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