crypto/x86_64cpuid.pl

   1 #! /usr/bin/env perl
   2 # Copyright 2005-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3 #
   4 # Licensed under the OpenSSL license (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 $flavour = shift;
  11 $output  = shift;
  12 if ($flavour =~ /\./) { $output = $flavour; undef $flavour; }
  13
  14 $win64=0; $win64=1 if ($flavour =~ /[nm]asm|mingw64/ || $output =~ /\.asm$/);
  15
  16 $0 =~ m/(.*[\/\\])[^\/\\]+$/; $dir=$1;
  17 ( $xlate="${dir}x86_64-xlate.pl" and -f $xlate ) or
  18 ( $xlate="${dir}perlasm/x86_64-xlate.pl" and -f $xlate) or
  19 die "can't locate x86_64-xlate.pl";
  20
  21 open OUT,"| \"$^X\" \"$xlate\" $flavour \"$output\"";
  22 *STDOUT=*OUT;
  23
  24 ($arg1,$arg2,$arg3,$arg4)=$win64?("%rcx","%rdx","%r8", "%r9") : # Win64 order
  25                                  ("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx"); # Unix order
  26
  27 print<<___;
  28 .extern         OPENSSL_cpuid_setup
  29 .hidden         OPENSSL_cpuid_setup
  30 .section        .init
  31         call    OPENSSL_cpuid_setup
  32
  33 .hidden OPENSSL_ia32cap_P
  34 .comm   OPENSSL_ia32cap_P,16,4
  35
  36 .text
  37
  38 .globl  OPENSSL_atomic_add
  39 .type   OPENSSL_atomic_add,\@abi-omnipotent
  40 .align  16
  41 OPENSSL_atomic_add:
  42         movl    ($arg1),%eax
  43 .Lspin: leaq    ($arg2,%rax),%r8
  44         .byte   0xf0            # lock
  45         cmpxchgl        %r8d,($arg1)
  46         jne     .Lspin
  47         movl    %r8d,%eax
  48         .byte   0x48,0x98       # cltq/cdqe
  49         ret
  50 .size   OPENSSL_atomic_add,.-OPENSSL_atomic_add
  51
  52 .globl  OPENSSL_rdtsc
  53 .type   OPENSSL_rdtsc,\@abi-omnipotent
  54 .align  16
  55 OPENSSL_rdtsc:
  56         rdtsc
  57         shl     \$32,%rdx
  58         or      %rdx,%rax
  59         ret
  60 .size   OPENSSL_rdtsc,.-OPENSSL_rdtsc
  61
  62 .globl  OPENSSL_ia32_cpuid
  63 .type   OPENSSL_ia32_cpuid,\@function,1
  64 .align  16
  65 OPENSSL_ia32_cpuid:
  66 .cfi_startproc
  67         mov     %rbx,%r8                # save %rbx
  68 .cfi_register   %rbx,%r8
  69
  70         xor     %eax,%eax
  71         mov     %eax,8(%rdi)            # clear extended feature flags
  72         cpuid
  73         mov     %eax,%r11d              # max value for standard query level
  74
  75         xor     %eax,%eax
  76         cmp     \$0x756e6547,%ebx       # "Genu"
  77         setne   %al
  78         mov     %eax,%r9d
  79         cmp     \$0x49656e69,%edx       # "ineI"
  80         setne   %al
  81         or      %eax,%r9d
  82         cmp     \$0x6c65746e,%ecx       # "ntel"
  83         setne   %al
  84         or      %eax,%r9d               # 0 indicates Intel CPU
  85         jz      .Lintel
  86
  87         cmp     \$0x68747541,%ebx       # "Auth"
  88         setne   %al
  89         mov     %eax,%r10d
  90         cmp     \$0x69746E65,%edx       # "enti"
  91         setne   %al
  92         or      %eax,%r10d
  93         cmp     \$0x444D4163,%ecx       # "cAMD"
  94         setne   %al
  95         or      %eax,%r10d              # 0 indicates AMD CPU
  96         jnz     .Lintel
  97
  98         # AMD specific
  99         mov     \$0x80000000,%eax
 100         cpuid
 101         cmp     \$0x80000001,%eax
 102         jb      .Lintel
 103         mov     %eax,%r10d
 104         mov     \$0x80000001,%eax
 105         cpuid
 106         or      %ecx,%r9d
 107         and     \$0x00000801,%r9d       # isolate AMD XOP bit, 1<<11
 108
 109         cmp     \$0x80000008,%r10d
 110         jb      .Lintel
 111
 112         mov     \$0x80000008,%eax
 113         cpuid
 114         movzb   %cl,%r10                # number of cores - 1
 115         inc     %r10                    # number of cores
 116
 117         mov     \$1,%eax
 118         cpuid
 119         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 120         jnc     .Lgeneric
