3 # ====================================================================
4 # Written by Andy Polyakov <appro@openssl.org> 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 # ====================================================================
10 # Bit-sliced AES for ARM NEON
14 # This implementation is direct adaptation of bsaes-x86_64 module for
15 # ARM NEON. Except that this module is endian-neutral [in sense that
16 # it can be compiled for either endianness] by courtesy of vld1.8's
17 # neutrality. Initial version doesn't implement interface to OpenSSL,
18 # only low-level primitives and unsupported entry points, just enough
19 # to collect performance results, which for Cortex-A8 core are:
21 # encrypt 20.0 cycles per byte processed with 128-bit key
22 # decrypt 24.5 cycles per byte processed with 128-bit key
23 # key conv. 440 cycles per 128-bit key/0.17 of 8x block
25 # Snapdragon S4 encrypts byte in 18.3 cycles and decrypts in 23.3.
27 # When comparing to x86_64 results keep in mind that NEON unit is
28 # [mostly] single-issue and thus can't [fully] benefit from
29 # instruction-level parallelism. And when comparing to aes-armv4
30 # results keep in mind key schedule conversion overhead (see
31 # bsaes-x86_64.pl for further details)...
35 while (($output=shift) && ($output!~/^\w[\w\-]*\.\w+$/)) {}
36 open STDOUT,">$output";
38 my ($inp,$out,$len,$key)=("r0","r1","r2","r3");
39 my @XMM=map("q$_",(0..15));
42 my ($key,$rounds,$const)=("r4","r5","r6");
44 sub Dlo() { shift=~m|q([1]?[0-9])|?"d".($1*2):""; }
45 sub Dhi() { shift=~m|q([1]?[0-9])|?"d".($1*2+1):""; }
48 # input in lsb > [b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7] < msb
49 # output in lsb > [b0, b1, b4, b6, b3, b7, b2, b5] < msb
54 &Inv_GF256 (@b[6,5,0,3,7,1,4,2],@t,@s);
55 &OutBasisChange (@b[7,1,4,2,6,5,0,3]);
59 # input in lsb > [b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7] < msb
60 # output in lsb > [b6, b5, b0, b3, b7, b1, b4, b2] < msb
63 veor @b[2], @b[2], @b[1]
64 veor @b[5], @b[5], @b[6]
65 veor @b[3], @b[3], @b[0]
66 veor @b[6], @b[6], @b[2]
67 veor @b[5], @b[5], @b[0]
69 veor @b[6], @b[6], @b[3]
70 veor @b[3], @b[3], @b[7]
71 veor @b[7], @b[7], @b[5]
72 veor @b[3], @b[3], @b[4]
73 veor @b[4], @b[4], @b[5]
75 veor @b[2], @b[2], @b[7]
76 veor @b[3], @b[3], @b[1]
77 veor @b[1], @b[1], @b[5]
82 # input in lsb > [b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7] < msb
83 # output in lsb > [b6, b1, b2, b4, b7, b0, b3, b5] < msb
86 veor @b[0], @b[0], @b[6]
87 veor @b[1], @b[1], @b[4]
88 veor @b[4], @b[4], @b[6]
89 veor @b[2], @b[2], @b[0]
90 veor @b[6], @b[6], @b[1]
92 veor @b[1], @b[1], @b[5]
93 veor @b[5], @b[5], @b[3]
94 veor @b[3], @b[3], @b[7]
95 veor @b[7], @b[7], @b[5]
96 veor @b[2], @b[2], @b[5]
98 veor @b[4], @b[4], @b[7]
103 # input in lsb > [b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7] < msb
104 # output in lsb > [b0, b1, b6, b4, b2, b7, b3, b5] < msb
108 &InvInBasisChange (@b);
109 &Inv_GF256 (@b[5,1,2,6,3,7,0,4],@t,@s);
110 &InvOutBasisChange (@b[3,7,0,4,5,1,2,6]);
113 sub InvInBasisChange { # OutBasisChange in reverse (with twist)
114 my @b=@_[5,1,2,6,3,7,0,4];
116 veor @b[1], @b[1], @b[7]
117 veor @b[4], @b[4], @b[7]
119 veor @b[7], @b[7], @b[5]
120 veor @b[1], @b[1], @b[3]
121 veor @b[2], @b[2], @b[5]
