sha1-mips.pl: fix typo.
[openssl.git] / crypto / sha / asm / sha1-mips.pl
1 #!/usr/bin/env perl
2
3 # ====================================================================
4 # Written by Andy Polyakov <appro@fy.chalmers.se> for the OpenSSL
5 # project. The module is, however, dual licensed under OpenSSL and
6 # CRYPTOGAMS licenses depending on where you obtain it. For further
7 # details see http://www.openssl.org/~appro/cryptogams/.
8 # ====================================================================
9
10 # SHA1 block procedure for MIPS.
11
12 # Performance improvement is 30% on unaligned input. The "secret" is
13 # to deploy lwl/lwr pair to load unaligned input. One could have
14 # vectorized Xupdate on MIPSIII/IV, but the goal was to code MIPS32-
15 # compatible subroutine. There is room for minor optimization on
16 # little-endian platforms...
17
18 ######################################################################
19 # There is a number of MIPS ABI in use, O32 and N32/64 are most
20 # widely used. Then there is a new contender: NUBI. It appears that if
21 # one picks the latter, it's possible to arrange code in ABI neutral
22 # manner. Therefore let's stick to NUBI register layout:
23 #
24 ($zero,$at,$t0,$t1,$t2)=map("\$$_",(0..2,24,25));
25 ($a0,$a1,$a2,$a3,$a4,$a5,$a6,$a7)=map("\$$_",(4..11));
26 ($s0,$s1,$s2,$s3,$s4,$s5,$s6,$s7,$s8,$s9,$s10,$s11)=map("\$$_",(12..23));
27 ($gp,$tp,$sp,$fp,$ra)=map("\$$_",(3,28..31));
28 #
29 # The return value is placed in $a0. Following coding rules facilitate
30 # interoperability:
31 #
32 # - never ever touch $tp, "thread pointer", former $gp;
33 # - copy return value to $t0, former $v0 [or to $a0 if you're adapting
34 #   old code];
35 # - on O32 populate $a4-$a7 with 'lw $aN,4*N($sp)' if necessary;
36 #
37 # For reference here is register layout for N32/64 MIPS ABIs:
38 #
39 # ($zero,$at,$v0,$v1)=map("\$$_",(0..3));
40 # ($a0,$a1,$a2,$a3,$a4,$a5,$a6,$a7)=map("\$$_",(4..11));
41 # ($t0,$t1,$t2,$t3,$t8,$t9)=map("\$$_",(12..15,24,25));
42 # ($s0,$s1,$s2,$s3,$s4,$s5,$s6,$s7)=map("\$$_",(16..23));
43 # ($gp,$sp,$fp,$ra)=map("\$$_",(28..31));
44 #
45 $flavour = shift; # supported flavours are o32,n32,64,nubi32,nubi64
46
47 if ($flavour =~ /64|n32/i) {
48         $PTR_ADD="dadd";        # incidentally works even on n32
49         $PTR_SUB="dsub";        # incidentally works even on n32
50         $REG_S="sd";
51         $REG_L="ld";
52         $PTR_SLL="dsll";        # incidentally works even on n32
53         $SZREG=8;
54 } else {
55         $PTR_ADD="add";
56         $PTR_SUB="sub";
57         $REG_S="sw";
58         $REG_L="lw";
59         $PTR_SLL="sll";
60         $SZREG=4;
61 }
62 #
63 # <appro@openssl.org>
64 #
65 ######################################################################
66
67 $big_endian=(`echo MIPSEL | $ENV{CC} -E -P -`=~/MIPSEL/)?1:0;
68
69 for (@ARGV) {   $output=$_ if (/^\w[\w\-]*\.\w+$/);   }
70 open STDOUT,">$output";
71
72 if (!defined($big_endian))
73             {   $big_endian=(unpack('L',pack('N',1))==1);   }
74
75 # offsets of the Most and Least Significant Bytes
76 $MSB=$big_endian?0:3;
77 $LSB=3&~$MSB;
78
79 @X=map("\$$_",(8..23)); # a4-a7,s0-s11
80
81 $ctx=$a0;
82 $inp=$a1;
83 $num=$a2;
84 $A="\$1";
85 $B="\$2";
86 $C="\$3";
87 $D="\$7";
88 $E="\$24";      @V=($A,$B,$C,$D,$E);
89 $t0="\$25";
90 $t1=$num;       # $num is offloaded to stack
91 $t2="\$30";     # fp
92 $K="\$31";      # ra
93
94 sub BODY_00_14 {
95 my ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
96 my $j=$i+1;
97 $code.=<<___    if (!$big_endian);
98         srl     $t0,@X[$i],24   # byte swap($i)
99         srl     $t1,@X[$i],8
100         andi    $t2,@X[$i],0xFF00
101         sll     @X[$i],@X[$i],24
102         andi    $t1,0xFF00
103         sll     $t2,$t2,8
104         or      @X[$i],$t0
105         or      $t1,$t2
106         or      @X[$i],$t1
107 ___
108 $code.=<<___;
109          lwl    @X[$j],$j*4+$MSB($inp)
110         sll     $t0,$a,5        # $i
