s390x assembly pack: add KMA code path for aes-ctr.
[openssl.git] / crypto / aes / asm / aes-s390x.pl
index 6ee2097a151674ac9651429d0883046a596ffc77..cfbe1321320365861dd536cd0e4998d97603160a 100644 (file)
@@ -1,7 +1,14 @@
-#!/usr/bin/env perl
+#! /usr/bin/env perl
+# Copyright 2007-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+#
+# Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
+# this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
+# in the file LICENSE in the source distribution or at
+# https://www.openssl.org/source/license.html
+
 
 # ====================================================================
-# Written by Andy Polyakov <appro@fy.chalmers.se> for the OpenSSL
+# Written by Andy Polyakov <appro@openssl.org> for the OpenSSL
 # project. The module is, however, dual licensed under OpenSSL and
 # CRYPTOGAMS licenses depending on where you obtain it. For further
 # details see http://www.openssl.org/~appro/cryptogams/.
 #
 # Add support for hardware AES192/256 and reschedule instructions to
 # minimize/avoid Address Generation Interlock hazard and to favour
-# dual-issue z10 pipeline. This gave ~25% improvement on z10. The gain
-# should be larger on earlier CPUs, because being dual-issue z10 makes
-# it improssible to eliminate the interlock condition, critial path is
-# not long enough. Yet z10 spends ~24 cycles per byte processed with
-# 128-bit key.
+# dual-issue z10 pipeline. This gave ~25% improvement on z10 and
+# almost 50% on z9. The gain is smaller on z10, because being dual-
+# issue z10 makes it impossible to eliminate the interlock condition:
+# critial path is not long enough. Yet it spends ~24 cycles per byte
+# processed with 128-bit key.
 #
 # Unlike previous version hardware support detection takes place only
 # at the moment of key schedule setup, which is denoted in key->rounds.
 # This is done, because deferred key setup can't be made MT-safe, not
-# for key lengthes longer than 128 bits.
+# for keys longer than 128 bits.
 #
 # Add AES_cbc_encrypt, which gives incredible performance improvement,
 # it was measured to be ~6.6x. It's less than previously mentioned 8x,
 # because software implementation was optimized.
 
+# May 2010.
+#
+# Add AES_ctr32_encrypt. If hardware-assisted, it provides up to 4.3x
+# performance improvement over "generic" counter mode routine relying
+# on single-block, also hardware-assisted, AES_encrypt. "Up to" refers
+# to the fact that exact throughput value depends on current stack
+# frame alignment within 4KB page. In worst case you get ~75% of the
+# maximum, but *on average* it would be as much as ~98%. Meaning that
+# worst case is unlike, it's like hitting ravine on plateau.
+
+# November 2010.
+#
+# Adapt for -m31 build. If kernel supports what's called "highgprs"
+# feature on Linux [see /proc/cpuinfo], it's possible to use 64-bit
+# instructions and achieve "64-bit" performance even in 31-bit legacy
+# application context. The feature is not specific to any particular
+# processor, as long as it's "z-CPU". Latter implies that the code
+# remains z/Architecture specific. On z990 it was measured to perform
+# 2x better than code generated by gcc 4.3.
+
+# December 2010.
+#
+# Add support for z196 "cipher message with counter" instruction.
+# Note however that it's disengaged, because it was measured to
+# perform ~12% worse than vanilla km-based code...
+
+# February 2011.
+#
+# Add AES_xts_[en|de]crypt. This includes support for z196 km-xts-aes
+# instructions, which deliver ~70% improvement at 8KB block size over
+# vanilla km-based code, 37% - at most like 512-bytes block size.
+
+$flavour = shift;
+
+if ($flavour =~ /3[12]/) {
+       $SIZE_T=4;
+       $g="";
+} else {
+       $SIZE_T=8;
+       $g="g";
+}
+
+while (($output=shift) && ($output!~/\w[\w\-]*\.\w+$/)) {}
+open STDOUT,">$output";
+
 $softonly=0;   # allow hardware support
 
 $t0="%r0";     $mask="%r0";
@@ -69,12 +121,16 @@ $rounds="%r13";
 $ra="%r14";
 $sp="%r15";
 
+$stdframe=16*$SIZE_T+4*8;
+
 sub _data_word()
 { my $i;
     while(defined($i=shift)) { $code.=sprintf".long\t0x%08x,0x%08x\n",$i,$i; }
 }
 
 $code=<<___;
+#include "s390x_arch.h"
+
 .text
 
 .type  AES_Te,\@object
@@ -210,7 +266,7 @@ $code.=<<___ if (!$softonly);
 .Lesoft:
 ___
 $code.=<<___;
-       stmg    %r3,$ra,24($sp)
+       stm${g} %r3,$ra,3*$SIZE_T($sp)
 
        llgf    $s0,0($inp)
        llgf    $s1,4($inp)
@@ -220,20 +276,20 @@ $code.=<<___;
        larl    $tbl,AES_Te
        bras    $ra,_s390x_AES_encrypt
 
-       lg      $out,24($sp)
+       l${g}   $out,3*$SIZE_T($sp)
        st      $s0,0($out)
        st      $s1,4($out)
        st      $s2,8($out)
        st      $s3,12($out)
 
-       lmg     %r6,$ra,48($sp)
+       lm${g}  %r6,$ra,6*$SIZE_T($sp)
        br      $ra
 .size  AES_encrypt,.-AES_encrypt
 
 .type   _s390x_AES_encrypt,\@function
 .align 16
 _s390x_AES_encrypt:
-       stg     $ra,152($sp)
+       st${g}  $ra,15*$SIZE_T($sp)
        x       $s0,0($key)
        x       $s1,4($key)
        x       $s2,8($key)
@@ -350,7 +406,7 @@ _s390x_AES_encrypt:
        or      $s1,$t1
        or      $t2,$i2
        or      $t3,$i3
-       
+
        srlg    $i1,$s2,`8-3`   # i0
        srlg    $i2,$s2,`16-3`  # i1
        nr      $i1,$mask
@@ -397,13 +453,13 @@ _s390x_AES_encrypt:
        or      $s2,$i3
        or      $s3,$t3
 
-       lg      $ra,152($sp)
+       l${g}   $ra,15*$SIZE_T($sp)
        xr      $s0,$t0
        xr      $s1,$t2
        x       $s2,24($key)
        x       $s3,28($key)
 
-       br      $ra     
+       br      $ra
 .size  _s390x_AES_encrypt,.-_s390x_AES_encrypt
 ___
 
@@ -536,7 +592,7 @@ $code.=<<___ if (!$softonly);
 .Ldsoft:
 ___
 $code.=<<___;
-       stmg    %r3,$ra,24($sp)
+       stm${g} %r3,$ra,3*$SIZE_T($sp)
 
        llgf    $s0,0($inp)
        llgf    $s1,4($inp)
@@ -546,20 +602,20 @@ $code.=<<___;
        larl    $tbl,AES_Td
        bras    $ra,_s390x_AES_decrypt
 
-       lg      $out,24($sp)
+       l${g}   $out,3*$SIZE_T($sp)
        st      $s0,0($out)
        st      $s1,4($out)
        st      $s2,8($out)
        st      $s3,12($out)
 
-       lmg     %r6,$ra,48($sp)
+       lm${g}  %r6,$ra,6*$SIZE_T($sp)
        br      $ra
 .size  AES_decrypt,.-AES_decrypt
 
