Add some missing cfi frame info in aesni-sha and sha-x86_64.pl
[openssl.git] / crypto / aes / asm / aesni-sha1-x86_64.pl
1 #! /usr/bin/env perl
2 # Copyright 2011-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3 #
4 # Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
5 # this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
6 # in the file LICENSE in the source distribution or at
7 # https://www.openssl.org/source/license.html
8
9 #
10 # ====================================================================
11 # Written by Andy Polyakov <appro@openssl.org> for the OpenSSL
12 # project. The module is, however, dual licensed under OpenSSL and
13 # CRYPTOGAMS licenses depending on where you obtain it. For further
14 # details see http://www.openssl.org/~appro/cryptogams/.
15 # ====================================================================
16 #
17 # June 2011
18 #
19 # This is AESNI-CBC+SHA1 "stitch" implementation. The idea, as spelled
20 # in http://download.intel.com/design/intarch/papers/323686.pdf, is
21 # that since AESNI-CBC encrypt exhibit *very* low instruction-level
22 # parallelism, interleaving it with another algorithm would allow to
23 # utilize processor resources better and achieve better performance.
24 # SHA1 instruction sequences(*) are taken from sha1-x86_64.pl and
25 # AESNI code is weaved into it. Below are performance numbers in
26 # cycles per processed byte, less is better, for standalone AESNI-CBC
27 # encrypt, sum of the latter and standalone SHA1, and "stitched"
28 # subroutine:
29 #
30 #               AES-128-CBC     +SHA1           stitch      gain
31 # Westmere      3.77[+5.3]      9.07            6.55        +38%
32 # Sandy Bridge  5.05[+5.0(6.1)] 10.06(11.15)    5.98(7.05)  +68%(+58%)
33 # Ivy Bridge    5.05[+4.6]      9.65            5.54        +74%
34 # Haswell       4.43[+3.6(4.2)] 8.00(8.58)      4.55(5.21)  +75%(+65%)
35 # Skylake       2.63[+3.5(4.1)] 6.17(6.69)      4.23(4.44)  +46%(+51%)
36 # Bulldozer     5.77[+6.0]      11.72           6.37        +84%
37 # Ryzen(**)     2.71[+1.93]     4.64            2.74        +69%
38 # Goldmont(**)  3.82[+1.70]     5.52            4.20        +31%
39 #
40 #               AES-192-CBC
41 # Westmere      4.51            9.81            6.80        +44%
42 # Sandy Bridge  6.05            11.06(12.15)    6.11(7.19)  +81%(+69%)
43 # Ivy Bridge    6.05            10.65           6.07        +75%
44 # Haswell       5.29            8.86(9.44)      5.32(5.32)  +67%(+77%)
45 # Bulldozer     6.89            12.84           6.96        +84%
46 #
47 #               AES-256-CBC
48 # Westmere      5.25            10.55           7.21        +46%
49 # Sandy Bridge  7.05            12.06(13.15)    7.12(7.72)  +69%(+70%)
50 # Ivy Bridge    7.05            11.65           7.12        +64%
51 # Haswell       6.19            9.76(10.34)     6.21(6.25)  +57%(+65%)
52 # Skylake       3.62            7.16(7.68)      4.56(4.76)  +57%(+61%)
53 # Bulldozer     8.00            13.95           8.25        +69%
54 # Ryzen(**)     3.71            5.64            3.72        +52%
55 # Goldmont(**)  5.35            7.05            5.76        +22%
56 #
57 # (*)   There are two code paths: SSSE3 and AVX. See sha1-568.pl for
58 #       background information. Above numbers in parentheses are SSSE3
59 #       results collected on AVX-capable CPU, i.e. apply on OSes that
60 #       don't support AVX.
61 # (**)  SHAEXT results.
62 #
63 # Needless to mention that it makes no sense to implement "stitched"
64 # *decrypt* subroutine. Because *both* AESNI-CBC decrypt and SHA1
65 # fully utilize parallelism, so stitching would not give any gain
66 # anyway. Well, there might be some, e.g. because of better cache
67 # locality... For reference, here are performance results for
68 # standalone AESNI-CBC decrypt:
69 #
70 #               AES-128-CBC     AES-192-CBC     AES-256-CBC
71 # Westmere      1.25            1.50            1.75
72 # Sandy Bridge  0.74            0.91            1.09
73 # Ivy Bridge    0.74            0.90            1.11
74 # Haswell       0.63            0.76            0.88
75 # Bulldozer     0.70            0.85            0.99
76
77 # And indeed:
78 #
79 #               AES-256-CBC     +SHA1           stitch      gain
80 # Westmere      1.75            7.20            6.68        +7.8%
81 # Sandy Bridge  1.09            6.09(7.22)      5.82(6.95)  +4.6%(+3.9%)
82 # Ivy Bridge    1.11            5.70            5.45        +4.6%
83 # Haswell       0.88            4.45(5.00)      4.39(4.69)  +1.4%(*)(+6.6%)
84 # Bulldozer     0.99            6.95            5.95        +17%(**)
85 #
86 # (*)   Tiny improvement coefficient on Haswell is because we compare
87 #       AVX1 stitch to sum with AVX2 SHA1.
88 # (**)  Execution is fully dominated by integer code sequence and
89 #       SIMD still hardly shows [in single-process benchmark;-]
90
91 # $output is the last argument if it looks like a file (it has an extension)
92 # $flavour is the first argument if it doesn't look like a file
93 $output = $#ARGV >= 0 && $ARGV[$#ARGV] =~ m|\.\w+$| ? pop : undef;
94 $flavour = $#ARGV >= 0 && $ARGV[0] !~ m|\.| ? shift : undef;
95
96 $win64=0; $win64=1 if ($flavour =~ /[nm]asm|mingw64/ || $output =~ /\.asm$/);
97
98 $0 =~ m/(.*[\/\\])[^\/\\]+$/; $dir=$1;
99 ( $xlate="${dir}x86_64-xlate.pl" and -f $xlate ) or
100 ( $xlate="${dir}../../perlasm/x86_64-xlate.pl" and -f $xlate) or
101 die "can't locate x86_64-xlate.pl";
102
103 $avx=1 if (`$ENV{CC} -Wa,-v -c -o /dev/null -x assembler /dev/null 2>&1`
104                 =~ /GNU assembler version ([2-9]\.[0-9]+)/ &&
105            $1>=2.19);
106 $avx=1 if (!$avx && $win64 && ($flavour =~ /nasm/ || $ENV{ASM} =~ /nasm/) &&
107            `nasm -v 2>&1` =~ /NASM version ([2-9]\.[0-9]+)/ &&
108            $1>=2.09);
109 $avx=1 if (!$avx && $win64 && ($flavour =~ /masm/ || $ENV{ASM} =~ /ml64/) &&
110            `ml64 2>&1` =~ /Version ([0-9]+)\./ &&
111            $1>=10);
112 $avx=1 if (!$avx && `$ENV{CC} -v 2>&1` =~ /((?:^clang|LLVM) version|.*based on LLVM) ([3-9]\.[0-9]+)/ && $2>=3.0);
113
114 $shaext=1;      ### set to zero if compiling for 1.0.1
115
116 $stitched_decrypt=0;
117
118 open OUT,"| \"$^X\" \"$xlate\" $flavour \"$output\""
119     or die "can't call $xlate: $!";
120 *STDOUT=*OUT;
121
122 # void aesni_cbc_sha1_enc(const void *inp,
123 #                       void *out,
124 #                       size_t length,
125 #                       const AES_KEY *key,
126 #                       unsigned char *iv,
127 #                       SHA_CTX *ctx,
128 #                       const void *in0);
129
130 $code.=<<___;
131 .text
132 .extern OPENSSL_ia32cap_P
133
134 .globl  aesni_cbc_sha1_enc
135 .type   aesni_cbc_sha1_enc,\@abi-omnipotent
136 .align  32
137 aesni_cbc_sha1_enc:
138 .cfi_startproc
139         # caller should check for SSSE3 and AES-NI bits
140         mov     OPENSSL_ia32cap_P+0(%rip),%r10d
141         mov     OPENSSL_ia32cap_P+4(%rip),%r11
142 ___
143 $code.=<<___ if ($shaext);
144         bt      \$61,%r11               # check SHA bit
145         jc      aesni_cbc_sha1_enc_shaext
146 ___
147 $code.=<<___ if ($avx);
148         and     \$`1<<28`,%r11d         # mask AVX bit
149         and     \$`1<<30`,%r10d         # mask "Intel CPU" bit
150         or      %r11d,%r10d
151         cmp     \$`1<<28|1<<30`,%r10d
152         je      aesni_cbc_sha1_enc_avx
153 ___
154 $code.=<<___;
155         jmp     aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
156         ret
157 .cfi_endproc
158 .size   aesni_cbc_sha1_enc,.-aesni_cbc_sha1_enc
159 ___
160
161 my ($in0,$out,$len,$key,$ivp,$ctx,$inp)=("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx","%r8","%r9","%r10");
162
163 my $Xi=4;
164 my @X=map("%xmm$_",(4..7,0..3));
165 my @Tx=map("%xmm$_",(8..10));
166 my @V=($A,$B,$C,$D,$E)=("%eax","%ebx","%ecx","%edx","%ebp");    # size optimization
167 my @T=("%esi","%edi");
168 my $j=0; my $jj=0; my $r=0; my $sn=0; my $rx=0;
169 my $K_XX_XX="%r11";
170 my ($rndkey0,$iv,$in)=map("%xmm$_",(11..13));                   # for enc
171 my @rndkey=("%xmm14","%xmm15");                                 # for enc
172 my ($inout0,$inout1,$inout2,$inout3)=map("%xmm$_",(12..15));    # for dec
173
174 if (1) {        # reassign for Atom Silvermont
175     # The goal is to minimize amount of instructions with more than
176     # 3 prefix bytes. Or in more practical terms to keep AES-NI *and*
177     # SSSE3 instructions to upper half of the register bank.