122 veor @b[3], @b[3], @b[7]
124 veor @b[6], @b[6], @b[1]
125 veor @b[2], @b[2], @b[0]
126 veor @b[5], @b[5], @b[3]
127 veor @b[4], @b[4], @b[6]
128 veor @b[0], @b[0], @b[6]
129 veor @b[1], @b[1], @b[4]
133 sub InvOutBasisChange { # InBasisChange in reverse
134 my @b=@_[2,5,7,3,6,1,0,4];
136 veor @b[1], @b[1], @b[5]
137 veor @b[2], @b[2], @b[7]
139 veor @b[3], @b[3], @b[1]
140 veor @b[4], @b[4], @b[5]
141 veor @b[7], @b[7], @b[5]
142 veor @b[3], @b[3], @b[4]
143 veor @b[5], @b[5], @b[0]
144 veor @b[3], @b[3], @b[7]
145 veor @b[6], @b[6], @b[2]
146 veor @b[2], @b[2], @b[1]
147 veor @b[6], @b[6], @b[3]
149 veor @b[3], @b[3], @b[0]
150 veor @b[5], @b[5], @b[6]
155 #;*************************************************************
156 #;* Mul_GF4: Input x0-x1,y0-y1 Output x0-x1 Temp t0 (8) *
157 #;*************************************************************
158 my ($x0,$x1,$y0,$y1,$t0,$t1)=@_;
170 sub Mul_GF4_N { # not used, see next subroutine
171 # multiply and scale by N
172 my ($x0,$x1,$y0,$y1,$t0)=@_;
185 # interleaved Mul_GF4_N and Mul_GF4
186 my ($x0,$x1,$y0,$y1,$t0,
187 $x2,$x3,$y2,$y3,$t1)=@_;
210 veor @t[0], @x[0], @x[2]
211 veor @t[1], @x[1], @x[3]
213 &Mul_GF4 (@x[0], @x[1], @y[0], @y[1], @t[2..3]);
215 veor @y[0], @y[0], @y[2]
216 veor @y[1], @y[1], @y[3]
218 Mul_GF4_N_GF4 (@t[0], @t[1], @y[0], @y[1], @t[3],
219 @x[2], @x[3], @y[2], @y[3], @t[2]);
221 veor @x[0], @x[0], @t[0]
222 veor @x[2], @x[2], @t[0]
223 veor @x[1], @x[1], @t[1]
224 veor @x[3], @x[3], @t[1]
226 veor @t[0], @x[4], @x[6]
227 veor @t[1], @x[5], @x[7]
229 &Mul_GF4_N_GF4 (@t[0], @t[1], @y[0], @y[1], @t[3],
230 @x[6], @x[7], @y[2], @y[3], @t[2]);
232 veor @y[0], @y[0], @y[2]
233 veor @y[1], @y[1], @y[3]
235 &Mul_GF4 (@x[4], @x[5], @y[0], @y[1], @t[2..3]);
237 veor @x[4], @x[4], @t[0]
238 veor @x[6], @x[6], @t[0]
239 veor @x[5], @x[5], @t[1]
240 veor @x[7], @x[7], @t[1]
244 #;********************************************************************
245 #;* Inv_GF256: Input x0-x7 Output x0-x7 Temp t0-t3,s0-s3 (144) *
246 #;********************************************************************
250 # direct optimizations from hardware
252 veor @t[3], @x[4], @x[6]
253 veor @t[2], @x[5], @x[7]
254 veor @t[1], @x[1], @x[3]
255 veor @s[1], @x[7], @x[6]
257 veor @s[0], @x[0], @x[2]
259 vorr @t[2], @t[2], @t[1]
260 veor @s[3], @t[3], @t[0]
261 vand @s[2], @t[3], @s[0]
262 vorr @t[3], @t[3], @s[0]
263 veor @s[0], @s[0], @t[1]
264 vand @t[0], @t[0], @t[1]
265 vand @s[3], @s[3], @s[0]
266 veor @s[0], @x[3], @x[2]
267 vand @s[1], @s[1], @s[0]
268 veor @t[3], @t[3], @s[1]
269 veor @t[2], @t[2], @s[1]
270 veor @s[1], @x[4], @x[5]
271 veor @s[0], @x[1], @x[0]
272 vorr @t[1], @s[1], @s[0]
273 vand @s[1], @s[1], @s[0]
274 veor @t[0], @t[0], @s[1]
275 veor @t[3], @t[3], @s[3]
276 veor @t[2], @t[2], @s[2]
277 veor @t[1], @t[1], @s[3]
278 veor @t[0], @t[0], @s[2]
279 veor @t[1], @t[1], @s[2]
280 vand @s[0], @x[7], @x[3]
281 vand @s[1], @x[6], @x[2]
282 vand @s[2], @x[5], @x[1]
283 vorr @s[3], @x[4], @x[0]
284 veor @t[3], @t[3], @s[0]
285 veor @t[2], @t[2], @s[1]
286 veor @t[1], @t[1], @s[2]
287 veor @t[0], @t[0], @s[3]
289 @ Inv_GF16 \t0, \t1, \t2, \t3, \s0, \s1, \s2, \s3
291 @ new smaller inversion
293 veor @s[0], @t[3], @t[2]
294 vand @t[3], @t[3], @t[1]
296 veor @s[2], @t[0], @t[3]
