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 extended feature flags
  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 .Lnocacheinfo:
 138         mov     \$1,%eax
 139         cpuid
 140         and     \$0xbfefffff,%edx       # force reserved bits to 0
 141         cmp     \$0,%r9d
 142         jne     .Lnotintel
 143         or      \$0x40000000,%edx       # set reserved bit#30 on Intel CPUs
 144         and     \$15,%ah
 145         cmp     \$15,%ah                # examine Family ID
 146         jne     .LnotP4
 147         or      \$0x00100000,%edx       # set reserved bit#20 to engage RC4_CHAR
 148 .LnotP4:
 149         cmp     \$6,%ah
 150         jne     .Lnotintel
 151         and     \$0x0fff0ff0,%eax
 152         cmp     \$0x00050670,%eax       # Knights Landing
 153         je      .Lknights
 154         cmp     \$0x00080650,%eax       # Knights Mill (according to sde)
 155         jne     .Lnotintel
 156 .Lknights:
 157         and     \$0xfbffffff,%ecx       # clear XSAVE flag to mimic Silvermont
 158
 159 .Lnotintel:
 160         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 161         jnc     .Lgeneric
 162         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 163         cmp     \$0,%r10d
 164         je      .Lgeneric
 165
 166         or      \$0x10000000,%edx       # 1<<28
 167         shr     \$16,%ebx
 168         cmp     \$1,%bl                 # see if cache is shared
 169         ja      .Lgeneric
 170         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 171 .Lgeneric:
 172         and     \$0x00000800,%r9d       # isolate AMD XOP flag
 173         and     \$0xfffff7ff,%ecx
 174         or      %ecx,%r9d               # merge AMD XOP flag
 175
 176         mov     %edx,%r10d              # %r9d:%r10d is copy of %ecx:%edx
 177
 178         cmp     \$7,%r11d
 179         jb      .Lno_extended_info
 180         mov     \$7,%eax
 181         xor     %ecx,%ecx
 182         cpuid
 183         bt      \$26,%r9d               # check XSAVE bit, cleared on Knights
 184         jc      .Lnotknights
 185         and     \$0xfff7ffff,%ebx       # clear ADCX/ADOX flag
 186 .Lnotknights:
 187         mov     %ebx,8(%rdi)            # save extended feature flags
 188 .Lno_extended_info:
 189
 190         bt      \$27,%r9d               # check OSXSAVE bit
 191         jnc     .Lclear_avx
 192         xor     %ecx,%ecx               # XCR0
 193         .byte   0x0f,0x01,0xd0          # xgetbv
 194         and     \$6,%eax                # isolate XMM and YMM state support
 195         cmp     \$6,%eax
 196         je      .Ldone
 197 .Lclear_avx:
 198         mov     \$0xefffe7ff,%eax       # ~(1<<28|1<<12|1<<11)
 199         and     %eax,%r9d               # clear AVX, FMA and AMD XOP bits
 200         andl    \$0xffffffdf,8(%rdi)    # clear AVX2, ~(1<<5)
 201 .Ldone:
 202         shl     \$32,%r9
 203         mov     %r10d,%eax
 204         mov     %r8,%rbx                # restore %rbx
 205         or      %r9,%rax
 206         ret
 207 .size   OPENSSL_ia32_cpuid,.-OPENSSL_ia32_cpuid
 208
 209 .globl  OPENSSL_cleanse
 210 .type   OPENSSL_cleanse,\@abi-omnipotent
 211 .align  16
 212 OPENSSL_cleanse:
 213         xor     %rax,%rax
 214         cmp     \$15,$arg2
 215         jae     .Lot
 216         cmp     \$0,$arg2
 217         je      .Lret
 218 .Little:
 219         mov     %al,($arg1)
 220         sub     \$1,$arg2
 221         lea     1($arg1),$arg1
 222         jnz     .Little
 223 .Lret:
 224         ret
 225 .align  16
 226 .Lot:
 227         test    \$7,$arg1
 228         jz      .Laligned
 229         mov     %al,($arg1)
 230         lea     -1($arg2),$arg2
 231         lea     1($arg1),$arg1
 232         jmp     .Lot
 233 .Laligned:
 234         mov     %rax,($arg1)
 235         lea     -8($arg2),$arg2