178     @X=map("%xmm$_",(8..11,4..7));
179     @Tx=map("%xmm$_",(12,13,3));
180     ($iv,$in,$rndkey0)=map("%xmm$_",(2,14,15));
181     @rndkey=("%xmm0","%xmm1");
182 }
183
184 sub AUTOLOAD()          # thunk [simplified] 32-bit style perlasm
185 { my $opcode = $AUTOLOAD; $opcode =~ s/.*:://;
186   my $arg = pop;
187     $arg = "\$$arg" if ($arg*1 eq $arg);
188     $code .= "\t$opcode\t".join(',',$arg,reverse @_)."\n";
189 }
190
191 my $_rol=sub { &rol(@_) };
192 my $_ror=sub { &ror(@_) };
193
194 $code.=<<___;
195 .type   aesni_cbc_sha1_enc_ssse3,\@function,6
196 .align  32
197 aesni_cbc_sha1_enc_ssse3:
198 .cfi_startproc
199         mov     `($win64?56:8)`(%rsp),$inp      # load 7th argument
200         #shr    \$6,$len                        # debugging artefact
201         #jz     .Lepilogue_ssse3                # debugging artefact
202         push    %rbx
203 .cfi_push       %rbx
204         push    %rbp
205 .cfi_push       %rbp
206         push    %r12
207 .cfi_push       %r12
208         push    %r13
209 .cfi_push       %r13
210         push    %r14
211 .cfi_push       %r14
212         push    %r15
213 .cfi_push       %r15
214         lea     `-104-($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsp
215 .cfi_adjust_cfa_offset  `104+($win64?10*16:0)`
216         #mov    $in0,$inp                       # debugging artefact
217         #lea    64(%rsp),$ctx                   # debugging artefact
218 ___
219 $code.=<<___ if ($win64);
220         movaps  %xmm6,96+0(%rsp)
221         movaps  %xmm7,96+16(%rsp)
222         movaps  %xmm8,96+32(%rsp)
223         movaps  %xmm9,96+48(%rsp)
224         movaps  %xmm10,96+64(%rsp)
225         movaps  %xmm11,96+80(%rsp)
226         movaps  %xmm12,96+96(%rsp)
227         movaps  %xmm13,96+112(%rsp)
228         movaps  %xmm14,96+128(%rsp)
229         movaps  %xmm15,96+144(%rsp)
230 .Lprologue_ssse3:
231 ___
232 $code.=<<___;
233         mov     $in0,%r12                       # reassign arguments
234         mov     $out,%r13
235         mov     $len,%r14
236         lea     112($key),%r15                  # size optimization
237         movdqu  ($ivp),$iv                      # load IV
238         mov     $ivp,88(%rsp)                   # save $ivp
239 ___
240 ($in0,$out,$len,$key)=map("%r$_",(12..15));     # reassign arguments
241 my $rounds="${ivp}d";
242 $code.=<<___;
243         shl     \$6,$len
244         sub     $in0,$out
245         mov     240-112($key),$rounds
246         add     $inp,$len               # end of input
247
248         lea     K_XX_XX(%rip),$K_XX_XX
249         mov     0($ctx),$A              # load context
250         mov     4($ctx),$B
251         mov     8($ctx),$C
252         mov     12($ctx),$D
253         mov     $B,@T[0]                # magic seed
254         mov     16($ctx),$E
255         mov     $C,@T[1]
256         xor     $D,@T[1]
257         and     @T[1],@T[0]
258
259         movdqa  64($K_XX_XX),@Tx[2]     # pbswap mask
260         movdqa  0($K_XX_XX),@Tx[1]      # K_00_19
261         movdqu  0($inp),@X[-4&7]        # load input to %xmm[0-3]
262         movdqu  16($inp),@X[-3&7]
263         movdqu  32($inp),@X[-2&7]
264         movdqu  48($inp),@X[-1&7]
265         pshufb  @Tx[2],@X[-4&7]         # byte swap
266         pshufb  @Tx[2],@X[-3&7]
267         pshufb  @Tx[2],@X[-2&7]
268         add     \$64,$inp
269         paddd   @Tx[1],@X[-4&7]         # add K_00_19
270         pshufb  @Tx[2],@X[-1&7]
271         paddd   @Tx[1],@X[-3&7]
272         paddd   @Tx[1],@X[-2&7]
273         movdqa  @X[-4&7],0(%rsp)        # X[]+K xfer to IALU
274         psubd   @Tx[1],@X[-4&7]         # restore X[]
275         movdqa  @X[-3&7],16(%rsp)
276         psubd   @Tx[1],@X[-3&7]
277         movdqa  @X[-2&7],32(%rsp)
278         psubd   @Tx[1],@X[-2&7]
279         movups  -112($key),$rndkey0     # $key[0]
280         movups  16-112($key),$rndkey[0] # forward reference
281         jmp     .Loop_ssse3
282 ___
283
284 my $aesenc=sub {
285   use integer;
286   my ($n,$k)=($r/10,$r%10);
287     if ($k==0) {
288       $code.=<<___;
289         movups          `16*$n`($in0),$in               # load input
290         xorps           $rndkey0,$in
291 ___
292       $code.=<<___ if ($n);
293         movups          $iv,`16*($n-1)`($out,$in0)      # write output
294 ___
295       $code.=<<___;
296         xorps           $in,$iv
297         movups          `32+16*$k-112`($key),$rndkey[1]
298         aesenc          $rndkey[0],$iv
299 ___
300     } elsif ($k==9) {
301       $sn++;
302       $code.=<<___;
303         cmp             \$11,$rounds
304         jb              .Laesenclast$sn
305         movups          `32+16*($k+0)-112`($key),$rndkey[1]
306         aesenc          $rndkey[0],$iv
307         movups          `32+16*($k+1)-112`($key),$rndkey[0]
308         aesenc          $rndkey[1],$iv
309         je              .Laesenclast$sn
310         movups          `32+16*($k+2)-112`($key),$rndkey[1]
311         aesenc          $rndkey[0],$iv
312         movups          `32+16*($k+3)-112`($key),$rndkey[0]
313         aesenc          $rndkey[1],$iv
314 .Laesenclast$sn:
315         aesenclast      $rndkey[0],$iv
316         movups          16-112($key),$rndkey[1]         # forward reference
317 ___
318     } else {
319       $code.=<<___;
320         movups          `32+16*$k-112`($key),$rndkey[1]
321         aesenc          $rndkey[0],$iv
322 ___
323     }
324     $r++;       unshift(@rndkey,pop(@rndkey));
325 };
326
327 sub Xupdate_ssse3_16_31()               # recall that $Xi starts with 4
328 { use integer;
329   my $body = shift;
330   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 40 instructions
331   my ($a,$b,$c,$d,$e);
332
333          eval(shift(@insns));           # ror
334         &pshufd (@X[0],@X[-4&7],0xee);  # was &movdqa   (@X[0],@X[-3&7]);
335          eval(shift(@insns));
336         &movdqa (@Tx[0],@X[-1&7]);
337           &paddd        (@Tx[1],@X[-1&7]);
338          eval(shift(@insns));
339          eval(shift(@insns));
340
341         &punpcklqdq(@X[0],@X[-3&7]);    # compose "X[-14]" in "X[0]", was &palignr(@X[0],@X[-4&7],8);
342          eval(shift(@insns));
343          eval(shift(@insns));           # rol
344          eval(shift(@insns));
345         &psrldq (@Tx[0],4);             # "X[-3]", 3 dwords
346          eval(shift(@insns));
347          eval(shift(@insns));
348
349         &pxor   (@X[0],@X[-4&7]);       # "X[0]"^="X[-16]"
350          eval(shift(@insns));
351          eval(shift(@insns));           # ror
352         &pxor   (@Tx[0],@X[-2&7]);      # "X[-3]"^"X[-8]"
353          eval(shift(@insns));
354          eval(shift(@insns));
355          eval(shift(@insns));
356
357         &pxor   (@X[0],@Tx[0]);         # "X[0]"^="X[-3]"^"X[-8]"
358          eval(shift(@insns));
359          eval(shift(@insns));           # rol
360           &movdqa       (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer to IALU
361          eval(shift(@insns));
362          eval(shift(@insns));
363
364         &movdqa (@Tx[2],@X[0]);
365          eval(shift(@insns));
366          eval(shift(@insns));
367          eval(shift(@insns));           # ror
368         &movdqa (@Tx[0],@X[0]);
369          eval(shift(@insns));
370
371         &pslldq (@Tx[2],12);            # "X[0]"<<96, extract one dword
372         &paddd  (@X[0],@X[0]);
373          eval(shift(@insns));
374          eval(shift(@insns));
375
376         &psrld  (@Tx[0],31);
377          eval(shift(@insns));
378          eval(shift(@insns));           # rol
379          eval(shift(@insns));
380         &movdqa (@Tx[1],@Tx[2]);
381          eval(shift(@insns));
382          eval(shift(@insns));
383
384         &psrld  (@Tx[2],30);
385          eval(shift(@insns));
386          eval(shift(@insns));           # ror
387         &por    (@X[0],@Tx[0]);         # "X[0]"<<<=1
388          eval(shift(@insns));
389          eval(shift(@insns));
390          eval(shift(@insns));
391
392         &pslld  (@Tx[1],2);
393         &pxor   (@X[0],@Tx[2]);
394          eval(shift(@insns));
395           &movdqa       (@Tx[2],eval(16*(($Xi)/5))."($K_XX_XX)");       # K_XX_XX
396          eval(shift(@insns));           # rol
397          eval(shift(@insns));
398          eval(shift(@insns));
399
400         &pxor   (@X[0],@Tx[1]);         # "X[0]"^=("X[0]">>96)<<<2
401         &pshufd (@Tx[1],@X[-1&7],0xee)  if ($Xi==7);    # was &movdqa   (@Tx[0],@X[-1&7]) in Xupdate_ssse3_32_79
402
403          foreach (@insns) { eval; }     # remaining instructions [if any]
404
405   $Xi++;        push(@X,shift(@X));     # "rotate" X[]
406                 push(@Tx,shift(@Tx));
407 }
408
409 sub Xupdate_ssse3_32_79()
410 { use integer;
411   my $body = shift;
412   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 to 44 instructions
413   my ($a,$b,$c,$d,$e);
414
415          eval(shift(@insns))            if ($Xi==8);
416         &pxor   (@X[0],@X[-4&7]);       # "X[0]"="X[-32]"^"X[-16]"
417          eval(shift(@insns))            if ($Xi==8);
418          eval(shift(@insns));           # body_20_39
419          eval(shift(@insns));
420          eval(shift(@insns))            if (@insns[1] =~ /_ror/);
421          eval(shift(@insns))            if (@insns[0] =~ /_ror/);
422         &punpcklqdq(@Tx[0],@X[-1&7]);   # compose "X[-6]", was &palignr(@Tx[0],@X[-2&7],8);
423          eval(shift(@insns));
424          eval(shift(@insns));           # rol
425
426         &pxor   (@X[0],@X[-7&7]);       # "X[0]"^="X[-28]"
427          eval(shift(@insns));
428          eval(shift(@insns));
429         if ($Xi%5) {
430           &movdqa       (@Tx[2],@Tx[1]);# "perpetuate" K_XX_XX...
431         } else {                        # ... or load next one
432           &movdqa       (@Tx[2],eval(16*($Xi/5))."($K_XX_XX)");
433         }
434          eval(shift(@insns));           # ror
435           &paddd        (@Tx[1],@X[-1&7]);
436          eval(shift(@insns));
437
438         &pxor   (@X[0],@Tx[0]);         # "X[0]"^="X[-6]"
439          eval(shift(@insns));           # body_20_39
440          eval(shift(@insns));
441          eval(shift(@insns));
442          eval(shift(@insns));           # rol
443          eval(shift(@insns))            if (@insns[0] =~ /_ror/);
444
445         &movdqa (@Tx[0],@X[0]);
446          eval(shift(@insns));
447          eval(shift(@insns));
448           &movdqa       (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer to IALU
449          eval(shift(@insns));           # ror
450          eval(shift(@insns));
451          eval(shift(@insns));           # body_20_39
452
453         &pslld  (@X[0],2);
454          eval(shift(@insns));
455          eval(shift(@insns));
456         &psrld  (@Tx[0],30);
457          eval(shift(@insns))            if (@insns[0] =~ /_rol/);# rol
458          eval(shift(@insns));
459          eval(shift(@insns));
460          eval(shift(@insns));           # ror
461
462         &por    (@X[0],@Tx[0]);         # "X[0]"<<<=2
463          eval(shift(@insns));
464          eval(shift(@insns));           # body_20_39
465          eval(shift(@insns))            if (@insns[1] =~ /_rol/);
466          eval(shift(@insns))            if (@insns[0] =~ /_rol/);
467           &pshufd(@Tx[1],@X[-1&7],0xee) if ($Xi<19);    # was &movdqa   (@Tx[1],@X[0])
468          eval(shift(@insns));
469          eval(shift(@insns));           # rol
470          eval(shift(@insns));
471          eval(shift(@insns));
472          eval(shift(@insns));           # rol
473          eval(shift(@insns));
474
475          foreach (@insns) { eval; }     # remaining instructions
476
477   $Xi++;        push(@X,shift(@X));     # "rotate" X[]
478                 push(@Tx,shift(@Tx));
479 }
480
481 sub Xuplast_ssse3_80()
482 { use integer;
483   my $body = shift;
484   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
485   my ($a,$b,$c,$d,$e);
486
487          eval(shift(@insns));
488          eval(shift(@insns));
489          eval(shift(@insns));
490          eval(shift(@insns));
491           &paddd        (@Tx[1],@X[-1&7]);
492          eval(shift(@insns));
493          eval(shift(@insns));
494
495           &movdqa       (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer IALU
496
497          foreach (@insns) { eval; }             # remaining instructions
498
499         &cmp    ($inp,$len);
500         &je     (shift);
501
502         unshift(@Tx,pop(@Tx));
503
504         &movdqa (@Tx[2],"64($K_XX_XX)");        # pbswap mask
505         &movdqa (@Tx[1],"0($K_XX_XX)");         # K_00_19
506         &movdqu (@X[-4&7],"0($inp)");           # load input
507         &movdqu (@X[-3&7],"16($inp)");
508         &movdqu (@X[-2&7],"32($inp)");
509         &movdqu (@X[-1&7],"48($inp)");
510         &pshufb (@X[-4&7],@Tx[2]);              # byte swap
511         &add    ($inp,64);
512
513   $Xi=0;
514 }
515
516 sub Xloop_ssse3()
517 { use integer;
518   my $body = shift;
519   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
520   my ($a,$b,$c,$d,$e);
521
522          eval(shift(@insns));
523          eval(shift(@insns));
524          eval(shift(@insns));
525         &pshufb (@X[($Xi-3)&7],@Tx[2]);
526          eval(shift(@insns));
527          eval(shift(@insns));
528          eval(shift(@insns));
529          eval(shift(@insns));
530         &paddd  (@X[($Xi-4)&7],@Tx[1]);
531          eval(shift(@insns));
532          eval(shift(@insns));
533          eval(shift(@insns));
534          eval(shift(@insns));
535         &movdqa (eval(16*$Xi)."(%rsp)",@X[($Xi-4)&7]);  # X[]+K xfer to IALU
536          eval(shift(@insns));
537          eval(shift(@insns));
538          eval(shift(@insns));
539          eval(shift(@insns));
540         &psubd  (@X[($Xi-4)&7],@Tx[1]);
541
542         foreach (@insns) { eval; }
543   $Xi++;
544 }
545
546 sub Xtail_ssse3()
547 { use integer;
548   my $body = shift;
549   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
550   my ($a,$b,$c,$d,$e);
551
552         foreach (@insns) { eval; }
553 }
554
555 my @body_00_19 = (
556         '($a,$b,$c,$d,$e)=@V;'.
