crypto/rc4/asm/rc4-parisc.pl

   1 #! /usr/bin/env perl
   2 # Copyright 2009-2020 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 # RC4 for PA-RISC.
  18
  19 # June 2009.
  20 #
  21 # Performance is 33% better than gcc 3.2 generated code on PA-7100LC.
  22 # For reference, [4x] unrolled loop is >40% faster than folded one.
  23 # It's possible to unroll loop 8 times on PA-RISC 2.0, but improvement
  24 # is believed to be not sufficient to justify the effort...
  25 #
  26 # Special thanks to polarhome.com for providing HP-UX account.
  27
  28 $0 =~ m/(.*[\/\\])[^\/\\]+$/; $dir=$1;
  29
  30 # $output is the last argument if it looks like a file (it has an extension)
  31 # $flavour is the first argument if it doesn't look like a file
  32 $output = $#ARGV >= 0 && $ARGV[$#ARGV] =~ m|\.\w+$| ? pop : undef;
  33 $flavour = $#ARGV >= 0 && $ARGV[0] !~ m|\.| ? shift : undef;
  34
  35 $output and open STDOUT,">$output";
  36
  37 if ($flavour =~ /64/) {
  38         $LEVEL          ="2.0W";
  39         $SIZE_T         =8;
  40         $FRAME_MARKER   =80;
  41         $SAVED_RP       =16;
  42         $PUSH           ="std";
  43         $PUSHMA         ="std,ma";
  44         $POP            ="ldd";
  45         $POPMB          ="ldd,mb";
  46 } else {
  47         $LEVEL          ="1.0";
  48         $SIZE_T         =4;
  49         $FRAME_MARKER   =48;
  50         $SAVED_RP       =20;
  51         $PUSH           ="stw";
  52         $PUSHMA         ="stwm";
  53         $POP            ="ldw";
  54         $POPMB          ="ldwm";
  55 }
  56
  57 $FRAME=4*$SIZE_T+$FRAME_MARKER; # 4 saved regs + frame marker
  58                                 #                [+ argument transfer]
  59 $SZ=1;                          # defaults to RC4_CHAR
  60 if (open CONF,"<${dir}../../opensslconf.h") {
  61     while(<CONF>) {
  62         if (m/#\s*define\s+RC4_INT\s+(.*)/) {
  63             $SZ = ($1=~/char$/) ? 1 : 4;
  64             last;
  65         }
  66     }
  67     close CONF;
  68 }
  69
  70 if ($SZ==1) {   # RC4_CHAR
  71     $LD="ldb";
  72     $LDX="ldbx";
  73     $MKX="addl";
  74     $ST="stb";
  75 } else {        # RC4_INT (~5% faster than RC4_CHAR on PA-7100LC)
  76     $LD="ldw";
  77     $LDX="ldwx,s";
  78     $MKX="sh2addl";
  79     $ST="stw";
  80 }
  81
  82 $key="%r26";
  83 $len="%r25";
  84 $inp="%r24";
  85 $out="%r23";
  86
  87 @XX=("%r19","%r20");
  88 @TX=("%r21","%r22");
  89 $YY="%r28";
  90 $TY="%r29";
  91
  92 $acc="%r1";
  93 $ix="%r2";
  94 $iy="%r3";
  95 $dat0="%r4";
  96 $dat1="%r5";
  97 $rem="%r6";
  98 $mask="%r31";
  99
 100 sub unrolledloopbody {
 101 for ($i=0;$i<4;$i++) {
 102 $code.=<<___;
 103         ldo     1($XX[0]),$XX[1]
 104         `sprintf("$LDX  %$TY(%$key),%$dat1") if ($i>0)`
 105         and     $mask,$XX[1],$XX[1]
 106         $LDX    $YY($key),$TY
 107         $MKX    $YY,$key,$ix
 108         $LDX    $XX[1]($key),$TX[1]
 109         $MKX    $XX[0],$key,$iy
 110         $ST     $TX[0],0($ix)
 111         comclr,<> $XX[1],$YY,%r0        ; conditional
 112         copy    $TX[0],$TX[1]           ; move
 113         `sprintf("%sdep %$dat1,%d,8,%$acc",$i==1?"z":"",8*($i-1)+7) if ($i>0)`
 114         $ST     $TY,0($iy)
 115         addl    $TX[0],$TY,$TY
 116         addl    $TX[1],$YY,$YY
 117         and     $mask,$TY,$TY
 118         and     $mask,$YY,$YY
 119 ___
 120 push(@TX,shift(@TX)); push(@XX,shift(@XX));     # "rotate" registers
 121 } }
 122
 123 sub foldedloop {
 124 my ($label,$count)=@_;
 125 $code.=<<___;
 126 $label
