Added support for ARM/NEON based bit sliced AES in XTS mode
[openssl.git] / crypto / aes / asm / bsaes-armv7.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 # Bit-sliced AES for ARM NEON
11 #
12 # February 2012.
13 #
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:
20 #
21 # encrypt       19.5 cycles per byte processed with 128-bit key
22 # decrypt       24.0 cycles per byte processed with 128-bit key
23 # key conv.     440  cycles per 128-bit key/0.18 of 8x block
24 #
25 # Snapdragon S4 encrypts byte in 17.6 cycles and decrypts in 22.6,
26 # which is [much] worse than anticipated (for further details see
27 # http://www.openssl.org/~appro/Snapdragon-S4.html).
28 #
29 # Cortex-A15 manages in 14.2/19.6 cycles [when integer-only code
30 # manages in 20.0 cycles].
31 #
32 # When comparing to x86_64 results keep in mind that NEON unit is
33 # [mostly] single-issue and thus can't [fully] benefit from
34 # instruction-level parallelism. And when comparing to aes-armv4
35 # results keep in mind key schedule conversion overhead (see
36 # bsaes-x86_64.pl for further details)...
37 #
38 #                                               <appro@openssl.org>
39
40 while (($output=shift) && ($output!~/^\w[\w\-]*\.\w+$/)) {}
41 open STDOUT,">$output";
42
43 my ($inp,$out,$len,$key)=("r0","r1","r2","r3");
44 my @XMM=map("q$_",(0..15));
45
46 {
47 my ($key,$rounds,$const)=("r4","r5","r6");
48
49 sub Dlo()   { shift=~m|q([1]?[0-9])|?"d".($1*2):"";     }
50 sub Dhi()   { shift=~m|q([1]?[0-9])|?"d".($1*2+1):"";   }
51
52 sub Sbox {
53 # input in  lsb > [b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7] < msb
54 # output in lsb > [b0, b1, b4, b6, b3, b7, b2, b5] < msb
55 my @b=@_[0..7];
56 my @t=@_[8..11];
57 my @s=@_[12..15];
58         &InBasisChange  (@b);
59         &Inv_GF256      (@b[6,5,0,3,7,1,4,2],@t,@s);
60         &OutBasisChange (@b[7,1,4,2,6,5,0,3]);
61 }
62
63 sub InBasisChange {
64 # input in  lsb > [b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7] < msb
65 # output in lsb > [b6, b5, b0, b3, b7, b1, b4, b2] < msb 
66 my @b=@_[0..7];
67 $code.=<<___;
68         veor    @b[2], @b[2], @b[1]
69         veor    @b[5], @b[5], @b[6]
70         veor    @b[3], @b[3], @b[0]
71         veor    @b[6], @b[6], @b[2]
72         veor    @b[5], @b[5], @b[0]
73
74         veor    @b[6], @b[6], @b[3]
75         veor    @b[3], @b[3], @b[7]
76         veor    @b[7], @b[7], @b[5]
77         veor    @b[3], @b[3], @b[4]
78         veor    @b[4], @b[4], @b[5]
79
80         veor    @b[2], @b[2], @b[7]
81         veor    @b[3], @b[3], @b[1]
82         veor    @b[1], @b[1], @b[5]
83 ___
84 }
85
86 sub OutBasisChange {
87 # input in  lsb > [b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7] < msb
88 # output in lsb > [b6, b1, b2, b4, b7, b0, b3, b5] < msb
89 my @b=@_[0..7];
90 $code.=<<___;
91         veor    @b[0], @b[0], @b[6]
92         veor    @b[1], @b[1], @b[4]
93         veor    @b[4], @b[4], @b[6]
94         veor    @b[2], @b[2], @b[0]
95         veor    @b[6], @b[6], @b[1]
96
97         veor    @b[1], @b[1], @b[5]
98         veor    @b[5], @b[5], @b[3]
99         veor    @b[3], @b[3], @b[7]
100         veor    @b[7], @b[7], @b[5]
101         veor    @b[2], @b[2], @b[5]
102
103         veor    @b[4], @b[4], @b[7]
104 ___
105 }
106
107 sub InvSbox {
108 # input in lsb  > [b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7] < msb
109 # output in lsb > [b0, b1, b6, b4, b2, b7, b3, b5] < msb
110 my @b=@_[0..7];
111 my @t=@_[8..11];
112 my @s=@_[12..15];
113         &InvInBasisChange       (@b);
114         &Inv_GF256              (@b[5,1,2,6,3,7,0,4],@t,@s);
115         &InvOutBasisChange      (@b[3,7,0,4,5,1,2,6]);
116 }
117
118 sub InvInBasisChange {          # OutBasisChange in reverse (with twist)
119 my @b=@_[5,1,2,6,3,7,0,4];
120 $code.=<<___
121          veor   @b[1], @b[1], @b[7]
122         veor    @b[4], @b[4], @b[7]
123
124         veor    @b[7], @b[7], @b[5]
125          veor   @b[1], @b[1], @b[3]
126         veor    @b[2], @b[2], @b[5]
127         veor    @b[3], @b[3], @b[7]
128
129         veor    @b[6], @b[6], @b[1]
130         veor    @b[2], @b[2], @b[0]
131          veor   @b[5], @b[5], @b[3]
132         veor    @b[4], @b[4], @b[6]
133         veor    @b[0], @b[0], @b[6]
134         veor    @b[1], @b[1], @b[4]
135 ___
136 }
137
138 sub InvOutBasisChange {         # InBasisChange in reverse
139 my @b=@_[2,5,7,3,6,1,0,4];
140 $code.=<<___;
141         veor    @b[1], @b[1], @b[5]
142         veor    @b[2], @b[2], @b[7]
143
144         veor    @b[3], @b[3], @b[1]
145         veor    @b[4], @b[4], @b[5]
146         veor    @b[7], @b[7], @b[5]
147         veor    @b[3], @b[3], @b[4]
148          veor   @b[5], @b[5], @b[0]
149         veor    @b[3], @b[3], @b[7]
150          veor   @b[6], @b[6], @b[2]
151          veor   @b[2], @b[2], @b[1]
152         veor    @b[6], @b[6], @b[3]
153
154         veor    @b[3], @b[3], @b[0]
155         veor    @b[5], @b[5], @b[6]
156 ___
157 }
158
159 sub Mul_GF4 {
160 #;*************************************************************
161 #;* Mul_GF4: Input x0-x1,y0-y1 Output x0-x1 Temp t0 (8) *
162 #;*************************************************************
163 my ($x0,$x1,$y0,$y1,$t0,$t1)=@_;
164 $code.=<<___;
165         veor    $t0, $y0, $y1
166         vand    $t0, $t0, $x0
167         veor    $x0, $x0, $x1
168         vand    $t1, $x1, $y0
169         vand    $x0, $x0, $y1
170         veor    $x1, $t1, $t0
171         veor    $x0, $x0, $t1
172 ___
173 }
174
175 sub Mul_GF4_N {                         # not used, see next subroutine
176 # multiply and scale by N
177 my ($x0,$x1,$y0,$y1,$t0)=@_;
178 $code.=<<___;
179         veor    $t0, $y0, $y1
180         vand    $t0, $t0, $x0
181         veor    $x0, $x0, $x1
182         vand    $x1, $x1, $y0
183         vand    $x0, $x0, $y1
184         veor    $x1, $x1, $x0
185         veor    $x0, $x0, $t0
186 ___
187 }
188
189 sub Mul_GF4_N_GF4 {
190 # interleaved Mul_GF4_N and Mul_GF4
191 my ($x0,$x1,$y0,$y1,$t0,
192     $x2,$x3,$y2,$y3,$t1)=@_;
193 $code.=<<___;
194         veor    $t0, $y0, $y1
195          veor   $t1, $y2, $y3
196         vand    $t0, $t0, $x0
197          vand   $t1, $t1, $x2
198         veor    $x0, $x0, $x1
199          veor   $x2, $x2, $x3
200         vand    $x1, $x1, $y0
201          vand   $x3, $x3, $y2
202         vand    $x0, $x0, $y1
203          vand   $x2, $x2, $y3
204         veor    $x1, $x1, $x0
205          veor   $x2, $x2, $x3
206         veor    $x0, $x0, $t0
207          veor   $x3, $x3, $t1
208 ___
209 }
210 sub Mul_GF16_2 {
211 my @x=@_[0..7];
212 my @y=@_[8..11];
213 my @t=@_[12..15];
214 $code.=<<___;
215         veor    @t[0], @x[0], @x[2]
216         veor    @t[1], @x[1], @x[3]
217 ___
218         &Mul_GF4        (@x[0], @x[1], @y[0], @y[1], @t[2..3]);
