crypto/bn/asm/c64xplus-gf2m.pl

   1 #! /usr/bin/env perl
   2 # Copyright 2012-2016 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 # February 2012
  18 #
  19 # The module implements bn_GF2m_mul_2x2 polynomial multiplication
  20 # used in bn_gf2m.c. It's kind of low-hanging mechanical port from
  21 # C for the time being... The subroutine runs in 37 cycles, which is
  22 # 4.5x faster than compiler-generated code. Though comparison is
  23 # totally unfair, because this module utilizes Galois Field Multiply
  24 # instruction.
  25
  26 $output = pop and open STDOUT,">$output";
  27
  28 ($rp,$a1,$a0,$b1,$b0)=("A4","B4","A6","B6","A8");   # argument vector
  29
  30 ($Alo,$Alox0,$Alox1,$Alox2,$Alox3)=map("A$_",(16..20));
  31 ($Ahi,$Ahix0,$Ahix1,$Ahix2,$Ahix3)=map("B$_",(16..20));
  32 ($B_0,$B_1,$B_2,$B_3)=("B5","A5","A7","B7");
  33 ($A,$B)=($Alo,$B_1);
  34 $xFF="B1";
  35
  36 sub mul_1x1_upper {
  37 my ($A,$B)=@_;
  38 $code.=<<___;
  39         EXTU    $B,8,24,$B_2            ; smash $B to 4 bytes
  40 ||      AND     $B,$xFF,$B_0
  41 ||      SHRU    $B,24,$B_3
  42         SHRU    $A,16,   $Ahi           ; smash $A to two halfwords
  43 ||      EXTU    $A,16,16,$Alo
  44
  45         XORMPY  $Alo,$B_2,$Alox2        ; 16x8 bits multiplication
  46 ||      XORMPY  $Ahi,$B_2,$Ahix2
  47 ||      EXTU    $B,16,24,$B_1
  48         XORMPY  $Alo,$B_0,$Alox0
  49 ||      XORMPY  $Ahi,$B_0,$Ahix0
  50         XORMPY  $Alo,$B_3,$Alox3
  51 ||      XORMPY  $Ahi,$B_3,$Ahix3
  52         XORMPY  $Alo,$B_1,$Alox1
  53 ||      XORMPY  $Ahi,$B_1,$Ahix1
  54 ___
  55 }
  56 sub mul_1x1_merged {
  57 my ($OUTlo,$OUThi,$A,$B)=@_;
  58 $code.=<<___;
  59          EXTU   $B,8,24,$B_2            ; smash $B to 4 bytes
  60 ||       AND    $B,$xFF,$B_0
  61 ||       SHRU   $B,24,$B_3
  62          SHRU   $A,16,   $Ahi           ; smash $A to two halfwords
  63 ||       EXTU   $A,16,16,$Alo
  64
  65         XOR     $Ahix0,$Alox2,$Ahix0
  66 ||      MV      $Ahix2,$OUThi
  67 ||       XORMPY $Alo,$B_2,$Alox2
  68          XORMPY $Ahi,$B_2,$Ahix2
  69 ||       EXTU   $B,16,24,$B_1
  70 ||       XORMPY $Alo,$B_0,A1            ; $Alox0
  71         XOR     $Ahix1,$Alox3,$Ahix1
  72 ||      SHL     $Ahix0,16,$OUTlo
  73 ||      SHRU    $Ahix0,16,$Ahix0
  74         XOR     $Alox0,$OUTlo,$OUTlo
  75 ||      XOR     $Ahix0,$OUThi,$OUThi
  76 ||       XORMPY $Ahi,$B_0,$Ahix0
  77 ||       XORMPY $Alo,$B_3,$Alox3
  78 ||      SHL     $Alox1,8,$Alox1
  79 ||      SHL     $Ahix3,8,$Ahix3
  80         XOR     $Alox1,$OUTlo,$OUTlo
  81 ||      XOR     $Ahix3,$OUThi,$OUThi
  82 ||       XORMPY $Ahi,$B_3,$Ahix3
  83 ||      SHL     $Ahix1,24,$Alox1
  84 ||      SHRU    $Ahix1,8, $Ahix1
  85         XOR     $Alox1,$OUTlo,$OUTlo
  86 ||      XOR     $Ahix1,$OUThi,$OUThi
  87 ||       XORMPY $Alo,$B_1,$Alox1
  88 ||       XORMPY $Ahi,$B_1,$Ahix1
  89 ||       MV     A1,$Alox0
  90 ___
  91 }
  92 sub mul_1x1_lower {
  93 my ($OUTlo,$OUThi)=@_;
  94 $code.=<<___;
  95         ;NOP
  96         XOR     $Ahix0,$Alox2,$Ahix0
  97 ||      MV      $Ahix2,$OUThi
  98         NOP
  99         XOR     $Ahix1,$Alox3,$Ahix1
 100 ||      SHL     $Ahix0,16,$OUTlo
 101 ||      SHRU    $Ahix0,16,$Ahix0
 102         XOR     $Alox0,$OUTlo,$OUTlo
 103 ||      XOR     $Ahix0,$OUThi,$OUThi
 104 ||      SHL     $Alox1,8,$Alox1
 105 ||      SHL     $Ahix3,8,$Ahix3
 106         XOR     $Alox1,$OUTlo,$OUTlo
 107 ||      XOR     $Ahix3,$OUThi,$OUThi
 108 ||      SHL     $Ahix1,24,$Alox1
 109 ||      SHRU    $Ahix1,8, $Ahix1
 110         XOR     $Alox1,$OUTlo,$OUTlo
 111 ||      XOR     $Ahix1,$OUThi,$OUThi
 112 ___
 113 }
 114 $code.=<<___;
 115         .text
 116
 117         .if     .ASSEMBLER_VERSION<7000000
 118         .asg    0,__TI_EABI__
 119         .endif
 120         .if     __TI_EABI__
 121         .asg    bn_GF2m_mul_2x2,_bn_GF2m_mul_2x2
 122         .endif
 123
 124         .global _bn_GF2m_mul_2x2
 125 _bn_GF2m_mul_2x2:
 126         .asmfunc
 127         MVK     0xFF,$xFF
 128 ___
 129         &mul_1x1_upper($a0,$b0);                # a0·b0
 130 $code.=<<___;
 131 ||      MV      $b1,$B
 132         MV      $a1,$A
 133 ___
 134         &mul_1x1_merged("A28","B28",$A,$B);     # a0·b0/a1·b1
 135 $code.=<<___;
 136 ||      XOR     $b0,$b1,$B
 137         XOR     $a0,$a1,$A
 138 ___
 139         &mul_1x1_merged("A31","B31",$A,$B);     # a1·b1/(a0+a1)·(b0+b1)
 140 $code.=<<___;
 141         XOR     A28,A31,A29
 142 ||      XOR     B28,B31,B29                     ; a0·b0+a1·b1
 143 ___
 144         &mul_1x1_lower("A30","B30");            # (a0+a1)·(b0+b1)
 145 $code.=<<___;
 146 ||      BNOP    B3
 147         XOR     A29,A30,A30
 148 ||      XOR     B29,B30,B30                     ; (a0+a1)·(b0+b1)-a0·b0-a1·b1
 149         XOR     B28,A30,A30
 150 ||      STW     A28,*${rp}[0]
 151         XOR     B30,A31,A31
 152 ||      STW     A30,*${rp}[1]
 153         STW     A31,*${rp}[2]
 154         STW     B31,*${rp}[3]
 155         .endasmfunc
 156 ___
 157
 158 print $code;
 159 close STDOUT;