 127         $MKX    $YY,$key,$iy
 128         $LDX    $YY($key),$TY
 129         $MKX    $XX[0],$key,$ix
 130         $ST     $TX[0],0($iy)
 131         ldo     1($XX[0]),$XX[0]
 132         $ST     $TY,0($ix)
 133         addl    $TX[0],$TY,$TY
 134         ldbx    $inp($out),$dat1
 135         and     $mask,$TY,$TY
 136         and     $mask,$XX[0],$XX[0]
 137         $LDX    $TY($key),$acc
 138         $LDX    $XX[0]($key),$TX[0]
 139         ldo     1($out),$out
 140         xor     $dat1,$acc,$acc
 141         addl    $TX[0],$YY,$YY
 142         stb     $acc,-1($out)
 143         addib,<> -1,$count,$label       ; $count is always small
 144         and     $mask,$YY,$YY
 145 ___
 146 }
 147
 148 $code=<<___;
 149         .LEVEL  $LEVEL
 150         .SPACE  \$TEXT\$
 151         .SUBSPA \$CODE\$,QUAD=0,ALIGN=8,ACCESS=0x2C,CODE_ONLY
 152
 153         .EXPORT RC4,ENTRY,ARGW0=GR,ARGW1=GR,ARGW2=GR,ARGW3=GR
 154 RC4
 155         .PROC
 156         .CALLINFO       FRAME=`$FRAME-4*$SIZE_T`,NO_CALLS,SAVE_RP,ENTRY_GR=6
 157         .ENTRY
 158         $PUSH   %r2,-$SAVED_RP(%sp)     ; standard prologue
 159         $PUSHMA %r3,$FRAME(%sp)
 160         $PUSH   %r4,`-$FRAME+1*$SIZE_T`(%sp)
 161         $PUSH   %r5,`-$FRAME+2*$SIZE_T`(%sp)
 162         $PUSH   %r6,`-$FRAME+3*$SIZE_T`(%sp)
 163
 164         cmpib,*= 0,$len,L\$abort
 165         sub     $inp,$out,$inp          ; distance between $inp and $out
 166
 167         $LD     `0*$SZ`($key),$XX[0]
 168         $LD     `1*$SZ`($key),$YY
 169         ldo     `2*$SZ`($key),$key
 170
 171         ldi     0xff,$mask
 172         ldi     3,$dat0
 173
 174         ldo     1($XX[0]),$XX[0]        ; warm up loop
 175         and     $mask,$XX[0],$XX[0]
 176         $LDX    $XX[0]($key),$TX[0]
 177         addl    $TX[0],$YY,$YY
 178         cmpib,*>>= 6,$len,L\$oop1       ; is $len large enough to bother?
 179         and     $mask,$YY,$YY
 180
 181         and,<>  $out,$dat0,$rem         ; is $out aligned?
 182         b       L\$alignedout
 183         subi    4,$rem,$rem
 184         sub     $len,$rem,$len
 185 ___
 186 &foldedloop("L\$alignout",$rem);        # process till $out is aligned
 187
 188 $code.=<<___;
 189 L\$alignedout                           ; $len is at least 4 here
 190         and,<>  $inp,$dat0,$acc         ; is $inp aligned?
 191         b       L\$oop4
 192         sub     $inp,$acc,$rem          ; align $inp
 193
 194         sh3addl $acc,%r0,$acc
 195         subi    32,$acc,$acc
 196         mtctl   $acc,%cr11              ; load %sar with vshd align factor
 197         ldwx    $rem($out),$dat0
 198         ldo     4($rem),$rem
 199 L\$oop4misalignedinp
 200 ___
 201 &unrolledloopbody();
 202 $code.=<<___;
 203         $LDX    $TY($key),$ix
 204         ldwx    $rem($out),$dat1
 205         ldo     -4($len),$len
 206         or      $ix,$acc,$acc           ; last piece, no need to dep
 207         vshd    $dat0,$dat1,$iy         ; align data
 208         copy    $dat1,$dat0
 209         xor     $iy,$acc,$acc
 210         stw     $acc,0($out)
 211         cmpib,*<< 3,$len,L\$oop4misalignedinp
 212         ldo     4($out),$out
 213         cmpib,*= 0,$len,L\$done
 214         nop
 215         b       L\$oop1
 216         nop
 217
 218         .ALIGN  8
 219 L\$oop4
 220 ___
 221 &unrolledloopbody();
 222 $code.=<<___;
 223         $LDX    $TY($key),$ix
 224         ldwx    $inp($out),$dat0
 225         ldo     -4($len),$len
 226         or      $ix,$acc,$acc           ; last piece, no need to dep
 227         xor     $dat0,$acc,$acc
 228         stw     $acc,0($out)
