_KEY *key)
1526 $code.=<<___;
1527 .globl  AES_set_decrypt_key
1528 .type   AES_set_decrypt_key,\@function,3
1529 .align  16
1530 AES_set_decrypt_key:
1531         push    %rdx                    # save key schedule
1532         call    AES_set_encrypt_key
1533         cmp     \$0,%eax
1534         pop     %r8                     # restore key schedule
1535         jne     .Labort
1536
1537         push    %rbx
1538         push    %rbp
1539         push    %r12
1540         push    %r13
1541         push    %r14
1542         push    %r15
1543
1544         mov     240(%r8),%r14d          # pull number of rounds
1545         xor     %rdi,%rdi
1546         lea     (%rdi,%r14d,4),%rcx
1547         mov     %r8,%rsi
1548         lea     (%r8,%rcx,4),%rdi       # pointer to last chunk
1549 .align  4
1550 .Linvert:
1551                 mov     0(%rsi),%rax
1552                 mov     8(%rsi),%rbx
1553                 mov     0(%rdi),%rcx
1554                 mov     8(%rdi),%rdx
1555                 mov     %rax,0(%rdi)
1556                 mov     %rbx,8(%rdi)
1557                 mov     %rcx,0(%rsi)
1558                 mov     %rdx,8(%rsi)
1559                 lea     16(%rsi),%rsi
1560                 lea     -16(%rdi),%rdi
1561                 cmp     %rsi,%rdi
1562         jne     .Linvert
1563
1564         .picmeup %rax
1565         lea     AES_Te+2048+1024-.(%rax),%rax   # rcon
1566
1567         mov     40(%rax),$mask80
1568         mov     48(%rax),$maskfe
1569         mov     56(%rax),$mask1b
1570
1571         mov     %r8,$key
1572         sub     \$1,%r14d
1573 .align  4
1574 .Lpermute:
1575                 lea     16($key),$key
1576                 mov     0($key),%rax
1577                 mov     8($key),%rcx
1578 ___
1579                 &dectransform ();
1580 $code.=<<___;
1581                 mov     %eax,0($key)
1582                 mov     %ebx,4($key)
1583                 mov     %ecx,8($key)
1584                 mov     %edx,12($key)
1585                 sub     \$1,%r14d
1586         jnz     .Lpermute
1587
1588         xor     %rax,%rax
1589         pop     %r15
1590         pop     %r14
1591         pop     %r13
1592         pop     %r12
1593         pop     %rbp
1594         pop     %rbx
1595 .Labort:
1596         ret
1597 .size   AES_set_decrypt_key,.-AES_set_decrypt_key
1598 ___
1599
1600 # void AES_cbc_encrypt (const void char *inp, unsigned char *out,
1601 #                       size_t length, const AES_KEY *key,
1602 #                       unsigned char *ivp,const int enc);
1603 {
1604 # stack frame layout
1605 # -8(%rsp)              return address
1606 my $_rsp="0(%rsp)";             # saved %rsp
1607 my $_len="8(%rsp)";             # copy of 3rd parameter, length
1608 my $_key="16(%rsp)";            # copy of 4th parameter, key
1609 my $_ivp="24(%rsp)";            # copy of 5th parameter, ivp
1610 my $keyp="32(%rsp)";            # one to pass as $key
1611 my $ivec="40(%rsp)";            # ivec[16]
1612 my $aes_key="56(%rsp)";         # copy of aes_key
1613 my $mark="56+240(%rsp)";        # copy of aes_key->rounds
1614
1615 $code.=<<___;
1616 .globl  AES_cbc_encrypt
1617 .type   AES_cbc_encrypt,\@function,6
1618 .align  16
1619 AES_cbc_encrypt:
1620         cmp     \$0,%rdx        # check length
1621         je      .Lcbc_just_ret
1622         push    %rbx
1623         push    %rbp
1624         push    %r12
1625         push    %r13
1626         push    %r14
1627         push    %r15
1628         pushfq
1629         cld
1630
1631         .picmeup $sbox
1632 .Lcbc_pic_point:
1633
1634         cmp     \$0,%r9
1635         je      .LDECRYPT
1636
1637         lea     AES_Te-.Lcbc_pic_point($sbox),$sbox
1638
1639         # allocate aligned stack frame...