219 $code.=<<___;
220         veor    @y[0], @y[0], @y[2]
221         veor    @y[1], @y[1], @y[3]
222 ___
223         Mul_GF4_N_GF4   (@t[0], @t[1], @y[0], @y[1], @t[3],
224                          @x[2], @x[3], @y[2], @y[3], @t[2]);
225 $code.=<<___;
226         veor    @x[0], @x[0], @t[0]
227         veor    @x[2], @x[2], @t[0]
228         veor    @x[1], @x[1], @t[1]
229         veor    @x[3], @x[3], @t[1]
230
231         veor    @t[0], @x[4], @x[6]
232         veor    @t[1], @x[5], @x[7]
233 ___
234         &Mul_GF4_N_GF4  (@t[0], @t[1], @y[0], @y[1], @t[3],
235                          @x[6], @x[7], @y[2], @y[3], @t[2]);
236 $code.=<<___;
237         veor    @y[0], @y[0], @y[2]
238         veor    @y[1], @y[1], @y[3]
239 ___
240         &Mul_GF4        (@x[4], @x[5], @y[0], @y[1], @t[2..3]);
241 $code.=<<___;
242         veor    @x[4], @x[4], @t[0]
243         veor    @x[6], @x[6], @t[0]
244         veor    @x[5], @x[5], @t[1]
245         veor    @x[7], @x[7], @t[1]
246 ___
247 }
248 sub Inv_GF256 {
249 #;********************************************************************
250 #;* Inv_GF256: Input x0-x7 Output x0-x7 Temp t0-t3,s0-s3 (144)       *
251 #;********************************************************************
252 my @x=@_[0..7];
253 my @t=@_[8..11];
254 my @s=@_[12..15];
255 # direct optimizations from hardware
256 $code.=<<___;
257         veor    @t[3], @x[4], @x[6]
258         veor    @t[2], @x[5], @x[7]
259         veor    @t[1], @x[1], @x[3]
260         veor    @s[1], @x[7], @x[6]
261          vmov   @t[0], @t[2]
262         veor    @s[0], @x[0], @x[2]
263
264         vorr    @t[2], @t[2], @t[1]
265         veor    @s[3], @t[3], @t[0]
266         vand    @s[2], @t[3], @s[0]
267         vorr    @t[3], @t[3], @s[0]
268         veor    @s[0], @s[0], @t[1]
269         vand    @t[0], @t[0], @t[1]
270         veor    @t[1], @x[3], @x[2]
271         vand    @s[3], @s[3], @s[0]
272         vand    @s[1], @s[1], @t[1]
273         veor    @t[1], @x[4], @x[5]
274         veor    @s[0], @x[1], @x[0]
275         veor    @t[3], @t[3], @s[1]
276         veor    @t[2], @t[2], @s[1]
277         vand    @s[1], @t[1], @s[0]
278         vorr    @t[1], @t[1], @s[0]
279         veor    @t[3], @t[3], @s[3]
280         veor    @t[0], @t[0], @s[1]
281         veor    @t[2], @t[2], @s[2]
282         veor    @t[1], @t[1], @s[3]
283         veor    @t[0], @t[0], @s[2]
284         vand    @s[0], @x[7], @x[3]
285         veor    @t[1], @t[1], @s[2]
286         vand    @s[1], @x[6], @x[2]
287         vand    @s[2], @x[5], @x[1]
288         vorr    @s[3], @x[4], @x[0]
289         veor    @t[3], @t[3], @s[0]
290         veor    @t[1], @t[1], @s[2]
291         veor    @t[0], @t[0], @s[3]
292         veor    @t[2], @t[2], @s[1]
293
294         @ Inv_GF16 \t0, \t1, \t2, \t3, \s0, \s1, \s2, \s3
295
296         @ new smaller inversion
297
298         vand    @s[2], @t[3], @t[1]
299         vmov    @s[0], @t[0]
300
301         veor    @s[1], @t[2], @s[2]
302         veor    @s[3], @t[0], @s[2]
303         veor    @s[2], @t[0], @s[2]     @ @s[2]=@s[3]
304
305         vbsl    @s[1], @t[1], @t[0]
306         vbsl    @s[3], @t[3], @t[2]
307         veor    @t[3], @t[3], @t[2]
308
309         vbsl    @s[0], @s[1], @s[2]
310         vbsl    @t[0], @s[2], @s[1]
311
312         vand    @s[2], @s[0], @s[3]
313         veor    @t[1], @t[1], @t[0]
314
315         veor    @s[2], @s[2], @t[3]
316 ___
317 # output in s3, s2, s1, t1
318
319 # Mul_GF16_2 \x0, \x1, \x2, \x3, \x4, \x5, \x6, \x7, \t2, \t3, \t0, \t1, \s0, \s1, \s2, \s3
320
321 # Mul_GF16_2 \x0, \x1, \x2, \x3, \x4, \x5, \x6, \x7, \s3, \s2, \s1, \t1, \s0, \t0, \t2, \t3
322         &Mul_GF16_2(@x,@s[3,2,1],@t[1],@s[0],@t[0,2,3]);
323
324 ### output msb > [x3,x2,x1,x0,x7,x6,x5,x4] < lsb
325 }
326
327 # AES linear components
328
329 sub ShiftRows {
330 my @x=@_[0..7];
331 my @t=@_[8..11];
332 my $mask=pop;
333 $code.=<<___;
334         vldmia  $key!, {@t[0]-@t[3]}
335         veor    @t[0], @t[0], @x[0]
336         veor    @t[1], @t[1], @x[1]
337         vtbl.8  `&Dlo(@x[0])`, {@t[0]}, `&Dlo($mask)`
338         vtbl.8  `&Dhi(@x[0])`, {@t[0]}, `&Dhi($mask)`
339         vldmia  $key!, {@t[0]}
340         veor    @t[2], @t[2], @x[2]
341         vtbl.8  `&Dlo(@x[1])`, {@t[1]}, `&Dlo($mask)`
342         vtbl.8  `&Dhi(@x[1])`, {@t[1]}, `&Dhi($mask)`
343         vldmia  $key!, {@t[1]}
344         veor    @t[3], @t[3], @x[3]
345         vtbl.8  `&Dlo(@x[2])`, {@t[2]}, `&Dlo($mask)`
346         vtbl.8  `&Dhi(@x[2])`, {@t[2]}, `&Dhi($mask)`
347         vldmia  $key!, {@t[2]}
348         vtbl.8  `&Dlo(@x[3])`, {@t[3]}, `&Dlo($mask)`
349         vtbl.8  `&Dhi(@x[3])`, {@t[3]}, `&Dhi($mask)`
350         vldmia  $key!, {@t[3]}
351         veor    @t[0], @t[0], @x[4]
352         veor    @t[1], @t[1], @x[5]
353         vtbl.8  `&Dlo(@x[4])`, {@t[0]}, `&Dlo($mask)`
354         vtbl.8  `&Dhi(@x[4])`, {@t[0]}, `&Dhi($mask)`
355         veor    @t[2], @t[2], @x[6]
356         vtbl.8  `&Dlo(@x[5])`, {@t[1]}, `&Dlo($mask)`
357         vtbl.8  `&Dhi(@x[5])`, {@t[1]}, `&Dhi($mask)`
358         veor    @t[3], @t[3], @x[7]
359         vtbl.8  `&Dlo(@x[6])`, {@t[2]}, `&Dlo($mask)`
360         vtbl.8  `&Dhi(@x[6])`, {@t[2]}, `&Dhi($mask)`
361         vtbl.8  `&Dlo(@x[7])`, {@t[3]}, `&Dlo($mask)`
362         vtbl.8  `&Dhi(@x[7])`, {@t[3]}, `&Dhi($mask)`
363 ___
364 }
365
366 sub MixColumns {
367 # modified to emit output in order suitable for feeding back to aesenc[last]
368 my @x=@_[0..7];
369 my @t=@_[8..15];
370 $code.=<<___;
371         vext.8  @t[0], @x[0], @x[0], #12        @ x0 <<< 32
372         vext.8  @t[1], @x[1], @x[1], #12
373          veor   @x[0], @x[0], @t[0]             @ x0 ^ (x0 <<< 32)
374         vext.8  @t[2], @x[2], @x[2], #12
375          veor   @x[1], @x[1], @t[1]
376         vext.8  @t[3], @x[3], @x[3], #12
377          veor   @x[2], @x[2], @t[2]
378         vext.8  @t[4], @x[4], @x[4], #12
379          veor   @x[3], @x[3], @t[3]
380         vext.8  @t[5], @x[5], @x[5], #12
381          veor   @x[4], @x[4], @t[4]
382         vext.8  @t[6], @x[6], @x[6], #12
383          veor   @x[5], @x[5], @t[5]
384         vext.8  @t[7], @x[7], @x[7], #12
385          veor   @x[6], @x[6], @t[6]
386
387         veor    @t[1], @t[1], @x[0]
388          veor   @x[7], @x[7], @t[7]
389          vext.8 @x[0], @x[0], @x[0], #8         @ (x0 ^ (x0 <<< 32)) <<< 64)
390         veor    @t[2], @t[2], @x[1]
391         veor    @t[0], @t[0], @x[7]
392         veor    @t[1], @t[1], @x[7]
393          vext.8 @x[1], @x[1], @x[1], #8
394         veor    @t[5], @t[5], @x[4]
395          veor   @x[0], @x[0], @t[0]
396         veor    @t[6], @t[6], @x[5]
397          veor   @x[1], @x[1], @t[1]
398          vext.8 @t[0], @x[4], @x[4], #8
399         veor    @t[4], @t[4], @x[3]