 .type   _s390x_AES_decrypt,\@function
 .align 16
 _s390x_AES_decrypt:
-       stg     $ra,152($sp)
+       st${g}  $ra,15*$SIZE_T($sp)
        x       $s0,0($key)
        x       $s1,4($key)
        x       $s2,8($key)
@@ -703,7 +759,7 @@ _s390x_AES_decrypt:
        nr      $i1,$mask
        nr      $i2,$mask
 
-       lg      $ra,152($sp)
+       l${g}   $ra,15*$SIZE_T($sp)
        or      $s1,$t1
        l       $t0,16($key)
        l       $t1,20($key)
@@ -725,7 +781,7 @@ _s390x_AES_decrypt:
        x       $s2,24($key)
        x       $s3,28($key)
 
-       br      $ra     
+       br      $ra
 .size  _s390x_AES_decrypt,.-_s390x_AES_decrypt
 ___
 
@@ -736,10 +792,11 @@ $code.=<<___;
 .type  AES_set_encrypt_key,\@function
 .align 16
 AES_set_encrypt_key:
+_s390x_AES_set_encrypt_key:
        lghi    $t0,0
-       clgr    $inp,$t0
+       cl${g}r $inp,$t0
        je      .Lminus1
-       clgr    $key,$t0
+       cl${g}r $key,$t0
        je      .Lminus1
 
        lghi    $t0,128
@@ -758,20 +815,18 @@ AES_set_encrypt_key:
 .Lproceed:
 ___
 $code.=<<___ if (!$softonly);
-       # convert bits to km code, [128,192,256]->[18,19,20]
+       # convert bits to km(c) code, [128,192,256]->[18,19,20]
        lhi     %r5,-128
        lhi     %r0,18
        ar      %r5,$bits
        srl     %r5,6
        ar      %r5,%r0
 
-       lghi    %r0,0           # query capability vector
-       la      %r1,16($sp)
-       .long   0xb92f0042      # kmc %r4,%r2
-
-       llihh   %r1,0x8000
-       srlg    %r1,%r1,0(%r5)
-       ng      %r1,16($sp)
+       larl    %r1,OPENSSL_s390xcap_P
+       llihh   %r0,0x8000
+       srlg    %r0,%r0,0(%r5)
+       ng      %r0,S390X_KM(%r1)  # check availability of both km...
+       ng      %r0,S390X_KMC(%r1) # ...and kmc support for given key length
        jz      .Lekey_internal
 
        lmg     %r0,%r1,0($inp) # just copy 128 bits...
@@ -784,15 +839,16 @@ $code.=<<___ if (!$softonly);
        je      1f
        lg      %r1,24($inp)
        stg     %r1,24($key)
-1:     st      $bits,236($key) # save bits
-       st      %r5,240($key)   # save km code
+1:     st      $bits,236($key) # save bits [for debugging purposes]
+       lgr     $t0,%r5
+       st      %r5,240($key)   # save km(c) code
        lghi    %r2,0
        br      %r14
 ___
 $code.=<<___;
 .align 16
 .Lekey_internal:
-       stmg    %r6,%r13,48($sp)        # all non-volatile regs
+       stm${g} %r4,%r13,4*$SIZE_T($sp) # all non-volatile regs and $key
 
        larl    $tbl,AES_Te+2048
 
@@ -852,8 +908,9 @@ $code.=<<___;
        la      $key,16($key)           # key+=4
        la      $t3,4($t3)              # i++
        brct    $rounds,.L128_loop
+       lghi    $t0,10
        lghi    %r2,0
-       lmg     %r6,%r13,48($sp)
+       lm${g}  %r4,%r13,4*$SIZE_T($sp)
        br      $ra
 
 .align 16
@@ -900,8 +957,9 @@ $code.=<<___;
        st      $s2,32($key)
        st      $s3,36($key)
        brct    $rounds,.L192_continue
+       lghi    $t0,12
        lghi    %r2,0
-       lmg     %r6,%r13,48($sp)
+       lm${g}  %r4,%r13,4*$SIZE_T($sp)
        br      $ra
 
 .align 16
@@ -962,8 +1020,9 @@ $code.=<<___;
        st      $s2,40($key)
        st      $s3,44($key)
        brct    $rounds,.L256_continue
+       lghi    $t0,14
        lghi    %r2,0
-       lmg     %r6,%r13,48($sp)
+       lm${g}  %r4,%r13,4*$SIZE_T($sp)
        br      $ra
 
 .align 16
@@ -1014,34 +1073,26 @@ $code.=<<___;
 .type  AES_set_decrypt_key,\@function
 .align 16
 AES_set_decrypt_key:
-       stg     $key,32($sp)            # I rely on AES_set_encrypt_key to
-       stg     $ra,112($sp)            # save non-volatile registers!
-       bras    $ra,AES_set_encrypt_key
-       lg      $key,32($sp)
-       lg      $ra,112($sp)
+       #st${g} $key,4*$SIZE_T($sp)     # I rely on AES_set_encrypt_key to
+       st${g}  $ra,14*$SIZE_T($sp)     # save non-volatile registers and $key!
+       bras    $ra,_s390x_AES_set_encrypt_key
+       #l${g}  $key,4*$SIZE_T($sp)
+       l${g}   $ra,14*$SIZE_T($sp)
        ltgr    %r2,%r2
        bnzr    $ra
 ___
 $code.=<<___ if (!$softonly);
-             $t0,240($key)
+       #l      $t0,240($key)
        lhi     $t1,16
        cr      $t0,$t1
        jl      .Lgo
        oill    $t0,0x80        # set "decrypt" bit
        st      $t0,240($key)
        br      $ra
-
-.align 16
-.Ldkey_internal:
-       stg     $key,32($sp)
-       stg     $ra,40($sp)
-       bras    $ra,.Lekey_internal
-       lg      $key,32($sp)
-       lg      $ra,40($sp)
 ___
 $code.=<<___;
-
-.Lgo:  llgf    $rounds,240($key)
+.align 16
+.Lgo:  lgr     $rounds,$t0     #llgf   $rounds,240($key)
        la      $i1,0($key)
        sllg    $i2,$rounds,4
        la      $i2,0($i2,$key)
@@ -1118,13 +1169,14 @@ $code.=<<___;
        la      $key,4($key)
        brct    $rounds,.Lmix
 
-       lmg     %r6,%r13,48($sp)# as was saved by AES_set_encrypt_key!
+       lm${g}  %r6,%r13,6*$SIZE_T($sp)# as was saved by AES_set_encrypt_key!
        lghi    %r2,0
        br      $ra
 .size  AES_set_decrypt_key,.-AES_set_decrypt_key
 ___
 
