crypto/rc4/asm/rc4-s390x.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 # February 2009
  18 #
  19 # Performance is 2x of gcc 3.4.6 on z10. Coding "secret" is to
  20 # "cluster" Address Generation Interlocks, so that one pipeline stall
  21 # resolves several dependencies.
  22
  23 # November 2010.
  24 #
  25 # Adapt for -m31 build. If kernel supports what's called "highgprs"
  26 # feature on Linux [see /proc/cpuinfo], it's possible to use 64-bit
  27 # instructions and achieve "64-bit" performance even in 31-bit legacy
  28 # application context. The feature is not specific to any particular
  29 # processor, as long as it's "z-CPU". Latter implies that the code
  30 # remains z/Architecture specific. On z990 it was measured to perform
  31 # 50% better than code generated by gcc 4.3.
  32
  33 # $output is the last argument if it looks like a file (it has an extension)
  34 # $flavour is the first argument if it doesn't look like a file
  35 $output = $#ARGV >= 0 && $ARGV[$#ARGV] =~ m|\.\w+$| ? pop : undef;
  36 $flavour = $#ARGV >= 0 && $ARGV[0] !~ m|\.| ? shift : undef;
  37
  38 if ($flavour =~ /3[12]/) {
  39         $SIZE_T=4;
  40         $g="";
  41 } else {
  42         $SIZE_T=8;
  43         $g="g";
  44 }
  45
  46 $output and open STDOUT,">$output";
  47
  48 $rp="%r14";
  49 $sp="%r15";
  50 $code=<<___;
  51 .text
  52
  53 ___
  54
  55 # void RC4(RC4_KEY *key,size_t len,const void *inp,void *out)
  56 {
  57 $acc="%r0";
  58 $cnt="%r1";
  59 $key="%r2";
  60 $len="%r3";
  61 $inp="%r4";
  62 $out="%r5";
  63
  64 @XX=("%r6","%r7");
  65 @TX=("%r8","%r9");
  66 $YY="%r10";
  67 $TY="%r11";
  68
  69 $code.=<<___;
  70 .globl  RC4
  71 .type   RC4,\@function
  72 .align  64
  73 RC4:
  74         stm${g} %r6,%r11,6*$SIZE_T($sp)
  75 ___
  76 $code.=<<___ if ($flavour =~ /3[12]/);
  77         llgfr   $len,$len
  78 ___
  79 $code.=<<___;
  80         llgc    $XX[0],0($key)
  81         llgc    $YY,1($key)
  82         la      $XX[0],1($XX[0])
  83         nill    $XX[0],0xff
  84         srlg    $cnt,$len,3
  85         ltgr    $cnt,$cnt
  86         llgc    $TX[0],2($XX[0],$key)
  87         jz      .Lshort
  88         j       .Loop8
  89
  90 .align  64
  91 .Loop8:
  92 ___
  93 for ($i=0;$i<8;$i++) {
  94 $code.=<<___;
  95         la      $YY,0($YY,$TX[0])       # $i
  96         nill    $YY,255
  97         la      $XX[1],1($XX[0])
  98         nill    $XX[1],255
  99 ___
 100 $code.=<<___ if ($i==1);
 101         llgc    $acc,2($TY,$key)
 102 ___
 103 $code.=<<___ if ($i>1);
 104         sllg    $acc,$acc,8
 105         ic      $acc,2($TY,$key)
 106 ___
 107 $code.=<<___;
 108         llgc    $TY,2($YY,$key)
 109         stc     $TX[0],2($YY,$key)
 110         llgc    $TX[1],2($XX[1],$key)
 111         stc     $TY,2($XX[0],$key)
 112         cr      $XX[1],$YY
 113         jne     .Lcmov$i
 114         la      $TX[1],0($TX[0])
 115 .Lcmov$i:
 116         la      $TY,0($TY,$TX[0])
 117         nill    $TY,255
 118 ___
 119 push(@TX,shift(@TX)); push(@XX,shift(@XX));     # "rotate" registers
 120 }
 121
 122 $code.=<<___;
 123         lg      $TX[1],0($inp)
 124         sllg    $acc,$acc,8
 125         la      $inp,8($inp)