557         '&$_ror ($b,$j?7:2);',  # $b>>>2
558         '&xor   (@T[0],$d);',
559         '&mov   (@T[1],$a);',   # $b for next round
560
561         '&add   ($e,eval(4*($j&15))."(%rsp)");',# X[]+K xfer
562         '&xor   ($b,$c);',      # $c^$d for next round
563
564         '&$_rol ($a,5);',
565         '&add   ($e,@T[0]);',
566         '&and   (@T[1],$b);',   # ($b&($c^$d)) for next round
567
568         '&xor   ($b,$c);',      # restore $b
569         '&add   ($e,$a);'       .'$j++; unshift(@V,pop(@V)); unshift(@T,pop(@T));'
570         );
571
572 sub body_00_19 () {     # ((c^d)&b)^d
573     # on start @T[0]=(c^d)&b
574     return &body_20_39() if ($rx==19); $rx++;
575
576     use integer;
577     my ($k,$n);
578     my @r=@body_00_19;
579
580         $n = scalar(@r);
581         $k = (($jj+1)*12/20)*20*$n/12;  # 12 aesencs per these 20 rounds
582         @r[$k%$n].='&$aesenc();'        if ($jj==$k/$n);
583         $jj++;
584
585     return @r;
586 }
587
588 my @body_20_39 = (
589         '($a,$b,$c,$d,$e)=@V;'.
590         '&add   ($e,eval(4*($j&15))."(%rsp)");',# X[]+K xfer
591         '&xor   (@T[0],$d)      if($j==19);'.
592         '&xor   (@T[0],$c)      if($j> 19);',   # ($b^$d^$c)
593         '&mov   (@T[1],$a);',   # $b for next round
594
595         '&$_rol ($a,5);',
596         '&add   ($e,@T[0]);',
597         '&xor   (@T[1],$c)      if ($j< 79);',  # $b^$d for next round
598
599         '&$_ror ($b,7);',       # $b>>>2
600         '&add   ($e,$a);'       .'$j++; unshift(@V,pop(@V)); unshift(@T,pop(@T));'
601         );
602
603 sub body_20_39 () {     # b^d^c
604     # on entry @T[0]=b^d
605     return &body_40_59() if ($rx==39); $rx++;
606
607     use integer;
608     my ($k,$n);
609     my @r=@body_20_39;
610
611         $n = scalar(@r);
612         $k = (($jj+1)*8/20)*20*$n/8;    # 8 aesencs per these 20 rounds
613         @r[$k%$n].='&$aesenc();'        if ($jj==$k/$n && $rx!=20);
614         $jj++;
615
616     return @r;
617 }
618
619 my @body_40_59 = (
620         '($a,$b,$c,$d,$e)=@V;'.
621         '&add   ($e,eval(4*($j&15))."(%rsp)");',# X[]+K xfer
622         '&and   (@T[0],$c)      if ($j>=40);',  # (b^c)&(c^d)
623         '&xor   ($c,$d)         if ($j>=40);',  # restore $c
624
625         '&$_ror ($b,7);',       # $b>>>2
626         '&mov   (@T[1],$a);',   # $b for next round
627         '&xor   (@T[0],$c);',
628
629         '&$_rol ($a,5);',
630         '&add   ($e,@T[0]);',
631         '&xor   (@T[1],$c)      if ($j==59);'.
632         '&xor   (@T[1],$b)      if ($j< 59);',  # b^c for next round
633
634         '&xor   ($b,$c)         if ($j< 59);',  # c^d for next round
635         '&add   ($e,$a);'       .'$j++; unshift(@V,pop(@V)); unshift(@T,pop(@T));'
636         );
637
638 sub body_40_59 () {     # ((b^c)&(c^d))^c
639     # on entry @T[0]=(b^c), (c^=d)
640     $rx++;
641
642     use integer;
643     my ($k,$n);
644     my @r=@body_40_59;
645
646         $n = scalar(@r);
647         $k=(($jj+1)*12/20)*20*$n/12;    # 12 aesencs per these 20 rounds
648         @r[$k%$n].='&$aesenc();'        if ($jj==$k/$n && $rx!=40);
649         $jj++;
650
651     return @r;
652 }
653 $code.=<<___;
654 .align  32
655 .Loop_ssse3:
656 ___
657         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19);
658         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19);
659         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19);
660         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19);
661         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_00_19);
662         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
663         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
664         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
665         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
666         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
667         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
668         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
669         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
670         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
671         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
672         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
673         &Xuplast_ssse3_80(\&body_20_39,".Ldone_ssse3"); # can jump to "done"
674
675                                 $saved_j=$j; @saved_V=@V;
676                                 $saved_r=$r; @saved_rndkey=@rndkey;
677
678         &Xloop_ssse3(\&body_20_39);
679         &Xloop_ssse3(\&body_20_39);
680         &Xloop_ssse3(\&body_20_39);
681
682 $code.=<<___;
683         movups  $iv,48($out,$in0)               # write output
684         lea     64($in0),$in0
685
686         add     0($ctx),$A                      # update context
687         add     4($ctx),@T[0]
688         add     8($ctx),$C
689         add     12($ctx),$D
690         mov     $A,0($ctx)
691         add     16($ctx),$E
692         mov     @T[0],4($ctx)
693         mov     @T[0],$B                        # magic seed
694         mov     $C,8($ctx)
695         mov     $C,@T[1]
696         mov     $D,12($ctx)
697         xor     $D,@T[1]
698         mov     $E,16($ctx)
699         and     @T[1],@T[0]
700         jmp     .Loop_ssse3
701
702 .Ldone_ssse3:
703 ___
704                                 $jj=$j=$saved_j; @V=@saved_V;
705                                 $r=$saved_r;     @rndkey=@saved_rndkey;
706
707         &Xtail_ssse3(\&body_20_39);
708         &Xtail_ssse3(\&body_20_39);
709         &Xtail_ssse3(\&body_20_39);
710
711 $code.=<<___;
712         movups  $iv,48($out,$in0)               # write output
713         mov     88(%rsp),$ivp                   # restore $ivp
714
715         add     0($ctx),$A                      # update context
716         add     4($ctx),@T[0]
717         add     8($ctx),$C
718         mov     $A,0($ctx)
719         add     12($ctx),$D
720         mov     @T[0],4($ctx)
721         add     16($ctx),$E
722         mov     $C,8($ctx)
723         mov     $D,12($ctx)
724         mov     $E,16($ctx)
725         movups  $iv,($ivp)                      # write IV
726 ___
727 $code.=<<___ if ($win64);
728         movaps  96+0(%rsp),%xmm6
729         movaps  96+16(%rsp),%xmm7
730         movaps  96+32(%rsp),%xmm8
731         movaps  96+48(%rsp),%xmm9
732         movaps  96+64(%rsp),%xmm10
733         movaps  96+80(%rsp),%xmm11
734         movaps  96+96(%rsp),%xmm12
735         movaps  96+112(%rsp),%xmm13
736         movaps  96+128(%rsp),%xmm14
737         movaps  96+144(%rsp),%xmm15
738 ___
739 $code.=<<___;
740         lea     `104+($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsi
741 .cfi_def_cfa    %rsi,56
742         mov     0(%rsi),%r15
743 .cfi_restore    %r15
744         mov     8(%rsi),%r14
745 .cfi_restore    %r14
746         mov     16(%rsi),%r13
747 .cfi_restore    %r13
748         mov     24(%rsi),%r12
749 .cfi_restore    %r12
750         mov     32(%rsi),%rbp
751 .cfi_restore    %rbp
752         mov     40(%rsi),%rbx
753 .cfi_restore    %rbx
754         lea     48(%rsi),%rsp
755 .cfi_def_cfa    %rsp,8
756 .Lepilogue_ssse3:
757         ret
758 .cfi_endproc
759 .size   aesni_cbc_sha1_enc_ssse3,.-aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
760 ___
761
762                                                 if ($stitched_decrypt) {{{
763 # reset
764 ($in0,$out,$len,$key,$ivp,$ctx,$inp)=("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx","%r8","%r9","%r10");
765 $j=$jj=$r=$rx=0;
766 $Xi=4;
767
768 # reassign for Atom Silvermont (see above)
769 ($inout0,$inout1,$inout2,$inout3,$rndkey0)=map("%xmm$_",(0..4));
770 @X=map("%xmm$_",(8..13,6,7));
771 @Tx=map("%xmm$_",(14,15,5));
772
773 my @aes256_dec = (
774         '&movdqu($inout0,"0x00($in0)");',
775         '&movdqu($inout1,"0x10($in0)"); &pxor   ($inout0,$rndkey0);',
776         '&movdqu($inout2,"0x20($in0)"); &pxor   ($inout1,$rndkey0);',
777         '&movdqu($inout3,"0x30($in0)"); &pxor   ($inout2,$rndkey0);',
778
779         '&pxor  ($inout3,$rndkey0);     &movups ($rndkey0,"16-112($key)");',
780         '&movaps("64(%rsp)",@X[2]);',   # save IV, originally @X[3]
781         undef,undef
782         );
783 for ($i=0;$i<13;$i++) {
784     push (@aes256_dec,(
785         '&aesdec        ($inout0,$rndkey0);',
786         '&aesdec        ($inout1,$rndkey0);',
787         '&aesdec        ($inout2,$rndkey0);',
788         '&aesdec        ($inout3,$rndkey0);     &movups($rndkey0,"'.(16*($i+2)-112).'($key)");'
789         ));
790     push (@aes256_dec,(undef,undef))    if (($i>=3 && $i<=5) || $i>=11);
791     push (@aes256_dec,(undef,undef))    if ($i==5);
792 }
793 push(@aes256_dec,(
794         '&aesdeclast    ($inout0,$rndkey0);     &movups (@X[0],"0x00($in0)");',
795         '&aesdeclast    ($inout1,$rndkey0);     &movups (@X[1],"0x10($in0)");',
796         '&aesdeclast    ($inout2,$rndkey0);     &movups (@X[2],"0x20($in0)");',
797         '&aesdeclast    ($inout3,$rndkey0);     &movups (@X[3],"0x30($in0)");',
798
799         '&xorps         ($inout0,"64(%rsp)");   &movdqu ($rndkey0,"-112($key)");',
800         '&xorps         ($inout1,@X[0]);        &movups ("0x00($out,$in0)",$inout0);',
801         '&xorps         ($inout2,@X[1]);        &movups ("0x10($out,$in0)",$inout1);',
802         '&xorps         ($inout3,@X[2]);        &movups ("0x20($out,$in0)",$inout2);',
803
804         '&movups        ("0x30($out,$in0)",$inout3);'
805         ));
806
807 sub body_00_19_dec () { # ((c^d)&b)^d
808     # on start @T[0]=(c^d)&b
809     return &body_20_39_dec() if ($rx==19);
810
811     my @r=@body_00_19;
812
813         unshift (@r,@aes256_dec[$rx])   if (@aes256_dec[$rx]);
814         $rx++;
815
816     return @r;
817 }
818
819 sub body_20_39_dec () { # b^d^c
820     # on entry @T[0]=b^d
821     return &body_40_59_dec() if ($rx==39);
822
823     my @r=@body_20_39;
824
825         unshift (@r,@aes256_dec[$rx])   if (@aes256_dec[$rx]);
826         $rx++;