297 veor @s[1], @t[2], @t[3]
299 vand @s[3], @s[0], @s[2]
300 vbsl @s[1], @t[1], @t[0]
302 veor @s[3], @s[3], @t[2]
303 veor @t[2], @s[2], @s[1]
305 vand @t[2], @t[2], @t[0]
306 vbsl @t[0], @s[2], @s[1]
308 veor @s[2], @s[2], @t[2]
309 veor @t[1], @t[1], @t[0]
311 vand @s[2], @s[2], @s[3]
313 veor @s[2], @s[2], @s[0]
315 # output in s3, s2, s1, t1
317 # Mul_GF16_2 \x0, \x1, \x2, \x3, \x4, \x5, \x6, \x7, \t2, \t3, \t0, \t1, \s0, \s1, \s2, \s3
319 # Mul_GF16_2 \x0, \x1, \x2, \x3, \x4, \x5, \x6, \x7, \s3, \s2, \s1, \t1, \s0, \t0, \t2, \t3
320 &Mul_GF16_2(@x,@s[3,2,1],@t[1],@s[0],@t[0,2,3]);
322 ### output msb > [x3,x2,x1,x0,x7,x6,x5,x4] < lsb
325 # AES linear components
332 vldmia $key!, {@t[0]-@t[3]}
333 veor @t[0], @t[0], @x[0]
334 veor @t[1], @t[1], @x[1]
335 vtbl.8 `&Dlo(@x[0])`, {@t[0]}, `&Dlo($mask)`
336 vtbl.8 `&Dhi(@x[0])`, {@t[0]}, `&Dhi($mask)`
337 vldmia $key!, {@t[0]}
338 veor @t[2], @t[2], @x[2]
339 vtbl.8 `&Dlo(@x[1])`, {@t[1]}, `&Dlo($mask)`
340 vtbl.8 `&Dhi(@x[1])`, {@t[1]}, `&Dhi($mask)`
341 vldmia $key!, {@t[1]}
342 veor @t[3], @t[3], @x[3]
343 vtbl.8 `&Dlo(@x[2])`, {@t[2]}, `&Dlo($mask)`
344 vtbl.8 `&Dhi(@x[2])`, {@t[2]}, `&Dhi($mask)`
345 vldmia $key!, {@t[2]}
346 vtbl.8 `&Dlo(@x[3])`, {@t[3]}, `&Dlo($mask)`
347 vtbl.8 `&Dhi(@x[3])`, {@t[3]}, `&Dhi($mask)`
348 vldmia $key!, {@t[3]}
349 veor @t[0], @t[0], @x[4]
350 veor @t[1], @t[1], @x[5]
351 vtbl.8 `&Dlo(@x[4])`, {@t[0]}, `&Dlo($mask)`
352 vtbl.8 `&Dhi(@x[4])`, {@t[0]}, `&Dhi($mask)`
353 veor @t[2], @t[2], @x[6]
354 vtbl.8 `&Dlo(@x[5])`, {@t[1]}, `&Dlo($mask)`
355 vtbl.8 `&Dhi(@x[5])`, {@t[1]}, `&Dhi($mask)`
356 veor @t[3], @t[3], @x[7]
357 vtbl.8 `&Dlo(@x[6])`, {@t[2]}, `&Dlo($mask)`
358 vtbl.8 `&Dhi(@x[6])`, {@t[2]}, `&Dhi($mask)`
359 vtbl.8 `&Dlo(@x[7])`, {@t[3]}, `&Dlo($mask)`
360 vtbl.8 `&Dhi(@x[7])`, {@t[3]}, `&Dhi($mask)`
365 # modified to emit output in order suitable for feeding back to aesenc[last]
369 vext.8 @t[0], @x[0], @x[0], #12 @ x0 <<< 32
370 vext.8 @t[1], @x[1], @x[1], #12
371 veor @x[0], @x[0], @t[0] @ x0 ^ (x0 <<< 32)
372 vext.8 @t[2], @x[2], @x[2], #12
373 veor @x[1], @x[1], @t[1]
374 vext.8 @t[3], @x[3], @x[3], #12
375 veor @x[2], @x[2], @t[2]
376 vext.8 @t[4], @x[4], @x[4], #12
377 veor @x[3], @x[3], @t[3]
378 vext.8 @t[5], @x[5], @x[5], #12
379 veor @x[4], @x[4], @t[4]
380 vext.8 @t[6], @x[6], @x[6], #12
381 veor @x[5], @x[5], @t[5]
382 vext.8 @t[7], @x[7], @x[7], #12
383 veor @x[6], @x[6], @t[6]
384 veor @x[7], @x[7], @t[7]
386 veor @t[1], @t[1], @x[0]
387 vext.8 @x[0], @x[0], @x[0], #8 @ (x0 ^ (x0 <<< 32)) <<< 64)
388 veor @t[0], @t[0], @x[7]
389 veor @t[1], @t[1], @x[7]
390 veor @t[2], @t[2], @x[1]
391 vext.8 @x[1], @x[1], @x[1], #8
392 veor @t[5], @t[5], @x[4]
393 veor @x[0], @x[0], @t[0]
394 veor @t[6], @t[6], @x[5]
395 veor @x[1], @x[1], @t[1]
396 vext.8 @t[0], @x[4], @x[4], #8
397 veor @t[4], @t[4], @x[3]
398 vext.8 @t[1], @x[5], @x[5], #8
399 veor @t[7], @t[7], @x[6]
400 vext.8 @x[4], @x[3], @x[3], #8
401 veor @t[3], @t[3], @x[2]
402 vext.8 @x[5], @x[7], @x[7], #8
403 veor @t[3], @t[3], @x[7]
404 vext.8 @x[3], @x[6], @x[6], #8
405 veor @t[4], @t[4], @x[7]
406 vext.8 @x[6], @x[2], @x[2], #8
407 veor @x[7], @t[1], @t[5]
408 veor @x[2], @t[0], @t[4]
410 veor @x[4], @x[4], @t[3]
411 veor @x[5], @x[5], @t[7]