 126         ic      $acc,2($TY,$key)
 127         xgr     $acc,$TX[1]
 128         stg     $acc,0($out)
 129         la      $out,8($out)
 130         brctg   $cnt,.Loop8
 131
 132 .Lshort:
 133         lghi    $acc,7
 134         ngr     $len,$acc
 135         jz      .Lexit
 136         j       .Loop1
 137
 138 .align  16
 139 .Loop1:
 140         la      $YY,0($YY,$TX[0])
 141         nill    $YY,255
 142         llgc    $TY,2($YY,$key)
 143         stc     $TX[0],2($YY,$key)
 144         stc     $TY,2($XX[0],$key)
 145         ar      $TY,$TX[0]
 146         ahi     $XX[0],1
 147         nill    $TY,255
 148         nill    $XX[0],255
 149         llgc    $acc,0($inp)
 150         la      $inp,1($inp)
 151         llgc    $TY,2($TY,$key)
 152         llgc    $TX[0],2($XX[0],$key)
 153         xr      $acc,$TY
 154         stc     $acc,0($out)
 155         la      $out,1($out)
 156         brct    $len,.Loop1
 157
 158 .Lexit:
 159         ahi     $XX[0],-1
 160         stc     $XX[0],0($key)
 161         stc     $YY,1($key)
 162         lm${g}  %r6,%r11,6*$SIZE_T($sp)
 163         br      $rp
 164 .size   RC4,.-RC4
 165 .string "RC4 for s390x, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
 166
 167 ___
 168 }
 169
 170 # void RC4_set_key(RC4_KEY *key,unsigned int len,const void *inp)
 171 {
 172 $cnt="%r0";
 173 $idx="%r1";
 174 $key="%r2";
 175 $len="%r3";
 176 $inp="%r4";
 177 $acc="%r5";
 178 $dat="%r6";
 179 $ikey="%r7";
 180 $iinp="%r8";
 181
 182 $code.=<<___;
 183 .globl  RC4_set_key
 184 .type   RC4_set_key,\@function
 185 .align  64
 186 RC4_set_key:
 187         stm${g} %r6,%r8,6*$SIZE_T($sp)
 188         lhi     $cnt,256
 189         la      $idx,0
 190         sth     $idx,0($key)
 191 .align  4
 192 .L1stloop:
 193         stc     $idx,2($idx,$key)
 194         la      $idx,1($idx)
 195         brct    $cnt,.L1stloop
 196
 197         lghi    $ikey,-256
 198         lr      $cnt,$len
 199         la      $iinp,0
 200         la      $idx,0
 201 .align  16
 202 .L2ndloop:
 203         llgc    $acc,2+256($ikey,$key)
 204         llgc    $dat,0($iinp,$inp)
 205         la      $idx,0($idx,$acc)
 206         la      $ikey,1($ikey)
 207         la      $idx,0($idx,$dat)
 208         nill    $idx,255
 209         la      $iinp,1($iinp)
 210         tml     $ikey,255
 211         llgc    $dat,2($idx,$key)
 212         stc     $dat,2+256-1($ikey,$key)
 213         stc     $acc,2($idx,$key)
 214         jz      .Ldone
 215         brct    $cnt,.L2ndloop
 216         lr      $cnt,$len
 217         la      $iinp,0
 218         j       .L2ndloop
 219 .Ldone:
 220         lm${g}  %r6,%r8,6*$SIZE_T($sp)
 221         br      $rp
 222 .size   RC4_set_key,.-RC4_set_key
 223
 224 ___
 225 }
 226
 227 # const char *RC4_options()
 228 $code.=<<___;
 229 .globl  RC4_options
 230 .type   RC4_options,\@function
 231 .align  16
 232 RC4_options:
 233         larl    %r2,.Loptions
 234         br      %r14
 235 .size   RC4_options,.-RC4_options
 236 .section        .rodata
 237 .Loptions:
 238 .align  8
 239 .string "rc4(8x,char)"
 240 ___
 241
 242 print $code;
 243 close STDOUT or die "error closing STDOUT: $!"; # force flush