827
828     return @r;
829 }
830
831 sub body_40_59_dec () { # ((b^c)&(c^d))^c
832     # on entry @T[0]=(b^c), (c^=d)
833
834     my @r=@body_40_59;
835
836         unshift (@r,@aes256_dec[$rx])   if (@aes256_dec[$rx]);
837         $rx++;
838
839     return @r;
840 }
841
842 $code.=<<___;
843 .globl  aesni256_cbc_sha1_dec
844 .type   aesni256_cbc_sha1_dec,\@abi-omnipotent
845 .align  32
846 aesni256_cbc_sha1_dec:
847 .cfi_startproc
848         # caller should check for SSSE3 and AES-NI bits
849         mov     OPENSSL_ia32cap_P+0(%rip),%r10d
850         mov     OPENSSL_ia32cap_P+4(%rip),%r11d
851 ___
852 $code.=<<___ if ($avx);
853         and     \$`1<<28`,%r11d         # mask AVX bit
854         and     \$`1<<30`,%r10d         # mask "Intel CPU" bit
855         or      %r11d,%r10d
856         cmp     \$`1<<28|1<<30`,%r10d
857         je      aesni256_cbc_sha1_dec_avx
858 ___
859 $code.=<<___;
860         jmp     aesni256_cbc_sha1_dec_ssse3
861         ret
862 .cfi_endproc
863 .size   aesni256_cbc_sha1_dec,.-aesni256_cbc_sha1_dec
864
865 .type   aesni256_cbc_sha1_dec_ssse3,\@function,6
866 .align  32
867 aesni256_cbc_sha1_dec_ssse3:
868 .cfi_startproc
869         mov     `($win64?56:8)`(%rsp),$inp      # load 7th argument
870         push    %rbx
871 .cfi_push       %rbx
872         push    %rbp
873 .cfi_push       %rbp
874         push    %r12
875 .cfi_push       %r12
876         push    %r13
877 .cfi_push       %r13
878         push    %r14
879 .cfi_push       %r14
880         push    %r15
881 .cfi_push       %r15
882         lea     `-104-($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsp
883 .cfi_adjust_cfa_offset  `104+($win64?10*16:0)`
884 ___
885 $code.=<<___ if ($win64);
886         movaps  %xmm6,96+0(%rsp)
887         movaps  %xmm7,96+16(%rsp)
888         movaps  %xmm8,96+32(%rsp)
889         movaps  %xmm9,96+48(%rsp)
890         movaps  %xmm10,96+64(%rsp)
891         movaps  %xmm11,96+80(%rsp)
892         movaps  %xmm12,96+96(%rsp)
893         movaps  %xmm13,96+112(%rsp)
894         movaps  %xmm14,96+128(%rsp)
895         movaps  %xmm15,96+144(%rsp)
896 .Lprologue_dec_ssse3:
897 ___
898 $code.=<<___;
899         mov     $in0,%r12                       # reassign arguments
900         mov     $out,%r13
901         mov     $len,%r14
902         lea     112($key),%r15                  # size optimization
903         movdqu  ($ivp),@X[3]                    # load IV
904         #mov    $ivp,88(%rsp)                   # save $ivp
905 ___
906 ($in0,$out,$len,$key)=map("%r$_",(12..15));     # reassign arguments
907 $code.=<<___;
908         shl     \$6,$len
909         sub     $in0,$out
910         add     $inp,$len               # end of input
911
912         lea     K_XX_XX(%rip),$K_XX_XX
913         mov     0($ctx),$A              # load context
914         mov     4($ctx),$B
915         mov     8($ctx),$C
916         mov     12($ctx),$D
917         mov     $B,@T[0]                # magic seed
918         mov     16($ctx),$E
919         mov     $C,@T[1]
920         xor     $D,@T[1]
921         and     @T[1],@T[0]
922
923         movdqa  64($K_XX_XX),@Tx[2]     # pbswap mask
924         movdqa  0($K_XX_XX),@Tx[1]      # K_00_19
925         movdqu  0($inp),@X[-4&7]        # load input to %xmm[0-3]
926         movdqu  16($inp),@X[-3&7]
927         movdqu  32($inp),@X[-2&7]
928         movdqu  48($inp),@X[-1&7]
929         pshufb  @Tx[2],@X[-4&7]         # byte swap
930         add     \$64,$inp
931         pshufb  @Tx[2],@X[-3&7]
932         pshufb  @Tx[2],@X[-2&7]
933         pshufb  @Tx[2],@X[-1&7]
934         paddd   @Tx[1],@X[-4&7]         # add K_00_19
935         paddd   @Tx[1],@X[-3&7]
936         paddd   @Tx[1],@X[-2&7]
937         movdqa  @X[-4&7],0(%rsp)        # X[]+K xfer to IALU
938         psubd   @Tx[1],@X[-4&7]         # restore X[]
939         movdqa  @X[-3&7],16(%rsp)
940         psubd   @Tx[1],@X[-3&7]
941         movdqa  @X[-2&7],32(%rsp)
942         psubd   @Tx[1],@X[-2&7]
943         movdqu  -112($key),$rndkey0     # $key[0]
944         jmp     .Loop_dec_ssse3
945
946 .align  32
947 .Loop_dec_ssse3:
948 ___
949         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19_dec);
950         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19_dec);
951         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19_dec);
952         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19_dec);
953         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_00_19_dec);
954         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39_dec);
955         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39_dec);
956         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39_dec);
957         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39_dec);
958         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39_dec);
959         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59_dec);
960         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59_dec);
961         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59_dec);
962         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59_dec);
963         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59_dec);
964         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39_dec);
965         &Xuplast_ssse3_80(\&body_20_39_dec,".Ldone_dec_ssse3"); # can jump to "done"
966
967                                 $saved_j=$j;   @saved_V=@V;
968                                 $saved_rx=$rx;
969
970         &Xloop_ssse3(\&body_20_39_dec);
971         &Xloop_ssse3(\&body_20_39_dec);
972         &Xloop_ssse3(\&body_20_39_dec);
973
974         eval(@aes256_dec[-1]);                  # last store
975 $code.=<<___;
976         lea     64($in0),$in0
977
978         add     0($ctx),$A                      # update context
979         add     4($ctx),@T[0]
980         add     8($ctx),$C
981         add     12($ctx),$D
982         mov     $A,0($ctx)
983         add     16($ctx),$E
984         mov     @T[0],4($ctx)
985         mov     @T[0],$B                        # magic seed
986         mov     $C,8($ctx)
987         mov     $C,@T[1]
988         mov     $D,12($ctx)
989         xor     $D,@T[1]
990         mov     $E,16($ctx)
991         and     @T[1],@T[0]
992         jmp     .Loop_dec_ssse3
993
994 .Ldone_dec_ssse3:
995 ___
996                                 $jj=$j=$saved_j; @V=@saved_V;
997                                 $rx=$saved_rx;
998
999         &Xtail_ssse3(\&body_20_39_dec);
1000         &Xtail_ssse3(\&body_20_39_dec);
1001         &Xtail_ssse3(\&body_20_39_dec);
1002
1003         eval(@aes256_dec[-1]);                  # last store
1004 $code.=<<___;
1005         add     0($ctx),$A                      # update context
1006         add     4($ctx),@T[0]
1007         add     8($ctx),$C
1008         mov     $A,0($ctx)
1009         add     12($ctx),$D
1010         mov     @T[0],4($ctx)
1011         add     16($ctx),$E
1012         mov     $C,8($ctx)
1013         mov     $D,12($ctx)
1014         mov     $E,16($ctx)
1015         movups  @X[3],($ivp)                    # write IV
1016 ___
1017 $code.=<<___ if ($win64);
1018         movaps  96+0(%rsp),%xmm6
1019         movaps  96+16(%rsp),%xmm7
1020         movaps  96+32(%rsp),%xmm8
1021         movaps  96+48(%rsp),%xmm9
1022         movaps  96+64(%rsp),%xmm10
1023         movaps  96+80(%rsp),%xmm11
1024         movaps  96+96(%rsp),%xmm12
1025         movaps  96+112(%rsp),%xmm13
1026         movaps  96+128(%rsp),%xmm14
1027         movaps  96+144(%rsp),%xmm15
1028 ___
1029 $code.=<<___;
1030         lea     `104+($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsi
1031 .cfi_cfa_def    %rsi,56
1032         mov     0(%rsi),%r15
1033 .cfi_restore    %r15
1034         mov     8(%rsi),%r14
1035 .cfi_restore    %r14
1036         mov     16(%rsi),%r13
1037 .cfi_restore    %r13
1038         mov     24(%rsi),%r12
1039 .cfi_restore    %r12
1040         mov     32(%rsi),%rbp
1041 .cfi_restore    %rbp
1042         mov     40(%rsi),%rbx
1043 .cfi_restore    %rbx
1044         lea     48(%rsi),%rsp
1045 .cfi_cfa_def    %rsp,8
1046 .Lepilogue_dec_ssse3:
1047         ret
1048 .cfi_endproc
1049 .size   aesni256_cbc_sha1_dec_ssse3,.-aesni256_cbc_sha1_dec_ssse3
1050 ___
1051                                                 }}}
1052 $j=$jj=$r=$rx=0;
1053
1054 if ($avx) {
1055 my ($in0,$out,$len,$key,$ivp,$ctx,$inp)=("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx","%r8","%r9","%r10");
1056
1057 my $Xi=4;
1058 my @X=map("%xmm$_",(4..7,0..3));
1059 my @Tx=map("%xmm$_",(8..10));
1060 my @V=($A,$B,$C,$D,$E)=("%eax","%ebx","%ecx","%edx","%ebp");    # size optimization
1061 my @T=("%esi","%edi");
1062 my ($rndkey0,$iv,$in)=map("%xmm$_",(11..13));
1063 my @rndkey=("%xmm14","%xmm15");
1064 my ($inout0,$inout1,$inout2,$inout3)=map("%xmm$_",(12..15));    # for dec
1065 my $Kx=@Tx[2];
1066
1067 my $_rol=sub { &shld(@_[0],@_) };
1068 my $_ror=sub { &shrd(@_[0],@_) };
1069
1070 $code.=<<___;
1071 .type   aesni_cbc_sha1_enc_avx,\@function,6
1072 .align  32
1073 aesni_cbc_sha1_enc_avx:
1074 .cfi_startproc
1075         mov     `($win64?56:8)`(%rsp),$inp      # load 7th argument
1076         #shr    \$6,$len                        # debugging artefact
1077         #jz     .Lepilogue_avx                  # debugging artefact
1078         push    %rbx
1079 .cfi_push       %rbx
1080         push    %rbp
1081 .cfi_push       %rbp
1082         push    %r12
1083 .cfi_push       %r12
1084         push    %r13
1085 .cfi_push       %r13
1086         push    %r14
1087 .cfi_push       %r14
1088         push    %r15
1089 .cfi_push       %r15
1090         lea     `-104-($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsp
1091 .cfi_adjust_cfa_offset  `104+($win64?10*16:0)`
1092         #mov    $in0,$inp                       # debugging artefact
1093         #lea    64(%rsp),$ctx                   # debugging artefact
1094 ___
1095 $code.=<<___ if ($win64);
1096         movaps  %xmm6,96+0(%rsp)