 121         shr     \$16,%ebx               # number of logical processors
 122         cmp     %r10b,%bl
 123         ja      .Lgeneric
 124         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 125         jmp     .Lgeneric
 126
 127 .Lintel:
 128         cmp     \$4,%r11d
 129         mov     \$-1,%r10d
 130         jb      .Lnocacheinfo
 131
 132         mov     \$4,%eax
 133         mov     \$0,%ecx                # query L1D
 134         cpuid
 135         mov     %eax,%r10d
 136         shr     \$14,%r10d
 137         and     \$0xfff,%r10d           # number of cores -1 per L1D
 138
 139 .Lnocacheinfo:
 140         mov     \$1,%eax
 141         cpuid
 142         and     \$0xbfefffff,%edx       # force reserved bits to 0
 143         cmp     \$0,%r9d
 144         jne     .Lnotintel
 145         or      \$0x40000000,%edx       # set reserved bit#30 on Intel CPUs
 146         and     \$15,%ah
 147         cmp     \$15,%ah                # examine Family ID
 148         jne     .Lnotintel
 149         or      \$0x00100000,%edx       # set reserved bit#20 to engage RC4_CHAR
 150 .Lnotintel:
 151         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 152         jnc     .Lgeneric
 153         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 154         cmp     \$0,%r10d
 155         je      .Lgeneric
 156
 157         or      \$0x10000000,%edx       # 1<<28
 158         shr     \$16,%ebx
 159         cmp     \$1,%bl                 # see if cache is shared
 160         ja      .Lgeneric
 161         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 162 .Lgeneric:
 163         and     \$0x00000800,%r9d       # isolate AMD XOP flag
 164         and     \$0xfffff7ff,%ecx
 165         or      %ecx,%r9d               # merge AMD XOP flag
 166
 167         mov     %edx,%r10d              # %r9d:%r10d is copy of %ecx:%edx
 168
 169         cmp     \$7,%r11d
 170         jb      .Lno_extended_info
 171         mov     \$7,%eax
 172         xor     %ecx,%ecx
 173         cpuid
 174         mov     %ebx,8(%rdi)            # save extended feature flags
 175 .Lno_extended_info:
 176
 177         bt      \$27,%r9d               # check OSXSAVE bit
 178         jnc     .Lclear_avx
 179         xor     %ecx,%ecx               # XCR0
 180         .byte   0x0f,0x01,0xd0          # xgetbv
 181         and     \$0xe6,%eax             # isolate XMM, YMM and ZMM state support
 182         cmp     \$0xe6,%eax
 183         je      .Ldone
 184         andl    \$0xfffeffff,8(%rdi)    # clear AVX512F, ~(1<<16)
 185                                         # note that we don't touch other AVX512
 186                                         # extensions, because they can be used
 187                                         # with YMM (without opmasking though)
 188         and     \$6,%eax                # isolate XMM and YMM state support
 189         cmp     \$6,%eax
 190         je      .Ldone
 191 .Lclear_avx:
 192         mov     \$0xefffe7ff,%eax       # ~(1<<28|1<<12|1<<11)
 193         and     %eax,%r9d               # clear AVX, FMA and AMD XOP bits
 194         mov     \$0x3fdeffdf,%eax       # ~(1<<31|1<<30|1<<21|1<<16|1<<5)
 195         and     %eax,8(%rdi)            # cleax AVX2 and AVX512* bits
 196 .Ldone:
 197         shl     \$32,%r9
 198         mov     %r10d,%eax
 199         mov     %r8,%rbx                # restore %rbx
 200 .cfi_restore    %rbx
 201         or      %r9,%rax
 202         ret
 203 .cfi_endproc
 204 .size   OPENSSL_ia32_cpuid,.-OPENSSL_ia32_cpuid
 205
 206 .globl  OPENSSL_cleanse
 207 .type   OPENSSL_cleanse,\@abi-omnipotent
 208 .align  16
 209 OPENSSL_cleanse:
 210         xor     %rax,%rax
 211         cmp     \$15,$arg2
 212         jae     .Lot
 213         cmp     \$0,$arg2
 214         je      .Lret
 215 .Little:
 216         mov     %al,($arg1)
 217         sub     \$1,$arg2
 218         lea     1($arg1),$arg1
 219         jnz     .Little
 220 .Lret:
 221         ret
