crypto/aes/asm/aesni-sha1-x86_64.pl

   1 #!/usr/bin/env perl
   2 #
   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 # ====================================================================
   9 #
  10 # June 2011
  11 #
  12 # This is AESNI-CBC+SHA1 "stitch" implementation. The idea, as spelled
  13 # in http://download.intel.com/design/intarch/papers/323686.pdf, is
  14 # that since AESNI-CBC encrypt exhibit *very* low instruction-level
  15 # parallelism, interleaving it with another algorithm would allow to
  16 # utilize processor resources better and achieve better performance.
  17 # SHA1 instruction sequences(*) are taken from sha1-x86_64.pl and
  18 # AESNI code is weaved into it. Below are performance numbers in
  19 # cycles per processed byte, less is better, for standalone AESNI-CBC
  20 # encrypt, sum of the latter and standalone SHA1, and "stitched"
  21 # subroutine:
  22 #
  23 #               AES-128-CBC     +SHA1           stitch      gain
  24 # Westmere      3.77[+5.5]      9.26            6.58        +41%
  25 # Sandy Bridge  5.05[+5.0(6.2)] 10.06(11.21)    6.09(7.05)  +65%(+59%)
  26 # Ivy Bridge    5.05[+4.6]      9.65            5.54        +74%
  27 # Bulldozer     5.77[+6.0]      11.72           6.37        +84%
  28 #
  29 #               AES-192-CBC
  30 # Westmere      4.51            10.00           6.87        +46%
  31 # Sandy Bridge  6.05            11.06(12.21)    6.11(7.20)  +81%(+70%)
  32 # Ivy Bridge    6.05            10.65           6.07        +75%
  33 # Bulldozer     6.89            12.84           6.96        +84%
  34 #
  35 #               AES-256-CBC
  36 # Westmere      5.25            10.74           7.19        +49%
  37 # Sandy Bridge  7.05            12.06(13.21)    7.12(7.68)  +69%(+72%)
  38 # Ivy Bridge    7.05            11.65           7.12        +64%
  39 # Bulldozer     8.00            13.95           8.25        +69%
  40 #
  41 # (*)   There are two code paths: SSSE3 and AVX. See sha1-568.pl for
  42 #       background information. Above numbers in parentheses are SSSE3
  43 #       results collected on AVX-capable CPU, i.e. apply on OSes that
  44 #       don't support AVX.
  45 #
  46 # Needless to mention that it makes no sense to implement "stitched"
  47 # *decrypt* subroutine. Because *both* AESNI-CBC decrypt and SHA1
  48 # fully utilize parallelism, so stitching would not give any gain
  49 # anyway. Well, there might be some, e.g. because of better cache
  50 # locality... For reference, here are performance results for
  51 # standalone AESNI-CBC decrypt:
  52 #
  53 #               AES-128-CBC     AES-192-CBC     AES-256-CBC
  54 # Westmere      1.31            1.55            1.80
  55 # Sandy Bridge  0.93            1.06            1.22
  56 # Ivy Bridge    0.92            1.06            1.21
  57 # Bulldozer     0.76            0.90            1.04
  58
  59 $flavour = shift;
  60 $output  = shift;
  61 if ($flavour =~ /\./) { $output = $flavour; undef $flavour; }
  62
  63 $win64=0; $win64=1 if ($flavour =~ /[nm]asm|mingw64/ || $output =~ /\.asm$/);
  64
  65 $0 =~ m/(.*[\/\\])[^\/\\]+$/; $dir=$1;
  66 ( $xlate="${dir}x86_64-xlate.pl" and -f $xlate ) or
  67 ( $xlate="${dir}../../perlasm/x86_64-xlate.pl" and -f $xlate) or
  68 die "can't locate x86_64-xlate.pl";
  69
  70 $avx=1 if (`$ENV{CC} -Wa,-v -c -o /dev/null -x assembler /dev/null 2>&1`
  71                 =~ /GNU assembler version ([2-9]\.[0-9]+)/ &&
  72            $1>=2.19);
  73 $avx=1 if (!$avx && $win64 && ($flavour =~ /nasm/ || $ENV{ASM} =~ /nasm/) &&
  74            `nasm -v 2>&1` =~ /NASM version ([2-9]\.[0-9]+)/ &&
  75            $1>=2.09);
  76 $avx=1 if (!$avx && $win64 && ($flavour =~ /masm/ || $ENV{ASM} =~ /ml64/) &&
  77            `ml64 2>&1` =~ /Version ([0-9]+)\./ &&
  78            $1>=10);
  79
  80 open OUT,"| \"$^X\" $xlate $flavour $output";
  81 *STDOUT=*OUT;
  82
  83 # void aesni_cbc_sha1_enc(const void *inp,
  84 #                       void *out,
  85 #                       size_t length,
  86 #                       const AES_KEY *key,
  87 #                       unsigned char *iv,
  88 #                       SHA_CTX *ctx,
  89 #                       const void *in0);
  90
  91 $code.=<<___;
  92 .text
  93 .extern OPENSSL_ia32cap_P
  94
  95 .globl  aesni_cbc_sha1_enc
  96 .type   aesni_cbc_sha1_enc,\@abi-omnipotent
  97 .align  16
  98 aesni_cbc_sha1_enc:
  99         # caller should check for SSSE3 and AES-NI bits
 100         mov     OPENSSL_ia32cap_P+0(%rip),%r10d
 101         mov     OPENSSL_ia32cap_P+4(%rip),%r11d
 102 ___
 103 $code.=<<___ if ($avx);
 104         and     \$`1<<28`,%r11d         # mask AVX bit
 105         and     \$`1<<30`,%r10d         # mask "Intel CPU" bit
 106         or      %r11d,%r10d
 107         cmp     \$`1<<28|1<<30`,%r10d
 108         je      aesni_cbc_sha1_enc_avx
 109 ___
 110 $code.=<<___;
 111         jmp     aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
 112         ret
 113 .size   aesni_cbc_sha1_enc,.-aesni_cbc_sha1_enc
 114 ___
 115
 116 my ($in0,$out,$len,$key,$ivp,$ctx,$inp)=("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx","%r8","%r9","%r10");
 117
 118 my $Xi=4;
 119 my @X=map("%xmm$_",(4..7,0..3));
 120 my @Tx=map("%xmm$_",(8..10));
 121 my @V=($A,$B,$C,$D,$E)=("%eax","%ebx","%ecx","%edx","%ebp");    # size optimization
 122 my @T=("%esi","%edi");
 123 my $j=0; my $jj=0; my $r=0; my $sn=0; my $rx=0;
 124 my $K_XX_XX="%r11";
 125 my ($iv,$in,$rndkey0)=map("%xmm$_",(11..13));
 126 my @rndkey=("%xmm14","%xmm15");
 127
 128 sub AUTOLOAD()          # thunk [simplified] 32-bit style perlasm
 129 { my $opcode = $AUTOLOAD; $opcode =~ s/.*:://;
 130   my $arg = pop;
 131     $arg = "\$$arg" if ($arg*1 eq $arg);
 132     $code .= "\t$opcode\t".join(',',$arg,reverse @_)."\n";
 133 }
 134
 135 my $_rol=sub { &rol(@_) };
 136 my $_ror=sub { &ror(@_) };
 137
 138 $code.=<<___;
 139 .type   aesni_cbc_sha1_enc_ssse3,\@function,6
 140 .align  16
 141 aesni_cbc_sha1_enc_ssse3:
 142         mov     `($win64?56:8)`(%rsp),$inp      # load 7th argument
 143         #shr    \$6,$len                        # debugging artefact
 144         #jz     .Lepilogue_ssse3                # debugging artefact
 145         push    %rbx