1097         movaps  %xmm7,96+16(%rsp)
1098         movaps  %xmm8,96+32(%rsp)
1099         movaps  %xmm9,96+48(%rsp)
1100         movaps  %xmm10,96+64(%rsp)
1101         movaps  %xmm11,96+80(%rsp)
1102         movaps  %xmm12,96+96(%rsp)
1103         movaps  %xmm13,96+112(%rsp)
1104         movaps  %xmm14,96+128(%rsp)
1105         movaps  %xmm15,96+144(%rsp)
1106 .Lprologue_avx:
1107 ___
1108 $code.=<<___;
1109         vzeroall
1110         mov     $in0,%r12                       # reassign arguments
1111         mov     $out,%r13
1112         mov     $len,%r14
1113         lea     112($key),%r15                  # size optimization
1114         vmovdqu ($ivp),$iv                      # load IV
1115         mov     $ivp,88(%rsp)                   # save $ivp
1116 ___
1117 ($in0,$out,$len,$key)=map("%r$_",(12..15));     # reassign arguments
1118 my $rounds="${ivp}d";
1119 $code.=<<___;
1120         shl     \$6,$len
1121         sub     $in0,$out
1122         mov     240-112($key),$rounds
1123         add     $inp,$len               # end of input
1124
1125         lea     K_XX_XX(%rip),$K_XX_XX
1126         mov     0($ctx),$A              # load context
1127         mov     4($ctx),$B
1128         mov     8($ctx),$C
1129         mov     12($ctx),$D
1130         mov     $B,@T[0]                # magic seed
1131         mov     16($ctx),$E
1132         mov     $C,@T[1]
1133         xor     $D,@T[1]
1134         and     @T[1],@T[0]
1135
1136         vmovdqa 64($K_XX_XX),@X[2]      # pbswap mask
1137         vmovdqa 0($K_XX_XX),$Kx         # K_00_19
1138         vmovdqu 0($inp),@X[-4&7]        # load input to %xmm[0-3]
1139         vmovdqu 16($inp),@X[-3&7]
1140         vmovdqu 32($inp),@X[-2&7]
1141         vmovdqu 48($inp),@X[-1&7]
1142         vpshufb @X[2],@X[-4&7],@X[-4&7] # byte swap
1143         add     \$64,$inp
1144         vpshufb @X[2],@X[-3&7],@X[-3&7]
1145         vpshufb @X[2],@X[-2&7],@X[-2&7]
1146         vpshufb @X[2],@X[-1&7],@X[-1&7]
1147         vpaddd  $Kx,@X[-4&7],@X[0]      # add K_00_19
1148         vpaddd  $Kx,@X[-3&7],@X[1]
1149         vpaddd  $Kx,@X[-2&7],@X[2]
1150         vmovdqa @X[0],0(%rsp)           # X[]+K xfer to IALU
1151         vmovdqa @X[1],16(%rsp)
1152         vmovdqa @X[2],32(%rsp)
1153         vmovups -112($key),$rndkey[1]   # $key[0]
1154         vmovups 16-112($key),$rndkey[0] # forward reference
1155         jmp     .Loop_avx
1156 ___
1157
1158 my $aesenc=sub {
1159   use integer;
1160   my ($n,$k)=($r/10,$r%10);
1161     if ($k==0) {
1162       $code.=<<___;
1163         vmovdqu         `16*$n`($in0),$in               # load input
1164         vpxor           $rndkey[1],$in,$in
1165 ___
1166       $code.=<<___ if ($n);
1167         vmovups         $iv,`16*($n-1)`($out,$in0)      # write output
1168 ___
1169       $code.=<<___;
1170         vpxor           $in,$iv,$iv
1171         vaesenc         $rndkey[0],$iv,$iv
1172         vmovups         `32+16*$k-112`($key),$rndkey[1]
1173 ___
1174     } elsif ($k==9) {
1175       $sn++;
1176       $code.=<<___;
1177         cmp             \$11,$rounds
1178         jb              .Lvaesenclast$sn
1179         vaesenc         $rndkey[0],$iv,$iv
1180         vmovups         `32+16*($k+0)-112`($key),$rndkey[1]
1181         vaesenc         $rndkey[1],$iv,$iv
1182         vmovups         `32+16*($k+1)-112`($key),$rndkey[0]
1183         je              .Lvaesenclast$sn
1184         vaesenc         $rndkey[0],$iv,$iv
1185         vmovups         `32+16*($k+2)-112`($key),$rndkey[1]
1186         vaesenc         $rndkey[1],$iv,$iv
1187         vmovups         `32+16*($k+3)-112`($key),$rndkey[0]
1188 .Lvaesenclast$sn:
1189         vaesenclast     $rndkey[0],$iv,$iv
1190         vmovups         -112($key),$rndkey[0]
1191         vmovups         16-112($key),$rndkey[1]         # forward reference
1192 ___
1193     } else {
1194       $code.=<<___;
1195         vaesenc         $rndkey[0],$iv,$iv
1196         vmovups         `32+16*$k-112`($key),$rndkey[1]
1197 ___
1198     }
1199     $r++;       unshift(@rndkey,pop(@rndkey));
1200 };
1201
1202 sub Xupdate_avx_16_31()         # recall that $Xi starts with 4
1203 { use integer;
1204   my $body = shift;
1205   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 40 instructions
1206   my ($a,$b,$c,$d,$e);
1207
1208          eval(shift(@insns));
1209          eval(shift(@insns));
1210         &vpalignr(@X[0],@X[-3&7],@X[-4&7],8);   # compose "X[-14]" in "X[0]"
1211          eval(shift(@insns));
1212          eval(shift(@insns));
1213
1214           &vpaddd       (@Tx[1],$Kx,@X[-1&7]);
1215          eval(shift(@insns));
1216          eval(shift(@insns));
1217         &vpsrldq(@Tx[0],@X[-1&7],4);            # "X[-3]", 3 dwords
1218          eval(shift(@insns));
1219          eval(shift(@insns));
1220         &vpxor  (@X[0],@X[0],@X[-4&7]);         # "X[0]"^="X[-16]"
1221          eval(shift(@insns));
1222          eval(shift(@insns));
1223
1224         &vpxor  (@Tx[0],@Tx[0],@X[-2&7]);       # "X[-3]"^"X[-8]"
1225          eval(shift(@insns));
1226          eval(shift(@insns));
1227          eval(shift(@insns));
1228          eval(shift(@insns));
1229
1230         &vpxor  (@X[0],@X[0],@Tx[0]);           # "X[0]"^="X[-3]"^"X[-8]"
1231          eval(shift(@insns));
1232          eval(shift(@insns));
1233           &vmovdqa      (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer to IALU
1234          eval(shift(@insns));
1235          eval(shift(@insns));
1236
1237         &vpsrld (@Tx[0],@X[0],31);
1238          eval(shift(@insns));
1239          eval(shift(@insns));
1240          eval(shift(@insns));
1241          eval(shift(@insns));
1242
1243         &vpslldq(@Tx[1],@X[0],12);              # "X[0]"<<96, extract one dword
1244         &vpaddd (@X[0],@X[0],@X[0]);
1245          eval(shift(@insns));
1246          eval(shift(@insns));
1247          eval(shift(@insns));
1248          eval(shift(@insns));
1249
1250         &vpor   (@X[0],@X[0],@Tx[0]);           # "X[0]"<<<=1
1251         &vpsrld (@Tx[0],@Tx[1],30);
1252          eval(shift(@insns));
1253          eval(shift(@insns));
1254          eval(shift(@insns));
1255          eval(shift(@insns));
1256
1257         &vpslld (@Tx[1],@Tx[1],2);
1258         &vpxor  (@X[0],@X[0],@Tx[0]);
1259          eval(shift(@insns));
1260          eval(shift(@insns));
1261          eval(shift(@insns));
1262          eval(shift(@insns));
1263
1264         &vpxor  (@X[0],@X[0],@Tx[1]);           # "X[0]"^=("X[0]">>96)<<<2
1265          eval(shift(@insns));
1266          eval(shift(@insns));
1267           &vmovdqa      ($Kx,eval(16*(($Xi)/5))."($K_XX_XX)")   if ($Xi%5==0);  # K_XX_XX
1268          eval(shift(@insns));
1269          eval(shift(@insns));
1270
1271
1272          foreach (@insns) { eval; }     # remaining instructions [if any]
1273
1274   $Xi++;        push(@X,shift(@X));     # "rotate" X[]
1275 }
1276
1277 sub Xupdate_avx_32_79()
1278 { use integer;
1279   my $body = shift;
1280   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 to 48 instructions
1281   my ($a,$b,$c,$d,$e);
1282
1283         &vpalignr(@Tx[0],@X[-1&7],@X[-2&7],8);  # compose "X[-6]"
1284         &vpxor  (@X[0],@X[0],@X[-4&7]);         # "X[0]"="X[-32]"^"X[-16]"
1285          eval(shift(@insns));           # body_20_39
1286          eval(shift(@insns));
1287          eval(shift(@insns));
1288          eval(shift(@insns));           # rol
1289
1290         &vpxor  (@X[0],@X[0],@X[-7&7]);         # "X[0]"^="X[-28]"
1291          eval(shift(@insns));
1292          eval(shift(@insns))    if (@insns[0] !~ /&ro[rl]/);
1293           &vpaddd       (@Tx[1],$Kx,@X[-1&7]);
1294           &vmovdqa      ($Kx,eval(16*($Xi/5))."($K_XX_XX)")     if ($Xi%5==0);
1295          eval(shift(@insns));           # ror
1296          eval(shift(@insns));
1297
1298         &vpxor  (@X[0],@X[0],@Tx[0]);           # "X[0]"^="X[-6]"
1299          eval(shift(@insns));           # body_20_39
1300          eval(shift(@insns));
1301          eval(shift(@insns));
1302          eval(shift(@insns));           # rol
1303
1304         &vpsrld (@Tx[0],@X[0],30);
1305           &vmovdqa      (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer to IALU
1306          eval(shift(@insns));
1307          eval(shift(@insns));
1308          eval(shift(@insns));           # ror
1309          eval(shift(@insns));
1310
1311         &vpslld (@X[0],@X[0],2);
1312          eval(shift(@insns));           # body_20_39
1313          eval(shift(@insns));
1314          eval(shift(@insns));
1315          eval(shift(@insns));           # rol
1316          eval(shift(@insns));
1317          eval(shift(@insns));
1318          eval(shift(@insns));           # ror
1319          eval(shift(@insns));
1320
1321         &vpor   (@X[0],@X[0],@Tx[0]);           # "X[0]"<<<=2
1322          eval(shift(@insns));           # body_20_39
1323          eval(shift(@insns));
1324          eval(shift(@insns));
1325          eval(shift(@insns));           # rol
1326          eval(shift(@insns));
1327          eval(shift(@insns));
1328          eval(shift(@insns));           # rol
1329          eval(shift(@insns));
1330
1331          foreach (@insns) { eval; }     # remaining instructions
1332
1333   $Xi++;        push(@X,shift(@X));     # "rotate" X[]
1334 }
1335
1336 sub Xuplast_avx_80()
1337 { use integer;
1338   my $body = shift;
1339   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
1340   my ($a,$b,$c,$d,$e);
1341
1342          eval(shift(@insns));
1343           &vpaddd       (@Tx[1],$Kx,@X[-1&7]);
1344          eval(shift(@insns));
1345          eval(shift(@insns));
1346          eval(shift(@insns));
1347          eval(shift(@insns));
1348
1349           &vmovdqa      (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer IALU
1350
1351          foreach (@insns) { eval; }             # remaining instructions
1352
1353         &cmp    ($inp,$len);
1354         &je     (shift);
1355
1356         &vmovdqa(@Tx[1],"64($K_XX_XX)");        # pbswap mask