412 veor @x[3], @x[3], @t[6]
414 veor @x[6], @x[6], @t[2]
424 @ multiplication by 0x0e
425 vext.8 @t[7], @x[7], @x[7], #12
427 veor @x[2], @x[2], @x[5] @ 2 5
428 veor @x[7], @x[7], @x[5] @ 7 5
429 vext.8 @t[0], @x[0], @x[0], #12
431 veor @x[5], @x[5], @x[0] @ 5 0 [1]
432 veor @x[0], @x[0], @x[1] @ 0 1
433 vext.8 @t[1], @x[1], @x[1], #12
434 veor @x[1], @x[1], @x[2] @ 1 25
435 veor @x[0], @x[0], @x[6] @ 01 6 [2]
436 vext.8 @t[3], @x[3], @x[3], #12
437 veor @x[1], @x[1], @x[3] @ 125 3 [4]
438 veor @x[2], @x[2], @x[0] @ 25 016 [3]
439 veor @x[3], @x[3], @x[7] @ 3 75
440 veor @x[7], @x[7], @x[6] @ 75 6 [0]
441 vext.8 @t[6], @x[6], @x[6], #12
443 veor @x[6], @x[6], @x[4] @ 6 4
444 veor @x[4], @x[4], @x[3] @ 4 375 [6]
445 veor @x[3], @x[3], @x[7] @ 375 756=36
446 veor @x[6], @x[6], @t[5] @ 64 5 [7]
447 veor @x[3], @x[3], @t[2] @ 36 2
448 vext.8 @t[5], @t[5], @t[5], #12
449 veor @x[3], @x[3], @t[4] @ 362 4 [5]
451 my @y = @x[7,5,0,2,1,3,4,6];
453 @ multiplication by 0x0b
454 veor @y[1], @y[1], @y[0]
455 veor @y[0], @y[0], @t[0]
456 vext.8 @t[2], @t[2], @t[2], #12
457 veor @y[1], @y[1], @t[1]
458 veor @y[0], @y[0], @t[5]
459 vext.8 @t[4], @t[4], @t[4], #12
460 veor @y[1], @y[1], @t[6]
461 veor @y[0], @y[0], @t[7]
462 veor @t[7], @t[7], @t[6] @ clobber t[7]
464 veor @y[3], @y[3], @t[0]
465 veor @y[1], @y[1], @y[0]
466 vext.8 @t[0], @t[0], @t[0], #12
467 veor @y[2], @y[2], @t[1]
468 veor @y[4], @y[4], @t[1]
469 vext.8 @t[1], @t[1], @t[1], #12
470 veor @y[2], @y[2], @t[2]
471 veor @y[3], @y[3], @t[2]
472 veor @y[5], @y[5], @t[2]
473 veor @y[2], @y[2], @t[7]
474 vext.8 @t[2], @t[2], @t[2], #12
475 veor @y[3], @y[3], @t[3]
476 veor @y[6], @y[6], @t[3]
477 veor @y[4], @y[4], @t[3]
478 veor @y[7], @y[7], @t[4]
479 vext.8 @t[3], @t[3], @t[3], #12
480 veor @y[5], @y[5], @t[4]
481 veor @y[7], @y[7], @t[7]
482 veor @y[3], @y[3], @t[5]
483 veor @y[4], @y[4], @t[4]
484 veor @t[7], @t[7], @t[5] @ clobber t[7] even more
486 veor @y[5], @y[5], @t[7]
487 vext.8 @t[4], @t[4], @t[4], #12
488 veor @y[6], @y[6], @t[7]
489 veor @y[4], @y[4], @t[7]
491 veor @t[7], @t[7], @t[5]
492 vext.8 @t[5], @t[5], @t[5], #12
494 @ multiplication by 0x0d
495 veor @y[4], @y[4], @y[7]
496 veor @t[7], @t[7], @t[6] @ restore t[7]
497 veor @y[7], @y[7], @t[4]
498 vext.8 @t[6], @t[6], @t[6], #12
499 veor @y[2], @y[2], @t[0]
500 veor @y[7], @y[7], @t[5]
501 vext.8 @t[7], @t[7], @t[7], #12
502 veor @y[2], @y[2], @t[2]
504 veor @y[3], @y[3], @y[1]
505 veor @y[1], @y[1], @t[1]
506 veor @y[0], @y[0], @t[0]
507 veor @y[3], @y[3], @t[0]
508 veor @y[1], @y[1], @t[5]
509 veor @y[0], @y[0], @t[5]
510 vext.8 @t[0], @t[0], @t[0], #12
511 veor @y[1], @y[1], @t[7]
512 veor @y[0], @y[0], @t[6]
513 veor @y[3], @y[3], @y[1]
514 veor @y[4], @y[4], @t[1]
515 vext.8 @t[1], @t[1], @t[1], #12
517 veor @y[7], @y[7], @t[7]
518 veor @y[4], @y[4], @t[2]
519 veor @y[5], @y[5], @t[2]
520 veor @y[2], @y[2], @t[6]
521 veor @t[6], @t[6], @t[3] @ clobber t[6]
522 vext.8 @t[2], @t[2], @t[2], #12
523 veor @y[4], @y[4], @y[7]
524 veor @y[3], @y[3], @t[6]
526 veor @y[6], @y[6], @t[6]
527 veor @y[5], @y[5], @t[5]
528 vext.8 @t[5], @t[5], @t[5], #12
529 veor @y[6], @y[6], @t[4]
530 vext.8 @t[4], @t[4], @t[4], #12
531 veor @y[5], @y[5], @t[6]
532 veor @y[6], @y[6], @t[7]
533 vext.8 @t[7], @t[7], @t[7], #12