-#void AES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
+########################################################################
+# void AES_cbc_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
 #                     size_t length, const AES_KEY *key,
 #                     unsigned char *ivec, const int enc)
 {
@@ -1158,7 +1210,7 @@ $code.=<<___ if (!$softonly);
        l       %r0,240($key)   # load kmc code
        lghi    $key,15         # res=len%16, len-=res;
        ngr     $key,$len
-       slgr    $len,$key
+       sl${g}r $len,$key
        la      %r1,16($sp)     # parameter block - ivec || key
        jz      .Lkmc_truncated
        .long   0xb92f0042      # kmc %r4,%r2
@@ -1176,34 +1228,34 @@ $code.=<<___ if (!$softonly);
        tmll    %r0,0x80
        jnz     .Lkmc_truncated_dec
        lghi    %r1,0
-       stg     %r1,128($sp)
-       stg     %r1,136($sp)
+       stg     %r1,16*$SIZE_T($sp)
+       stg     %r1,16*$SIZE_T+8($sp)
        bras    %r1,1f
-       mvc     128(1,$sp),0($inp)
+       mvc     16*$SIZE_T(1,$sp),0($inp)
 1:     ex      $key,0(%r1)
        la      %r1,16($sp)     # restore parameter block
-       la      $inp,128($sp)
+       la      $inp,16*$SIZE_T($sp)
        lghi    $len,16
        .long   0xb92f0042      # kmc %r4,%r2
        j       .Lkmc_done
 .align 16
 .Lkmc_truncated_dec:
-       stg     $out,64($sp)
-       la      $out,128($sp)
+       st${g}  $out,4*$SIZE_T($sp)
+       la      $out,16*$SIZE_T($sp)
        lghi    $len,16
        .long   0xb92f0042      # kmc %r4,%r2
-       lg      $out,64($sp)
+       l${g}   $out,4*$SIZE_T($sp)
        bras    %r1,2f
-       mvc     0(1,$out),128($sp)
+       mvc     0(1,$out),16*$SIZE_T($sp)
 2:     ex      $key,0(%r1)
        j       .Lkmc_done
 .align 16
 .Lcbc_software:
 ___
 $code.=<<___;
-       stmg    $key,$ra,40($sp)
+       stm${g} $key,$ra,5*$SIZE_T($sp)
        lhi     %r0,0
-       cl      %r0,164($sp)
+       cl      %r0,`$stdframe+$SIZE_T-4`($sp)
        je      .Lcbc_decrypt
 
        larl    $tbl,AES_Te
@@ -1214,10 +1266,10 @@ $code.=<<___;
        llgf    $s3,12($ivp)
 
        lghi    $t0,16
-       slgr    $len,$t0
+       sl${g}r $len,$t0
        brc     4,.Lcbc_enc_tail        # if borrow
 .Lcbc_enc_loop:
-       stmg    $inp,$out,16($sp)
+       stm${g} $inp,$out,2*$SIZE_T($sp)
        x       $s0,0($inp)
        x       $s1,4($inp)
        x       $s2,8($inp)
@@ -1226,7 +1278,7 @@ $code.=<<___;
 
        bras    $ra,_s390x_AES_encrypt
 
-       lmg     $inp,$key,16($sp)
+       lm${g}  $inp,$key,2*$SIZE_T($sp)
        st      $s0,0($out)
        st      $s1,4($out)
        st      $s2,8($out)
@@ -1235,33 +1287,33 @@ $code.=<<___;
        la      $inp,16($inp)
        la      $out,16($out)
        lghi    $t0,16
-       ltgr    $len,$len
+       lt${g}r $len,$len
        jz      .Lcbc_enc_done
-       slgr    $len,$t0
+       sl${g}r $len,$t0
        brc     4,.Lcbc_enc_tail        # if borrow
        j       .Lcbc_enc_loop
 .align 16
 .Lcbc_enc_done:
-       lg      $ivp,48($sp)
+       l${g}   $ivp,6*$SIZE_T($sp)
        st      $s0,0($ivp)
-       st      $s1,4($ivp)     
+       st      $s1,4($ivp)
        st      $s2,8($ivp)
        st      $s3,12($ivp)
 
-       lmg     %r7,$ra,56($sp)
+       lm${g}  %r7,$ra,7*$SIZE_T($sp)
        br      $ra
 
 .align 16
 .Lcbc_enc_tail:
        aghi    $len,15
        lghi    $t0,0
-       stg     $t0,128($sp)
-       stg     $t0,136($sp)
+       stg     $t0,16*$SIZE_T($sp)
+       stg     $t0,16*$SIZE_T+8($sp)
        bras    $t1,3f
-       mvc     128(1,$sp),0($inp)
+       mvc     16*$SIZE_T(1,$sp),0($inp)
 3:     ex      $len,0($t1)
        lghi    $len,0
-       la      $inp,128($sp)
+       la      $inp,16*$SIZE_T($sp)
        j       .Lcbc_enc_loop
 
 .align 16
@@ -1270,10 +1322,10 @@ $code.=<<___;
 
        lg      $t0,0($ivp)
        lg      $t1,8($ivp)
-       stmg    $t0,$t1,128($sp)
+       stmg    $t0,$t1,16*$SIZE_T($sp)
 
 .Lcbc_dec_loop:
-       stmg    $inp,$out,16($sp)
+       stm${g} $inp,$out,2*$SIZE_T($sp)
        llgf    $s0,0($inp)
        llgf    $s1,4($inp)
        llgf    $s2,8($inp)
@@ -1282,7 +1334,7 @@ $code.=<<___;
 
        bras    $ra,_s390x_AES_decrypt
 
-       lmg     $inp,$key,16($sp)
+       lm${g}  $inp,$key,2*$SIZE_T($sp)
        sllg    $s0,$s0,32
        sllg    $s2,$s2,32
        lr      $s0,$s1
@@ -1290,15 +1342,15 @@ $code.=<<___;
 
        lg      $t0,0($inp)
        lg      $t1,8($inp)
-       xg      $s0,128($sp)
-       xg      $s2,136($sp)
+       xg      $s0,16*$SIZE_T($sp)
+       xg      $s2,16*$SIZE_T+8($sp)
        lghi    $s1,16
-       slgr    $len,$s1
+       sl${g}r $len,$s1
        brc     4,.Lcbc_dec_tail        # if borrow
        brc     2,.Lcbc_dec_done        # if zero
        stg     $s0,0($out)
        stg     $s2,8($out)
-       stmg    $t0,$t1,128($sp)
+       stmg    $t0,$t1,16*$SIZE_T($sp)
 
        la      $inp,16($inp)
        la      $out,16($out)
@@ -1308,7 +1360,7 @@ $code.=<<___;
        stg     $s0,0($out)
        stg     $s2,8($out)
 .Lcbc_dec_exit:
-       lmg     $ivp,$ra,48($sp)
+       lm${g}  %r6,$ra,6*$SIZE_T($sp)
        stmg    $t0,$t1,0($ivp)
 