 222 .align  16
 223 .Lot:
 224         test    \$7,$arg1
 225         jz      .Laligned
 226         mov     %al,($arg1)
 227         lea     -1($arg2),$arg2
 228         lea     1($arg1),$arg1
 229         jmp     .Lot
 230 .Laligned:
 231         mov     %rax,($arg1)
 232         lea     -8($arg2),$arg2
 233         test    \$-8,$arg2
 234         lea     8($arg1),$arg1
 235         jnz     .Laligned
 236         cmp     \$0,$arg2
 237         jne     .Little
 238         ret
 239 .size   OPENSSL_cleanse,.-OPENSSL_cleanse
 240
 241 .globl  CRYPTO_memcmp
 242 .type   CRYPTO_memcmp,\@abi-omnipotent
 243 .align  16
 244 CRYPTO_memcmp:
 245         xor     %rax,%rax
 246         xor     %r10,%r10
 247         cmp     \$0,$arg3
 248         je      .Lno_data
 249 .Loop_cmp:
 250         mov     ($arg1),%r10b
 251         lea     1($arg1),$arg1
 252         xor     ($arg2),%r10b
 253         lea     1($arg2),$arg2
 254         or      %r10b,%al
 255         dec     $arg3
 256         jnz     .Loop_cmp
 257         neg     %rax
 258         shr     \$63,%rax
 259 .Lno_data:
 260         ret
 261 .size   CRYPTO_memcmp,.-CRYPTO_memcmp
 262 ___
 263
 264 print<<___ if (!$win64);
 265 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 266 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 267 .align  16
 268 OPENSSL_wipe_cpu:
 269         pxor    %xmm0,%xmm0
 270         pxor    %xmm1,%xmm1
 271         pxor    %xmm2,%xmm2
 272         pxor    %xmm3,%xmm3
 273         pxor    %xmm4,%xmm4
 274         pxor    %xmm5,%xmm5
 275         pxor    %xmm6,%xmm6
 276         pxor    %xmm7,%xmm7
 277         pxor    %xmm8,%xmm8
 278         pxor    %xmm9,%xmm9
 279         pxor    %xmm10,%xmm10
 280         pxor    %xmm11,%xmm11
 281         pxor    %xmm12,%xmm12
 282         pxor    %xmm13,%xmm13
 283         pxor    %xmm14,%xmm14
 284         pxor    %xmm15,%xmm15
 285         xorq    %rcx,%rcx
 286         xorq    %rdx,%rdx
 287         xorq    %rsi,%rsi
 288         xorq    %rdi,%rdi
 289         xorq    %r8,%r8
 290         xorq    %r9,%r9
 291         xorq    %r10,%r10
 292         xorq    %r11,%r11
 293         leaq    8(%rsp),%rax
 294         ret
 295 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 296 ___
 297 print<<___ if ($win64);
 298 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 299 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 300 .align  16
 301 OPENSSL_wipe_cpu:
 302         pxor    %xmm0,%xmm0
 303         pxor    %xmm1,%xmm1
 304         pxor    %xmm2,%xmm2
 305         pxor    %xmm3,%xmm3
 306         pxor    %xmm4,%xmm4
 307         pxor    %xmm5,%xmm5
 308         xorq    %rcx,%rcx
 309         xorq    %rdx,%rdx
 310         xorq    %r8,%r8
 311         xorq    %r9,%r9
 312         xorq    %r10,%r10
 313         xorq    %r11,%r11
 314         leaq    8(%rsp),%rax
 315         ret
 316 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 317 ___
 318 {
 319 my $out="%r10";
 320 my $cnt="%rcx";
 321 my $max="%r11";
 322 my $lasttick="%r8d";
 323 my $lastdiff="%r9d";
 324 my $redzone=win64?8:-8;
 325
 326 print<<___;
 327 .globl  OPENSSL_instrument_bus
 328 .type   OPENSSL_instrument_bus,\@abi-omnipotent
 329 .align  16
 330 OPENSSL_instrument_bus:
 331         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 332         mov     $arg2,$cnt
 333         mov     $arg2,$max
 334
 335         rdtsc                   # collect 1st tick
 336         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 337         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 338         clflush ($out)
 339         .byte   0xf0            # lock
 340         add     $lastdiff,($out)
 341         jmp     .Loop
 342 .align  16
 343 .Loop:  rdtsc
 344         mov     %eax,%edx
 345         sub     $lasttick,%eax
 346         mov     %edx,$lasttick
 347         mov     %eax,$lastdiff
 348         clflush ($out)
 349         .byte   0xf0            # lock
 350         add     %eax,($out)