 229         cmpib,*<< 3,$len,L\$oop4
 230         ldo     4($out),$out
 231         cmpib,*= 0,$len,L\$done
 232         nop
 233 ___
 234 &foldedloop("L\$oop1",$len);
 235 $code.=<<___;
 236 L\$done
 237         $POP    `-$FRAME-$SAVED_RP`(%sp),%r2
 238         ldo     -1($XX[0]),$XX[0]       ; chill out loop
 239         sub     $YY,$TX[0],$YY
 240         and     $mask,$XX[0],$XX[0]
 241         and     $mask,$YY,$YY
 242         $ST     $XX[0],`-2*$SZ`($key)
 243         $ST     $YY,`-1*$SZ`($key)
 244         $POP    `-$FRAME+1*$SIZE_T`(%sp),%r4
 245         $POP    `-$FRAME+2*$SIZE_T`(%sp),%r5
 246         $POP    `-$FRAME+3*$SIZE_T`(%sp),%r6
 247 L\$abort
 248         bv      (%r2)
 249         .EXIT
 250         $POPMB  -$FRAME(%sp),%r3
 251         .PROCEND
 252 ___
 253
 254 $code.=<<___;
 255
 256         .EXPORT RC4_set_key,ENTRY,ARGW0=GR,ARGW1=GR,ARGW2=GR
 257         .ALIGN  8
 258 RC4_set_key
 259         .PROC
 260         .CALLINFO       NO_CALLS
 261         .ENTRY
 262         $ST     %r0,`0*$SZ`($key)
 263         $ST     %r0,`1*$SZ`($key)
 264         ldo     `2*$SZ`($key),$key
 265         copy    %r0,@XX[0]
 266 L\$1st
 267         $ST     @XX[0],0($key)
 268         ldo     1(@XX[0]),@XX[0]
 269         bb,>=   @XX[0],`31-8`,L\$1st    ; @XX[0]<256
 270         ldo     $SZ($key),$key
 271
 272         ldo     `-256*$SZ`($key),$key   ; rewind $key
 273         addl    $len,$inp,$inp          ; $inp to point at the end
 274         sub     %r0,$len,%r23           ; inverse index
 275         copy    %r0,@XX[0]
 276         copy    %r0,@XX[1]
 277         ldi     0xff,$mask
 278
 279 L\$2nd
 280         $LDX    @XX[0]($key),@TX[0]
 281         ldbx    %r23($inp),@TX[1]
 282         addi,nuv 1,%r23,%r23            ; increment and conditional
 283         sub     %r0,$len,%r23           ; inverse index
 284         addl    @TX[0],@XX[1],@XX[1]
 285         addl    @TX[1],@XX[1],@XX[1]
 286         and     $mask,@XX[1],@XX[1]
 287         $MKX    @XX[0],$key,$TY
 288         $LDX    @XX[1]($key),@TX[1]
 289         $MKX    @XX[1],$key,$YY
 290         ldo     1(@XX[0]),@XX[0]
 291         $ST     @TX[0],0($YY)
 292         bb,>=   @XX[0],`31-8`,L\$2nd    ; @XX[0]<256
 293         $ST     @TX[1],0($TY)
 294
 295         bv,n    (%r2)
 296         .EXIT
 297         nop
 298         .PROCEND
 299
 300         .EXPORT RC4_options,ENTRY
 301         .ALIGN  8
 302 RC4_options
 303         .PROC
 304         .CALLINFO       NO_CALLS
 305         .ENTRY
 306         blr     %r0,%r28
 307         ldi     3,%r1
 308 L\$pic
 309         andcm   %r28,%r1,%r28
 310         bv      (%r2)
 311         .EXIT
 312         ldo     L\$opts-L\$pic(%r28),%r28
 313         .PROCEND
 314         .ALIGN  8
 315 L\$opts
 316         .STRINGZ "rc4(4x,`$SZ==1?"char":"int"`)"
 317         .STRINGZ "RC4 for PA-RISC, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
 318 ___
 319
 320 if (`$ENV{CC} -Wa,-v -c -o /dev/null -x assembler /dev/null 2>&1`
 321         =~ /GNU assembler/) {
 322     $gnuas = 1;
 323 }
 324
 325 foreach(split("\n",$code)) {
 326         s/\`([^\`]*)\`/eval $1/ge;
 327
 328         s/(\.LEVEL\s+2\.0)W/$1w/        if ($gnuas && $SIZE_T==8);
 329         s/\.SPACE\s+\$TEXT\$/.text/     if ($gnuas && $SIZE_T==8);
 330         s/\.SUBSPA.*//                  if ($gnuas && $SIZE_T==8);
 331         s/cmpib,\*/comib,/              if ($SIZE_T==4);
 332         s/\bbv\b/bve/                   if ($SIZE_T==8);
 333
 334         print $_,"\n";
 335 }
 336 close STDOUT or die "error closing STDOUT: $!";