        br      $ra
@@ -1316,18 +1368,915 @@ $code.=<<___;
 .align 16
 .Lcbc_dec_tail:
        aghi    $len,15
-       stg     $s0,128($sp)
-       stg     $s2,136($sp)
+       stg     $s0,16*$SIZE_T($sp)
+       stg     $s2,16*$SIZE_T+8($sp)
        bras    $s1,4f
-       mvc     0(1,$out),128($sp)
+       mvc     0(1,$out),16*$SIZE_T($sp)
 4:     ex      $len,0($s1)
        j       .Lcbc_dec_exit
 .size  AES_cbc_encrypt,.-AES_cbc_encrypt
 ___
 }
+########################################################################
+# void AES_ctr32_encrypt(const unsigned char *in, unsigned char *out,
+#                     size_t blocks, const AES_KEY *key,
+#                     const unsigned char *ivec)
+{
+my $inp="%r2";
+my $out="%r4"; # blocks and out are swapped
+my $len="%r3";
+my $key="%r5"; my $iv0="%r5";
+my $ivp="%r6";
+my $fp ="%r7";
+
+$code.=<<___;
+.globl AES_ctr32_encrypt
+.type  AES_ctr32_encrypt,\@function
+.align 16
+AES_ctr32_encrypt:
+       xgr     %r3,%r4         # flip %r3 and %r4, $out and $len
+       xgr     %r4,%r3
+       xgr     %r3,%r4
+       llgfr   $len,$len       # safe in ctr32 subroutine even in 64-bit case
+___
+$code.=<<___ if (!$softonly);
+       l       %r0,240($key)
+       lhi     %r1,16
+       clr     %r0,%r1
+       jl      .Lctr32_software
+
+       st${g}  $s2,10*$SIZE_T($sp)
+       st${g}  $s3,11*$SIZE_T($sp)
+
+       clr     $len,%r1                # does work even in 64-bit mode
+       jle     .Lctr32_nokma           # kma is slower for <= 16 blocks
+
+       larl    %r1,OPENSSL_s390xcap_P
+       lr      $s2,%r0
+       llihh   $s3,0x8000
+       srlg    $s3,$s3,0($s2)
+       ng      $s3,S390X_KMA(%r1)              # check kma capability vector
+       jz      .Lctr32_nokma
+
+       l${g}hi %r1,-$stdframe-112
+       l${g}r  $s3,$sp
+       la      $sp,0(%r1,$sp)                  # prepare parameter block
+
+       lhi     %r1,0x0600
+       sllg    $len,$len,4
+       or      %r0,%r1                         # set HS and LAAD flags
+
+       st${g}  $s3,0($sp)                      # backchain
+       la      %r1,$stdframe($sp)
+
+       lmg     $s2,$s3,0($key)                 # copy key
+       stg     $s2,$stdframe+80($sp)
+       stg     $s3,$stdframe+88($sp)
+       lmg     $s2,$s3,16($key)
+       stg     $s2,$stdframe+96($sp)
+       stg     $s3,$stdframe+104($sp)
+
+       lmg     $s2,$s3,0($ivp)                 # copy iv
+       stg     $s2,$stdframe+64($sp)
+       ahi     $s3,-1                          # kma requires counter-1
+       stg     $s3,$stdframe+72($sp)
+       st      $s3,$stdframe+12($sp)           # copy counter
+
+       lghi    $s2,0                           # no AAD
+       lghi    $s3,0
+
+       .long   0xb929a042      # kma $out,$s2,$inp
+       brc     1,.-4           # pay attention to "partial completion"
+
+       stg     %r0,$stdframe+80($sp)           # wipe key
+       stg     %r0,$stdframe+88($sp)
+       stg     %r0,$stdframe+96($sp)
+       stg     %r0,$stdframe+104($sp)
+       la      $sp,$stdframe+112($sp)
+
+       lm${g}  $s2,$s3,10*$SIZE_T($sp)
+       br      $ra
+
+.align 16
+.Lctr32_nokma:
+       stm${g} %r6,$s1,6*$SIZE_T($sp)
+
+       slgr    $out,$inp
+       la      %r1,0($key)     # %r1 is permanent copy of $key
+       lg      $iv0,0($ivp)    # load ivec
+       lg      $ivp,8($ivp)
+
+       # prepare and allocate stack frame at the top of 4K page
+       # with 1K reserved for eventual signal handling
+       lghi    $s0,-1024-256-16# guarantee at least 256-bytes buffer
+       lghi    $s1,-4096
+       algr    $s0,$sp
+       lgr     $fp,$sp
+       ngr     $s0,$s1         # align at page boundary
+       slgr    $fp,$s0         # total buffer size
+       lgr     $s2,$sp
+       lghi    $s1,1024+16     # sl[g]fi is extended-immediate facility
+       slgr    $fp,$s1         # deduct reservation to get usable buffer size
+       # buffer size is at lest 256 and at most 3072+256-16
+
+       la      $sp,1024($s0)   # alloca
+       srlg    $fp,$fp,4       # convert bytes to blocks, minimum 16
+       st${g}  $s2,0($sp)      # back-chain
+       st${g}  $fp,$SIZE_T($sp)
+
+       slgr    $len,$fp
+       brc     1,.Lctr32_hw_switch     # not zero, no borrow
+       algr    $fp,$len        # input is shorter than allocated buffer
+       lghi    $len,0
+       st${g}  $fp,$SIZE_T($sp)
+
+.Lctr32_hw_switch:
+___
+$code.=<<___ if (!$softonly && 0);# kmctr code was measured to be ~12% slower
+       llgfr   $s0,%r0
+       lgr     $s1,%r1
+       larl    %r1,OPENSSL_s390xcap_P
+       llihh   %r0,0x8000      # check if kmctr supports the function code
+       srlg    %r0,%r0,0($s0)
+       ng      %r0,S390X_KMCTR(%r1)    # check kmctr capability vector
+       lgr     %r0,$s0
+       lgr     %r1,$s1
+       jz      .Lctr32_km_loop
+
+####### kmctr code
+       algr    $out,$inp       # restore $out
+       lgr     $s1,$len        # $s1 undertakes $len
+       j       .Lctr32_kmctr_loop
+.align 16
+.Lctr32_kmctr_loop:
+       la      $s2,16($sp)
+       lgr     $s3,$fp
+.Lctr32_kmctr_prepare:
+       stg     $iv0,0($s2)
+       stg     $ivp,8($s2)
+       la      $s2,16($s2)
+       ahi     $ivp,1          # 32-bit increment, preserves upper half
+       brct    $s3,.Lctr32_kmctr_prepare
+
+       #la     $inp,0($inp)    # inp
+       sllg    $len,$fp,4      # len
+       #la     $out,0($out)    # out
+       la      $s2,16($sp)     # iv
+       .long   0xb92da042      # kmctr $out,$s2,$inp
+       brc     1,.-4           # pay attention to "partial completion"
+
+       slgr    $s1,$fp
+       brc     1,.Lctr32_kmctr_loop    # not zero, no borrow
+       algr    $fp,$s1
+       lghi    $s1,0
+       brc     4+1,.Lctr32_kmctr_loop  # not zero
+
+       l${g}   $sp,0($sp)
+       lm${g}  %r6,$s3,6*$SIZE_T($sp)
+       br      $ra
+.align 16
+___
+$code.=<<___ if (!$softonly);
+.Lctr32_km_loop:
+       la      $s2,16($sp)
+       lgr     $s3,$fp
+.Lctr32_km_prepare:
+       stg     $iv0,0($s2)
+       stg     $ivp,8($s2)
+       la      $s2,16($s2)
+       ahi     $ivp,1          # 32-bit increment, preserves upper half