 236         test    \$-8,$arg2
 237         lea     8($arg1),$arg1
 238         jnz     .Laligned
 239         cmp     \$0,$arg2
 240         jne     .Little
 241         ret
 242 .size   OPENSSL_cleanse,.-OPENSSL_cleanse
 243
 244 .globl  CRYPTO_memcmp
 245 .type   CRYPTO_memcmp,\@abi-omnipotent
 246 .align  16
 247 CRYPTO_memcmp:
 248         xor     %rax,%rax
 249         xor     %r10,%r10
 250         cmp     \$0,$arg3
 251         je      .Lno_data
 252 .Loop_cmp:
 253         mov     ($arg1),%r10b
 254         lea     1($arg1),$arg1
 255         xor     ($arg2),%r10b
 256         lea     1($arg2),$arg2
 257         or      %r10b,%al
 258         dec     $arg3
 259         jnz     .Loop_cmp
 260         neg     %rax
 261         shr     \$63,%rax
 262 .Lno_data:
 263         ret
 264 .size   CRYPTO_memcmp,.-CRYPTO_memcmp
 265 ___
 266
 267 print<<___ if (!$win64);
 268 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 269 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 270 .align  16
 271 OPENSSL_wipe_cpu:
 272         pxor    %xmm0,%xmm0
 273         pxor    %xmm1,%xmm1
 274         pxor    %xmm2,%xmm2
 275         pxor    %xmm3,%xmm3
 276         pxor    %xmm4,%xmm4
 277         pxor    %xmm5,%xmm5
 278         pxor    %xmm6,%xmm6
 279         pxor    %xmm7,%xmm7
 280         pxor    %xmm8,%xmm8
 281         pxor    %xmm9,%xmm9
 282         pxor    %xmm10,%xmm10
 283         pxor    %xmm11,%xmm11
 284         pxor    %xmm12,%xmm12
 285         pxor    %xmm13,%xmm13
 286         pxor    %xmm14,%xmm14
 287         pxor    %xmm15,%xmm15
 288         xorq    %rcx,%rcx
 289         xorq    %rdx,%rdx
 290         xorq    %rsi,%rsi
 291         xorq    %rdi,%rdi
 292         xorq    %r8,%r8
 293         xorq    %r9,%r9
 294         xorq    %r10,%r10
 295         xorq    %r11,%r11
 296         leaq    8(%rsp),%rax
 297         ret
 298 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 299 ___
 300 print<<___ if ($win64);
 301 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 302 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 303 .align  16
 304 OPENSSL_wipe_cpu:
 305         pxor    %xmm0,%xmm0
 306         pxor    %xmm1,%xmm1
 307         pxor    %xmm2,%xmm2
 308         pxor    %xmm3,%xmm3
 309         pxor    %xmm4,%xmm4
 310         pxor    %xmm5,%xmm5
 311         xorq    %rcx,%rcx
 312         xorq    %rdx,%rdx
 313         xorq    %r8,%r8
 314         xorq    %r9,%r9
 315         xorq    %r10,%r10
 316         xorq    %r11,%r11
 317         leaq    8(%rsp),%rax
 318         ret
 319 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 320 ___
 321 {
 322 my $out="%r10";
 323 my $cnt="%rcx";
 324 my $max="%r11";
 325 my $lasttick="%r8d";
 326 my $lastdiff="%r9d";
 327 my $redzone=win64?8:-8;
 328
 329 print<<___;
 330 .globl  OPENSSL_instrument_bus
 331 .type   OPENSSL_instrument_bus,\@abi-omnipotent
 332 .align  16
 333 OPENSSL_instrument_bus:
 334         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 335         mov     $arg2,$cnt
 336         mov     $arg2,$max
 337
 338         rdtsc                   # collect 1st tick
 339         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 340         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 341         clflush ($out)
 342         .byte   0xf0            # lock
 343         add     $lastdiff,($out)
 344         jmp     .Loop
 345 .align  16
 346 .Loop:  rdtsc
 347         mov     %eax,%edx
 348         sub     $lasttick,%eax
 349         mov     %edx,$lasttick
 350         mov     %eax,$lastdiff
 351         clflush ($out)
 352         .byte   0xf0            # lock
 353         add     %eax,($out)
 354         lea     4($out),$out
 355         sub     \$1,$cnt
 356         jnz     .Loop
 357
 358         mov     $max,%rax
 359         ret