400          vext.8 @t[1], @x[5], @x[5], #8
401         veor    @t[7], @t[7], @x[6]
402          vext.8 @x[4], @x[3], @x[3], #8
403         veor    @t[3], @t[3], @x[2]
404          vext.8 @x[5], @x[7], @x[7], #8
405         veor    @t[4], @t[4], @x[7]
406          vext.8 @x[3], @x[6], @x[6], #8
407         veor    @t[3], @t[3], @x[7]
408          vext.8 @x[6], @x[2], @x[2], #8
409         veor    @x[7], @t[1], @t[5]
410         veor    @x[2], @t[0], @t[4]
411
412         veor    @x[4], @x[4], @t[3]
413         veor    @x[5], @x[5], @t[7]
414         veor    @x[3], @x[3], @t[6]
415          @ vmov @x[2], @t[0]
416         veor    @x[6], @x[6], @t[2]
417          @ vmov @x[7], @t[1]
418 ___
419 }
420
421 sub InvMixColumns {
422 my @x=@_[0..7];
423 my @t=@_[8..15];
424
425 $code.=<<___;
426         @ multiplication by 0x0e
427         vext.8  @t[7], @x[7], @x[7], #12
428         vmov    @t[2], @x[2]
429         veor    @x[2], @x[2], @x[5]             @ 2 5
430         veor    @x[7], @x[7], @x[5]             @ 7 5
431         vext.8  @t[0], @x[0], @x[0], #12
432         vmov    @t[5], @x[5]
433         veor    @x[5], @x[5], @x[0]             @ 5 0           [1]
434         veor    @x[0], @x[0], @x[1]             @ 0 1
435         vext.8  @t[1], @x[1], @x[1], #12
436         veor    @x[1], @x[1], @x[2]             @ 1 25
437         veor    @x[0], @x[0], @x[6]             @ 01 6          [2]
438         vext.8  @t[3], @x[3], @x[3], #12
439         veor    @x[1], @x[1], @x[3]             @ 125 3         [4]
440         veor    @x[2], @x[2], @x[0]             @ 25 016        [3]
441         veor    @x[3], @x[3], @x[7]             @ 3 75
442         veor    @x[7], @x[7], @x[6]             @ 75 6          [0]
443         vext.8  @t[6], @x[6], @x[6], #12
444         vmov    @t[4], @x[4]
445         veor    @x[6], @x[6], @x[4]             @ 6 4
446         veor    @x[4], @x[4], @x[3]             @ 4 375         [6]
447         veor    @x[3], @x[3], @x[7]             @ 375 756=36
448         veor    @x[6], @x[6], @t[5]             @ 64 5          [7]
449         veor    @x[3], @x[3], @t[2]             @ 36 2
450         vext.8  @t[5], @t[5], @t[5], #12
451         veor    @x[3], @x[3], @t[4]             @ 362 4         [5]
452 ___
453                                         my @y = @x[7,5,0,2,1,3,4,6];
454 $code.=<<___;
455         @ multiplication by 0x0b
456         veor    @y[1], @y[1], @y[0]
457         veor    @y[0], @y[0], @t[0]
458         vext.8  @t[2], @t[2], @t[2], #12
459         veor    @y[1], @y[1], @t[1]
460         veor    @y[0], @y[0], @t[5]
461         vext.8  @t[4], @t[4], @t[4], #12
462         veor    @y[1], @y[1], @t[6]
463         veor    @y[0], @y[0], @t[7]
464         veor    @t[7], @t[7], @t[6]             @ clobber t[7]
465
466         veor    @y[3], @y[3], @t[0]
467          veor   @y[1], @y[1], @y[0]
468         vext.8  @t[0], @t[0], @t[0], #12
469         veor    @y[2], @y[2], @t[1]
470         veor    @y[4], @y[4], @t[1]
471         vext.8  @t[1], @t[1], @t[1], #12
472         veor    @y[2], @y[2], @t[2]
473         veor    @y[3], @y[3], @t[2]
474         veor    @y[5], @y[5], @t[2]
475         veor    @y[2], @y[2], @t[7]
476         vext.8  @t[2], @t[2], @t[2], #12
477         veor    @y[3], @y[3], @t[3]
478         veor    @y[6], @y[6], @t[3]
479         veor    @y[4], @y[4], @t[3]
480         veor    @y[7], @y[7], @t[4]
481         vext.8  @t[3], @t[3], @t[3], #12
482         veor    @y[5], @y[5], @t[4]
483         veor    @y[7], @y[7], @t[7]
484         veor    @t[7], @t[7], @t[5]             @ clobber t[7] even more
485         veor    @y[3], @y[3], @t[5]
486         veor    @y[4], @y[4], @t[4]
487
488         veor    @y[5], @y[5], @t[7]
489         vext.8  @t[4], @t[4], @t[4], #12
490         veor    @y[6], @y[6], @t[7]
491         veor    @y[4], @y[4], @t[7]
492
493         veor    @t[7], @t[7], @t[5]
494         vext.8  @t[5], @t[5], @t[5], #12
495
496         @ multiplication by 0x0d
497         veor    @y[4], @y[4], @y[7]
498          veor   @t[7], @t[7], @t[6]             @ restore t[7]
499         veor    @y[7], @y[7], @t[4]
500         vext.8  @t[6], @t[6], @t[6], #12
501         veor    @y[2], @y[2], @t[0]
502         veor    @y[7], @y[7], @t[5]
503         vext.8  @t[7], @t[7], @t[7], #12
504         veor    @y[2], @y[2], @t[2]
505
506         veor    @y[3], @y[3], @y[1]
507         veor    @y[1], @y[1], @t[1]
508         veor    @y[0], @y[0], @t[0]
509         veor    @y[3], @y[3], @t[0]
510         veor    @y[1], @y[1], @t[5]
511         veor    @y[0], @y[0], @t[5]
512         vext.8  @t[0], @t[0], @t[0], #12
513         veor    @y[1], @y[1], @t[7]
514         veor    @y[0], @y[0], @t[6]
515         veor    @y[3], @y[3], @y[1]
516         veor    @y[4], @y[4], @t[1]
517         vext.8  @t[1], @t[1], @t[1], #12
518
519         veor    @y[7], @y[7], @t[7]
520         veor    @y[4], @y[4], @t[2]
521         veor    @y[5], @y[5], @t[2]
522         veor    @y[2], @y[2], @t[6]
523         veor    @t[6], @t[6], @t[3]             @ clobber t[6]
524         vext.8  @t[2], @t[2], @t[2], #12
525         veor    @y[4], @y[4], @y[7]
526         veor    @y[3], @y[3], @t[6]
527
528         veor    @y[6], @y[6], @t[6]
529         veor    @y[5], @y[5], @t[5]
530         vext.8  @t[5], @t[5], @t[5], #12
531         veor    @y[6], @y[6], @t[4]
532         vext.8  @t[4], @t[4], @t[4], #12
533         veor    @y[5], @y[5], @t[6]
534         veor    @y[6], @y[6], @t[7]
535         vext.8  @t[7], @t[7], @t[7], #12
536         veor    @t[6], @t[6], @t[3]             @ restore t[6]
537         vext.8  @t[3], @t[3], @t[3], #12
538
539         @ multiplication by 0x09
540         veor    @y[4], @y[4], @y[1]
541         veor    @t[1], @t[1], @y[1]             @ t[1]=y[1]
542         veor    @t[0], @t[0], @t[5]             @ clobber t[0]
543         vext.8  @t[6], @t[6], @t[6], #12
544         veor    @t[1], @t[1], @t[5]
545         veor    @y[3], @y[3], @t[0]
546         veor    @t[0], @t[0], @y[0]             @ t[0]=y[0]
547         veor    @t[1], @t[1], @t[6]
548         veor    @t[6], @t[6], @t[7]             @ clobber t[6]
549         veor    @y[4], @y[4], @t[1]
550         veor    @y[7], @y[7], @t[4]
551         veor    @y[6], @y[6], @t[3]
552         veor    @y[5], @y[5], @t[2]
553         veor    @t[4], @t[4], @y[4]             @ t[4]=y[4]
554         veor    @t[3], @t[3], @y[3]             @ t[3]=y[3]
555         veor    @t[5], @t[5], @y[5]             @ t[5]=y[5]
556         veor    @t[2], @t[2], @y[2]             @ t[2]=y[2]
557         veor    @t[3], @t[3], @t[7]
558         veor    @XMM[5], @t[5], @t[6]
559         veor    @XMM[6], @t[6], @y[6]           @ t[6]=y[6]
560         veor    @XMM[2], @t[2], @t[6]
561         veor    @XMM[7], @t[7], @y[7]           @ t[7]=y[7]
562