+       brct    $s3,.Lctr32_km_prepare
+
+       la      $s0,16($sp)     # inp
+       sllg    $s1,$fp,4       # len
+       la      $s2,16($sp)     # out
+       .long   0xb92e00a8      # km %r10,%r8
+       brc     1,.-4           # pay attention to "partial completion"
+
+       la      $s2,16($sp)
+       lgr     $s3,$fp
+       slgr    $s2,$inp
+.Lctr32_km_xor:
+       lg      $s0,0($inp)
+       lg      $s1,8($inp)
+       xg      $s0,0($s2,$inp)
+       xg      $s1,8($s2,$inp)
+       stg     $s0,0($out,$inp)
+       stg     $s1,8($out,$inp)
+       la      $inp,16($inp)
+       brct    $s3,.Lctr32_km_xor
+
+       slgr    $len,$fp
+       brc     1,.Lctr32_km_loop       # not zero, no borrow
+       algr    $fp,$len
+       lghi    $len,0
+       brc     4+1,.Lctr32_km_loop     # not zero
+
+       l${g}   $s0,0($sp)
+       l${g}   $s1,$SIZE_T($sp)
+       la      $s2,16($sp)
+.Lctr32_km_zap:
+       stg     $s0,0($s2)
+       stg     $s0,8($s2)
+       la      $s2,16($s2)
+       brct    $s1,.Lctr32_km_zap
+
+       la      $sp,0($s0)
+       lm${g}  %r6,$s3,6*$SIZE_T($sp)
+       br      $ra
+.align 16
+.Lctr32_software:
+___
+$code.=<<___;
+       stm${g} $key,$ra,5*$SIZE_T($sp)
+       sl${g}r $inp,$out
+       larl    $tbl,AES_Te
+       llgf    $t1,12($ivp)
+
+.Lctr32_loop:
+       stm${g} $inp,$out,2*$SIZE_T($sp)
+       llgf    $s0,0($ivp)
+       llgf    $s1,4($ivp)
+       llgf    $s2,8($ivp)
+       lgr     $s3,$t1
+       st      $t1,16*$SIZE_T($sp)
+       lgr     %r4,$key
+
+       bras    $ra,_s390x_AES_encrypt
+
+       lm${g}  $inp,$ivp,2*$SIZE_T($sp)
+       llgf    $t1,16*$SIZE_T($sp)
+       x       $s0,0($inp,$out)
+       x       $s1,4($inp,$out)
+       x       $s2,8($inp,$out)
+       x       $s3,12($inp,$out)
+       stm     $s0,$s3,0($out)
+
+       la      $out,16($out)
+       ahi     $t1,1           # 32-bit increment
+       brct    $len,.Lctr32_loop
+
+       lm${g}  %r6,$ra,6*$SIZE_T($sp)
+       br      $ra
+.size  AES_ctr32_encrypt,.-AES_ctr32_encrypt
+___
+}
+
+########################################################################
+# void AES_xts_encrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
+#      size_t len, const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
+#      const unsigned char iv[16]);
+#
+{
+my $inp="%r2";
+my $out="%r4"; # len and out are swapped
+my $len="%r3";
+my $key1="%r5";        # $i1
+my $key2="%r6";        # $i2
+my $fp="%r7";  # $i3
+my $tweak=16*$SIZE_T+16;       # or $stdframe-16, bottom of the frame...
+
+$code.=<<___;
+.type  _s390x_xts_km,\@function
+.align 16
+_s390x_xts_km:
+___
+$code.=<<___ if(1);
+       llgfr   $s0,%r0                 # put aside the function code
+       lghi    $s1,0x7f
+       nr      $s1,%r0
+       larl    %r1,OPENSSL_s390xcap_P
+       llihh   %r0,0x8000
+       srlg    %r0,%r0,32($s1)         # check for 32+function code
+       ng      %r0,S390X_KM(%r1)       # check km capability vector
+       lgr     %r0,$s0                 # restore the function code
+       la      %r1,0($key1)            # restore $key1
+       jz      .Lxts_km_vanilla
+
+       lmg     $i2,$i3,$tweak($sp)     # put aside the tweak value
+       algr    $out,$inp
+
+       oill    %r0,32                  # switch to xts function code
+       aghi    $s1,-18                 #
+       sllg    $s1,$s1,3               # (function code - 18)*8, 0 or 16
+       la      %r1,$tweak-16($sp)
+       slgr    %r1,$s1                 # parameter block position
+       lmg     $s0,$s3,0($key1)        # load 256 bits of key material,
+       stmg    $s0,$s3,0(%r1)          # and copy it to parameter block.
+                                       # yes, it contains junk and overlaps
+                                       # with the tweak in 128-bit case.
+                                       # it's done to avoid conditional
+                                       # branch.
+       stmg    $i2,$i3,$tweak($sp)     # "re-seat" the tweak value
+
+       .long   0xb92e0042              # km %r4,%r2
+       brc     1,.-4                   # pay attention to "partial completion"
+
+       lrvg    $s0,$tweak+0($sp)       # load the last tweak
+       lrvg    $s1,$tweak+8($sp)
+       stmg    %r0,%r3,$tweak-32($sp)  # wipe copy of the key
+
+       nill    %r0,0xffdf              # switch back to original function code
+       la      %r1,0($key1)            # restore pointer to $key1
+       slgr    $out,$inp
+
+       llgc    $len,2*$SIZE_T-1($sp)
+       nill    $len,0x0f               # $len%=16
+       br      $ra
+
+.align 16
+.Lxts_km_vanilla:
+___
+$code.=<<___;
+       # prepare and allocate stack frame at the top of 4K page
+       # with 1K reserved for eventual signal handling
+       lghi    $s0,-1024-256-16# guarantee at least 256-bytes buffer
+       lghi    $s1,-4096
+       algr    $s0,$sp
+       lgr     $fp,$sp
+       ngr     $s0,$s1         # align at page boundary
+       slgr    $fp,$s0         # total buffer size
+       lgr     $s2,$sp
+       lghi    $s1,1024+16     # sl[g]fi is extended-immediate facility
+       slgr    $fp,$s1         # deduct reservation to get usable buffer size
+       # buffer size is at lest 256 and at most 3072+256-16
+
+       la      $sp,1024($s0)   # alloca
+       nill    $fp,0xfff0      # round to 16*n
+       st${g}  $s2,0($sp)      # back-chain
+       nill    $len,0xfff0     # redundant
+       st${g}  $fp,$SIZE_T($sp)
+
+       slgr    $len,$fp
+       brc     1,.Lxts_km_go   # not zero, no borrow
+       algr    $fp,$len        # input is shorter than allocated buffer
+       lghi    $len,0
+       st${g}  $fp,$SIZE_T($sp)
+
+.Lxts_km_go:
+       lrvg    $s0,$tweak+0($s2)       # load the tweak value in little-endian
+       lrvg    $s1,$tweak+8($s2)
+
+       la      $s2,16($sp)             # vector of ascending tweak values
+       slgr    $s2,$inp
+       srlg    $s3,$fp,4
+       j       .Lxts_km_start
+
+.Lxts_km_loop:
+       la      $s2,16($sp)
+       slgr    $s2,$inp
+       srlg    $s3,$fp,4
+.Lxts_km_prepare:
+       lghi    $i1,0x87