 146         push    %rbp
 147         push    %r12
 148         push    %r13
 149         push    %r14
 150         push    %r15
 151         lea     `-104-($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsp
 152         #mov    $in0,$inp                       # debugging artefact
 153         #lea    64(%rsp),$ctx                   # debugging artefact
 154 ___
 155 $code.=<<___ if ($win64);
 156         movaps  %xmm6,96+0(%rsp)
 157         movaps  %xmm7,96+16(%rsp)
 158         movaps  %xmm8,96+32(%rsp)
 159         movaps  %xmm9,96+48(%rsp)
 160         movaps  %xmm10,96+64(%rsp)
 161         movaps  %xmm11,96+80(%rsp)
 162         movaps  %xmm12,96+96(%rsp)
 163         movaps  %xmm13,96+112(%rsp)
 164         movaps  %xmm14,96+128(%rsp)
 165         movaps  %xmm15,96+144(%rsp)
 166 .Lprologue_ssse3:
 167 ___
 168 $code.=<<___;
 169         mov     $in0,%r12                       # reassign arguments
 170         mov     $out,%r13
 171         mov     $len,%r14
 172         mov     $key,%r15
 173         movdqu  ($ivp),$iv                      # load IV
 174         mov     $ivp,88(%rsp)                   # save $ivp
 175 ___
 176 my ($in0,$out,$len,$key)=map("%r$_",(12..15));  # reassign arguments
 177 my $rounds="${ivp}d";
 178 $code.=<<___;
 179         shl     \$6,$len
 180         sub     $in0,$out
 181         mov     240($key),$rounds
 182         add     $inp,$len               # end of input
 183
 184         lea     K_XX_XX(%rip),$K_XX_XX
 185         mov     0($ctx),$A              # load context
 186         mov     4($ctx),$B
 187         mov     8($ctx),$C
 188         mov     12($ctx),$D
 189         mov     $B,@T[0]                # magic seed
 190         mov     16($ctx),$E
 191         mov     $C,@T[1]
 192         xor     $D,@T[1]
 193         and     @T[1],@T[0]
 194
 195         movdqa  64($K_XX_XX),@X[2]      # pbswap mask
 196         movdqa  0($K_XX_XX),@Tx[1]      # K_00_19
 197         movdqu  0($inp),@X[-4&7]        # load input to %xmm[0-3]
 198         movdqu  16($inp),@X[-3&7]
 199         movdqu  32($inp),@X[-2&7]
 200         movdqu  48($inp),@X[-1&7]
 201         pshufb  @X[2],@X[-4&7]          # byte swap
 202         add     \$64,$inp
 203         pshufb  @X[2],@X[-3&7]
 204         pshufb  @X[2],@X[-2&7]
 205         pshufb  @X[2],@X[-1&7]
 206         paddd   @Tx[1],@X[-4&7]         # add K_00_19
 207         paddd   @Tx[1],@X[-3&7]
 208         paddd   @Tx[1],@X[-2&7]
 209         movdqa  @X[-4&7],0(%rsp)        # X[]+K xfer to IALU
 210         psubd   @Tx[1],@X[-4&7]         # restore X[]
 211         movdqa  @X[-3&7],16(%rsp)
 212         psubd   @Tx[1],@X[-3&7]
 213         movdqa  @X[-2&7],32(%rsp)
 214         psubd   @Tx[1],@X[-2&7]
 215         movups  ($key),$rndkey0         # $key[0]
 216         movups  16($key),$rndkey[0]     # forward reference
 217         jmp     .Loop_ssse3
 218 ___
 219
 220 my $aesenc=sub {
 221   use integer;
 222   my ($n,$k)=($r/10,$r%10);
 223     if ($k==0) {
 224       $code.=<<___;
 225         movups          `16*$n`($in0),$in               # load input
 226         xorps           $rndkey0,$in
 227 ___
 228       $code.=<<___ if ($n);
 229         movups          $iv,`16*($n-1)`($out,$in0)      # write output
 230 ___
 231       $code.=<<___;
 232         xorps           $in,$iv
 233         aesenc          $rndkey[0],$iv
 234         movups          `32+16*$k`($key),$rndkey[1]
 235 ___
 236     } elsif ($k==9) {
 237       $sn++;
 238       $code.=<<___;
 239         cmp             \$11,$rounds
 240         jb              .Laesenclast$sn
 241         movups          `32+16*($k+0)`($key),$rndkey[1]
 242         aesenc          $rndkey[0],$iv
 243         movups          `32+16*($k+1)`($key),$rndkey[0]
 244         aesenc          $rndkey[1],$iv
 245         je              .Laesenclast$sn
 246         movups          `32+16*($k+2)`($key),$rndkey[1]
 247         aesenc          $rndkey[0],$iv
 248         movups          `32+16*($k+3)`($key),$rndkey[0]
 249         aesenc          $rndkey[1],$iv
 250 .Laesenclast$sn:
 251         aesenclast      $rndkey[0],$iv
 252         movups          16($key),$rndkey[1]             # forward reference
 253 ___
 254     } else {
 255       $code.=<<___;
 256         aesenc          $rndkey[0],$iv
 257         movups          `32+16*$k`($key),$rndkey[1]
 258 ___
 259     }
 260     $r++;       unshift(@rndkey,pop(@rndkey));
 261 };
 262
 263 sub Xupdate_ssse3_16_31()               # recall that $Xi starts wtih 4
 264 { use integer;
 265   my $body = shift;
 266   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 40 instructions
 267   my ($a,$b,$c,$d,$e);
 268
 269         &movdqa (@X[0],@X[-3&7]);
 270          eval(shift(@insns));
 271          eval(shift(@insns));
 272         &movdqa (@Tx[0],@X[-1&7]);
 273         &palignr(@X[0],@X[-4&7],8);     # compose "X[-14]" in "X[0]"
 274          eval(shift(@insns));
 275          eval(shift(@insns));
 276
 277           &paddd        (@Tx[1],@X[-1&7]);
 278          eval(shift(@insns));
 279          eval(shift(@insns));
 280         &psrldq (@Tx[0],4);             # "X[-3]", 3 dwords
 281          eval(shift(@insns));
 282          eval(shift(@insns));
 283         &pxor   (@X[0],@X[-4&7]);       # "X[0]"^="X[-16]"
 284          eval(shift(@insns));
 285          eval(shift(@insns));
 286
 287         &pxor   (@Tx[0],@X[-2&7]);      # "X[-3]"^"X[-8]"
 288          eval(shift(@insns));
 289          eval(shift(@insns));
 290          eval(shift(@insns));
 291          eval(shift(@insns));
 292
 293         &pxor   (@X[0],@Tx[0]);         # "X[0]"^="X[-3]"^"X[-8]"
 294          eval(shift(@insns));
 295          eval(shift(@insns));
 296           &movdqa       (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer to IALU
 297          eval(shift(@insns));
 298          eval(shift(@insns));
 299
 300         &movdqa (@Tx[2],@X[0]);
 301         &movdqa (@Tx[0],@X[0]);
 302          eval(shift(@insns));
 303          eval(shift(@insns));
 304          eval(shift(@insns));
 305          eval(shift(@insns));
 306
 307         &pslldq (@Tx[2],12);            # "X[0]"<<96, extract one dword
 308         &paddd  (@X[0],@X[0]);
 309          eval(shift(@insns));