563         vmov    @XMM[0], @t[0]
564         vmov    @XMM[1], @t[1]
565         @ vmov  @XMM[2], @t[2]
566         vmov    @XMM[3], @t[3]
567         vmov    @XMM[4], @t[4]
568         @ vmov  @XMM[5], @t[5]
569         @ vmov  @XMM[6], @t[6]
570         @ vmov  @XMM[7], @t[7]
571 ___
572 }
573
574 sub swapmove {
575 my ($a,$b,$n,$mask,$t)=@_;
576 $code.=<<___;
577         vshr.u64        $t, $b, #$n
578         veor            $t, $t, $a
579         vand            $t, $t, $mask
580         veor            $a, $a, $t
581         vshl.u64        $t, $t, #$n
582         veor            $b, $b, $t
583 ___
584 }
585 sub swapmove2x {
586 my ($a0,$b0,$a1,$b1,$n,$mask,$t0,$t1)=@_;
587 $code.=<<___;
588         vshr.u64        $t0, $b0, #$n
589          vshr.u64       $t1, $b1, #$n
590         veor            $t0, $t0, $a0
591          veor           $t1, $t1, $a1
592         vand            $t0, $t0, $mask
593          vand           $t1, $t1, $mask
594         veor            $a0, $a0, $t0
595         vshl.u64        $t0, $t0, #$n
596          veor           $a1, $a1, $t1
597          vshl.u64       $t1, $t1, #$n
598         veor            $b0, $b0, $t0
599          veor           $b1, $b1, $t1
600 ___
601 }
602
603 sub bitslice {
604 my @x=reverse(@_[0..7]);
605 my ($t0,$t1,$t2,$t3)=@_[8..11];
606 $code.=<<___;
607         vmov.i8 $t0,#0x55                       @ compose .LBS0
608         vmov.i8 $t1,#0x33                       @ compose .LBS1
609 ___
610         &swapmove2x(@x[0,1,2,3],1,$t0,$t2,$t3);
611         &swapmove2x(@x[4,5,6,7],1,$t0,$t2,$t3);
612 $code.=<<___;
613         vmov.i8 $t0,#0x0f                       @ compose .LBS2
614 ___
615         &swapmove2x(@x[0,2,1,3],2,$t1,$t2,$t3);
616         &swapmove2x(@x[4,6,5,7],2,$t1,$t2,$t3);
617
618         &swapmove2x(@x[0,4,1,5],4,$t0,$t2,$t3);
619         &swapmove2x(@x[2,6,3,7],4,$t0,$t2,$t3);
620 }
621
622 $code.=<<___;
623 #include "arm_arch.h"
624
625 #if __ARM_ARCH__>=7
626 .text
627 .code   32
628 .fpu    neon
629
630 .type   _bsaes_decrypt8,%function
631 .align  4
632 _bsaes_decrypt8:
633         sub     $const,pc,#8                    @ _bsaes_decrypt8
634         vldmia  $key!, {@XMM[9]}                @ round 0 key
635         add     $const,$const,#.LM0ISR-_bsaes_decrypt8
636
637         vldmia  $const!, {@XMM[8]}              @ .LM0ISR
638         veor    @XMM[10], @XMM[0], @XMM[9]      @ xor with round0 key
639         veor    @XMM[11], @XMM[1], @XMM[9]
640          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[0])`, {@XMM[10]}, `&Dlo(@XMM[8])`
641          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[0])`, {@XMM[10]}, `&Dhi(@XMM[8])`
642         veor    @XMM[12], @XMM[2], @XMM[9]
643          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[1])`, {@XMM[11]}, `&Dlo(@XMM[8])`
644          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[1])`, {@XMM[11]}, `&Dhi(@XMM[8])`
645         veor    @XMM[13], @XMM[3], @XMM[9]
646          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[2])`, {@XMM[12]}, `&Dlo(@XMM[8])`
647          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[2])`, {@XMM[12]}, `&Dhi(@XMM[8])`
648         veor    @XMM[14], @XMM[4], @XMM[9]
649          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[3])`, {@XMM[13]}, `&Dlo(@XMM[8])`
650          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[3])`, {@XMM[13]}, `&Dhi(@XMM[8])`
651         veor    @XMM[15], @XMM[5], @XMM[9]
652          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[4])`, {@XMM[14]}, `&Dlo(@XMM[8])`
653          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[4])`, {@XMM[14]}, `&Dhi(@XMM[8])`
654         veor    @XMM[10], @XMM[6], @XMM[9]
655          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[5])`, {@XMM[15]}, `&Dlo(@XMM[8])`
656          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[5])`, {@XMM[15]}, `&Dhi(@XMM[8])`
657         veor    @XMM[11], @XMM[7], @XMM[9]
658          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[6])`, {@XMM[10]}, `&Dlo(@XMM[8])`
659          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[6])`, {@XMM[10]}, `&Dhi(@XMM[8])`
660          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[7])`, {@XMM[11]}, `&Dlo(@XMM[8])`
661          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[7])`, {@XMM[11]}, `&Dhi(@XMM[8])`
662 ___
663         &bitslice       (@XMM[0..7, 8..11]);
664 $code.=<<___;
665         sub     $rounds,$rounds,#1
666         b       .Ldec_sbox
667 .align  4
668 .Ldec_loop:
669 ___
670         &ShiftRows      (@XMM[0..7, 8..12]);
671 $code.=".Ldec_sbox:\n";
672         &InvSbox        (@XMM[0..7, 8..15]);
673 $code.=<<___;
674         subs    $rounds,$rounds,#1
675         bcc     .Ldec_done
676 ___
677         &InvMixColumns  (@XMM[0,1,6,4,2,7,3,5, 8..15]);
678 $code.=<<___;
679         vldmia  $const, {@XMM[12]}              @ .LISR
680         addeq   $const,$const,#0x10
681         bne     .Ldec_loop
682         vldmia  $const, {@XMM[12]}              @ .LISRM0
683         b       .Ldec_loop
684 .align  4
685 .Ldec_done:
686 ___
687         &bitslice       (@XMM[0,1,6,4,2,7,3,5, 8..11]);
688 $code.=<<___;
689         vldmia  $key, {@XMM[8]}                 @ last round key
690         veor    @XMM[6], @XMM[6], @XMM[8]
691         veor    @XMM[4], @XMM[4], @XMM[8]
692         veor    @XMM[2], @XMM[2], @XMM[8]
693         veor    @XMM[7], @XMM[7], @XMM[8]
694         veor    @XMM[3], @XMM[3], @XMM[8]
695         veor    @XMM[5], @XMM[5], @XMM[8]
696         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
697         veor    @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
698         bx      lr
699 .size   _bsaes_decrypt8,.-_bsaes_decrypt8
700
701 .type   _bsaes_const,%object
702 .align  6
703 _bsaes_const:
704 .LM0ISR:        @ InvShiftRows constants
705         .quad   0x0a0e0206070b0f03, 0x0004080c0d010509
706 .LISR:
707         .quad   0x0504070602010003, 0x0f0e0d0c080b0a09
708 .LISRM0:
709         .quad   0x01040b0e0205080f, 0x0306090c00070a0d
710 .LM0SR:         @ ShiftRows constants
711         .quad   0x0a0e02060f03070b, 0x0004080c05090d01
712 .LSR:
713         .quad   0x0504070600030201, 0x0f0e0d0c0a09080b
714 .LSRM0:
715         .quad   0x0304090e00050a0f, 0x01060b0c0207080d
716 .LM0:
717         .quad   0x02060a0e03070b0f, 0x0004080c0105090d
718 .LREVM0SR:
719         .quad   0x090d02060c030708, 0x00040b0f050a0e01
720 .Lxts_magic:
721         .long   1, 0, 0x87, 0
722 .asciz  "Bit-sliced AES for NEON, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
723 .align  6
724 .size   _bsaes_const,.-_bsaes_const
725
726 .type   _bsaes_encrypt8,%function
727 .align  4
728 _bsaes_encrypt8:
729         sub     $const,pc,#8                    @ _bsaes_encrypt8