1640         lea     -64-248(%rsp),$key
1641         and     \$-64,$key
1642
1643         # ... and make it doesn't alias with AES_Te modulo 4096
1644         mov     $sbox,%r10
1645         lea     2048($sbox),%r11
1646         mov     $key,%r12
1647         and     \$0xFFF,%r10    # s = $sbox&0xfff
1648         and     \$0xFFF,%r11    # e = ($sbox+2048)&0xfff
1649         and     \$0xFFF,%r12    # p = %rsp&0xfff
1650
1651         cmp     %r11,%r12       # if (p=>e) %rsp =- (p-e);
1652         jb      .Lcbc_te_break_out
1653         sub     %r11,%r12
1654         sub     %r12,$key
1655         jmp     .Lcbc_te_ok
1656 .Lcbc_te_break_out:             # else %rsp -= (p-s)&0xfff + framesz
1657         sub     %r10,%r12
1658         and     \$0xFFF,%r12
1659         add     \$320,%r12
1660         sub     %r12,$key
1661 .align  4
1662 .Lcbc_te_ok:
1663
1664         xchg    %rsp,$key
1665         add     \$8,%rsp        # reserve for return address!
1666         mov     $key,$_rsp      # save %rsp
1667         mov     %rdx,$_len      # save copy of len
1668         mov     %rcx,$_key      # save copy of key
1669         mov     %r8,$_ivp       # save copy of ivp
1670         movl    \$0,$mark       # copy of aes_key->rounds = 0;
1671         mov     %r8,%rbp        # rearrange input arguments
1672         mov     %rsi,$out
1673         mov     %rdi,$inp
1674         mov     %rcx,$key
1675
1676         # do we copy key schedule to stack?
1677         mov     $key,%r10
1678         sub     $sbox,%r10
1679         and     \$0xfff,%r10
1680         cmp     \$2048,%r10
1681         jb      .Lcbc_do_ecopy
1682         cmp     \$4096-248,%r10
1683         jb      .Lcbc_skip_ecopy
1684 .align  4
1685 .Lcbc_do_ecopy:
1686                 mov     $key,%rsi
1687                 lea     $aes_key,%rdi
1688                 lea     $aes_key,$key
1689                 mov     \$240/8,%ecx
1690                 .long   0x90A548F3      # rep movsq
1691                 mov     (%rsi),%eax     # copy aes_key->rounds
1692                 mov     %eax,(%rdi)
1693 .Lcbc_skip_ecopy:
1694         mov     $key,$keyp      # save key pointer
1695
1696         mov     \$16,%ecx
1697 .align  4
1698 .Lcbc_prefetch_te:
1699                 mov     0($sbox),%r10
1700                 mov     32($sbox),%r11
1701                 mov     64($sbox),%r12
1702                 mov     96($sbox),%r13
1703                 lea     128($sbox),$sbox
1704                 sub     \$1,%ecx
1705         jnz     .Lcbc_prefetch_te
1706         sub     \$2048,$sbox
1707
1708         test    \$-16,%rdx              # check upon length
1709         mov     %rdx,%r10
1710         mov     0(%rbp),$s0             # load iv
1711         mov     4(%rbp),$s1
1712         mov     8(%rbp),$s2
1713         mov     12(%rbp),$s3
1714         jz      .Lcbc_enc_tail          # short input...
1715
1716 .align  4
1717 .Lcbc_enc_loop:
1718                 xor     0($inp),$s0
1719                 xor     4($inp),$s1
1720                 xor     8($inp),$s2
1721                 xor     12($inp),$s3
1722                 mov     $inp,$ivec      # if ($verticalspin) save inp
1723
1724                 mov     $keyp,$key      # restore key
1725                 call    _x86_64_AES_encrypt
1726
1727                 mov     $ivec,$inp      # if ($verticalspin) restore inp
1728                 mov     $s0,0($out)
1729                 mov     $s1,4($out)
1730                 mov     $s2,8($out)
1731                 mov     $s3,12($out)
1732
1733                 mov     $_len,%r10
1734                 lea     16($inp),$inp
1735                 lea     16($out),$out
1736                 sub     \$16,%r10
1737                 test    \$-16,%r10
1738                 mov     %r10,$_len
1739         jnz     .Lcbc_enc_loop
1740         test    \$15,%r10
1741         jnz     .Lcbc_enc_tail
1742         mov     $_ivp,%rbp      # restore ivp
1743         mov     $s0,0(%rbp)     # save ivec
1744         mov     $s1,4(%rbp)
1745         mov     $s2,8(%rbp)
1746         mov     $s3,12(%rbp)
1747
1748 .align  4
1749 .Lcbc_cleanup:
1750         cmpl    \$0,$mark       # was the key schedule copied?
