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