 351         lea     4($out),$out
 352         sub     \$1,$cnt
 353         jnz     .Loop
 354
 355         mov     $max,%rax
 356         ret
 357 .size   OPENSSL_instrument_bus,.-OPENSSL_instrument_bus
 358
 359 .globl  OPENSSL_instrument_bus2
 360 .type   OPENSSL_instrument_bus2,\@abi-omnipotent
 361 .align  16
 362 OPENSSL_instrument_bus2:
 363         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 364         mov     $arg2,$cnt
 365         mov     $arg3,$max
 366         mov     $cnt,$redzone(%rsp)
 367
 368         rdtsc                   # collect 1st tick
 369         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 370         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 371
 372         clflush ($out)
 373         .byte   0xf0            # lock
 374         add     $lastdiff,($out)
 375
 376         rdtsc                   # collect 1st diff
 377         mov     %eax,%edx
 378         sub     $lasttick,%eax  # diff
 379         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 380         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 381 .Loop2:
 382         clflush ($out)
 383         .byte   0xf0            # lock
 384         add     %eax,($out)     # accumulate diff
 385
 386         sub     \$1,$max
 387         jz      .Ldone2
 388
 389         rdtsc
 390         mov     %eax,%edx
 391         sub     $lasttick,%eax  # diff
 392         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 393         cmp     $lastdiff,%eax
 394         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 395         mov     \$0,%edx
 396         setne   %dl
 397         sub     %rdx,$cnt       # conditional --$cnt
 398         lea     ($out,%rdx,4),$out      # conditional ++$out
 399         jnz     .Loop2
 400
 401 .Ldone2:
 402         mov     $redzone(%rsp),%rax
 403         sub     $cnt,%rax
 404         ret
 405 .size   OPENSSL_instrument_bus2,.-OPENSSL_instrument_bus2
 406 ___
 407 }
 408
 409 sub gen_random {
 410 my $rdop = shift;
 411 print<<___;
 412 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}
 413 .type   OPENSSL_ia32_${rdop},\@abi-omnipotent
 414 .align  16
 415 OPENSSL_ia32_${rdop}:
 416         mov     \$8,%ecx
 417 .Loop_${rdop}:
 418         ${rdop} %rax
 419         jc      .Lbreak_${rdop}
 420         loop    .Loop_${rdop}
 421 .Lbreak_${rdop}:
 422         cmp     \$0,%rax
 423         cmove   %rcx,%rax
 424         ret
 425 .size   OPENSSL_ia32_${rdop},.-OPENSSL_ia32_${rdop}
 426
 427 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 428 .type   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,\@abi-omnipotent
 429 .align  16
 430 OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes:
 431         xor     %rax, %rax      # return value
 432         cmp     \$0,$arg2
 433         je      .Ldone_${rdop}_bytes
 434
 435         mov     \$8,%r11
 436 .Loop_${rdop}_bytes:
 437         ${rdop} %r10
 438         jc      .Lbreak_${rdop}_bytes
 439         dec     %r11
 440         jnz     .Loop_${rdop}_bytes
 441         jmp     .Ldone_${rdop}_bytes
 442
 443 .align  16
 444 .Lbreak_${rdop}_bytes:
 445         cmp     \$8,$arg2
 446         jb      .Ltail_${rdop}_bytes
 447         mov     %r10,($arg1)
 448         lea     8($arg1),$arg1
 449         add     \$8,%rax
 450         sub     \$8,$arg2
 451         jz      .Ldone_${rdop}_bytes
 452         mov     \$8,%r11
 453         jmp     .Loop_${rdop}_bytes
 454
 455 .align  16
 456 .Ltail_${rdop}_bytes:
 457         mov     %r10b,($arg1)
 458         lea     1($arg1),$arg1
 459         inc     %rax
 460         shr     \$8,%r8
 461         dec     $arg2
 462         jnz     .Ltail_${rdop}_bytes
 463
 464 .Ldone_${rdop}_bytes:
 465         ret
 466 .size   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,.-OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 467 ___
 468 }
 469 gen_random("rdrand");
 470 gen_random("rdseed");
 471
 472 close STDOUT;   # flush