+       srag    $i2,$s1,63              # broadcast upper bit
+       ngr     $i1,$i2                 # rem
+       algr    $s0,$s0
+       alcgr   $s1,$s1
+       xgr     $s0,$i1
+.Lxts_km_start:
+       lrvgr   $i1,$s0                 # flip byte order
+       lrvgr   $i2,$s1
+       stg     $i1,0($s2,$inp)
+       stg     $i2,8($s2,$inp)
+       xg      $i1,0($inp)
+       xg      $i2,8($inp)
+       stg     $i1,0($out,$inp)
+       stg     $i2,8($out,$inp)
+       la      $inp,16($inp)
+       brct    $s3,.Lxts_km_prepare
+
+       slgr    $inp,$fp                # rewind $inp
+       la      $s2,0($out,$inp)
+       lgr     $s3,$fp
+       .long   0xb92e00aa              # km $s2,$s2
+       brc     1,.-4                   # pay attention to "partial completion"
+
+       la      $s2,16($sp)
+       slgr    $s2,$inp
+       srlg    $s3,$fp,4
+.Lxts_km_xor:
+       lg      $i1,0($out,$inp)
+       lg      $i2,8($out,$inp)
+       xg      $i1,0($s2,$inp)
+       xg      $i2,8($s2,$inp)
+       stg     $i1,0($out,$inp)
+       stg     $i2,8($out,$inp)
+       la      $inp,16($inp)
+       brct    $s3,.Lxts_km_xor
+
+       slgr    $len,$fp
+       brc     1,.Lxts_km_loop         # not zero, no borrow
+       algr    $fp,$len
+       lghi    $len,0
+       brc     4+1,.Lxts_km_loop       # not zero
+
+       l${g}   $i1,0($sp)              # back-chain
+       llgf    $fp,`2*$SIZE_T-4`($sp)  # bytes used
+       la      $i2,16($sp)
+       srlg    $fp,$fp,4
+.Lxts_km_zap:
+       stg     $i1,0($i2)
+       stg     $i1,8($i2)
+       la      $i2,16($i2)
+       brct    $fp,.Lxts_km_zap
+
+       la      $sp,0($i1)
+       llgc    $len,2*$SIZE_T-1($i1)
+       nill    $len,0x0f               # $len%=16
+       bzr     $ra
+
+       # generate one more tweak...
+       lghi    $i1,0x87
+       srag    $i2,$s1,63              # broadcast upper bit
+       ngr     $i1,$i2                 # rem
+       algr    $s0,$s0
+       alcgr   $s1,$s1
+       xgr     $s0,$i1
+
+       ltr     $len,$len               # clear zero flag
+       br      $ra
+.size  _s390x_xts_km,.-_s390x_xts_km
+
+.globl AES_xts_encrypt
+.type  AES_xts_encrypt,\@function
+.align 16
+AES_xts_encrypt:
+       xgr     %r3,%r4                 # flip %r3 and %r4, $out and $len
+       xgr     %r4,%r3
+       xgr     %r3,%r4
+___
+$code.=<<___ if ($SIZE_T==4);
+       llgfr   $len,$len
+___
+$code.=<<___;
+       st${g}  $len,1*$SIZE_T($sp)     # save copy of $len
+       srag    $len,$len,4             # formally wrong, because it expands
+                                       # sign byte, but who can afford asking
+                                       # to process more than 2^63-1 bytes?
+                                       # I use it, because it sets condition
+                                       # code...
+       bcr     8,$ra                   # abort if zero (i.e. less than 16)
+___
+$code.=<<___ if (!$softonly);
+       llgf    %r0,240($key2)
+       lhi     %r1,16
+       clr     %r0,%r1
+       jl      .Lxts_enc_software
+
+       st${g}  $ra,5*$SIZE_T($sp)
+       stm${g} %r6,$s3,6*$SIZE_T($sp)
+
+       sllg    $len,$len,4             # $len&=~15
+       slgr    $out,$inp
+
+       # generate the tweak value
+       l${g}   $s3,$stdframe($sp)      # pointer to iv
+       la      $s2,$tweak($sp)
+       lmg     $s0,$s1,0($s3)
+       lghi    $s3,16
+       stmg    $s0,$s1,0($s2)
+       la      %r1,0($key2)            # $key2 is not needed anymore
+       .long   0xb92e00aa              # km $s2,$s2, generate the tweak
+       brc     1,.-4                   # can this happen?
+
+       l       %r0,240($key1)
+       la      %r1,0($key1)            # $key1 is not needed anymore
+       bras    $ra,_s390x_xts_km
+       jz      .Lxts_enc_km_done
+
+       aghi    $inp,-16                # take one step back
+       la      $i3,0($out,$inp)        # put aside real $out
+.Lxts_enc_km_steal:
+       llgc    $i1,16($inp)
+       llgc    $i2,0($out,$inp)
+       stc     $i1,0($out,$inp)
+       stc     $i2,16($out,$inp)
+       la      $inp,1($inp)
+       brct    $len,.Lxts_enc_km_steal
+
+       la      $s2,0($i3)
+       lghi    $s3,16
+       lrvgr   $i1,$s0                 # flip byte order
+       lrvgr   $i2,$s1
+       xg      $i1,0($s2)
+       xg      $i2,8($s2)
+       stg     $i1,0($s2)
+       stg     $i2,8($s2)
+       .long   0xb92e00aa              # km $s2,$s2
+       brc     1,.-4                   # can this happen?
+       lrvgr   $i1,$s0                 # flip byte order
+       lrvgr   $i2,$s1
+       xg      $i1,0($i3)
+       xg      $i2,8($i3)
+       stg     $i1,0($i3)
+       stg     $i2,8($i3)
+
+.Lxts_enc_km_done:
+       stg     $sp,$tweak+0($sp)       # wipe tweak
+       stg     $sp,$tweak+8($sp)
+       l${g}   $ra,5*$SIZE_T($sp)
+       lm${g}  %r6,$s3,6*$SIZE_T($sp)
+       br      $ra
+.align 16
+.Lxts_enc_software:
+___
+$code.=<<___;
+       stm${g} %r6,$ra,6*$SIZE_T($sp)
+
+       slgr    $out,$inp
+
+       l${g}   $s3,$stdframe($sp)      # ivp
+       llgf    $s0,0($s3)              # load iv
+       llgf    $s1,4($s3)
+       llgf    $s2,8($s3)
+       llgf    $s3,12($s3)
+       stm${g} %r2,%r5,2*$SIZE_T($sp)
+       la      $key,0($key2)
+       larl    $tbl,AES_Te
+       bras    $ra,_s390x_AES_encrypt  # generate the tweak
+       lm${g}  %r2,%r5,2*$SIZE_T($sp)
+       stm     $s0,$s3,$tweak($sp)     # save the tweak
+       j       .Lxts_enc_enter
+
+.align 16
+.Lxts_enc_loop:
+       lrvg    $s1,$tweak+0($sp)       # load the tweak in little-endian
+       lrvg    $s3,$tweak+8($sp)
+       lghi    %r1,0x87
+       srag    %r0,$s3,63              # broadcast upper bit
+       ngr     %r1,%r0                 # rem
+       algr    $s1,$s1
+       alcgr   $s3,$s3
+       xgr     $s1,%r1
+       lrvgr   $s1,$s1                 # flip byte order
+       lrvgr   $s3,$s3
+       srlg    $s0,$s1,32              # smash the tweak to 4x32-bits
+       stg     $s1,$tweak+0($sp)       # save the tweak
+       llgfr   $s1,$s1
+       srlg    $s2,$s3,32
+       stg     $s3,$tweak+8($sp)
+       llgfr   $s3,$s3