1751         lea     $aes_key,%rdi
1752         mov     $_rsp,%rsp
1753         je      .Lcbc_exit
1754                 mov     \$240/8,%ecx
1755                 xor     %rax,%rax
1756                 .long   0x90AB48F3      # rep stosq
1757 .Lcbc_exit:
1758         popfq
1759         pop     %r15
1760         pop     %r14
1761         pop     %r13
1762         pop     %r12
1763         pop     %rbp
1764         pop     %rbx
1765 .Lcbc_just_ret:
1766         ret
1767 .align  4
1768 .Lcbc_enc_tail:
1769         cmp     $inp,$out
1770         je      .Lcbc_enc_in_place
1771         mov     %r10,%rcx
1772         mov     $inp,%rsi
1773         mov     $out,%rdi
1774         .long   0xF689A4F3              # rep movsb
1775 .Lcbc_enc_in_place:
1776         mov     \$16,%rcx               # zero tail
1777         sub     %r10,%rcx
1778         xor     %rax,%rax
1779         .long   0xF689AAF3              # rep stosb
1780         mov     $out,$inp               # this is not a mistake!
1781         movq    \$16,$_len              # len=16
1782         jmp     .Lcbc_enc_loop          # one more spin...
1783 #----------------------------- DECRYPT -----------------------------#
1784 .align  16
1785 .LDECRYPT:
1786         lea     AES_Td-.Lcbc_pic_point($sbox),$sbox
1787
1788         # allocate aligned stack frame...
1789         lea     -64-248(%rsp),$key
1790         and     \$-64,$key
1791
1792         # ... and make it doesn't alias with AES_Td modulo 4096
1793         mov     $sbox,%r10
1794         lea     2304($sbox),%r11
1795         mov     $key,%r12
1796         and     \$0xFFF,%r10    # s = $sbox&0xfff
1797         and     \$0xFFF,%r11    # e = ($sbox+2048+256)&0xfff
1798         and     \$0xFFF,%r12    # p = %rsp&0xfff
1799
1800         cmp     %r11,%r12       # if (p=>e) %rsp =- (p-e);
1801         jb      .Lcbc_td_break_out
1802         sub     %r11,%r12
1803         sub     %r12,$key
1804         jmp     .Lcbc_td_ok
1805 .Lcbc_td_break_out:             # else %rsp -= (p-s)&0xfff + framesz
1806         sub     %r10,%r12
1807         and     \$0xFFF,%r12
1808         add     \$320,%r12
1809         sub     %r12,$key
1810 .align  4
1811 .Lcbc_td_ok:
1812
1813         xchg    %rsp,$key
1814         add     \$8,%rsp        # reserve for return address!
1815         mov     $key,$_rsp      # save %rsp
1816         mov     %rdx,$_len      # save copy of len
1817         mov     %rcx,$_key      # save copy of key
1818         mov     %r8,$_ivp       # save copy of ivp
1819         movl    \$0,$mark       # copy of aes_key->rounds = 0;
1820         mov     %r8,%rbp        # rearrange input arguments
1821         mov     %rsi,$out
1822         mov     %rdi,$inp
1823         mov     %rcx,$key
1824
1825         # do we copy key schedule to stack?
1826         mov     $key,%r10
1827         sub     $sbox,%r10
1828         and     \$0xfff,%r10
1829         cmp     \$2304,%r10
1830         jb      .Lcbc_do_dcopy
1831         cmp     \$4096-248,%r10
1832         jb      .Lcbc_skip_dcopy
1833 .align  4
1834 .Lcbc_do_dcopy:
1835                 mov     $key,%rsi
1836                 lea     $aes_key,%rdi
1837                 lea     $aes_key,$key
1838                 mov     \$240/8,%ecx
1839                 .long   0x90A548F3      # rep movsq
1840                 mov     (%rsi),%eax     # copy aes_key->rounds
1841                 mov     %eax,(%rdi)
1842 .Lcbc_skip_dcopy:
1843         mov     $key,$keyp      # save key pointer
1844
1845         mov     \$18,%ecx
1846 .align  4
1847 .Lcbc_prefetch_td:
1848                 mov     0($sbox),%r10
1849                 mov     32($sbox),%r11
1850                 mov     64($sbox),%r12
1851                 mov     96($sbox),%r13
1852                 lea     128($sbox),$sbox
1853                 sub     \$1,%ecx
1854         jnz     .Lcbc_prefetch_td
1855         sub     \$2304,$sbox
1856
1857         cmp     $inp,$out
1858         je      .Lcbc_dec_in_place
1859
1860         mov     %rbp,$ivec
1861 .align  4
1862 .Lcbc_dec_loop:
1863                 mov     0($inp),$s0             # read input
1864                 mov     4($inp),$s1
1865                 mov     8($inp),$s2