1357         &vmovdqa($Kx,"0($K_XX_XX)");            # K_00_19
1358         &vmovdqu(@X[-4&7],"0($inp)");           # load input
1359         &vmovdqu(@X[-3&7],"16($inp)");
1360         &vmovdqu(@X[-2&7],"32($inp)");
1361         &vmovdqu(@X[-1&7],"48($inp)");
1362         &vpshufb(@X[-4&7],@X[-4&7],@Tx[1]);     # byte swap
1363         &add    ($inp,64);
1364
1365   $Xi=0;
1366 }
1367
1368 sub Xloop_avx()
1369 { use integer;
1370   my $body = shift;
1371   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
1372   my ($a,$b,$c,$d,$e);
1373
1374          eval(shift(@insns));
1375          eval(shift(@insns));
1376         &vpshufb(@X[($Xi-3)&7],@X[($Xi-3)&7],@Tx[1]);
1377          eval(shift(@insns));
1378          eval(shift(@insns));
1379         &vpaddd (@Tx[0],@X[($Xi-4)&7],$Kx);
1380          eval(shift(@insns));
1381          eval(shift(@insns));
1382          eval(shift(@insns));
1383          eval(shift(@insns));
1384         &vmovdqa(eval(16*$Xi)."(%rsp)",@Tx[0]); # X[]+K xfer to IALU
1385          eval(shift(@insns));
1386          eval(shift(@insns));
1387
1388         foreach (@insns) { eval; }
1389   $Xi++;
1390 }
1391
1392 sub Xtail_avx()
1393 { use integer;
1394   my $body = shift;
1395   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
1396   my ($a,$b,$c,$d,$e);
1397
1398         foreach (@insns) { eval; }
1399 }
1400
1401 $code.=<<___;
1402 .align  32
1403 .Loop_avx:
1404 ___
1405         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19);
1406         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19);
1407         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19);
1408         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19);
1409         &Xupdate_avx_32_79(\&body_00_19);
1410         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1411         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1412         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1413         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1414         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1415         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1416         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1417         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1418         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1419         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1420         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1421         &Xuplast_avx_80(\&body_20_39,".Ldone_avx");     # can jump to "done"
1422
1423                                 $saved_j=$j; @saved_V=@V;
1424                                 $saved_r=$r; @saved_rndkey=@rndkey;
1425
1426         &Xloop_avx(\&body_20_39);
1427         &Xloop_avx(\&body_20_39);
1428         &Xloop_avx(\&body_20_39);
1429
1430 $code.=<<___;
1431         vmovups $iv,48($out,$in0)               # write output
1432         lea     64($in0),$in0
1433
1434         add     0($ctx),$A                      # update context
1435         add     4($ctx),@T[0]
1436         add     8($ctx),$C
1437         add     12($ctx),$D
1438         mov     $A,0($ctx)
1439         add     16($ctx),$E
1440         mov     @T[0],4($ctx)
1441         mov     @T[0],$B                        # magic seed
1442         mov     $C,8($ctx)
1443         mov     $C,@T[1]
1444         mov     $D,12($ctx)
1445         xor     $D,@T[1]
1446         mov     $E,16($ctx)
1447         and     @T[1],@T[0]
1448         jmp     .Loop_avx
1449
1450 .Ldone_avx:
1451 ___
1452                                 $jj=$j=$saved_j; @V=@saved_V;
1453                                 $r=$saved_r;     @rndkey=@saved_rndkey;
1454
1455         &Xtail_avx(\&body_20_39);
1456         &Xtail_avx(\&body_20_39);
1457         &Xtail_avx(\&body_20_39);
1458
1459 $code.=<<___;
1460         vmovups $iv,48($out,$in0)               # write output
1461         mov     88(%rsp),$ivp                   # restore $ivp
1462
1463         add     0($ctx),$A                      # update context
1464         add     4($ctx),@T[0]
1465         add     8($ctx),$C
1466         mov     $A,0($ctx)
1467         add     12($ctx),$D
1468         mov     @T[0],4($ctx)
1469         add     16($ctx),$E
1470         mov     $C,8($ctx)
1471         mov     $D,12($ctx)
1472         mov     $E,16($ctx)
1473         vmovups $iv,($ivp)                      # write IV
1474         vzeroall
1475 ___
1476 $code.=<<___ if ($win64);
1477         movaps  96+0(%rsp),%xmm6
1478         movaps  96+16(%rsp),%xmm7
1479         movaps  96+32(%rsp),%xmm8
1480         movaps  96+48(%rsp),%xmm9
1481         movaps  96+64(%rsp),%xmm10
1482         movaps  96+80(%rsp),%xmm11
1483         movaps  96+96(%rsp),%xmm12
1484         movaps  96+112(%rsp),%xmm13
1485         movaps  96+128(%rsp),%xmm14
1486         movaps  96+144(%rsp),%xmm15
1487 ___
1488 $code.=<<___;
1489         lea     `104+($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsi
1490 .cfi_def_cfa    %rsi,56
1491         mov     0(%rsi),%r15
1492 .cfi_restore    %r15
1493         mov     8(%rsi),%r14
1494 .cfi_restore    %r14
1495         mov     16(%rsi),%r13
1496 .cfi_restore    %r13
1497         mov     24(%rsi),%r12
1498 .cfi_restore    %r12
1499         mov     32(%rsi),%rbp
1500 .cfi_restore    %rbp
1501         mov     40(%rsi),%rbx
1502 .cfi_restore    %rbx
1503         lea     48(%rsi),%rsp
1504 .cfi_def_cfa    %rsp,8
1505 .Lepilogue_avx:
1506         ret
1507 .cfi_endproc
1508 .size   aesni_cbc_sha1_enc_avx,.-aesni_cbc_sha1_enc_avx
1509 ___
1510
1511                                                 if ($stitched_decrypt) {{{
1512 # reset
1513 ($in0,$out,$len,$key,$ivp,$ctx,$inp)=("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx","%r8","%r9","%r10");
1514
1515 $j=$jj=$r=$rx=0;
1516 $Xi=4;
1517
1518 @aes256_dec = (
1519         '&vpxor ($inout0,$rndkey0,"0x00($in0)");',
1520         '&vpxor ($inout1,$rndkey0,"0x10($in0)");',
1521         '&vpxor ($inout2,$rndkey0,"0x20($in0)");',
1522         '&vpxor ($inout3,$rndkey0,"0x30($in0)");',
1523
1524         '&vmovups($rndkey0,"16-112($key)");',
1525         '&vmovups("64(%rsp)",@X[2]);',          # save IV, originally @X[3]
1526         undef,undef
1527         );
1528 for ($i=0;$i<13;$i++) {
1529     push (@aes256_dec,(
1530         '&vaesdec       ($inout0,$inout0,$rndkey0);',
1531         '&vaesdec       ($inout1,$inout1,$rndkey0);',
1532         '&vaesdec       ($inout2,$inout2,$rndkey0);',
1533         '&vaesdec       ($inout3,$inout3,$rndkey0);     &vmovups($rndkey0,"'.(16*($i+2)-112).'($key)");'
1534         ));
1535     push (@aes256_dec,(undef,undef))    if (($i>=3 && $i<=5) || $i>=11);
1536     push (@aes256_dec,(undef,undef))    if ($i==5);
1537 }
1538 push(@aes256_dec,(
1539         '&vaesdeclast   ($inout0,$inout0,$rndkey0);     &vmovups(@X[0],"0x00($in0)");',
1540         '&vaesdeclast   ($inout1,$inout1,$rndkey0);     &vmovups(@X[1],"0x10($in0)");',
1541         '&vaesdeclast   ($inout2,$inout2,$rndkey0);     &vmovups(@X[2],"0x20($in0)");',
1542         '&vaesdeclast   ($inout3,$inout3,$rndkey0);     &vmovups(@X[3],"0x30($in0)");',
1543
1544         '&vxorps        ($inout0,$inout0,"64(%rsp)");   &vmovdqu($rndkey0,"-112($key)");',
1545         '&vxorps        ($inout1,$inout1,@X[0]);        &vmovups("0x00($out,$in0)",$inout0);',
1546         '&vxorps        ($inout2,$inout2,@X[1]);        &vmovups("0x10($out,$in0)",$inout1);',
1547         '&vxorps        ($inout3,$inout3,@X[2]);        &vmovups("0x20($out,$in0)",$inout2);',
1548
1549         '&vmovups       ("0x30($out,$in0)",$inout3);'
1550         ));
1551
1552 $code.=<<___;
1553 .type   aesni256_cbc_sha1_dec_avx,\@function,6
1554 .align  32
1555 aesni256_cbc_sha1_dec_avx:
1556 .cfi_startproc
1557         mov     `($win64?56:8)`(%rsp),$inp      # load 7th argument
1558         push    %rbx
1559 .cfi_push       %rbx
1560         push    %rbp
1561 .cfi_push       %rbp
1562         push    %r12
1563 .cfi_push       %r12
1564         push    %r13
1565 .cfi_push       %r13
1566         push    %r14
1567 .cfi_push       %r14
1568         push    %r15
1569 .cfi_push       %r15
1570         lea     `-104-($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsp
1571 .cfi_adjust_cfa_offset  `104+($win64?10*16:0)`
1572 ___
1573 $code.=<<___ if ($win64);
1574         movaps  %xmm6,96+0(%rsp)
1575         movaps  %xmm7,96+16(%rsp)
1576         movaps  %xmm8,96+32(%rsp)
1577         movaps  %xmm9,96+48(%rsp)
1578         movaps  %xmm10,96+64(%rsp)
1579         movaps  %xmm11,96+80(%rsp)
1580         movaps  %xmm12,96+96(%rsp)
1581         movaps  %xmm13,96+112(%rsp)
1582         movaps  %xmm14,96+128(%rsp)
1583         movaps  %xmm15,96+144(%rsp)
1584 .Lprologue_dec_avx:
1585 ___
1586 $code.=<<___;
1587         vzeroall
1588         mov     $in0,%r12                       # reassign arguments
1589         mov     $out,%r13
1590         mov     $len,%r14
1591         lea     112($key),%r15                  # size optimization
1592         vmovdqu ($ivp),@X[3]                    # load IV
1593 ___
1594 ($in0,$out,$len,$key)=map("%r$_",(12..15));     # reassign arguments
1595 $code.=<<___;
1596         shl     \$6,$len
1597         sub     $in0,$out
1598         add     $inp,$len               # end of input
1599
1600         lea     K_XX_XX(%rip),$K_XX_XX
1601         mov     0($ctx),$A              # load context
1602         mov     4($ctx),$B
1603         mov     8($ctx),$C
1604         mov     12($ctx),$D
1605         mov     $B,@T[0]                # magic seed
1606         mov     16($ctx),$E
1607         mov     $C,@T[1]
1608         xor     $D,@T[1]
1609         and     @T[1],@T[0]
1610
1611         vmovdqa 64($K_XX_XX),@X[2]      # pbswap mask
1612         vmovdqa 0($K_XX_XX),$Kx         # K_00_19
1613         vmovdqu 0($inp),@X[-4&7]        # load input to %xmm[0-3]
1614         vmovdqu 16($inp),@X[-3&7]
1615         vmovdqu 32($inp),@X[-2&7]
1616         vmovdqu 48($inp),@X[-1&7]