+       la      $inp,16($inp)           # $inp+=16
+.Lxts_enc_enter:
+       x       $s0,0($inp)             # ^=*($inp)
+       x       $s1,4($inp)
+       x       $s2,8($inp)
+       x       $s3,12($inp)
+       stm${g} %r2,%r3,2*$SIZE_T($sp)  # only two registers are changing
+       la      $key,0($key1)
+       bras    $ra,_s390x_AES_encrypt
+       lm${g}  %r2,%r5,2*$SIZE_T($sp)
+       x       $s0,$tweak+0($sp)       # ^=tweak
+       x       $s1,$tweak+4($sp)
+       x       $s2,$tweak+8($sp)
+       x       $s3,$tweak+12($sp)
+       st      $s0,0($out,$inp)
+       st      $s1,4($out,$inp)
+       st      $s2,8($out,$inp)
+       st      $s3,12($out,$inp)
+       brct${g}        $len,.Lxts_enc_loop
+
+       llgc    $len,`2*$SIZE_T-1`($sp)
+       nill    $len,0x0f               # $len%16
+       jz      .Lxts_enc_done
+
+       la      $i3,0($inp,$out)        # put aside real $out
+.Lxts_enc_steal:
+       llgc    %r0,16($inp)
+       llgc    %r1,0($out,$inp)
+       stc     %r0,0($out,$inp)
+       stc     %r1,16($out,$inp)
+       la      $inp,1($inp)
+       brct    $len,.Lxts_enc_steal
+       la      $out,0($i3)             # restore real $out
+
+       # generate last tweak...
+       lrvg    $s1,$tweak+0($sp)       # load the tweak in little-endian
+       lrvg    $s3,$tweak+8($sp)
+       lghi    %r1,0x87
+       srag    %r0,$s3,63              # broadcast upper bit
+       ngr     %r1,%r0                 # rem
+       algr    $s1,$s1
+       alcgr   $s3,$s3
+       xgr     $s1,%r1
+       lrvgr   $s1,$s1                 # flip byte order
+       lrvgr   $s3,$s3
+       srlg    $s0,$s1,32              # smash the tweak to 4x32-bits
+       stg     $s1,$tweak+0($sp)       # save the tweak
+       llgfr   $s1,$s1
+       srlg    $s2,$s3,32
+       stg     $s3,$tweak+8($sp)
+       llgfr   $s3,$s3
+
+       x       $s0,0($out)             # ^=*(inp)|stolen cipther-text
+       x       $s1,4($out)
+       x       $s2,8($out)
+       x       $s3,12($out)
+       st${g}  $out,4*$SIZE_T($sp)
+       la      $key,0($key1)
+       bras    $ra,_s390x_AES_encrypt
+       l${g}   $out,4*$SIZE_T($sp)
+       x       $s0,`$tweak+0`($sp)     # ^=tweak
+       x       $s1,`$tweak+4`($sp)
+       x       $s2,`$tweak+8`($sp)
+       x       $s3,`$tweak+12`($sp)
+       st      $s0,0($out)
+       st      $s1,4($out)
+       st      $s2,8($out)
+       st      $s3,12($out)
+
+.Lxts_enc_done:
+       stg     $sp,$tweak+0($sp)       # wipe tweak
+       stg     $sp,$twesk+8($sp)
+       lm${g}  %r6,$ra,6*$SIZE_T($sp)
+       br      $ra
+.size  AES_xts_encrypt,.-AES_xts_encrypt
+___
+# void AES_xts_decrypt(const unsigned char *inp, unsigned char *out,
+#      size_t len, const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
+#      const unsigned char iv[16]);
+#
+$code.=<<___;
+.globl AES_xts_decrypt
+.type  AES_xts_decrypt,\@function
+.align 16
+AES_xts_decrypt:
+       xgr     %r3,%r4                 # flip %r3 and %r4, $out and $len
+       xgr     %r4,%r3
+       xgr     %r3,%r4
+___
+$code.=<<___ if ($SIZE_T==4);
+       llgfr   $len,$len
+___
+$code.=<<___;
+       st${g}  $len,1*$SIZE_T($sp)     # save copy of $len
+       aghi    $len,-16
+       bcr     4,$ra                   # abort if less than zero. formally
+                                       # wrong, because $len is unsigned,
+                                       # but who can afford asking to
+                                       # process more than 2^63-1 bytes?
+       tmll    $len,0x0f
+       jnz     .Lxts_dec_proceed
+       aghi    $len,16
+.Lxts_dec_proceed:
+___
+$code.=<<___ if (!$softonly);
+       llgf    %r0,240($key2)
+       lhi     %r1,16
+       clr     %r0,%r1
+       jl      .Lxts_dec_software
+
+       st${g}  $ra,5*$SIZE_T($sp)
+       stm${g} %r6,$s3,6*$SIZE_T($sp)
+
+       nill    $len,0xfff0             # $len&=~15
+       slgr    $out,$inp
+
+       # generate the tweak value
+       l${g}   $s3,$stdframe($sp)      # pointer to iv
+       la      $s2,$tweak($sp)
+       lmg     $s0,$s1,0($s3)
+       lghi    $s3,16
+       stmg    $s0,$s1,0($s2)
+       la      %r1,0($key2)            # $key2 is not needed past this point
+       .long   0xb92e00aa              # km $s2,$s2, generate the tweak
+       brc     1,.-4                   # can this happen?
+
+       l       %r0,240($key1)
+       la      %r1,0($key1)            # $key1 is not needed anymore
+
+       ltgr    $len,$len
+       jz      .Lxts_dec_km_short
+       bras    $ra,_s390x_xts_km
+       jz      .Lxts_dec_km_done
+
+       lrvgr   $s2,$s0                 # make copy in reverse byte order
+       lrvgr   $s3,$s1
+       j       .Lxts_dec_km_2ndtweak
+
+.Lxts_dec_km_short:
+       llgc    $len,`2*$SIZE_T-1`($sp)
+       nill    $len,0x0f               # $len%=16
+       lrvg    $s0,$tweak+0($sp)       # load the tweak
+       lrvg    $s1,$tweak+8($sp)
+       lrvgr   $s2,$s0                 # make copy in reverse byte order
+       lrvgr   $s3,$s1
+
+.Lxts_dec_km_2ndtweak:
+       lghi    $i1,0x87
+       srag    $i2,$s1,63              # broadcast upper bit
+       ngr     $i1,$i2                 # rem
+       algr    $s0,$s0
+       alcgr   $s1,$s1
+       xgr     $s0,$i1
+       lrvgr   $i1,$s0                 # flip byte order
+       lrvgr   $i2,$s1
+
+       xg      $i1,0($inp)
+       xg      $i2,8($inp)
+       stg     $i1,0($out,$inp)
+       stg     $i2,8($out,$inp)
+       la      $i2,0($out,$inp)
+       lghi    $i3,16
+       .long   0xb92e0066              # km $i2,$i2
+       brc     1,.-4                   # can this happen?
+       lrvgr   $i1,$s0
+       lrvgr   $i2,$s1
+       xg      $i1,0($out,$inp)
+       xg      $i2,8($out,$inp)
+       stg     $i1,0($out,$inp)
+       stg     $i2,8($out,$inp)
+
+       la      $i3,0($out,$inp)        # put aside real $out
+.Lxts_dec_km_steal:
+       llgc    $i1,16($inp)
+       llgc    $i2,0($out,$inp)
+       stc     $i1,0($out,$inp)
+       stc     $i2,16($out,$inp)
+       la      $inp,1($inp)
+       brct    $len,.Lxts_dec_km_steal
+
+       lgr     $s0,$s2
+       lgr     $s1,$s3