1866                 mov     12($inp),$s3
1867                 mov     $inp,8+$ivec    # if ($verticalspin) save inp
1868
1869                 mov     $keyp,$key      # restore key
1870                 call    _x86_64_AES_decrypt
1871
1872                 mov     $ivec,%rbp      # load ivp
1873                 mov     8+$ivec,$inp    # if ($verticalspin) restore inp
1874                 xor     0(%rbp),$s0     # xor iv
1875                 xor     4(%rbp),$s1
1876                 xor     8(%rbp),$s2
1877                 xor     12(%rbp),$s3
1878                 mov     $inp,%rbp       # current input, next iv
1879
1880                 mov     $_len,%r10      # load len
1881                 sub     \$16,%r10
1882                 jc      .Lcbc_dec_partial
1883                 mov     %r10,$_len      # update len
1884                 mov     %rbp,$ivec      # update ivp
1885
1886                 mov     $s0,0($out)     # write output
1887                 mov     $s1,4($out)
1888                 mov     $s2,8($out)
1889                 mov     $s3,12($out)
1890
1891                 lea     16($inp),$inp
1892                 lea     16($out),$out
1893         jnz     .Lcbc_dec_loop
1894 .Lcbc_dec_end:
1895         mov     $_ivp,%r12              # load user ivp
1896         mov     0(%rbp),%r10            # load iv
1897         mov     8(%rbp),%r11
1898         mov     %r10,0(%r12)            # copy back to user
1899         mov     %r11,8(%r12)
1900         jmp     .Lcbc_cleanup
1901
1902 .align  4
1903 .Lcbc_dec_partial:
1904         mov     $s0,0+$ivec             # dump output to stack
1905         mov     $s1,4+$ivec
1906         mov     $s2,8+$ivec
1907         mov     $s3,12+$ivec
1908         mov     $out,%rdi
1909         lea     $ivec,%rsi
1910         mov     \$16,%rcx
1911         add     %r10,%rcx               # number of bytes to copy
1912         .long   0xF689A4F3              # rep movsb
1913         jmp     .Lcbc_dec_end
1914
1915 .align  16
1916 .Lcbc_dec_in_place:
1917                 mov     0($inp),$s0     # load input
1918                 mov     4($inp),$s1
1919                 mov     8($inp),$s2
1920                 mov     12($inp),$s3
1921
1922                 mov     $inp,$ivec      # if ($verticalspin) save inp
1923                 mov     $keyp,$key
1924                 call    _x86_64_AES_decrypt
1925
1926                 mov     $ivec,$inp      # if ($verticalspin) restore inp
1927                 mov     $_ivp,%rbp
1928                 xor     0(%rbp),$s0
1929                 xor     4(%rbp),$s1
1930                 xor     8(%rbp),$s2
1931                 xor     12(%rbp),$s3
1932
1933                 mov     0($inp),%r10    # copy input to iv
1934                 mov     8($inp),%r11
1935                 mov     %r10,0(%rbp)
1936                 mov     %r11,8(%rbp)
1937
1938                 mov     $s0,0($out)     # save output [zaps input]
1939                 mov     $s1,4($out)
1940                 mov     $s2,8($out)
1941                 mov     $s3,12($out)
1942
1943                 mov     $_len,%rcx
1944                 lea     16($inp),$inp
1945                 lea     16($out),$out
1946                 sub     \$16,%rcx
1947                 jc      .Lcbc_dec_in_place_partial
1948                 mov     %rcx,$_len
1949         jnz     .Lcbc_dec_in_place
1950         jmp     .Lcbc_cleanup
1951
1952 .align  4
1953 .Lcbc_dec_in_place_partial:
1954         # one can argue if this is actually required
1955         lea     ($out,%rcx),%rdi
1956         lea     (%rbp,%rcx),%rsi
1957         neg     %rcx
1958         .long   0xF689A4F3      # rep movsb     # restore tail
1959         jmp     .Lcbc_cleanup
1960 .size   AES_cbc_encrypt,.-AES_cbc_encrypt
1961 ___
1962 }
1963
1964 $code.=<<___;
1965 .globl  AES_Te
1966 .align  64
1967 AES_Te:
1968 ___
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2242
2243 #Td4:   # four copies of Td4 to choose from to avoid L1 aliasing
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2388 ___
2389
2390 $code =~ s/\`([^\`]*)\`/eval($1)/gem;
2391
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2393
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