1617         vpshufb @X[2],@X[-4&7],@X[-4&7] # byte swap
1618         add     \$64,$inp
1619         vpshufb @X[2],@X[-3&7],@X[-3&7]
1620         vpshufb @X[2],@X[-2&7],@X[-2&7]
1621         vpshufb @X[2],@X[-1&7],@X[-1&7]
1622         vpaddd  $Kx,@X[-4&7],@X[0]      # add K_00_19
1623         vpaddd  $Kx,@X[-3&7],@X[1]
1624         vpaddd  $Kx,@X[-2&7],@X[2]
1625         vmovdqa @X[0],0(%rsp)           # X[]+K xfer to IALU
1626         vmovdqa @X[1],16(%rsp)
1627         vmovdqa @X[2],32(%rsp)
1628         vmovups -112($key),$rndkey0     # $key[0]
1629         jmp     .Loop_dec_avx
1630
1631 .align  32
1632 .Loop_dec_avx:
1633 ___
1634         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19_dec);
1635         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19_dec);
1636         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19_dec);
1637         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19_dec);
1638         &Xupdate_avx_32_79(\&body_00_19_dec);
1639         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39_dec);
1640         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39_dec);
1641         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39_dec);
1642         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39_dec);
1643         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39_dec);
1644         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59_dec);
1645         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59_dec);
1646         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59_dec);
1647         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59_dec);
1648         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59_dec);
1649         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39_dec);
1650         &Xuplast_avx_80(\&body_20_39_dec,".Ldone_dec_avx");     # can jump to "done"
1651
1652                                 $saved_j=$j; @saved_V=@V;
1653                                 $saved_rx=$rx;
1654
1655         &Xloop_avx(\&body_20_39_dec);
1656         &Xloop_avx(\&body_20_39_dec);
1657         &Xloop_avx(\&body_20_39_dec);
1658
1659         eval(@aes256_dec[-1]);                  # last store
1660 $code.=<<___;
1661         lea     64($in0),$in0
1662
1663         add     0($ctx),$A                      # update context
1664         add     4($ctx),@T[0]
1665         add     8($ctx),$C
1666         add     12($ctx),$D
1667         mov     $A,0($ctx)
1668         add     16($ctx),$E
1669         mov     @T[0],4($ctx)
1670         mov     @T[0],$B                        # magic seed
1671         mov     $C,8($ctx)
1672         mov     $C,@T[1]
1673         mov     $D,12($ctx)
1674         xor     $D,@T[1]
1675         mov     $E,16($ctx)
1676         and     @T[1],@T[0]
1677         jmp     .Loop_dec_avx
1678
1679 .Ldone_dec_avx:
1680 ___
1681                                 $jj=$j=$saved_j; @V=@saved_V;
1682                                 $rx=$saved_rx;
1683
1684         &Xtail_avx(\&body_20_39_dec);
1685         &Xtail_avx(\&body_20_39_dec);
1686         &Xtail_avx(\&body_20_39_dec);
1687
1688         eval(@aes256_dec[-1]);                  # last store
1689 $code.=<<___;
1690
1691         add     0($ctx),$A                      # update context
1692         add     4($ctx),@T[0]
1693         add     8($ctx),$C
1694         mov     $A,0($ctx)
1695         add     12($ctx),$D
1696         mov     @T[0],4($ctx)
1697         add     16($ctx),$E
1698         mov     $C,8($ctx)
1699         mov     $D,12($ctx)
1700         mov     $E,16($ctx)
1701         vmovups @X[3],($ivp)                    # write IV
1702         vzeroall
1703 ___
1704 $code.=<<___ if ($win64);
1705         movaps  96+0(%rsp),%xmm6
1706         movaps  96+16(%rsp),%xmm7
1707         movaps  96+32(%rsp),%xmm8
1708         movaps  96+48(%rsp),%xmm9
1709         movaps  96+64(%rsp),%xmm10
1710         movaps  96+80(%rsp),%xmm11
1711         movaps  96+96(%rsp),%xmm12
1712         movaps  96+112(%rsp),%xmm13
1713         movaps  96+128(%rsp),%xmm14
1714         movaps  96+144(%rsp),%xmm15
1715 ___
1716 $code.=<<___;
1717         lea     `104+($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsi
1718 .cfi_def_cfa    %rsi,56
1719         mov     0(%rsi),%r15
1720 .cfi_restore    %r15
1721         mov     8(%rsi),%r14
1722 .cfi_restore    %r14
1723         mov     16(%rsi),%r13
1724 .cfi_restore    %r13
1725         mov     24(%rsi),%r12
1726 .cfi_restore    %r12
1727         mov     32(%rsi),%rbp
1728 .cfi_restore    %rbp
1729         mov     40(%rsi),%rbx
1730 .cfi_restore    %rbx
1731         lea     48(%rsi),%rsp
1732 .cfi_def_cfa    %rsp,8
1733 .Lepilogue_dec_avx:
1734         ret
1735 .cfi_endproc
1736 .size   aesni256_cbc_sha1_dec_avx,.-aesni256_cbc_sha1_dec_avx
1737 ___
1738                                                 }}}
1739 }
1740 $code.=<<___;
1741 .align  64
1742 K_XX_XX:
1743 .long   0x5a827999,0x5a827999,0x5a827999,0x5a827999     # K_00_19
1744 .long   0x6ed9eba1,0x6ed9eba1,0x6ed9eba1,0x6ed9eba1     # K_20_39
1745 .long   0x8f1bbcdc,0x8f1bbcdc,0x8f1bbcdc,0x8f1bbcdc     # K_40_59
1746 .long   0xca62c1d6,0xca62c1d6,0xca62c1d6,0xca62c1d6     # K_60_79
1747 .long   0x00010203,0x04050607,0x08090a0b,0x0c0d0e0f     # pbswap mask
1748 .byte   0xf,0xe,0xd,0xc,0xb,0xa,0x9,0x8,0x7,0x6,0x5,0x4,0x3,0x2,0x1,0x0
1749
1750 .asciz  "AESNI-CBC+SHA1 stitch for x86_64, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
1751 .align  64
1752 ___
1753                                                 if ($shaext) {{{
1754 ($in0,$out,$len,$key,$ivp,$ctx,$inp)=("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx","%r8","%r9","%r10");
1755
1756 $rounds="%r11d";
1757
1758 ($iv,$in,$rndkey0)=map("%xmm$_",(2,14,15));
1759 @rndkey=("%xmm0","%xmm1");
1760 $r=0;
1761
1762 my ($BSWAP,$ABCD,$E,$E_,$ABCD_SAVE,$E_SAVE)=map("%xmm$_",(7..12));
1763 my @MSG=map("%xmm$_",(3..6));
1764
1765 $code.=<<___;
1766 .type   aesni_cbc_sha1_enc_shaext,\@function,6
1767 .align  32
1768 aesni_cbc_sha1_enc_shaext:
1769 .cfi_startproc
1770         mov     `($win64?56:8)`(%rsp),$inp      # load 7th argument
1771 ___
1772 $code.=<<___ if ($win64);
1773         lea     `-8-10*16`(%rsp),%rsp
1774         movaps  %xmm6,-8-10*16(%rax)
1775         movaps  %xmm7,-8-9*16(%rax)
1776         movaps  %xmm8,-8-8*16(%rax)
1777         movaps  %xmm9,-8-7*16(%rax)
1778         movaps  %xmm10,-8-6*16(%rax)
1779         movaps  %xmm11,-8-5*16(%rax)
1780         movaps  %xmm12,-8-4*16(%rax)
1781         movaps  %xmm13,-8-3*16(%rax)
1782         movaps  %xmm14,-8-2*16(%rax)
1783         movaps  %xmm15,-8-1*16(%rax)
1784 .Lprologue_shaext:
1785 ___
1786 $code.=<<___;
1787         movdqu  ($ctx),$ABCD
1788         movd    16($ctx),$E
1789         movdqa  K_XX_XX+0x50(%rip),$BSWAP       # byte-n-word swap
1790
1791         mov     240($key),$rounds
1792         sub     $in0,$out
1793         movups  ($key),$rndkey0                 # $key[0]
1794         movups  ($ivp),$iv                      # load IV
1795         movups  16($key),$rndkey[0]             # forward reference
1796         lea     112($key),$key                  # size optimization
1797
1798         pshufd  \$0b00011011,$ABCD,$ABCD        # flip word order
1799         pshufd  \$0b00011011,$E,$E              # flip word order
1800         jmp     .Loop_shaext
1801
1802 .align  16
1803 .Loop_shaext:
1804 ___
1805         &$aesenc();
1806 $code.=<<___;
1807         movdqu          ($inp),@MSG[0]
1808         movdqa          $E,$E_SAVE              # offload $E
1809         pshufb          $BSWAP,@MSG[0]
1810         movdqu          0x10($inp),@MSG[1]
1811         movdqa          $ABCD,$ABCD_SAVE        # offload $ABCD
1812 ___
1813         &$aesenc();
1814 $code.=<<___;
1815         pshufb          $BSWAP,@MSG[1]
1816
1817         paddd           @MSG[0],$E
1818         movdqu          0x20($inp),@MSG[2]
1819         lea             0x40($inp),$inp
1820         pxor            $E_SAVE,@MSG[0]         # black magic
1821 ___
1822         &$aesenc();
1823 $code.=<<___;
1824         pxor            $E_SAVE,@MSG[0]         # black magic
1825         movdqa          $ABCD,$E_
1826         pshufb          $BSWAP,@MSG[2]
1827         sha1rnds4       \$0,$E,$ABCD            # 0-3
1828         sha1nexte       @MSG[1],$E_
1829 ___
1830         &$aesenc();
1831 $code.=<<___;
1832         sha1msg1        @MSG[1],@MSG[0]
1833         movdqu          -0x10($inp),@MSG[3]
1834         movdqa          $ABCD,$E
1835         pshufb          $BSWAP,@MSG[3]
1836 ___
1837         &$aesenc();
1838 $code.=<<___;
1839         sha1rnds4       \$0,$E_,$ABCD           # 4-7
1840         sha1nexte       @MSG[2],$E
1841         pxor            @MSG[2],@MSG[0]
1842         sha1msg1        @MSG[2],@MSG[1]
1843 ___
1844         &$aesenc();
1845
1846 for($i=2;$i<20-4;$i++) {
1847 $code.=<<___;
1848         movdqa          $ABCD,$E_
1849         sha1rnds4       \$`int($i/5)`,$E,$ABCD  # 8-11
1850         sha1nexte       @MSG[3],$E_
1851 ___
1852         &$aesenc();
1853 $code.=<<___;
1854         sha1msg2        @MSG[3],@MSG[0]
1855         pxor            @MSG[3],@MSG[1]
1856         sha1msg1        @MSG[3],@MSG[2]
1857 ___
1858         ($E,$E_)=($E_,$E);
1859         push(@MSG,shift(@MSG));
1860
1861         &$aesenc();
1862 }
1863 $code.=<<___;
1864         movdqa          $ABCD,$E_
1865         sha1rnds4       \$3,$E,$ABCD            # 64-67
1866         sha1nexte       @MSG[3],$E_
1867         sha1msg2        @MSG[3],@MSG[0]
1868         pxor            @MSG[3],@MSG[1]
1869 ___
1870         &$aesenc();
1871 $code.=<<___;
1872         movdqa          $ABCD,$E
1873         sha1rnds4       \$3,$E_,$ABCD           # 68-71
1874         sha1nexte       @MSG[0],$E
1875         sha1msg2        @MSG[0],@MSG[1]
1876 ___
1877         &$aesenc();
1878 $code.=<<___;
1879         movdqa          $E_SAVE,@MSG[0]
1880         movdqa          $ABCD,$E_
1881         sha1rnds4       \$3,$E,$ABCD            # 72-75