 310          eval(shift(@insns));
 311          eval(shift(@insns));
 312          eval(shift(@insns));
 313
 314         &psrld  (@Tx[0],31);
 315          eval(shift(@insns));
 316          eval(shift(@insns));
 317         &movdqa (@Tx[1],@Tx[2]);
 318          eval(shift(@insns));
 319          eval(shift(@insns));
 320
 321         &psrld  (@Tx[2],30);
 322         &por    (@X[0],@Tx[0]);         # "X[0]"<<<=1
 323          eval(shift(@insns));
 324          eval(shift(@insns));
 325          eval(shift(@insns));
 326          eval(shift(@insns));
 327
 328         &pslld  (@Tx[1],2);
 329         &pxor   (@X[0],@Tx[2]);
 330          eval(shift(@insns));
 331          eval(shift(@insns));
 332           &movdqa       (@Tx[2],eval(16*(($Xi)/5))."($K_XX_XX)");       # K_XX_XX
 333          eval(shift(@insns));
 334          eval(shift(@insns));
 335
 336         &pxor   (@X[0],@Tx[1]);         # "X[0]"^=("X[0]">>96)<<<2
 337
 338          foreach (@insns) { eval; }     # remaining instructions [if any]
 339
 340   $Xi++;        push(@X,shift(@X));     # "rotate" X[]
 341                 push(@Tx,shift(@Tx));
 342 }
 343
 344 sub Xupdate_ssse3_32_79()
 345 { use integer;
 346   my $body = shift;
 347   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 to 48 instructions
 348   my ($a,$b,$c,$d,$e);
 349
 350         &movdqa (@Tx[0],@X[-1&7])       if ($Xi==8);
 351          eval(shift(@insns));           # body_20_39
 352         &pxor   (@X[0],@X[-4&7]);       # "X[0]"="X[-32]"^"X[-16]"
 353         &palignr(@Tx[0],@X[-2&7],8);    # compose "X[-6]"
 354          eval(shift(@insns));
 355          eval(shift(@insns));
 356          eval(shift(@insns));           # rol
 357
 358         &pxor   (@X[0],@X[-7&7]);       # "X[0]"^="X[-28]"
 359          eval(shift(@insns));
 360          eval(shift(@insns))    if (@insns[0] !~ /&ro[rl]/);
 361         if ($Xi%5) {
 362           &movdqa       (@Tx[2],@Tx[1]);# "perpetuate" K_XX_XX...
 363         } else {                        # ... or load next one
 364           &movdqa       (@Tx[2],eval(16*($Xi/5))."($K_XX_XX)");
 365         }
 366           &paddd        (@Tx[1],@X[-1&7]);
 367          eval(shift(@insns));           # ror
 368          eval(shift(@insns));
 369
 370         &pxor   (@X[0],@Tx[0]);         # "X[0]"^="X[-6]"
 371          eval(shift(@insns));           # body_20_39
 372          eval(shift(@insns));
 373          eval(shift(@insns));
 374          eval(shift(@insns));           # rol
 375
 376         &movdqa (@Tx[0],@X[0]);
 377           &movdqa       (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer to IALU
 378          eval(shift(@insns));
 379          eval(shift(@insns));
 380          eval(shift(@insns));           # ror
 381          eval(shift(@insns));
 382
 383         &pslld  (@X[0],2);
 384          eval(shift(@insns));           # body_20_39
 385          eval(shift(@insns));
 386         &psrld  (@Tx[0],30);
 387          eval(shift(@insns));
 388          eval(shift(@insns));           # rol
 389          eval(shift(@insns));
 390          eval(shift(@insns));
 391          eval(shift(@insns));           # ror
 392          eval(shift(@insns));
 393
 394         &por    (@X[0],@Tx[0]);         # "X[0]"<<<=2
 395          eval(shift(@insns));           # body_20_39
 396          eval(shift(@insns));
 397           &movdqa       (@Tx[1],@X[0])  if ($Xi<19);
 398          eval(shift(@insns));
 399          eval(shift(@insns));           # rol
 400          eval(shift(@insns));
 401          eval(shift(@insns));
 402          eval(shift(@insns));           # rol
 403          eval(shift(@insns));
 404
 405          foreach (@insns) { eval; }     # remaining instructions
 406
 407   $Xi++;        push(@X,shift(@X));     # "rotate" X[]
 408                 push(@Tx,shift(@Tx));
 409 }
 410
 411 sub Xuplast_ssse3_80()
 412 { use integer;
 413   my $body = shift;
 414   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
 415   my ($a,$b,$c,$d,$e);
 416
 417          eval(shift(@insns));
 418           &paddd        (@Tx[1],@X[-1&7]);
 419          eval(shift(@insns));
 420          eval(shift(@insns));
 421          eval(shift(@insns));
 422          eval(shift(@insns));
 423
 424           &movdqa       (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer IALU
 425
 426          foreach (@insns) { eval; }             # remaining instructions
 427
 428         &cmp    ($inp,$len);
 429         &je     (".Ldone_ssse3");
 430
 431         unshift(@Tx,pop(@Tx));
 432
 433         &movdqa (@X[2],"64($K_XX_XX)");         # pbswap mask
 434         &movdqa (@Tx[1],"0($K_XX_XX)");         # K_00_19
 435         &movdqu (@X[-4&7],"0($inp)");           # load input
 436         &movdqu (@X[-3&7],"16($inp)");
 437         &movdqu (@X[-2&7],"32($inp)");
 438         &movdqu (@X[-1&7],"48($inp)");
 439         &pshufb (@X[-4&7],@X[2]);               # byte swap
 440         &add    ($inp,64);
 441
 442   $Xi=0;
 443 }
 444
 445 sub Xloop_ssse3()
 446 { use integer;
 447   my $body = shift;
 448   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
 449   my ($a,$b,$c,$d,$e);
 450
 451          eval(shift(@insns));
 452          eval(shift(@insns));
 453         &pshufb (@X[($Xi-3)&7],@X[2]);
 454          eval(shift(@insns));
 455          eval(shift(@insns));
 456         &paddd  (@X[($Xi-4)&7],@Tx[1]);
 457          eval(shift(@insns));
 458          eval(shift(@insns));
 459          eval(shift(@insns));
 460          eval(shift(@insns));
 461         &movdqa (eval(16*$Xi)."(%rsp)",@X[($Xi-4)&7]);  # X[]+K xfer to IALU
 462          eval(shift(@insns));
 463          eval(shift(@insns));
 464         &psubd  (@X[($Xi-4)&7],@Tx[1]);
 465
 466         foreach (@insns) { eval; }
 467   $Xi++;
 468 }
 469
 470 sub Xtail_ssse3()
 471 { use integer;
 472   my $body = shift;
 473   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
 474   my ($a,$b,$c,$d,$e);
 475
 476         foreach (@insns) { eval; }
 477 }
 478
 479 sub body_00_19 () {     # ((c^d)&b)^d
 480   # on start @T[0]=(c^d)&b
 481   return &body_20_39() if ($rx==19); $rx++;
 482
 483   use integer;
 484   my ($k,$n);
 485   my @r=(
 486         '($a,$b,$c,$d,$e)=@V;'.