730         vldmia  $key!, {@XMM[9]}                @ round 0 key
731         sub     $const,$const,#_bsaes_encrypt8-.LM0SR
732
733         vldmia  $const!, {@XMM[8]}              @ .LM0SR
734 _bsaes_encrypt8_alt:
735         veor    @XMM[10], @XMM[0], @XMM[9]      @ xor with round0 key
736         veor    @XMM[11], @XMM[1], @XMM[9]
737          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[0])`, {@XMM[10]}, `&Dlo(@XMM[8])`
738          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[0])`, {@XMM[10]}, `&Dhi(@XMM[8])`
739         veor    @XMM[12], @XMM[2], @XMM[9]
740          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[1])`, {@XMM[11]}, `&Dlo(@XMM[8])`
741          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[1])`, {@XMM[11]}, `&Dhi(@XMM[8])`
742         veor    @XMM[13], @XMM[3], @XMM[9]
743          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[2])`, {@XMM[12]}, `&Dlo(@XMM[8])`
744          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[2])`, {@XMM[12]}, `&Dhi(@XMM[8])`
745         veor    @XMM[14], @XMM[4], @XMM[9]
746          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[3])`, {@XMM[13]}, `&Dlo(@XMM[8])`
747          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[3])`, {@XMM[13]}, `&Dhi(@XMM[8])`
748         veor    @XMM[15], @XMM[5], @XMM[9]
749          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[4])`, {@XMM[14]}, `&Dlo(@XMM[8])`
750          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[4])`, {@XMM[14]}, `&Dhi(@XMM[8])`
751         veor    @XMM[10], @XMM[6], @XMM[9]
752          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[5])`, {@XMM[15]}, `&Dlo(@XMM[8])`
753          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[5])`, {@XMM[15]}, `&Dhi(@XMM[8])`
754         veor    @XMM[11], @XMM[7], @XMM[9]
755          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[6])`, {@XMM[10]}, `&Dlo(@XMM[8])`
756          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[6])`, {@XMM[10]}, `&Dhi(@XMM[8])`
757          vtbl.8 `&Dlo(@XMM[7])`, {@XMM[11]}, `&Dlo(@XMM[8])`
758          vtbl.8 `&Dhi(@XMM[7])`, {@XMM[11]}, `&Dhi(@XMM[8])`
759 _bsaes_encrypt8_bitslice:
760 ___
761         &bitslice       (@XMM[0..7, 8..11]);
762 $code.=<<___;
763         sub     $rounds,$rounds,#1
764         b       .Lenc_sbox
765 .align  4
766 .Lenc_loop:
767 ___
768         &ShiftRows      (@XMM[0..7, 8..12]);
769 $code.=".Lenc_sbox:\n";
770         &Sbox           (@XMM[0..7, 8..15]);
771 $code.=<<___;
772         subs    $rounds,$rounds,#1
773         bcc     .Lenc_done
774 ___
775         &MixColumns     (@XMM[0,1,4,6,3,7,2,5, 8..15]);
776 $code.=<<___;
777         vldmia  $const, {@XMM[12]}              @ .LSR
778         addeq   $const,$const,#0x10
779         bne     .Lenc_loop
780         vldmia  $const, {@XMM[12]}              @ .LSRM0
781         b       .Lenc_loop
782 .align  4
783 .Lenc_done:
784 ___
785         # output in lsb > [t0, t1, t4, t6, t3, t7, t2, t5] < msb
786         &bitslice       (@XMM[0,1,4,6,3,7,2,5, 8..11]);
787 $code.=<<___;
788         vldmia  $key, {@XMM[8]}                 @ last round key
789         veor    @XMM[4], @XMM[4], @XMM[8]
790         veor    @XMM[6], @XMM[6], @XMM[8]
791         veor    @XMM[3], @XMM[3], @XMM[8]
792         veor    @XMM[7], @XMM[7], @XMM[8]
793         veor    @XMM[2], @XMM[2], @XMM[8]
794         veor    @XMM[5], @XMM[5], @XMM[8]
795         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
796         veor    @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
797         bx      lr
798 .size   _bsaes_encrypt8,.-_bsaes_encrypt8
799 ___
800 }
801 {
802 my ($out,$inp,$rounds,$const)=("r12","r4","r5","r6");
803
804 sub bitslice_key {
805 my @x=reverse(@_[0..7]);
806 my ($bs0,$bs1,$bs2,$t2,$t3)=@_[8..12];
807
808         &swapmove       (@x[0,1],1,$bs0,$t2,$t3);
809 $code.=<<___;
810         @ &swapmove(@x[2,3],1,$t0,$t2,$t3);
811         vmov    @x[2], @x[0]
812         vmov    @x[3], @x[1]
813 ___
814         #&swapmove2x(@x[4,5,6,7],1,$t0,$t2,$t3);
815
816         &swapmove2x     (@x[0,2,1,3],2,$bs1,$t2,$t3);
817 $code.=<<___;
818         @ &swapmove2x(@x[4,6,5,7],2,$t1,$t2,$t3);
819         vmov    @x[4], @x[0]
820         vmov    @x[6], @x[2]
821         vmov    @x[5], @x[1]
822         vmov    @x[7], @x[3]
823 ___
824         &swapmove2x     (@x[0,4,1,5],4,$bs2,$t2,$t3);
825         &swapmove2x     (@x[2,6,3,7],4,$bs2,$t2,$t3);
826 }
827
828 $code.=<<___;
829 .type   _bsaes_key_convert,%function
830 .align  4
831 _bsaes_key_convert:
832         sub     $const,pc,#8                    @ _bsaes_key_convert
833         vld1.8  {@XMM[7]},  [$inp]!             @ load round 0 key
834         sub     $const,$const,#_bsaes_key_convert-.LM0
835         vld1.8  {@XMM[15]}, [$inp]!             @ load round 1 key
836
837         vmov.i8 @XMM[8],  #0x01                 @ bit masks
838         vmov.i8 @XMM[9],  #0x02
839         vmov.i8 @XMM[10], #0x04
840         vmov.i8 @XMM[11], #0x08
841         vmov.i8 @XMM[12], #0x10
842         vmov.i8 @XMM[13], #0x20
843         vldmia  $const, {@XMM[14]}              @ .LM0
844
845 #ifdef __ARMEL__
846         vrev32.8        @XMM[7],  @XMM[7]
847         vrev32.8        @XMM[15], @XMM[15]
848 #endif
849         sub     $rounds,$rounds,#1
850         vstmia  $out!, {@XMM[7]}                @ save round 0 key
851         b       .Lkey_loop
852
853 .align  4
854 .Lkey_loop:
855         vtbl.8  `&Dlo(@XMM[7])`,{@XMM[15]},`&Dlo(@XMM[14])`
856         vtbl.8  `&Dhi(@XMM[7])`,{@XMM[15]},`&Dhi(@XMM[14])`
857         vmov.i8 @XMM[6],  #0x40
858         vmov.i8 @XMM[15], #0x80
859
860         vtst.8  @XMM[0], @XMM[7], @XMM[8]
861         vtst.8  @XMM[1], @XMM[7], @XMM[9]
862         vtst.8  @XMM[2], @XMM[7], @XMM[10]
863         vtst.8  @XMM[3], @XMM[7], @XMM[11]
864         vtst.8  @XMM[4], @XMM[7], @XMM[12]
865         vtst.8  @XMM[5], @XMM[7], @XMM[13]
866         vtst.8  @XMM[6], @XMM[7], @XMM[6]
867         vtst.8  @XMM[7], @XMM[7], @XMM[15]
868         vld1.8  {@XMM[15]}, [$inp]!             @ load next round key
869         vmvn    @XMM[0], @XMM[0]                @ "pnot"
870         vmvn    @XMM[1], @XMM[1]
871         vmvn    @XMM[5], @XMM[5]
872         vmvn    @XMM[6], @XMM[6]
873 #ifdef __ARMEL__
874         vrev32.8        @XMM[15], @XMM[15]
875 #endif
876         subs    $rounds,$rounds,#1
877         vstmia  $out!,{@XMM[0]-@XMM[7]}         @ write bit-sliced round key
878         bne     .Lkey_loop
879
880         vmov.i8 @XMM[7],#0x63                   @ compose .L63
881         @ don't save last round key
882         bx      lr
883 .size   _bsaes_key_convert,.-_bsaes_key_convert
884 ___
885 }
886
887 if (0) {                # following four functions are unsupported interface
888                         # used for benchmarking...