111         addu    $e,$K
112          lwr    @X[$j],$j*4+$LSB($inp)
113         srl     $t1,$a,27
114         addu    $e,$t0
115         xor     $t0,$c,$d
116         addu    $e,$t1
117         sll     $t2,$b,30
118         and     $t0,$b
119         srl     $b,$b,2
120         xor     $t0,$d
121         addu    $e,@X[$i]
122         or      $b,$t2
123         addu    $e,$t0
124 ___
125 }
126
127 sub BODY_15_19 {
128 my ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
129 my $j=$i+1;
130
131 $code.=<<___    if (!$big_endian && $i==15);
132         srl     $t0,@X[$i],24   # byte swap($i)
133         srl     $t1,@X[$i],8
134         andi    $t2,@X[$i],0xFF00
135         sll     @X[$i],@X[$i],24
136         andi    $t1,0xFF00
137         sll     $t2,$t2,8
138         or      @X[$i],$t0
139         or      @X[$i],$t1
140         or      @X[$i],$t2
141 ___
142 $code.=<<___;
143          xor    @X[$j%16],@X[($j+2)%16]
144         sll     $t0,$a,5        # $i
145         addu    $e,$K
146         srl     $t1,$a,27
147         addu    $e,$t0
148          xor    @X[$j%16],@X[($j+8)%16]
149         xor     $t0,$c,$d
150         addu    $e,$t1
151          xor    @X[$j%16],@X[($j+13)%16]
152         sll     $t2,$b,30
153         and     $t0,$b
154          srl    $t1,@X[$j%16],31
155          addu   @X[$j%16],@X[$j%16]
156         srl     $b,$b,2
157         xor     $t0,$d
158          or     @X[$j%16],$t1
159         addu    $e,@X[$i%16]
160         or      $b,$t2
161         addu    $e,$t0
162 ___
163 }
164
165 sub BODY_20_39 {
166 my ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
167 my $j=$i+1;
168 $code.=<<___ if ($i<79);
169          xor    @X[$j%16],@X[($j+2)%16]
170         sll     $t0,$a,5        # $i
171         addu    $e,$K
172         srl     $t1,$a,27
173         addu    $e,$t0
174          xor    @X[$j%16],@X[($j+8)%16]
175         xor     $t0,$c,$d
176         addu    $e,$t1
177          xor    @X[$j%16],@X[($j+13)%16]
178         sll     $t2,$b,30
179         xor     $t0,$b
180          srl    $t1,@X[$j%16],31
181          addu   @X[$j%16],@X[$j%16]
182         srl     $b,$b,2
183         addu    $e,@X[$i%16]
184          or     @X[$j%16],$t1
185         or      $b,$t2
186         addu    $e,$t0
187 ___
188 $code.=<<___ if ($i==79);
189          lw     @X[0],0($ctx)
190         sll     $t0,$a,5        # $i
191         addu    $e,$K
192          lw     @X[1],4($ctx)
193         srl     $t1,$a,27
194         addu    $e,$t0
195          lw     @X[2],8($ctx)
196         xor     $t0,$c,$d
197         addu    $e,$t1
198          lw     @X[3],12($ctx)
199         sll     $t2,$b,30
200         xor     $t0,$b
201          lw     @X[4],16($ctx)
202         srl     $b,$b,2
203         addu    $e,@X[$i%16]
204         or      $b,$t2
205         addu    $e,$t0
206 ___
207 }
208
209 sub BODY_40_59 {
210 my ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
211 my $j=$i+1;
212 $code.=<<___ if ($i<79);
213          xor    @X[$j%16],@X[($j+2)%16]
214         sll     $t0,$a,5        # $i
215         addu    $e,$K
216         srl     $t1,$a,27
217         addu    $e,$t0
218          xor    @X[$j%16],@X[($j+8)%16]
219         and     $t0,$c,$d
220         addu    $e,$t1
221          xor    @X[$j%16],@X[($j+13)%16]
222         sll     $t2,$b,30
223         addu    $e,$t0
224          srl    $t1,@X[$j%16],31
225         xor     $t0,$c,$d
226          addu   @X[$j%16],@X[$j%16]
227         and     $t0,$b
228         srl     $b,$b,2
229          or     @X[$j%16],$t1
230         addu    $e,@X[$i%16]
231         or      $b,$t2
232         addu    $e,$t0
233 ___
234 }
235
236 $FRAMESIZE=16;  # large enough to accomodate NUBI saved registers
237 $SAVED_REGS_MASK = ($flavour =~ /nubi/i) ? 0xc0fff008 : 0xc0ff0000;
238
239 $code=<<___;
240 #ifdef OPENSSL_FIPSCANISTER
241 # include <openssl/fipssyms.h>
242 #endif
243
244 .text
245
246 .set    noat
247 .set    noreorder
248 .align  5
249 .globl  sha1_block_data_order