 487         '&$_ror ($b,$j?7:2);',  # $b>>>2
 488         '&xor   (@T[0],$d);',
 489         '&mov   (@T[1],$a);',   # $b for next round
 490
 491         '&add   ($e,eval(4*($j&15))."(%rsp)");',# X[]+K xfer
 492         '&xor   ($b,$c);',      # $c^$d for next round
 493
 494         '&$_rol ($a,5);',
 495         '&add   ($e,@T[0]);',
 496         '&and   (@T[1],$b);',   # ($b&($c^$d)) for next round
 497
 498         '&xor   ($b,$c);',      # restore $b
 499         '&add   ($e,$a);'       .'$j++; unshift(@V,pop(@V)); unshift(@T,pop(@T));'
 500         );
 501         $n = scalar(@r);
 502         $k = (($jj+1)*12/20)*20*$n/12;  # 12 aesencs per these 20 rounds
 503         @r[$k%$n].='&$aesenc();'        if ($jj==$k/$n);
 504         $jj++;
 505     return @r;
 506 }
 507
 508 sub body_20_39 () {     # b^d^c
 509   # on entry @T[0]=b^d
 510   return &body_40_59() if ($rx==39); $rx++;
 511
 512   use integer;
 513   my ($k,$n);
 514   my @r=(
 515         '($a,$b,$c,$d,$e)=@V;'.
 516         '&add   ($e,eval(4*($j&15))."(%rsp)");',# X[]+K xfer
 517         '&xor   (@T[0],$d)      if($j==19);'.
 518         '&xor   (@T[0],$c)      if($j> 19);',   # ($b^$d^$c)
 519         '&mov   (@T[1],$a);',   # $b for next round
 520
 521         '&$_rol ($a,5);',
 522         '&add   ($e,@T[0]);',
 523         '&xor   (@T[1],$c)      if ($j< 79);',  # $b^$d for next round
 524
 525         '&$_ror ($b,7);',       # $b>>>2
 526         '&add   ($e,$a);'       .'$j++; unshift(@V,pop(@V)); unshift(@T,pop(@T));'
 527         );
 528         $n = scalar(@r);
 529         $k = (($jj+1)*8/20)*20*$n/8;    # 8 aesencs per these 20 rounds
 530         @r[$k%$n].='&$aesenc();'        if ($jj==$k/$n && $rx!=20);
 531         $jj++;
 532     return @r;
 533 }
 534
 535 sub body_40_59 () {     # ((b^c)&(c^d))^c
 536   # on entry @T[0]=(b^c), (c^=d)
 537   $rx++;
 538
 539   use integer;
 540   my ($k,$n);
 541   my @r=(
 542         '($a,$b,$c,$d,$e)=@V;'.
 543         '&add   ($e,eval(4*($j&15))."(%rsp)");',# X[]+K xfer
 544         '&and   (@T[0],$c)      if ($j>=40);',  # (b^c)&(c^d)
 545         '&xor   ($c,$d)         if ($j>=40);',  # restore $c
 546
 547         '&$_ror ($b,7);',       # $b>>>2
 548         '&mov   (@T[1],$a);',   # $b for next round
 549         '&xor   (@T[0],$c);',
 550
 551         '&$_rol ($a,5);',
 552         '&add   ($e,@T[0]);',
 553         '&xor   (@T[1],$c)      if ($j==59);'.
 554         '&xor   (@T[1],$b)      if ($j< 59);',  # b^c for next round
 555
 556         '&xor   ($b,$c)         if ($j< 59);',  # c^d for next round
 557         '&add   ($e,$a);'       .'$j++; unshift(@V,pop(@V)); unshift(@T,pop(@T));'
 558         );
 559         $n = scalar(@r);
 560         $k=(($jj+1)*12/20)*20*$n/12;    # 12 aesencs per these 20 rounds
 561         @r[$k%$n].='&$aesenc();'        if ($jj==$k/$n && $rx!=40);
 562         $jj++;
 563     return @r;
 564 }
 565 $code.=<<___;
 566 .align  16
 567 .Loop_ssse3:
 568 ___
 569         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19);
 570         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19);
 571         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19);
 572         &Xupdate_ssse3_16_31(\&body_00_19);
 573         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_00_19);
 574         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
 575         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
 576         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
 577         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
 578         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
 579         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
 580         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
 581         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
 582         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
 583         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_40_59);
 584         &Xupdate_ssse3_32_79(\&body_20_39);
 585         &Xuplast_ssse3_80(\&body_20_39);        # can jump to "done"
 586
 587                                 $saved_j=$j; @saved_V=@V;
 588                                 $saved_r=$r; @saved_rndkey=@rndkey;
 589
 590         &Xloop_ssse3(\&body_20_39);
 591         &Xloop_ssse3(\&body_20_39);
 592         &Xloop_ssse3(\&body_20_39);
 593
 594 $code.=<<___;
 595         movups  $iv,48($out,$in0)               # write output
 596         lea     64($in0),$in0
 597
 598         add     0($ctx),$A                      # update context
 599         add     4($ctx),@T[0]
 600         add     8($ctx),$C
 601         add     12($ctx),$D
 602         mov     $A,0($ctx)
 603         add     16($ctx),$E
 604         mov     @T[0],4($ctx)
 605         mov     @T[0],$B                        # magic seed
 606         mov     $C,8($ctx)
 607         mov     $C,@T[1]
 608         mov     $D,12($ctx)
 609         xor     $D,@T[1]
 610         mov     $E,16($ctx)
 611         and     @T[1],@T[0]
 612         jmp     .Loop_ssse3
 613
 614 .align  16
 615 .Ldone_ssse3:
 616 ___
 617                                 $jj=$j=$saved_j; @V=@saved_V;
 618                                 $r=$saved_r;     @rndkey=@saved_rndkey;
 619
 620         &Xtail_ssse3(\&body_20_39);
 621         &Xtail_ssse3(\&body_20_39);
 622         &Xtail_ssse3(\&body_20_39);
 623
 624 $code.=<<___;
 625         movups  $iv,48($out,$in0)               # write output
 626         mov     88(%rsp),$ivp                   # restore $ivp
 627
 628         add     0($ctx),$A                      # update context
 629         add     4($ctx),@T[0]
 630         add     8($ctx),$C
 631         mov     $A,0($ctx)
 632         add     12($ctx),$D
 633         mov     @T[0],4($ctx)
 634         add     16($ctx),$E
 635         mov     $C,8($ctx)
 636         mov     $D,12($ctx)
 637         mov     $E,16($ctx)
 638         movups  $iv,($ivp)                      # write IV
 639 ___
 640 $code.=<<___ if ($win64);
 641         movaps  96+0(%rsp),%xmm6