889 $code.=<<___;
890 .globl  bsaes_enc_key_convert
891 .type   bsaes_enc_key_convert,%function
892 .align  4
893 bsaes_enc_key_convert:
894         stmdb   sp!,{r4-r6,lr}
895         vstmdb  sp!,{d8-d15}            @ ABI specification says so
896
897         ldr     r5,[$inp,#240]                  @ pass rounds
898         mov     r4,$inp                         @ pass key
899         mov     r12,$out                        @ pass key schedule
900         bl      _bsaes_key_convert
901         veor    @XMM[7],@XMM[7],@XMM[15]        @ fix up last round key
902         vstmia  r12, {@XMM[7]}                  @ save last round key
903
904         vldmia  sp!,{d8-d15}
905         ldmia   sp!,{r4-r6,pc}
906 .size   bsaes_enc_key_convert,.-bsaes_enc_key_convert
907
908 .globl  bsaes_encrypt_128
909 .type   bsaes_encrypt_128,%function
910 .align  4
911 bsaes_encrypt_128:
912         stmdb   sp!,{r4-r6,lr}
913         vstmdb  sp!,{d8-d15}            @ ABI specification says so
914 .Lenc128_loop:
915         vld1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$inp]!      @ load input
916         vld1.8  {@XMM[2]-@XMM[3]}, [$inp]!
917         mov     r4,$key                         @ pass the key
918         vld1.8  {@XMM[4]-@XMM[5]}, [$inp]!
919         mov     r5,#10                          @ pass rounds
920         vld1.8  {@XMM[6]-@XMM[7]}, [$inp]!
921
922         bl      _bsaes_encrypt8
923
924         vst1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
925         vst1.8  {@XMM[4]}, [$out]!
926         vst1.8  {@XMM[6]}, [$out]!
927         vst1.8  {@XMM[3]}, [$out]!
928         vst1.8  {@XMM[7]}, [$out]!
929         vst1.8  {@XMM[2]}, [$out]!
930         subs    $len,$len,#0x80
931         vst1.8  {@XMM[5]}, [$out]!
932         bhi     .Lenc128_loop
933
934         vldmia  sp!,{d8-d15}
935         ldmia   sp!,{r4-r6,pc}
936 .size   bsaes_encrypt_128,.-bsaes_encrypt_128
937
938 .globl  bsaes_dec_key_convert
939 .type   bsaes_dec_key_convert,%function
940 .align  4
941 bsaes_dec_key_convert:
942         stmdb   sp!,{r4-r6,lr}
943         vstmdb  sp!,{d8-d15}            @ ABI specification says so
944
945         ldr     r5,[$inp,#240]                  @ pass rounds
946         mov     r4,$inp                         @ pass key
947         mov     r12,$out                        @ pass key schedule
948         bl      _bsaes_key_convert
949         vldmia  $out, {@XMM[6]}
950         vstmia  r12,  {@XMM[15]}                @ save last round key
951         veor    @XMM[7], @XMM[7], @XMM[6]       @ fix up round 0 key
952         vstmia  $out, {@XMM[7]}
953
954         vldmia  sp!,{d8-d15}
955         ldmia   sp!,{r4-r6,pc}
956 .size   bsaes_dec_key_convert,.-bsaes_dec_key_convert
957
958 .globl  bsaes_decrypt_128
959 .type   bsaes_decrypt_128,%function
960 .align  4
961 bsaes_decrypt_128:
962         stmdb   sp!,{r4-r6,lr}
963         vstmdb  sp!,{d8-d15}            @ ABI specification says so
964 .Ldec128_loop:
965         vld1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$inp]!      @ load input
966         vld1.8  {@XMM[2]-@XMM[3]}, [$inp]!
967         mov     r4,$key                         @ pass the key
968         vld1.8  {@XMM[4]-@XMM[5]}, [$inp]!
969         mov     r5,#10                          @ pass rounds
970         vld1.8  {@XMM[6]-@XMM[7]}, [$inp]!
971
972         bl      _bsaes_decrypt8
973
974         vst1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
975         vst1.8  {@XMM[6]}, [$out]!
976         vst1.8  {@XMM[4]}, [$out]!
977         vst1.8  {@XMM[2]}, [$out]!
978         vst1.8  {@XMM[7]}, [$out]!
979         vst1.8  {@XMM[3]}, [$out]!
980         subs    $len,$len,#0x80
981         vst1.8  {@XMM[5]}, [$out]!
982         bhi     .Ldec128_loop
983
984         vldmia  sp!,{d8-d15}
985         ldmia   sp!,{r4-r6,pc}
986 .size   bsaes_decrypt_128,.-bsaes_decrypt_128
987 ___
988 }
989 {
990 my ($inp,$out,$len,$key, $ivp,$fp,$rounds)=map("r$_",(0..3,8..10));
991 my ($keysched)=("sp");
992
993 $code.=<<___;
994 .extern AES_cbc_encrypt
995 .extern AES_decrypt
996
997 .global bsaes_cbc_encrypt
998 .type   bsaes_cbc_encrypt,%function
999 .align  5
1000 bsaes_cbc_encrypt:
1001         cmp     $len, #128
1002         blo     AES_cbc_encrypt
1003
1004         @ it is up to the caller to make sure we are called with enc == 0
1005
1006         stmdb   sp!, {r4-r10, lr}
1007         vstmdb  sp!, {d8-d15}                   @ ABI specification says so
1008         ldr     $ivp, [sp, #0x60]               @ IV is 1st arg on the stack
1009         mov     $len, $len, lsr#4               @ len in 16 byte blocks
1010         sub     sp, #0x10                       @ scratch space to carry over the IV
1011         mov     $fp, sp                         @ save sp
1012
1013         @ allocate the key schedule on the stack
1014         ldr     $rounds, [$key, #240]           @ get # of rounds
1015         sub     sp, sp, $rounds, lsl#7          @ 128 bytes per inner round key
1016         add     sp, sp, #`128-32`               @ size of bit-sliced key schedule
1017
1018         @ populate the key schedule
1019         mov     r4, $key                        @ pass key
1020         mov     r5, $rounds                     @ pass # of rounds
1021         mov     r12, $keysched                  @ pass key schedule
1022         bl      _bsaes_key_convert
1023         vldmia  $keysched, {@XMM[6]}
1024         vstmia  r12,  {@XMM[15]}                @ save last round key
1025         veor    @XMM[7], @XMM[7], @XMM[6]       @ fix up round 0 key
1026         vstmia  $keysched, {@XMM[7]}
1027
1028         vld1.8  {@XMM[15]}, [$ivp]              @ load IV
1029         b       .Lcbc_dec_loop
1030
1031 .align  4
1032 .Lcbc_dec_loop:
1033         subs    $len, $len, #0x8
1034         bmi     .Lcbc_dec_loop_finish
1035
1036         vld1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$inp]!      @ load input
1037         vld1.8  {@XMM[2]-@XMM[3]}, [$inp]!