534 veor @t[6], @t[6], @t[3] @ restore t[6]
535 vext.8 @t[3], @t[3], @t[3], #12
537 @ multiplication by 0x09
538 veor @y[4], @y[4], @y[1]
539 veor @t[1], @t[1], @y[1] @ t[1]=y[1]
540 veor @t[0], @t[0], @t[5] @ clobber t[0]
541 vext.8 @t[6], @t[6], @t[6], #12
542 veor @t[1], @t[1], @t[5]
543 veor @y[3], @y[3], @t[0]
544 veor @t[0], @t[0], @y[0] @ t[0]=y[0]
545 veor @t[1], @t[1], @t[6]
546 veor @t[6], @t[6], @t[7] @ clobber t[6]
547 veor @y[4], @y[4], @t[1]
548 veor @y[7], @y[7], @t[4]
549 veor @y[6], @y[6], @t[3]
550 veor @y[5], @y[5], @t[2]
551 veor @t[4], @t[4], @y[4] @ t[4]=y[4]
552 veor @t[3], @t[3], @y[3] @ t[3]=y[3]
553 veor @t[5], @t[5], @y[5] @ t[5]=y[5]
554 veor @t[2], @t[2], @y[2] @ t[2]=y[2]
555 veor @t[3], @t[3], @t[7]
556 veor @XMM[5], @t[5], @t[6]
557 veor @XMM[6], @t[6], @y[6] @ t[6]=y[6]
558 veor @XMM[2], @t[2], @t[6]
559 veor @XMM[7], @t[7], @y[7] @ t[7]=y[7]
563 @ vmov @XMM[2], @t[2]
566 @ vmov @XMM[5], @t[5]
567 @ vmov @XMM[6], @t[6]
568 @ vmov @XMM[7], @t[7]
573 my ($a,$b,$n,$mask,$t)=@_;
584 my ($a0,$b0,$a1,$b1,$n,$mask,$t0,$t1)=@_;
586 vshr.u64 $t0, $b0, #$n
587 vshr.u64 $t1, $b1, #$n
593 vshl.u64 $t0, $t0, #$n
595 vshl.u64 $t1, $t1, #$n
602 my @x=reverse(@_[0..7]);
603 my ($t0,$t1,$t2,$t3)=@_[8..11];
605 vmov.i8 $t0,#0x55 @ compose .LBS0
606 vmov.i8 $t1,#0x33 @ compose .LBS1
608 &swapmove2x(@x[0,1,2,3],1,$t0,$t2,$t3);
609 &swapmove2x(@x[4,5,6,7],1,$t0,$t2,$t3);
611 vmov.i8 $t0,#0x0f @ compose .LBS2
613 &swapmove2x(@x[0,2,1,3],2,$t1,$t2,$t3);
614 &swapmove2x(@x[4,6,5,7],2,$t1,$t2,$t3);
616 &swapmove2x(@x[0,4,1,5],4,$t0,$t2,$t3);
617 &swapmove2x(@x[2,6,3,7],4,$t0,$t2,$t3);
625 .type _bsaes_decrypt8,%function
628 sub $const,pc,#8 @ _bsaes_decrypt8
629 vldmia $key!, {@XMM[9]} @ round 0 key
630 add $const,$const,#.LM0ISR-_bsaes_decrypt8
632 vldmia $const!, {@XMM[8]} @ .LM0ISR
633 veor @XMM[10], @XMM[0], @XMM[9] @ xor with round0 key
634 veor @XMM[11], @XMM[1], @XMM[9]
635 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[0])`, {@XMM[10]}, `&Dlo(@XMM[8])`
636 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[0])`, {@XMM[10]}, `&Dhi(@XMM[8])`
637 veor @XMM[12], @XMM[2], @XMM[9]
638 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[1])`, {@XMM[11]}, `&Dlo(@XMM[8])`
639 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[1])`, {@XMM[11]}, `&Dhi(@XMM[8])`
640 veor @XMM[13], @XMM[3], @XMM[9]
641 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[2])`, {@XMM[12]}, `&Dlo(@XMM[8])`
642 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[2])`, {@XMM[12]}, `&Dhi(@XMM[8])`
643 veor @XMM[14], @XMM[4], @XMM[9]
644 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[3])`, {@XMM[13]}, `&Dlo(@XMM[8])`
645 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[3])`, {@XMM[13]}, `&Dhi(@XMM[8])`
646 veor @XMM[15], @XMM[5], @XMM[9]
647 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[4])`, {@XMM[14]}, `&Dlo(@XMM[8])`
648 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[4])`, {@XMM[14]}, `&Dhi(@XMM[8])`
649 veor @XMM[10], @XMM[6], @XMM[9]
650 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[5])`, {@XMM[15]}, `&Dlo(@XMM[8])`
651 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[5])`, {@XMM[15]}, `&Dhi(@XMM[8])`
652 veor @XMM[11], @XMM[7], @XMM[9]
653 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[6])`, {@XMM[10]}, `&Dlo(@XMM[8])`