 642         movaps  96+16(%rsp),%xmm7
 643         movaps  96+32(%rsp),%xmm8
 644         movaps  96+48(%rsp),%xmm9
 645         movaps  96+64(%rsp),%xmm10
 646         movaps  96+80(%rsp),%xmm11
 647         movaps  96+96(%rsp),%xmm12
 648         movaps  96+112(%rsp),%xmm13
 649         movaps  96+128(%rsp),%xmm14
 650         movaps  96+144(%rsp),%xmm15
 651 ___
 652 $code.=<<___;
 653         lea     `104+($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsi
 654         mov     0(%rsi),%r15
 655         mov     8(%rsi),%r14
 656         mov     16(%rsi),%r13
 657         mov     24(%rsi),%r12
 658         mov     32(%rsi),%rbp
 659         mov     40(%rsi),%rbx
 660         lea     48(%rsi),%rsp
 661 .Lepilogue_ssse3:
 662         ret
 663 .size   aesni_cbc_sha1_enc_ssse3,.-aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
 664 ___
 665
 666 $j=$jj=$r=$sn=$rx=0;
 667
 668 if ($avx) {
 669 my ($in0,$out,$len,$key,$ivp,$ctx,$inp)=("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx","%r8","%r9","%r10");
 670
 671 my $Xi=4;
 672 my @X=map("%xmm$_",(4..7,0..3));
 673 my @Tx=map("%xmm$_",(8..10));
 674 my $Kx=$rndkey0;
 675 my @V=($A,$B,$C,$D,$E)=("%eax","%ebx","%ecx","%edx","%ebp");    # size optimization
 676 my @T=("%esi","%edi");
 677
 678 my $_rol=sub { &shld(@_[0],@_) };
 679 my $_ror=sub { &shrd(@_[0],@_) };
 680
 681 $code.=<<___;
 682 .type   aesni_cbc_sha1_enc_avx,\@function,6
 683 .align  16
 684 aesni_cbc_sha1_enc_avx:
 685         mov     `($win64?56:8)`(%rsp),$inp      # load 7th argument
 686         #shr    \$6,$len                        # debugging artefact
 687         #jz     .Lepilogue_avx                  # debugging artefact
 688         push    %rbx
 689         push    %rbp
 690         push    %r12
 691         push    %r13
 692         push    %r14
 693         push    %r15
 694         lea     `-104-($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsp
 695         #mov    $in0,$inp                       # debugging artefact
 696         #lea    64(%rsp),$ctx                   # debugging artefact
 697 ___
 698 $code.=<<___ if ($win64);
 699         movaps  %xmm6,96+0(%rsp)
 700         movaps  %xmm7,96+16(%rsp)
 701         movaps  %xmm8,96+32(%rsp)
 702         movaps  %xmm9,96+48(%rsp)
 703         movaps  %xmm10,96+64(%rsp)
 704         movaps  %xmm11,96+80(%rsp)
 705         movaps  %xmm12,96+96(%rsp)
 706         movaps  %xmm13,96+112(%rsp)
 707         movaps  %xmm14,96+128(%rsp)
 708         movaps  %xmm15,96+144(%rsp)
 709 .Lprologue_avx:
 710 ___
 711 $code.=<<___;
 712         vzeroall
 713         mov     $in0,%r12                       # reassign arguments
 714         mov     $out,%r13
 715         mov     $len,%r14
 716         mov     $key,%r15
 717         vmovdqu ($ivp),$iv                      # load IV
 718         mov     $ivp,88(%rsp)                   # save $ivp
 719 ___
 720 my ($in0,$out,$len,$key)=map("%r$_",(12..15));  # reassign arguments
 721 my $rounds="${ivp}d";
 722 $code.=<<___;
 723         shl     \$6,$len
 724         sub     $in0,$out
 725         mov     240($key),$rounds
 726         add     \$112,$key              # size optimization
 727         add     $inp,$len               # end of input
 728
 729         lea     K_XX_XX(%rip),$K_XX_XX
 730         mov     0($ctx),$A              # load context
 731         mov     4($ctx),$B
 732         mov     8($ctx),$C
 733         mov     12($ctx),$D
 734         mov     $B,@T[0]                # magic seed
 735         mov     16($ctx),$E
 736         mov     $C,@T[1]
 737         xor     $D,@T[1]
 738         and     @T[1],@T[0]
 739
 740         vmovdqa 64($K_XX_XX),@X[2]      # pbswap mask
 741         vmovdqa 0($K_XX_XX),$Kx         # K_00_19
 742         vmovdqu 0($inp),@X[-4&7]        # load input to %xmm[0-3]
 743         vmovdqu 16($inp),@X[-3&7]
 744         vmovdqu 32($inp),@X[-2&7]
 745         vmovdqu 48($inp),@X[-1&7]
 746         vpshufb @X[2],@X[-4&7],@X[-4&7] # byte swap
 747         add     \$64,$inp
 748         vpshufb @X[2],@X[-3&7],@X[-3&7]
 749         vpshufb @X[2],@X[-2&7],@X[-2&7]
 750         vpshufb @X[2],@X[-1&7],@X[-1&7]
 751         vpaddd  $Kx,@X[-4&7],@X[0]      # add K_00_19
 752         vpaddd  $Kx,@X[-3&7],@X[1]
 753         vpaddd  $Kx,@X[-2&7],@X[2]
 754         vmovdqa @X[0],0(%rsp)           # X[]+K xfer to IALU
 755         vmovdqa @X[1],16(%rsp)
 756         vmovdqa @X[2],32(%rsp)
 757         vmovups -112($key),$rndkey[1]   # $key[0]
 758         vmovups 16-112($key),$rndkey[0] # forward reference
 759         jmp     .Loop_avx
 760 ___
 761
 762 my $aesenc=sub {
 763   use integer;
 764   my ($n,$k)=($r/10,$r%10);
 765     if ($k==0) {
 766       $code.=<<___;
 767         vmovups         `16*$n`($in0),$in               # load input
 768         vxorps          $rndkey[1],$in,$in
 769 ___
 770       $code.=<<___ if ($n);
 771         vmovups         $iv,`16*($n-1)`($out,$in0)      # write output
 772 ___
 773       $code.=<<___;
 774         vxorps          $in,$iv,$iv
 775         vaesenc         $rndkey[0],$iv,$iv
 776         vmovups         `32+16*$k-112`($key),$rndkey[1]
 777 ___
 778     } elsif ($k==9) {
 779       $sn++;
 780       $code.=<<___;
 781         cmp             \$11,$rounds
 782         jb              .Lvaesenclast$sn
 783         vaesenc         $rndkey[0],$iv,$iv
 784         vmovups         `32+16*($k+0)-112`($key),$rndkey[1]
 785         vaesenc         $rndkey[1],$iv,$iv
 786         vmovups         `32+16*($k+1)-112`($key),$rndkey[0]
 787         je              .Lvaesenclast$sn
 788         vaesenc         $rndkey[0],$iv,$iv
 789         vmovups         `32+16*($k+2)-112`($key),$rndkey[1]
 790         vaesenc         $rndkey[1],$iv,$iv
 791         vmovups         `32+16*($k+3)-112`($key),$rndkey[0]
 792 .Lvaesenclast$sn:
 793         vaesenclast     $rndkey[0],$iv,$iv
 794         vmovups         -112($key),$rndkey[0]
 795         vmovups         16-112($key),$rndkey[1]         # forward reference
 796 ___
 797     } else {