1038         mov     r4, $keysched                   @ pass the key
1039         vld1.8  {@XMM[4]-@XMM[5]}, [$inp]!
1040         mov     r5, $rounds
1041         vld1.8  {@XMM[6]-@XMM[7]}, [$inp]
1042         sub     $inp, $inp, #0x60
1043         vstmia  $fp, {@XMM[15]}                 @ put aside IV
1044
1045         bl      _bsaes_decrypt8
1046
1047         vldmia  $fp, {@XMM[14]}                 @ reload IV
1048         vld1.8  {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$inp]!      @ reload input
1049         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[14]      @ ^= IV
1050         vld1.8  {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$inp]!
1051         veor    @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
1052         veor    @XMM[6], @XMM[6], @XMM[9]
1053         vld1.8  {@XMM[12]-@XMM[13]}, [$inp]!
1054         veor    @XMM[4], @XMM[4], @XMM[10]
1055         veor    @XMM[2], @XMM[2], @XMM[11]
1056         vld1.8  {@XMM[14]-@XMM[15]}, [$inp]!
1057         veor    @XMM[7], @XMM[7], @XMM[12]
1058         vst1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
1059         veor    @XMM[3], @XMM[3], @XMM[13]
1060         vst1.8  {@XMM[6]}, [$out]!
1061         veor    @XMM[5], @XMM[5], @XMM[14]
1062         vst1.8  {@XMM[4]}, [$out]!
1063         vst1.8  {@XMM[2]}, [$out]!
1064         vst1.8  {@XMM[7]}, [$out]!
1065         vst1.8  {@XMM[3]}, [$out]!
1066         vst1.8  {@XMM[5]}, [$out]!
1067
1068         b       .Lcbc_dec_loop
1069
1070 .Lcbc_dec_loop_finish:
1071         adds    $len, $len, #8
1072         beq     .Lcbc_dec_done
1073
1074         vld1.8  {@XMM[0]}, [$inp]!              @ load input
1075         cmp     $len, #2
1076         blo     .Lcbc_dec_one
1077         vld1.8  {@XMM[1]}, [$inp]!
1078         mov     r4, $keysched                   @ pass the key
1079         mov     r5, $rounds
1080         vstmia  $fp, {@XMM[15]}                 @ put aside IV
1081         beq     .Lcbc_dec_two
1082         vld1.8  {@XMM[2]}, [$inp]!
1083         cmp     $len, #4
1084         blo     .Lcbc_dec_three
1085         vld1.8  {@XMM[3]}, [$inp]!
1086         beq     .Lcbc_dec_four
1087         vld1.8  {@XMM[4]}, [$inp]!
1088         cmp     $len, #6
1089         blo     .Lcbc_dec_five
1090         vld1.8  {@XMM[5]}, [$inp]!
1091         beq     .Lcbc_dec_six
1092         vld1.8  {@XMM[6]}, [$inp]!
1093         sub     $inp, $inp, #0x70
1094
1095         bl      _bsaes_decrypt8
1096
1097         vldmia  $fp, {@XMM[14]}                 @ reload IV
1098         vld1.8  {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$inp]!      @ reload input
1099         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[14]      @ ^= IV
1100         vld1.8  {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$inp]!
1101         veor    @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
1102         veor    @XMM[6], @XMM[6], @XMM[9]
1103         vld1.8  {@XMM[12]-@XMM[13]}, [$inp]!
1104         veor    @XMM[4], @XMM[4], @XMM[10]
1105         veor    @XMM[2], @XMM[2], @XMM[11]
1106         vld1.8  {@XMM[15]}, [$inp]!
1107         veor    @XMM[7], @XMM[7], @XMM[12]
1108         vst1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
1109         veor    @XMM[3], @XMM[3], @XMM[13]
1110         vst1.8  {@XMM[6]}, [$out]!
1111         vst1.8  {@XMM[4]}, [$out]!
1112         vst1.8  {@XMM[2]}, [$out]!
1113         vst1.8  {@XMM[7]}, [$out]!
1114         vst1.8  {@XMM[3]}, [$out]!
1115         b       .Lcbc_dec_done
1116 .align  4
1117 .Lcbc_dec_six:
1118         sub     $inp, $inp, #0x60
1119         bl      _bsaes_decrypt8
1120         vldmia  $fp,{@XMM[14]}                  @ reload IV
1121         vld1.8  {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$inp]!      @ reload input
1122         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[14]      @ ^= IV
1123         vld1.8  {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$inp]!
1124         veor    @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
1125         veor    @XMM[6], @XMM[6], @XMM[9]
1126         vld1.8  {@XMM[12]}, [$inp]!
1127         veor    @XMM[4], @XMM[4], @XMM[10]
1128         veor    @XMM[2], @XMM[2], @XMM[11]
1129         vld1.8  {@XMM[15]}, [$inp]!
1130         veor    @XMM[7], @XMM[7], @XMM[12]
1131         vst1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
1132         vst1.8  {@XMM[6]}, [$out]!
1133         vst1.8  {@XMM[4]}, [$out]!
1134         vst1.8  {@XMM[2]}, [$out]!
1135         vst1.8  {@XMM[7]}, [$out]!
1136         b       .Lcbc_dec_done
1137 .align  4
1138 .Lcbc_dec_five:
1139         sub     $inp, $inp, #0x50
1140         bl      _bsaes_decrypt8
1141         vldmia  $fp, {@XMM[14]}                 @ reload IV
1142         vld1.8  {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$inp]!      @ reload input
1143         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[14]      @ ^= IV
1144         vld1.8  {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$inp]!
1145         veor    @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
1146         veor    @XMM[6], @XMM[6], @XMM[9]
1147         vld1.8  {@XMM[15]}, [$inp]!
1148         veor    @XMM[4], @XMM[4], @XMM[10]
1149         vst1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
1150         veor    @XMM[2], @XMM[2], @XMM[11]
1151         vst1.8  {@XMM[6]}, [$out]!
1152         vst1.8  {@XMM[4]}, [$out]!
1153         vst1.8  {@XMM[2]}, [$out]!
1154         b       .Lcbc_dec_done
1155 .align  4
1156 .Lcbc_dec_four:
1157         sub     $inp, $inp, #0x40
1158         bl      _bsaes_decrypt8
1159         vldmia  $fp, {@XMM[14]}                 @ reload IV
1160         vld1.8  {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$inp]!      @ reload input
1161         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[14]      @ ^= IV
1162         vld1.8  {@XMM[10]}, [$inp]!
1163         veor    @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
1164         veor    @XMM[6], @XMM[6], @XMM[9]
1165         vld1.8  {@XMM[15]}, [$inp]!
1166         veor    @XMM[4], @XMM[4], @XMM[10]
1167         vst1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
1168         vst1.8  {@XMM[6]}, [$out]!
1169         vst1.8  {@XMM[4]}, [$out]!
1170         b       .Lcbc_dec_done
1171 .align  4
1172 .Lcbc_dec_three:
1173         sub     $inp, $inp, #0x30
1174         bl      _bsaes_decrypt8
1175         vldmia  $fp, {@XMM[14]}                 @ reload IV
1176         vld1.8  {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$inp]!      @ reload input
1177         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[14]      @ ^= IV
1178         vld1.8  {@XMM[15]}, [$inp]!
1179         veor    @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
1180         veor    @XMM[6], @XMM[6], @XMM[9]
1181         vst1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
1182         vst1.8  {@XMM[6]}, [$out]!