654 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[6])`, {@XMM[10]}, `&Dhi(@XMM[8])`
655 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[7])`, {@XMM[11]}, `&Dlo(@XMM[8])`
656 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[7])`, {@XMM[11]}, `&Dhi(@XMM[8])`
658 &bitslice (@XMM[0..7, 8..11]);
660 sub $rounds,$rounds,#1
665 &ShiftRows (@XMM[0..7, 8..12]);
666 $code.=".Ldec_sbox:\n";
667 &InvSbox (@XMM[0..7, 8..15]);
669 subs $rounds,$rounds,#1
672 &InvMixColumns (@XMM[0,1,6,4,2,7,3,5, 8..15]);
674 vldmia $const, {@XMM[12]} @ .LISR
675 addeq $const,$const,#0x10
677 vldmia $const, {@XMM[12]} @ .LISRM0
682 &bitslice (@XMM[0,1,6,4,2,7,3,5, 8..11]);
684 vldmia $key, {@XMM[8]} @ last round key
685 veor @XMM[6], @XMM[6], @XMM[8]
686 veor @XMM[4], @XMM[4], @XMM[8]
687 veor @XMM[2], @XMM[2], @XMM[8]
688 veor @XMM[7], @XMM[7], @XMM[8]
689 veor @XMM[3], @XMM[3], @XMM[8]
690 veor @XMM[5], @XMM[5], @XMM[8]
691 veor @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
692 veor @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
694 .size _bsaes_decrypt8,.-_bsaes_decrypt8
696 .type _bsaes_const,%object
699 .LM0ISR: @ InvShiftRows constants
700 .quad 0x0a0e0206070b0f03, 0x0004080c0d010509
702 .quad 0x0504070602010003, 0x0f0e0d0c080b0a09
704 .quad 0x01040b0e0205080f, 0x0306090c00070a0d
705 .LM0SR: @ ShiftRows constants
706 .quad 0x0a0e02060f03070b, 0x0004080c05090d01
708 .quad 0x0504070600030201, 0x0f0e0d0c0a09080b
710 .quad 0x0304090e00050a0f, 0x01060b0c0207080d
712 .quad 0x02060a0e03070b0f, 0x0004080c0105090d
713 .asciz "Bit-sliced AES for NEON, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
715 .size _bsaes_const,.-_bsaes_const
717 .type _bsaes_encrypt8,%function
720 sub $const,pc,#8 @ _bsaes_encrypt8
721 vldmia $key!, {@XMM[9]} @ round 0 key
722 sub $const,$const,#_bsaes_encrypt8-.LM0SR
724 vldmia $const!, {@XMM[8]} @ .LM0SR
725 veor @XMM[10], @XMM[0], @XMM[9] @ xor with round0 key
726 veor @XMM[11], @XMM[1], @XMM[9]
727 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[0])`, {@XMM[10]}, `&Dlo(@XMM[8])`
728 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[0])`, {@XMM[10]}, `&Dhi(@XMM[8])`
729 veor @XMM[12], @XMM[2], @XMM[9]
730 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[1])`, {@XMM[11]}, `&Dlo(@XMM[8])`
731 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[1])`, {@XMM[11]}, `&Dhi(@XMM[8])`
732 veor @XMM[13], @XMM[3], @XMM[9]
733 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[2])`, {@XMM[12]}, `&Dlo(@XMM[8])`
734 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[2])`, {@XMM[12]}, `&Dhi(@XMM[8])`
735 veor @XMM[14], @XMM[4], @XMM[9]
736 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[3])`, {@XMM[13]}, `&Dlo(@XMM[8])`
737 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[3])`, {@XMM[13]}, `&Dhi(@XMM[8])`
738 veor @XMM[15], @XMM[5], @XMM[9]
739 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[4])`, {@XMM[14]}, `&Dlo(@XMM[8])`
740 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[4])`, {@XMM[14]}, `&Dhi(@XMM[8])`
741 veor @XMM[10], @XMM[6], @XMM[9]
742 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[5])`, {@XMM[15]}, `&Dlo(@XMM[8])`
743 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[5])`, {@XMM[15]}, `&Dhi(@XMM[8])`