 798       $code.=<<___;
 799         vaesenc         $rndkey[0],$iv,$iv
 800         vmovups         `32+16*$k-112`($key),$rndkey[1]
 801 ___
 802     }
 803     $r++;       unshift(@rndkey,pop(@rndkey));
 804 };
 805
 806 sub Xupdate_avx_16_31()         # recall that $Xi starts wtih 4
 807 { use integer;
 808   my $body = shift;
 809   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 40 instructions
 810   my ($a,$b,$c,$d,$e);
 811
 812          eval(shift(@insns));
 813          eval(shift(@insns));
 814         &vpalignr(@X[0],@X[-3&7],@X[-4&7],8);   # compose "X[-14]" in "X[0]"
 815          eval(shift(@insns));
 816          eval(shift(@insns));
 817
 818           &vpaddd       (@Tx[1],$Kx,@X[-1&7]);
 819          eval(shift(@insns));
 820          eval(shift(@insns));
 821         &vpsrldq(@Tx[0],@X[-1&7],4);            # "X[-3]", 3 dwords
 822          eval(shift(@insns));
 823          eval(shift(@insns));
 824         &vpxor  (@X[0],@X[0],@X[-4&7]);         # "X[0]"^="X[-16]"
 825          eval(shift(@insns));
 826          eval(shift(@insns));
 827
 828         &vpxor  (@Tx[0],@Tx[0],@X[-2&7]);       # "X[-3]"^"X[-8]"
 829          eval(shift(@insns));
 830          eval(shift(@insns));
 831          eval(shift(@insns));
 832          eval(shift(@insns));
 833
 834         &vpxor  (@X[0],@X[0],@Tx[0]);           # "X[0]"^="X[-3]"^"X[-8]"
 835          eval(shift(@insns));
 836          eval(shift(@insns));
 837           &vmovdqa      (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer to IALU
 838          eval(shift(@insns));
 839          eval(shift(@insns));
 840
 841         &vpsrld (@Tx[0],@X[0],31);
 842          eval(shift(@insns));
 843          eval(shift(@insns));
 844          eval(shift(@insns));
 845          eval(shift(@insns));
 846
 847         &vpslldq(@Tx[2],@X[0],12);              # "X[0]"<<96, extract one dword
 848         &vpaddd (@X[0],@X[0],@X[0]);
 849          eval(shift(@insns));
 850          eval(shift(@insns));
 851          eval(shift(@insns));
 852          eval(shift(@insns));
 853
 854         &vpsrld (@Tx[1],@Tx[2],30);
 855         &vpor   (@X[0],@X[0],@Tx[0]);           # "X[0]"<<<=1
 856          eval(shift(@insns));
 857          eval(shift(@insns));
 858          eval(shift(@insns));
 859          eval(shift(@insns));
 860
 861         &vpslld (@Tx[2],@Tx[2],2);
 862         &vpxor  (@X[0],@X[0],@Tx[1]);
 863          eval(shift(@insns));
 864          eval(shift(@insns));
 865          eval(shift(@insns));
 866          eval(shift(@insns));
 867
 868         &vpxor  (@X[0],@X[0],@Tx[2]);           # "X[0]"^=("X[0]">>96)<<<2
 869          eval(shift(@insns));
 870          eval(shift(@insns));
 871           &vmovdqa      ($Kx,eval(16*(($Xi)/5))."($K_XX_XX)")   if ($Xi%5==0);  # K_XX_XX
 872          eval(shift(@insns));
 873          eval(shift(@insns));
 874
 875
 876          foreach (@insns) { eval; }     # remaining instructions [if any]
 877
 878   $Xi++;        push(@X,shift(@X));     # "rotate" X[]
 879 }
 880
 881 sub Xupdate_avx_32_79()
 882 { use integer;
 883   my $body = shift;
 884   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 to 48 instructions
 885   my ($a,$b,$c,$d,$e);
 886
 887         &vpalignr(@Tx[0],@X[-1&7],@X[-2&7],8);  # compose "X[-6]"
 888         &vpxor  (@X[0],@X[0],@X[-4&7]);         # "X[0]"="X[-32]"^"X[-16]"
 889          eval(shift(@insns));           # body_20_39
 890          eval(shift(@insns));
 891          eval(shift(@insns));
 892          eval(shift(@insns));           # rol
 893
 894         &vpxor  (@X[0],@X[0],@X[-7&7]);         # "X[0]"^="X[-28]"
 895          eval(shift(@insns));
 896          eval(shift(@insns))    if (@insns[0] !~ /&ro[rl]/);
 897           &vpaddd       (@Tx[1],$Kx,@X[-1&7]);
 898           &vmovdqa      ($Kx,eval(16*($Xi/5))."($K_XX_XX)")     if ($Xi%5==0);
 899          eval(shift(@insns));           # ror
 900          eval(shift(@insns));
 901
 902         &vpxor  (@X[0],@X[0],@Tx[0]);           # "X[0]"^="X[-6]"
 903          eval(shift(@insns));           # body_20_39
 904          eval(shift(@insns));
 905          eval(shift(@insns));
 906          eval(shift(@insns));           # rol
 907
 908         &vpsrld (@Tx[0],@X[0],30);
 909           &vmovdqa      (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer to IALU
 910          eval(shift(@insns));
 911          eval(shift(@insns));
 912          eval(shift(@insns));           # ror
 913          eval(shift(@insns));
 914
 915         &vpslld (@X[0],@X[0],2);
 916          eval(shift(@insns));           # body_20_39
 917          eval(shift(@insns));
 918          eval(shift(@insns));
 919          eval(shift(@insns));           # rol
 920          eval(shift(@insns));
 921          eval(shift(@insns));
 922          eval(shift(@insns));           # ror
 923          eval(shift(@insns));
 924
 925         &vpor   (@X[0],@X[0],@Tx[0]);           # "X[0]"<<<=2
 926          eval(shift(@insns));           # body_20_39
 927          eval(shift(@insns));
 928          eval(shift(@insns));
 929          eval(shift(@insns));           # rol
 930          eval(shift(@insns));
 931          eval(shift(@insns));
 932          eval(shift(@insns));           # rol
 933          eval(shift(@insns));
 934
 935          foreach (@insns) { eval; }     # remaining instructions
 936
 937   $Xi++;        push(@X,shift(@X));     # "rotate" X[]
 938 }
 939
 940 sub Xuplast_avx_80()
 941 { use integer;
 942   my $body = shift;
 943   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
 944   my ($a,$b,$c,$d,$e);
 945
 946          eval(shift(@insns));
 947           &vpaddd       (@Tx[1],$Kx,@X[-1&7]);
 948          eval(shift(@insns));
 949          eval(shift(@insns));
 950          eval(shift(@insns));
 951          eval(shift(@insns));
 952
 953           &vmovdqa      (eval(16*(($Xi-1)&3))."(%rsp)",@Tx[1]); # X[]+K xfer IALU
 954
 955          foreach (@insns) { eval; }             # remaining instructions
 956
 957         &cmp    ($inp,$len);
 958         &je     (".Ldone_avx");