1882         sha1nexte       @MSG[1],$E_
1883 ___
1884         &$aesenc();
1885 $code.=<<___;
1886         movdqa          $ABCD,$E
1887         sha1rnds4       \$3,$E_,$ABCD           # 76-79
1888         sha1nexte       $MSG[0],$E
1889 ___
1890         while($r<40)    { &$aesenc(); }         # remaining aesenc's
1891 $code.=<<___;
1892         dec             $len
1893
1894         paddd           $ABCD_SAVE,$ABCD
1895         movups          $iv,48($out,$in0)       # write output
1896         lea             64($in0),$in0
1897         jnz             .Loop_shaext
1898
1899         pshufd  \$0b00011011,$ABCD,$ABCD
1900         pshufd  \$0b00011011,$E,$E
1901         movups  $iv,($ivp)                      # write IV
1902         movdqu  $ABCD,($ctx)
1903         movd    $E,16($ctx)
1904 ___
1905 $code.=<<___ if ($win64);
1906         movaps  -8-10*16(%rax),%xmm6
1907         movaps  -8-9*16(%rax),%xmm7
1908         movaps  -8-8*16(%rax),%xmm8
1909         movaps  -8-7*16(%rax),%xmm9
1910         movaps  -8-6*16(%rax),%xmm10
1911         movaps  -8-5*16(%rax),%xmm11
1912         movaps  -8-4*16(%rax),%xmm12
1913         movaps  -8-3*16(%rax),%xmm13
1914         movaps  -8-2*16(%rax),%xmm14
1915         movaps  -8-1*16(%rax),%xmm15
1916         mov     %rax,%rsp
1917 .Lepilogue_shaext:
1918 ___
1919 $code.=<<___;
1920         ret
1921 .cfi_endproc
1922 .size   aesni_cbc_sha1_enc_shaext,.-aesni_cbc_sha1_enc_shaext
1923 ___
1924                                                 }}}
1925 # EXCEPTION_DISPOSITION handler (EXCEPTION_RECORD *rec,ULONG64 frame,
1926 #               CONTEXT *context,DISPATCHER_CONTEXT *disp)
1927 if ($win64) {
1928 $rec="%rcx";
1929 $frame="%rdx";
1930 $context="%r8";
1931 $disp="%r9";
1932
1933 $code.=<<___;
1934 .extern __imp_RtlVirtualUnwind
1935 .type   ssse3_handler,\@abi-omnipotent
1936 .align  16
1937 ssse3_handler:
1938         push    %rsi
1939         push    %rdi
1940         push    %rbx
1941         push    %rbp
1942         push    %r12
1943         push    %r13
1944         push    %r14
1945         push    %r15
1946         pushfq
1947         sub     \$64,%rsp
1948
1949         mov     120($context),%rax      # pull context->Rax
1950         mov     248($context),%rbx      # pull context->Rip
1951
1952         mov     8($disp),%rsi           # disp->ImageBase
1953         mov     56($disp),%r11          # disp->HandlerData
1954
1955         mov     0(%r11),%r10d           # HandlerData[0]
1956         lea     (%rsi,%r10),%r10        # prologue label
1957         cmp     %r10,%rbx               # context->Rip<prologue label
1958         jb      .Lcommon_seh_tail
1959
1960         mov     152($context),%rax      # pull context->Rsp
1961
1962         mov     4(%r11),%r10d           # HandlerData[1]
1963         lea     (%rsi,%r10),%r10        # epilogue label
1964         cmp     %r10,%rbx               # context->Rip>=epilogue label
1965         jae     .Lcommon_seh_tail
1966 ___
1967 $code.=<<___ if ($shaext);
1968         lea     aesni_cbc_sha1_enc_shaext(%rip),%r10
1969         cmp     %r10,%rbx
1970         jb      .Lseh_no_shaext
1971
1972         lea     (%rax),%rsi
1973         lea     512($context),%rdi      # &context.Xmm6
1974         mov     \$20,%ecx
1975         .long   0xa548f3fc              # cld; rep movsq
1976         lea     168(%rax),%rax          # adjust stack pointer
1977         jmp     .Lcommon_seh_tail
1978 .Lseh_no_shaext:
1979 ___
1980 $code.=<<___;
1981         lea     96(%rax),%rsi
1982         lea     512($context),%rdi      # &context.Xmm6
1983         mov     \$20,%ecx
1984         .long   0xa548f3fc              # cld; rep movsq
1985         lea     `104+10*16`(%rax),%rax  # adjust stack pointer
1986
1987         mov     0(%rax),%r15
1988         mov     8(%rax),%r14
1989         mov     16(%rax),%r13
1990         mov     24(%rax),%r12
1991         mov     32(%rax),%rbp
1992         mov     40(%rax),%rbx
1993         lea     48(%rax),%rax
1994         mov     %rbx,144($context)      # restore context->Rbx
1995         mov     %rbp,160($context)      # restore context->Rbp
1996         mov     %r12,216($context)      # restore context->R12
1997         mov     %r13,224($context)      # restore context->R13
1998         mov     %r14,232($context)      # restore context->R14
1999         mov     %r15,240($context)      # restore context->R15
2000
2001 .Lcommon_seh_tail:
2002         mov     8(%rax),%rdi
2003         mov     16(%rax),%rsi
2004         mov     %rax,152($context)      # restore context->Rsp
2005         mov     %rsi,168($context)      # restore context->Rsi
2006         mov     %rdi,176($context)      # restore context->Rdi
2007
2008         mov     40($disp),%rdi          # disp->ContextRecord
2009         mov     $context,%rsi           # context
2010         mov     \$154,%ecx              # sizeof(CONTEXT)
2011         .long   0xa548f3fc              # cld; rep movsq
2012
2013         mov     $disp,%rsi
2014         xor     %rcx,%rcx               # arg1, UNW_FLAG_NHANDLER
2015         mov     8(%rsi),%rdx            # arg2, disp->ImageBase
2016         mov     0(%rsi),%r8             # arg3, disp->ControlPc
2017         mov     16(%rsi),%r9            # arg4, disp->FunctionEntry
2018         mov     40(%rsi),%r10           # disp->ContextRecord
2019         lea     56(%rsi),%r11           # &disp->HandlerData
2020         lea     24(%rsi),%r12           # &disp->EstablisherFrame
2021         mov     %r10,32(%rsp)           # arg5
2022         mov     %r11,40(%rsp)           # arg6
2023         mov     %r12,48(%rsp)           # arg7
2024         mov     %rcx,56(%rsp)           # arg8, (NULL)
2025         call    *__imp_RtlVirtualUnwind(%rip)
2026
2027         mov     \$1,%eax                # ExceptionContinueSearch
2028         add     \$64,%rsp
2029         popfq
2030         pop     %r15
2031         pop     %r14
2032         pop     %r13
2033         pop     %r12
2034         pop     %rbp
2035         pop     %rbx
2036         pop     %rdi
2037         pop     %rsi
2038         ret
2039 .size   ssse3_handler,.-ssse3_handler
2040
2041 .section        .pdata
2042 .align  4
2043         .rva    .LSEH_begin_aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
2044         .rva    .LSEH_end_aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
2045         .rva    .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
2046 ___
2047 $code.=<<___ if ($avx);
2048         .rva    .LSEH_begin_aesni_cbc_sha1_enc_avx
2049         .rva    .LSEH_end_aesni_cbc_sha1_enc_avx
2050         .rva    .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_avx
2051 ___
2052 $code.=<<___ if ($shaext);
2053         .rva    .LSEH_begin_aesni_cbc_sha1_enc_shaext
2054         .rva    .LSEH_end_aesni_cbc_sha1_enc_shaext
2055         .rva    .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_shaext
2056 ___
2057 $code.=<<___;
2058 .section        .xdata
2059 .align  8
2060 .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_ssse3:
2061         .byte   9,0,0,0
2062         .rva    ssse3_handler
2063         .rva    .Lprologue_ssse3,.Lepilogue_ssse3       # HandlerData[]
2064 ___
2065 $code.=<<___ if ($avx);
2066 .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_avx:
2067         .byte   9,0,0,0
2068         .rva    ssse3_handler
2069         .rva    .Lprologue_avx,.Lepilogue_avx           # HandlerData[]
2070 ___
2071 $code.=<<___ if ($shaext);
2072 .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_shaext:
2073         .byte   9,0,0,0
2074         .rva    ssse3_handler
2075         .rva    .Lprologue_shaext,.Lepilogue_shaext     # HandlerData[]
2076 ___
2077 }
2078
2079 ####################################################################
2080 sub rex {
2081   local *opcode=shift;
2082   my ($dst,$src)=@_;
2083   my $rex=0;
2084
2085     $rex|=0x04                  if($dst>=8);
2086     $rex|=0x01                  if($src>=8);
2087     unshift @opcode,$rex|0x40   if($rex);
2088 }
2089
2090 sub sha1rnds4 {
2091     if (@_[0] =~ /\$([x0-9a-f]+),\s*%xmm([0-9]+),\s*%xmm([0-9]+)/) {
2092       my @opcode=(0x0f,0x3a,0xcc);
2093         rex(\@opcode,$3,$2);
2094         push @opcode,0xc0|($2&7)|(($3&7)<<3);           # ModR/M
2095         my $c=$1;
2096         push @opcode,$c=~/^0/?oct($c):$c;
2097         return ".byte\t".join(',',@opcode);
2098     } else {
2099         return "sha1rnds4\t".@_[0];
2100     }
2101 }
2102
2103 sub sha1op38 {
2104     my $instr = shift;
2105     my %opcodelet = (
2106                 "sha1nexte" => 0xc8,
2107                 "sha1msg1"  => 0xc9,
2108                 "sha1msg2"  => 0xca     );
2109
2110     if (defined($opcodelet{$instr}) && @_[0] =~ /%xmm([0-9]+),\s*%xmm([0-9]+)/) {
2111       my @opcode=(0x0f,0x38);
2112         rex(\@opcode,$2,$1);
2113         push @opcode,$opcodelet{$instr};
2114         push @opcode,0xc0|($1&7)|(($2&7)<<3);           # ModR/M
2115         return ".byte\t".join(',',@opcode);
2116     } else {
2117         return $instr."\t".@_[0];
2118     }
2119 }
2120
2121 sub aesni {
2122   my $line=shift;
2123   my @opcode=(0x0f,0x38);
2124
2125     if ($line=~/(aes[a-z]+)\s+%xmm([0-9]+),\s*%xmm([0-9]+)/) {
2126         my %opcodelet = (
2127                 "aesenc" => 0xdc,       "aesenclast" => 0xdd,
2128                 "aesdec" => 0xde,       "aesdeclast" => 0xdf
2129         );
2130         return undef if (!defined($opcodelet{$1}));
2131         rex(\@opcode,$3,$2);
2132         push @opcode,$opcodelet{$1},0xc0|($2&7)|(($3&7)<<3);    # ModR/M
2133         unshift @opcode,0x66;
2134         return ".byte\t".join(',',@opcode);
2135     }
2136     return $line;
2137 }
2138
2139 foreach (split("\n",$code)) {
2140         s/\`([^\`]*)\`/eval $1/geo;
2141
2142         s/\b(sha1rnds4)\s+(.*)/sha1rnds4($2)/geo                or
2143         s/\b(sha1[^\s]*)\s+(.*)/sha1op38($1,$2)/geo             or
2144         s/\b(aes.*%xmm[0-9]+).*$/aesni($1)/geo;
2145
2146         print $_,"\n";
2147 }
2148 close STDOUT;