744 veor @XMM[11], @XMM[7], @XMM[9]
745 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[6])`, {@XMM[10]}, `&Dlo(@XMM[8])`
746 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[6])`, {@XMM[10]}, `&Dhi(@XMM[8])`
747 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[7])`, {@XMM[11]}, `&Dlo(@XMM[8])`
748 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[7])`, {@XMM[11]}, `&Dhi(@XMM[8])`
749 _bsaes_encrypt8_bitslice:
751 &bitslice (@XMM[0..7, 8..11]);
753 sub $rounds,$rounds,#1
758 &ShiftRows (@XMM[0..7, 8..12]);
759 $code.=".Lenc_sbox:\n";
760 &Sbox (@XMM[0..7, 8..15]);
762 subs $rounds,$rounds,#1
765 &MixColumns (@XMM[0,1,4,6,3,7,2,5, 8..15]);
767 vldmia $const, {@XMM[12]} @ .LSR
768 addeq $const,$const,#0x10
770 vldmia $const, {@XMM[12]} @ .LSRM0
775 # output in lsb > [t0, t1, t4, t6, t3, t7, t2, t5] < msb
776 &bitslice (@XMM[0,1,4,6,3,7,2,5, 8..11]);
778 vldmia $key, {@XMM[8]} @ last round key
779 veor @XMM[4], @XMM[4], @XMM[8]
780 veor @XMM[6], @XMM[6], @XMM[8]
781 veor @XMM[3], @XMM[3], @XMM[8]
782 veor @XMM[7], @XMM[7], @XMM[8]
783 veor @XMM[2], @XMM[2], @XMM[8]
784 veor @XMM[5], @XMM[5], @XMM[8]
785 veor @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
786 veor @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
788 .size _bsaes_encrypt8,.-_bsaes_encrypt8
792 my ($out,$inp,$rounds,$const)=("r12","r4","r5","r6");
795 my @x=reverse(@_[0..7]);
796 my ($bs0,$bs1,$bs2,$t2,$t3)=@_[8..12];
798 &swapmove (@x[0,1],1,$bs0,$t2,$t3);
800 @ &swapmove(@x[2,3],1,$t0,$t2,$t3);
804 #&swapmove2x(@x[4,5,6,7],1,$t0,$t2,$t3);
806 &swapmove2x (@x[0,2,1,3],2,$bs1,$t2,$t3);
808 @ &swapmove2x(@x[4,6,5,7],2,$t1,$t2,$t3);
814 &swapmove2x (@x[0,4,1,5],4,$bs2,$t2,$t3);
815 &swapmove2x (@x[2,6,3,7],4,$bs2,$t2,$t3);
819 .type _bsaes_key_convert,%function
822 sub $const,pc,#8 @ _bsaes_key_convert
823 vld1.8 {@XMM[7]}, [$inp]! @ load round 0 key
824 sub $const,$const,#_bsaes_key_convert-.LM0
825 vld1.8 {@XMM[15]}, [$inp]! @ load round 1 key
827 vmov.i8 @XMM[8], #0x01 @ bit masks
828 vmov.i8 @XMM[9], #0x02
829 vmov.i8 @XMM[10], #0x04
830 vmov.i8 @XMM[11], #0x08
831 vmov.i8 @XMM[12], #0x10
832 vmov.i8 @XMM[13], #0x20
833 vldmia $const, {@XMM[14]} @ .LM0
836 vrev32.8 @XMM[7], @XMM[7]
837 vrev32.8 @XMM[15], @XMM[15]
839 sub $rounds,$rounds,#1
840 vstmia $out!, {@XMM[7]} @ save round 0 key
845 vtbl.8 `&Dlo(@XMM[7])`,{@XMM[15]},`&Dlo(@XMM[14])`
846 vtbl.8 `&Dhi(@XMM[7])`,{@XMM[15]},`&Dhi(@XMM[14])`
847 vmov.i8 @XMM[6], #0x40
848 vmov.i8 @XMM[15], #0x80
850 vtst.8 @XMM[0], @XMM[7], @XMM[8]
851 vtst.8 @XMM[1], @XMM[7], @XMM[9]
852 vtst.8 @XMM[2], @XMM[7], @XMM[10]
853 vtst.8 @XMM[3], @XMM[7], @XMM[11]
854 vtst.8 @XMM[4], @XMM[7], @XMM[12]
855 vtst.8 @XMM[5], @XMM[7], @XMM[13]
856 vtst.8 @XMM[6], @XMM[7], @XMM[6]
857 vtst.8 @XMM[7], @XMM[7], @XMM[15]
858 vld1.8 {@XMM[15]}, [$inp]! @ load next round key
859 vmvn @XMM[0], @XMM[0] @ "pnot"
860 vmvn @XMM[1], @XMM[1]
861 vmvn @XMM[5], @XMM[5]
862 vmvn @XMM[6], @XMM[6]
864 vrev32.8 @XMM[15], @XMM[15]
866 subs $rounds,$rounds,#1
867 vstmia $out!,{@XMM[0]-@XMM[7]} @ write bit-sliced round key
870 vmov.i8 @XMM[7],#0x63 @ compose .L63
871 @ don't save last round key
873 .size _bsaes_key_convert,.-_bsaes_key_convert
877 if (1) { # following four functions are unsupported interface
878 # used for benchmarking...