 959
 960         unshift(@Tx,pop(@Tx));
 961
 962         &vmovdqa(@X[2],"64($K_XX_XX)");         # pbswap mask
 963         &vmovdqa($Kx,"0($K_XX_XX)");            # K_00_19
 964         &vmovdqu(@X[-4&7],"0($inp)");           # load input
 965         &vmovdqu(@X[-3&7],"16($inp)");
 966         &vmovdqu(@X[-2&7],"32($inp)");
 967         &vmovdqu(@X[-1&7],"48($inp)");
 968         &vpshufb(@X[-4&7],@X[-4&7],@X[2]);      # byte swap
 969         &add    ($inp,64);
 970
 971   $Xi=0;
 972 }
 973
 974 sub Xloop_avx()
 975 { use integer;
 976   my $body = shift;
 977   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
 978   my ($a,$b,$c,$d,$e);
 979
 980          eval(shift(@insns));
 981          eval(shift(@insns));
 982         &vpshufb(@X[($Xi-3)&7],@X[($Xi-3)&7],@X[2]);
 983          eval(shift(@insns));
 984          eval(shift(@insns));
 985         &vpaddd (@X[$Xi&7],@X[($Xi-4)&7],$Kx);
 986          eval(shift(@insns));
 987          eval(shift(@insns));
 988          eval(shift(@insns));
 989          eval(shift(@insns));
 990         &vmovdqa(eval(16*$Xi)."(%rsp)",@X[$Xi&7]);      # X[]+K xfer to IALU
 991          eval(shift(@insns));
 992          eval(shift(@insns));
 993
 994         foreach (@insns) { eval; }
 995   $Xi++;
 996 }
 997
 998 sub Xtail_avx()
 999 { use integer;
1000   my $body = shift;
1001   my @insns = (&$body,&$body,&$body,&$body);    # 32 instructions
1002   my ($a,$b,$c,$d,$e);
1003
1004         foreach (@insns) { eval; }
1005 }
1006
1007 $code.=<<___;
1008 .align  16
1009 .Loop_avx:
1010 ___
1011         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19);
1012         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19);
1013         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19);
1014         &Xupdate_avx_16_31(\&body_00_19);
1015         &Xupdate_avx_32_79(\&body_00_19);
1016         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1017         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1018         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1019         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1020         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1021         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1022         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1023         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1024         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1025         &Xupdate_avx_32_79(\&body_40_59);
1026         &Xupdate_avx_32_79(\&body_20_39);
1027         &Xuplast_avx_80(\&body_20_39);  # can jump to "done"
1028
1029                                 $saved_j=$j; @saved_V=@V;
1030                                 $saved_r=$r; @saved_rndkey=@rndkey;
1031
1032         &Xloop_avx(\&body_20_39);
1033         &Xloop_avx(\&body_20_39);
1034         &Xloop_avx(\&body_20_39);
1035
1036 $code.=<<___;
1037         vmovups $iv,48($out,$in0)               # write output
1038         lea     64($in0),$in0
1039
1040         add     0($ctx),$A                      # update context
1041         add     4($ctx),@T[0]
1042         add     8($ctx),$C
1043         add     12($ctx),$D
1044         mov     $A,0($ctx)
1045         add     16($ctx),$E
1046         mov     @T[0],4($ctx)
1047         mov     @T[0],$B                        # magic seed
1048         mov     $C,8($ctx)
1049         mov     $C,@T[1]
1050         mov     $D,12($ctx)
1051         xor     $D,@T[1]
1052         mov     $E,16($ctx)
1053         and     @T[1],@T[0]
1054         jmp     .Loop_avx
1055
1056 .align  16
1057 .Ldone_avx:
1058 ___
1059                                 $jj=$j=$saved_j; @V=@saved_V;
1060                                 $r=$saved_r;     @rndkey=@saved_rndkey;
1061
1062         &Xtail_avx(\&body_20_39);
1063         &Xtail_avx(\&body_20_39);
1064         &Xtail_avx(\&body_20_39);
1065
1066 $code.=<<___;
1067         vmovups $iv,48($out,$in0)               # write output
1068         mov     88(%rsp),$ivp                   # restore $ivp
1069
1070         add     0($ctx),$A                      # update context
1071         add     4($ctx),@T[0]
1072         add     8($ctx),$C
1073         mov     $A,0($ctx)
1074         add     12($ctx),$D
1075         mov     @T[0],4($ctx)
1076         add     16($ctx),$E
1077         mov     $C,8($ctx)
1078         mov     $D,12($ctx)
1079         mov     $E,16($ctx)
1080         vmovups $iv,($ivp)                      # write IV
1081         vzeroall
1082 ___
1083 $code.=<<___ if ($win64);
1084         movaps  96+0(%rsp),%xmm6
1085         movaps  96+16(%rsp),%xmm7
1086         movaps  96+32(%rsp),%xmm8
1087         movaps  96+48(%rsp),%xmm9
1088         movaps  96+64(%rsp),%xmm10
1089         movaps  96+80(%rsp),%xmm11
1090         movaps  96+96(%rsp),%xmm12
1091         movaps  96+112(%rsp),%xmm13
1092         movaps  96+128(%rsp),%xmm14
1093         movaps  96+144(%rsp),%xmm15
1094 ___
1095 $code.=<<___;
1096         lea     `104+($win64?10*16:0)`(%rsp),%rsi
1097         mov     0(%rsi),%r15
1098         mov     8(%rsi),%r14
1099         mov     16(%rsi),%r13
1100         mov     24(%rsi),%r12
1101         mov     32(%rsi),%rbp
1102         mov     40(%rsi),%rbx
1103         lea     48(%rsi),%rsp
1104 .Lepilogue_avx:
1105         ret
1106 .size   aesni_cbc_sha1_enc_avx,.-aesni_cbc_sha1_enc_avx
1107 ___
1108 }
1109 $code.=<<___;
1110 .align  64
1111 K_XX_XX:
1112 .long   0x5a827999,0x5a827999,0x5a827999,0x5a827999     # K_00_19
1113 .long   0x6ed9eba1,0x6ed9eba1,0x6ed9eba1,0x6ed9eba1     # K_20_39
1114 .long   0x8f1bbcdc,0x8f1bbcdc,0x8f1bbcdc,0x8f1bbcdc     # K_40_59
1115 .long   0xca62c1d6,0xca62c1d6,0xca62c1d6,0xca62c1d6     # K_60_79
1116 .long   0x00010203,0x04050607,0x08090a0b,0x0c0d0e0f     # pbswap mask
1117
1118 .asciz  "AESNI-CBC+SHA1 stitch for x86_64, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
1119 .align  64
1120 ___
1121
1122 # EXCEPTION_DISPOSITION handler (EXCEPTION_RECORD *rec,ULONG64 frame,
1123 #               CONTEXT *context,DISPATCHER_CONTEXT *disp)