250 .ent    sha1_block_data_order
251 sha1_block_data_order:
252         .frame  $sp,$FRAMESIZE*$SZREG,$ra
253         .mask   $SAVED_REGS_MASK,-$SZREG
254         .set    noreorder
255         $PTR_SUB $sp,$FRAMESIZE*$SZREG
256         $REG_S  $ra,($FRAMESIZE-1)*$SZREG($sp)
257         $REG_S  $fp,($FRAMESIZE-2)*$SZREG($sp)
258         $REG_S  $s11,($FRAMESIZE-3)*$SZREG($sp)
259         $REG_S  $s10,($FRAMESIZE-4)*$SZREG($sp)
260         $REG_S  $s9,($FRAMESIZE-5)*$SZREG($sp)
261         $REG_S  $s8,($FRAMESIZE-6)*$SZREG($sp)
262         $REG_S  $s7,($FRAMESIZE-7)*$SZREG($sp)
263         $REG_S  $s6,($FRAMESIZE-8)*$SZREG($sp)
264         $REG_S  $s5,($FRAMESIZE-9)*$SZREG($sp)
265         $REG_S  $s4,($FRAMESIZE-10)*$SZREG($sp)
266 ___
267 $code.=<<___ if ($flavour =~ /nubi/i);  # optimize non-nubi prologue
268         $REG_S  $s3,($FRAMESIZE-11)*$SZREG($sp)
269         $REG_S  $s2,($FRAMESIZE-12)*$SZREG($sp)
270         $REG_S  $s1,($FRAMESIZE-13)*$SZREG($sp)
271         $REG_S  $s0,($FRAMESIZE-14)*$SZREG($sp)
272         $REG_S  $gp,($FRAMESIZE-15)*$SZREG($sp)
273 ___
274 $code.=<<___;
275         $PTR_SLL $num,6
276         $PTR_ADD $num,$inp
277         $REG_S  $num,0($sp)
278         lw      $A,0($ctx)
279         lw      $B,4($ctx)
280         lw      $C,8($ctx)
281         lw      $D,12($ctx)
282         b       .Loop
283         lw      $E,16($ctx)
284 .align  4
285 .Loop:
286         .set    reorder
287         lwl     @X[0],$MSB($inp)
288         lui     $K,0x5a82
289         lwr     @X[0],$LSB($inp)
290         ori     $K,0x7999       # K_00_19
291 ___
292 for ($i=0;$i<15;$i++)   { &BODY_00_14($i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
293 for (;$i<20;$i++)       { &BODY_15_19($i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
294 $code.=<<___;
295         lui     $K,0x6ed9
296         ori     $K,0xeba1       # K_20_39
297 ___
298 for (;$i<40;$i++)       { &BODY_20_39($i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
299 $code.=<<___;
300         lui     $K,0x8f1b
301         ori     $K,0xbcdc       # K_40_59
302 ___
303 for (;$i<60;$i++)       { &BODY_40_59($i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
304 $code.=<<___;
305         lui     $K,0xca62
306         ori     $K,0xc1d6       # K_60_79
307 ___
308 for (;$i<80;$i++)       { &BODY_20_39($i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
309 $code.=<<___;
310         $PTR_ADD $inp,64
311         $REG_L  $num,0($sp)
312
313         addu    $A,$X[0]
314         addu    $B,$X[1]
315         sw      $A,0($ctx)
316         addu    $C,$X[2]
317         addu    $D,$X[3]
318         sw      $B,4($ctx)
319         addu    $E,$X[4]
320         sw      $C,8($ctx)
321         sw      $D,12($ctx)
322         sw      $E,16($ctx)
323         .set    noreorder
324         bne     $inp,$num,.Loop
325         nop
326
327         .set    noreorder
328         $REG_L  $ra,($FRAMESIZE-1)*$SZREG($sp)
329         $REG_L  $fp,($FRAMESIZE-2)*$SZREG($sp)
330         $REG_L  $s11,($FRAMESIZE-3)*$SZREG($sp)
331         $REG_L  $s10,($FRAMESIZE-4)*$SZREG($sp)
332         $REG_L  $s9,($FRAMESIZE-5)*$SZREG($sp)
333         $REG_L  $s8,($FRAMESIZE-6)*$SZREG($sp)
334         $REG_L  $s7,($FRAMESIZE-7)*$SZREG($sp)
335         $REG_L  $s6,($FRAMESIZE-8)*$SZREG($sp)
336         $REG_L  $s5,($FRAMESIZE-9)*$SZREG($sp)
337         $REG_L  $s4,($FRAMESIZE-10)*$SZREG($sp)
338 ___
339 $code.=<<___ if ($flavour =~ /nubi/i);
340         $REG_L  $s3,($FRAMESIZE-11)*$SZREG($sp)
341         $REG_L  $s2,($FRAMESIZE-12)*$SZREG($sp)
342         $REG_L  $s1,($FRAMESIZE-13)*$SZREG($sp)
343         $REG_L  $s0,($FRAMESIZE-14)*$SZREG($sp)
344         $REG_L  $gp,($FRAMESIZE-15)*$SZREG($sp)
345 ___
346 $code.=<<___;
347         jr      $ra
348         $PTR_ADD $sp,$FRAMESIZE*$SZREG
349 .end    sha1_block_data_order
350 .rdata
351 .asciiz "SHA1 for MIPS, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
352 ___
353 print $code;
354 close STDOUT;