880 .globl bsaes_enc_key_convert
881 .type bsaes_enc_key_convert,%function
883 bsaes_enc_key_convert:
885 vstmdb sp!,{d8-d15} @ ABI specification says so
887 ldr r5,[$inp,#240] @ pass rounds
888 mov r4,$inp @ pass key
889 mov r12,$out @ pass key schedule
890 bl _bsaes_key_convert
891 veor @XMM[7],@XMM[7],@XMM[15] @ fix up last round key
892 vstmia r12, {@XMM[7]} @ save last round key
896 .size bsaes_enc_key_convert,.-bsaes_enc_key_convert
898 .globl bsaes_encrypt_128
899 .type bsaes_encrypt_128,%function
903 vstmdb sp!,{d8-d15} @ ABI specification says so
905 vld1.8 {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$inp]! @ load input
906 vld1.8 {@XMM[2]-@XMM[3]}, [$inp]!
907 mov r4,$key @ pass the key
908 vld1.8 {@XMM[4]-@XMM[5]}, [$inp]!
909 mov r5,#10 @ pass rounds
910 vld1.8 {@XMM[6]-@XMM[7]}, [$inp]!
914 vst1.8 {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]! @ write output
915 vst1.8 {@XMM[4]}, [$out]!
916 vst1.8 {@XMM[6]}, [$out]!
917 vst1.8 {@XMM[3]}, [$out]!
918 vst1.8 {@XMM[7]}, [$out]!
919 vst1.8 {@XMM[2]}, [$out]!
921 vst1.8 {@XMM[5]}, [$out]!
926 .size bsaes_encrypt_128,.-bsaes_encrypt_128
928 .globl bsaes_dec_key_convert
929 .type bsaes_dec_key_convert,%function
931 bsaes_dec_key_convert:
933 vstmdb sp!,{d8-d15} @ ABI specification says so
935 ldr r5,[$inp,#240] @ pass rounds
936 mov r4,$inp @ pass key
937 mov r12,$out @ pass key schedule
938 bl _bsaes_key_convert
939 vldmia $out, {@XMM[6]}
940 vstmia r12, {@XMM[15]} @ save last round key
941 veor @XMM[7], @XMM[7], @XMM[6] @ fix up round 0 key
942 vstmia $out, {@XMM[7]}
946 .size bsaes_dec_key_convert,.-bsaes_dec_key_convert
948 .globl bsaes_decrypt_128
949 .type bsaes_decrypt_128,%function
953 vstmdb sp!,{d8-d15} @ ABI specification says so
955 vld1.8 {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$inp]! @ load input
956 vld1.8 {@XMM[2]-@XMM[3]}, [$inp]!
957 mov r4,$key @ pass the key
958 vld1.8 {@XMM[4]-@XMM[5]}, [$inp]!
959 mov r5,#10 @ pass rounds
960 vld1.8 {@XMM[6]-@XMM[7]}, [$inp]!
964 vst1.8 {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]! @ write output
965 vst1.8 {@XMM[6]}, [$out]!
966 vst1.8 {@XMM[4]}, [$out]!
967 vst1.8 {@XMM[2]}, [$out]!
968 vst1.8 {@XMM[7]}, [$out]!
969 vst1.8 {@XMM[3]}, [$out]!
971 vst1.8 {@XMM[5]}, [$out]!
976 .size bsaes_decrypt_128,.-bsaes_decrypt_128
980 $code =~ s/\`([^\`]*)\`/eval($1)/gem;