1124 if ($win64) {
1125 $rec="%rcx";
1126 $frame="%rdx";
1127 $context="%r8";
1128 $disp="%r9";
1129
1130 $code.=<<___;
1131 .extern __imp_RtlVirtualUnwind
1132 .type   ssse3_handler,\@abi-omnipotent
1133 .align  16
1134 ssse3_handler:
1135         push    %rsi
1136         push    %rdi
1137         push    %rbx
1138         push    %rbp
1139         push    %r12
1140         push    %r13
1141         push    %r14
1142         push    %r15
1143         pushfq
1144         sub     \$64,%rsp
1145
1146         mov     120($context),%rax      # pull context->Rax
1147         mov     248($context),%rbx      # pull context->Rip
1148
1149         mov     8($disp),%rsi           # disp->ImageBase
1150         mov     56($disp),%r11          # disp->HandlerData
1151
1152         mov     0(%r11),%r10d           # HandlerData[0]
1153         lea     (%rsi,%r10),%r10        # prologue label
1154         cmp     %r10,%rbx               # context->Rip<prologue label
1155         jb      .Lcommon_seh_tail
1156
1157         mov     152($context),%rax      # pull context->Rsp
1158
1159         mov     4(%r11),%r10d           # HandlerData[1]
1160         lea     (%rsi,%r10),%r10        # epilogue label
1161         cmp     %r10,%rbx               # context->Rip>=epilogue label
1162         jae     .Lcommon_seh_tail
1163
1164         lea     96(%rax),%rsi
1165         lea     512($context),%rdi      # &context.Xmm6
1166         mov     \$20,%ecx
1167         .long   0xa548f3fc              # cld; rep movsq
1168         lea     `104+10*16`(%rax),%rax  # adjust stack pointer
1169
1170         mov     0(%rax),%r15
1171         mov     8(%rax),%r14
1172         mov     16(%rax),%r13
1173         mov     24(%rax),%r12
1174         mov     32(%rax),%rbp
1175         mov     40(%rax),%rbx
1176         lea     48(%rax),%rax
1177         mov     %rbx,144($context)      # restore context->Rbx
1178         mov     %rbp,160($context)      # restore context->Rbp
1179         mov     %r12,216($context)      # restore context->R12
1180         mov     %r13,224($context)      # restore context->R13
1181         mov     %r14,232($context)      # restore context->R14
1182         mov     %r15,240($context)      # restore context->R15
1183
1184 .Lcommon_seh_tail:
1185         mov     8(%rax),%rdi
1186         mov     16(%rax),%rsi
1187         mov     %rax,152($context)      # restore context->Rsp
1188         mov     %rsi,168($context)      # restore context->Rsi
1189         mov     %rdi,176($context)      # restore context->Rdi
1190
1191         mov     40($disp),%rdi          # disp->ContextRecord
1192         mov     $context,%rsi           # context
1193         mov     \$154,%ecx              # sizeof(CONTEXT)
1194         .long   0xa548f3fc              # cld; rep movsq
1195
1196         mov     $disp,%rsi
1197         xor     %rcx,%rcx               # arg1, UNW_FLAG_NHANDLER
1198         mov     8(%rsi),%rdx            # arg2, disp->ImageBase
1199         mov     0(%rsi),%r8             # arg3, disp->ControlPc
1200         mov     16(%rsi),%r9            # arg4, disp->FunctionEntry
1201         mov     40(%rsi),%r10           # disp->ContextRecord
1202         lea     56(%rsi),%r11           # &disp->HandlerData
1203         lea     24(%rsi),%r12           # &disp->EstablisherFrame
1204         mov     %r10,32(%rsp)           # arg5
1205         mov     %r11,40(%rsp)           # arg6
1206         mov     %r12,48(%rsp)           # arg7
1207         mov     %rcx,56(%rsp)           # arg8, (NULL)
1208         call    *__imp_RtlVirtualUnwind(%rip)
1209
1210         mov     \$1,%eax                # ExceptionContinueSearch
1211         add     \$64,%rsp
1212         popfq
1213         pop     %r15
1214         pop     %r14
1215         pop     %r13
1216         pop     %r12
1217         pop     %rbp
1218         pop     %rbx
1219         pop     %rdi
1220         pop     %rsi
1221         ret
1222 .size   ssse3_handler,.-ssse3_handler
1223
1224 .section        .pdata
1225 .align  4
1226         .rva    .LSEH_begin_aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
1227         .rva    .LSEH_end_aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
1228         .rva    .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_ssse3
1229 ___
1230 $code.=<<___ if ($avx);
1231         .rva    .LSEH_begin_aesni_cbc_sha1_enc_avx
1232         .rva    .LSEH_end_aesni_cbc_sha1_enc_avx
1233         .rva    .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_avx
1234 ___
1235 $code.=<<___;
1236 .section        .xdata
1237 .align  8
1238 .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_ssse3:
1239         .byte   9,0,0,0
1240         .rva    ssse3_handler
1241         .rva    .Lprologue_ssse3,.Lepilogue_ssse3       # HandlerData[]
1242 ___
1243 $code.=<<___ if ($avx);
1244 .LSEH_info_aesni_cbc_sha1_enc_avx:
1245         .byte   9,0,0,0
1246         .rva    ssse3_handler
1247         .rva    .Lprologue_avx,.Lepilogue_avx           # HandlerData[]
1248 ___
1249 }
1250
1251 ####################################################################
1252 sub rex {
1253   local *opcode=shift;
1254   my ($dst,$src)=@_;
1255   my $rex=0;
1256
1257     $rex|=0x04                  if($dst>=8);
1258     $rex|=0x01                  if($src>=8);
1259     push @opcode,$rex|0x40      if($rex);
1260 }
1261
1262 sub aesni {
1263   my $line=shift;
1264   my @opcode=(0x66);
1265
1266     if ($line=~/(aes[a-z]+)\s+%xmm([0-9]+),\s*%xmm([0-9]+)/) {
1267         my %opcodelet = (
1268                 "aesenc" => 0xdc,       "aesenclast" => 0xdd
1269         );
1270         return undef if (!defined($opcodelet{$1}));
1271         rex(\@opcode,$3,$2);
1272         push @opcode,0x0f,0x38,$opcodelet{$1};
1273         push @opcode,0xc0|($2&7)|(($3&7)<<3);   # ModR/M
1274         return ".byte\t".join(',',@opcode);
1275     }
1276     return $line;
1277 }
1278
1279 $code =~ s/\`([^\`]*)\`/eval($1)/gem;
1280 $code =~ s/\b(aes.*%xmm[0-9]+).*$/aesni($1)/gem;
1281
1282 print $code;
1283 close STDOUT;