+       xg      $s0,0($i3)
+       xg      $s1,8($i3)
+       stg     $s0,0($i3)
+       stg     $s1,8($i3)
+       la      $s0,0($i3)
+       lghi    $s1,16
+       .long   0xb92e0088              # km $s0,$s0
+       brc     1,.-4                   # can this happen?
+       xg      $s2,0($i3)
+       xg      $s3,8($i3)
+       stg     $s2,0($i3)
+       stg     $s3,8($i3)
+.Lxts_dec_km_done:
+       stg     $sp,$tweak+0($sp)       # wipe tweak
+       stg     $sp,$tweak+8($sp)
+       l${g}   $ra,5*$SIZE_T($sp)
+       lm${g}  %r6,$s3,6*$SIZE_T($sp)
+       br      $ra
+.align 16
+.Lxts_dec_software:
+___
+$code.=<<___;
+       stm${g} %r6,$ra,6*$SIZE_T($sp)
+
+       srlg    $len,$len,4
+       slgr    $out,$inp
+
+       l${g}   $s3,$stdframe($sp)      # ivp
+       llgf    $s0,0($s3)              # load iv
+       llgf    $s1,4($s3)
+       llgf    $s2,8($s3)
+       llgf    $s3,12($s3)
+       stm${g} %r2,%r5,2*$SIZE_T($sp)
+       la      $key,0($key2)
+       larl    $tbl,AES_Te
+       bras    $ra,_s390x_AES_encrypt  # generate the tweak
+       lm${g}  %r2,%r5,2*$SIZE_T($sp)
+       larl    $tbl,AES_Td
+       lt${g}r $len,$len
+       stm     $s0,$s3,$tweak($sp)     # save the tweak
+       jz      .Lxts_dec_short
+       j       .Lxts_dec_enter
+
+.align 16
+.Lxts_dec_loop:
+       lrvg    $s1,$tweak+0($sp)       # load the tweak in little-endian
+       lrvg    $s3,$tweak+8($sp)
+       lghi    %r1,0x87
+       srag    %r0,$s3,63              # broadcast upper bit
+       ngr     %r1,%r0                 # rem
+       algr    $s1,$s1
+       alcgr   $s3,$s3
+       xgr     $s1,%r1
+       lrvgr   $s1,$s1                 # flip byte order
+       lrvgr   $s3,$s3
+       srlg    $s0,$s1,32              # smash the tweak to 4x32-bits
+       stg     $s1,$tweak+0($sp)       # save the tweak
+       llgfr   $s1,$s1
+       srlg    $s2,$s3,32
+       stg     $s3,$tweak+8($sp)
+       llgfr   $s3,$s3
+.Lxts_dec_enter:
+       x       $s0,0($inp)             # tweak^=*(inp)
+       x       $s1,4($inp)
+       x       $s2,8($inp)
+       x       $s3,12($inp)
+       stm${g} %r2,%r3,2*$SIZE_T($sp)  # only two registers are changing
+       la      $key,0($key1)
+       bras    $ra,_s390x_AES_decrypt
+       lm${g}  %r2,%r5,2*$SIZE_T($sp)
+       x       $s0,$tweak+0($sp)       # ^=tweak
+       x       $s1,$tweak+4($sp)
+       x       $s2,$tweak+8($sp)
+       x       $s3,$tweak+12($sp)
+       st      $s0,0($out,$inp)
+       st      $s1,4($out,$inp)
+       st      $s2,8($out,$inp)
+       st      $s3,12($out,$inp)
+       la      $inp,16($inp)
+       brct${g}        $len,.Lxts_dec_loop
+
+       llgc    $len,`2*$SIZE_T-1`($sp)
+       nill    $len,0x0f               # $len%16
+       jz      .Lxts_dec_done
+
+       # generate pair of tweaks...
+       lrvg    $s1,$tweak+0($sp)       # load the tweak in little-endian
+       lrvg    $s3,$tweak+8($sp)
+       lghi    %r1,0x87
+       srag    %r0,$s3,63              # broadcast upper bit
+       ngr     %r1,%r0                 # rem
+       algr    $s1,$s1
+       alcgr   $s3,$s3
+       xgr     $s1,%r1
+       lrvgr   $i2,$s1                 # flip byte order
+       lrvgr   $i3,$s3
+       stmg    $i2,$i3,$tweak($sp)     # save the 1st tweak
+       j       .Lxts_dec_2ndtweak
+
+.align 16
+.Lxts_dec_short:
+       llgc    $len,`2*$SIZE_T-1`($sp)
+       nill    $len,0x0f               # $len%16
+       lrvg    $s1,$tweak+0($sp)       # load the tweak in little-endian
+       lrvg    $s3,$tweak+8($sp)
+.Lxts_dec_2ndtweak:
+       lghi    %r1,0x87
+       srag    %r0,$s3,63              # broadcast upper bit
+       ngr     %r1,%r0                 # rem
+       algr    $s1,$s1
+       alcgr   $s3,$s3
+       xgr     $s1,%r1
+       lrvgr   $s1,$s1                 # flip byte order
+       lrvgr   $s3,$s3
+       srlg    $s0,$s1,32              # smash the tweak to 4x32-bits
+       stg     $s1,$tweak-16+0($sp)    # save the 2nd tweak
+       llgfr   $s1,$s1
+       srlg    $s2,$s3,32
+       stg     $s3,$tweak-16+8($sp)
+       llgfr   $s3,$s3
+
+       x       $s0,0($inp)             # tweak_the_2nd^=*(inp)
+       x       $s1,4($inp)
+       x       $s2,8($inp)
+       x       $s3,12($inp)
+       stm${g} %r2,%r3,2*$SIZE_T($sp)
+       la      $key,0($key1)
+       bras    $ra,_s390x_AES_decrypt
+       lm${g}  %r2,%r5,2*$SIZE_T($sp)
+       x       $s0,$tweak-16+0($sp)    # ^=tweak_the_2nd
+       x       $s1,$tweak-16+4($sp)
+       x       $s2,$tweak-16+8($sp)
+       x       $s3,$tweak-16+12($sp)
+       st      $s0,0($out,$inp)
+       st      $s1,4($out,$inp)
+       st      $s2,8($out,$inp)
+       st      $s3,12($out,$inp)
+
+       la      $i3,0($out,$inp)        # put aside real $out
+.Lxts_dec_steal:
+       llgc    %r0,16($inp)
+       llgc    %r1,0($out,$inp)
+       stc     %r0,0($out,$inp)
+       stc     %r1,16($out,$inp)
+       la      $inp,1($inp)
+       brct    $len,.Lxts_dec_steal
+       la      $out,0($i3)             # restore real $out
+
+       lm      $s0,$s3,$tweak($sp)     # load the 1st tweak
+       x       $s0,0($out)             # tweak^=*(inp)|stolen cipher-text
+       x       $s1,4($out)
+       x       $s2,8($out)
+       x       $s3,12($out)
+       st${g}  $out,4*$SIZE_T($sp)
+       la      $key,0($key1)
+       bras    $ra,_s390x_AES_decrypt
+       l${g}   $out,4*$SIZE_T($sp)
+       x       $s0,$tweak+0($sp)       # ^=tweak
+       x       $s1,$tweak+4($sp)
+       x       $s2,$tweak+8($sp)
+       x       $s3,$tweak+12($sp)
+       st      $s0,0($out)
+       st      $s1,4($out)
+       st      $s2,8($out)
+       st      $s3,12($out)
+       stg     $sp,$tweak-16+0($sp)    # wipe 2nd tweak
+       stg     $sp,$tweak-16+8($sp)
+.Lxts_dec_done:
+       stg     $sp,$tweak+0($sp)       # wipe tweak
+       stg     $sp,$twesk+8($sp)
+       lm${g}  %r6,$ra,6*$SIZE_T($sp)
+       br      $ra
+.size  AES_xts_decrypt,.-AES_xts_decrypt
+___
+}
 $code.=<<___;
 .string        "AES for s390x, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
 ___
 
 $code =~ s/\`([^\`]*)\`/eval $1/gem;
 print $code;
+close STDOUT;  # force flush