 360 .size   OPENSSL_instrument_bus,.-OPENSSL_instrument_bus
 361
 362 .globl  OPENSSL_instrument_bus2
 363 .type   OPENSSL_instrument_bus2,\@abi-omnipotent
 364 .align  16
 365 OPENSSL_instrument_bus2:
 366         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 367         mov     $arg2,$cnt
 368         mov     $arg3,$max
 369         mov     $cnt,$redzone(%rsp)
 370
 371         rdtsc                   # collect 1st tick
 372         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 373         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 374
 375         clflush ($out)
 376         .byte   0xf0            # lock
 377         add     $lastdiff,($out)
 378
 379         rdtsc                   # collect 1st diff
 380         mov     %eax,%edx
 381         sub     $lasttick,%eax  # diff
 382         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 383         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 384 .Loop2:
 385         clflush ($out)
 386         .byte   0xf0            # lock
 387         add     %eax,($out)     # accumulate diff
 388
 389         sub     \$1,$max
 390         jz      .Ldone2
 391
 392         rdtsc
 393         mov     %eax,%edx
 394         sub     $lasttick,%eax  # diff
 395         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 396         cmp     $lastdiff,%eax
 397         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 398         mov     \$0,%edx
 399         setne   %dl
 400         sub     %rdx,$cnt       # conditional --$cnt
 401         lea     ($out,%rdx,4),$out      # conditional ++$out
 402         jnz     .Loop2
 403
 404 .Ldone2:
 405         mov     $redzone(%rsp),%rax
 406         sub     $cnt,%rax
 407         ret
 408 .size   OPENSSL_instrument_bus2,.-OPENSSL_instrument_bus2
 409 ___
 410 }
 411
 412 sub gen_random {
 413 my $rdop = shift;
 414 print<<___;
 415 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}
 416 .type   OPENSSL_ia32_${rdop},\@abi-omnipotent
 417 .align  16
 418 OPENSSL_ia32_${rdop}:
 419         mov     \$8,%ecx
 420 .Loop_${rdop}:
 421         ${rdop} %rax
 422         jc      .Lbreak_${rdop}
 423         loop    .Loop_${rdop}
 424 .Lbreak_${rdop}:
 425         cmp     \$0,%rax
 426         cmove   %rcx,%rax
 427         ret
 428 .size   OPENSSL_ia32_${rdop},.-OPENSSL_ia32_${rdop}
 429
 430 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 431 .type   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,\@abi-omnipotent
 432 .align  16
 433 OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes:
 434         xor     %rax, %rax      # return value
 435         cmp     \$0,$arg2
 436         je      .Ldone_${rdop}_bytes
 437
 438         mov     \$8,%r11
 439 .Loop_${rdop}_bytes:
 440         ${rdop} %r10
 441         jc      .Lbreak_${rdop}_bytes
 442         dec     %r11
 443         jnz     .Loop_${rdop}_bytes
 444         jmp     .Ldone_${rdop}_bytes
 445
 446 .align  16
 447 .Lbreak_${rdop}_bytes:
 448         cmp     \$8,$arg2
 449         jb      .Ltail_${rdop}_bytes
 450         mov     %r10,($arg1)
 451         lea     8($arg1),$arg1
 452         add     \$8,%rax
 453         sub     \$8,$arg2
 454         jz      .Ldone_${rdop}_bytes
 455         mov     \$8,%r11
 456         jmp     .Loop_${rdop}_bytes
 457
 458 .align  16
 459 .Ltail_${rdop}_bytes:
 460         mov     %r10b,($arg1)
 461         lea     1($arg1),$arg1
 462         inc     %rax
 463         shr     \$8,%r8
 464         dec     $arg2
 465         jnz     .Ltail_${rdop}_bytes
 466
 467 .Ldone_${rdop}_bytes:
 468         ret
 469 .size   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,.-OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 470 ___
 471 }
 472 gen_random("rdrand");
 473 gen_random("rdseed");
 474
 475 close STDOUT;   # flush