1183         b       .Lcbc_dec_done
1184 .align  4
1185 .Lcbc_dec_two:
1186         sub     $inp, $inp, #0x20
1187         bl      _bsaes_decrypt8
1188         vldmia  $fp, {@XMM[14]}                 @ reload IV
1189         vld1.8  {@XMM[8]}, [$inp]!              @ reload input
1190         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[14]      @ ^= IV
1191         vld1.8  {@XMM[15]}, [$inp]!             @ reload input
1192         veor    @XMM[1], @XMM[1], @XMM[8]
1193         vst1.8  {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
1194         b       .Lcbc_dec_done
1195 .align  4
1196 .Lcbc_dec_one:
1197         sub     $inp, $inp, #0x10
1198         mov     $rounds, $out                   @ save original out pointer
1199         mov     $out, $fp                       @ use the iv scratch space as out buffer
1200         mov     r2, $key
1201         vmov    @XMM[4],@XMM[15]                @ just in case ensure that IV
1202         vmov    @XMM[5],@XMM[0]                 @ and input are preserved
1203         bl      AES_decrypt
1204         vld1.8  {@XMM[0]}, [$fp,:64]            @ load result
1205         veor    @XMM[0], @XMM[0], @XMM[4]       @ ^= IV
1206         vmov    @XMM[15], @XMM[5]               @ @XMM[5] holds input
1207         vst1.8  {@XMM[0]}, [$rounds]            @ write output
1208
1209 .Lcbc_dec_done:
1210         vmov.i32        q0, #0
1211         vmov.i32        q1, #0
1212 .Lcbc_dec_bzero:                                @ wipe key schedule [if any]
1213         vstmia          $keysched!, {q0-q1}
1214         teq             $keysched, $fp
1215         bne             .Lcbc_dec_bzero
1216
1217         add     sp, $fp, #0x10
1218         vst1.8  {@XMM[15]}, [$ivp]              @ return IV
1219         vldmia  sp!, {d8-d15}
1220         ldmia   sp!, {r4-r10, pc}
1221 .size   bsaes_cbc_encrypt,.-bsaes_cbc_encrypt
1222 ___
1223 }
1224 {
1225 my ($inp,$out,$len,$key, $ctr,$fp,$rounds)=(map("r$_",(0..3,8..10)));
1226 my $const = "r6";       # shared with _bsaes_encrypt8_alt
1227 my $keysched = "sp";
1228
1229 $code.=<<___;
1230 .extern AES_encrypt
1231 .global bsaes_ctr32_encrypt_blocks
1232 .type   bsaes_ctr32_encrypt_blocks,%function
1233 .align  5
1234 bsaes_ctr32_encrypt_blocks:
1235         cmp     $len, #8                        @ use plain AES for
1236         blo     .Lctr_enc_short                 @ small sizes
1237
1238         stmdb   sp!, {r4-r10, lr}
1239         vstmdb  sp!, {d8-d15}                   @ ABI specification says so
1240         ldr     $ctr, [sp, #0x60]               @ ctr is 1st arg on the stack
1241         sub     sp, sp, #0x10                   @ scratch space to carry over the ctr
1242         mov     $fp, sp                         @ save sp
1243
1244         @ allocate the key schedule on the stack
1245         ldr     $rounds, [$key, #240]           @ get # of rounds
1246         sub     sp, sp, $rounds, lsl#7          @ 128 bytes per inner round key
1247         add     sp, sp, #`128-32`               @ size of bit-sliced key schedule
1248
1249         @ populate the key schedule
1250         mov     r4, $key                        @ pass key
1251         mov     r5, $rounds                     @ pass # of rounds
1252         mov     r12, $keysched                  @ pass key schedule
1253         bl      _bsaes_key_convert
1254         veor    @XMM[7],@XMM[7],@XMM[15]        @ fix up last round key
1255         vstmia  r12, {@XMM[7]}                  @ save last round key
1256
1257         vld1.8  {@XMM[0]}, [$ctr]               @ load counter
1258         add     $ctr, $const, #.LREVM0SR-.LM0   @ borrow $ctr
1259         vldmia  $keysched, {@XMM[4]}            @ load round0 key
1260
1261         vmov.i32        `&Dhi("@XMM[8]")`,#1    @ compose 1<<96
1262         vmov.i32        `&Dlo("@XMM[8]")`,#0
1263         vrev32.8        `&Dhi("@XMM[0]")`,`&Dhi("@XMM[0]")`
1264         vshl.u64        `&Dhi("@XMM[8]")`,#32
1265         vrev32.8        `&Dhi("@XMM[4]")`,`&Dhi("@XMM[4]")`
1266         vadd.u32        @XMM[9],@XMM[8],@XMM[8] @ compose 2<<96
1267         vstmia  $keysched, {@XMM[4]}            @ save adjusted round0 key
1268         b       .Lctr_enc_loop
1269
1270 .align  4
1271 .Lctr_enc_loop:
1272         vadd.u32        @XMM[10], @XMM[8], @XMM[9]      @ compose 3<<96
1273         vadd.u32        @XMM[1], @XMM[0], @XMM[8]       @ +1
1274         vadd.u32        @XMM[2], @XMM[0], @XMM[9]       @ +2
1275         vadd.u32        @XMM[3], @XMM[0], @XMM[10]      @ +3
1276         vadd.u32        @XMM[4], @XMM[1], @XMM[10]
1277         vadd.u32        @XMM[5], @XMM[2], @XMM[10]
1278         vadd.u32        @XMM[6], @XMM[3], @XMM[10]
1279         vadd.u32        @XMM[7], @XMM[4], @XMM[10]
1280         vadd.u32        @XMM[10], @XMM[5], @XMM[10]     @ next counter
1281
1282         @ Borrow prologue from _bsaes_encrypt8 to use the opportunity
1283         @ to flip byte order in 32-bit counter
1284
1285         vldmia          $keysched, {@XMM[9]}            @ load round0 key
1286         add             r4, $keysched, #0x10            @ pass next round key
1287         vldmia          $ctr, {@XMM[8]}                 @ .LREVM0SR
1288         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1289         vstmia          $fp, {@XMM[10]}                 @ save next counter
1290         sub             $const, $ctr, #.LREVM0SR-.LSR   @ pass constants
1291
1292         bl              _bsaes_encrypt8_alt
1293
1294         subs            $len, $len, #8
1295         blo             .Lctr_enc_loop_done
1296
1297         vld1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$inp]!      @ load input
1298         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$inp]!
1299         veor            @XMM[0], @XMM[8]
1300         veor            @XMM[1], @XMM[9]
1301         vld1.8          {@XMM[12]-@XMM[13]}, [$inp]!
1302         veor            @XMM[4], @XMM[10]
1303         veor            @XMM[6], @XMM[11]
1304         vld1.8          {@XMM[14]-@XMM[15]}, [$inp]!
1305         veor            @XMM[3], @XMM[12]
1306         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!      @ write output
1307         veor            @XMM[7], @XMM[13]
1308         veor            @XMM[2], @XMM[14]
1309         vst1.8          {@XMM[4]}, [$out]!
1310         veor            @XMM[5], @XMM[15]
1311         vst1.8          {@XMM[6]}, [$out]!
1312         vmov.i32        `&Dhi("@XMM[8]")`,#1            @ compose 1<<96
1313         vst1.8          {@XMM[3]}, [$out]!
1314         vmov.i32        `&Dlo("@XMM[8]")`,#0
1315         vst1.8          {@XMM[7]}, [$out]!
1316         vshl.u64        `&Dhi("@XMM[8]")`,#32
1317         vst1.8          {@XMM[2]}, [$out]!
1318         vadd.u32        @XMM[9],@XMM[8],@XMM[8]         @ compose 2<<96
1319         vst1.8          {@XMM[5]}, [$out]!
1320         vldmia          $fp, {@XMM[0]}                  @ load counter
1321
1322         bne             .Lctr_enc_loop
1323         b               .Lctr_enc_done
1324
1325 .align  4
1326 .Lctr_enc_loop_done:
1327         add             $len, $len, #8
1328         vld1.8          {@XMM[8]}, [$inp]!      @ load input
1329         veor            @XMM[0], @XMM[8]
1330         vst1.8          {@XMM[0]}, [$out]!      @ write output
1331         cmp             $len, #2
1332         blo             .Lctr_enc_done
1333         vld1.8          {@XMM[9]}, [$inp]!
1334         veor            @XMM[1], @XMM[9]
1335         vst1.8          {@XMM[1]}, [$out]!
1336         beq             .Lctr_enc_done
1337         vld1.8          {@XMM[10]}, [$inp]!
1338         veor            @XMM[4], @XMM[10]
1339         vst1.8          {@XMM[4]}, [$out]!
1340         cmp             $len, #4
1341         blo             .Lctr_enc_done
1342         vld1.8          {@XMM[11]}, [$inp]!
1343         veor            @XMM[6], @XMM[11]
1344         vst1.8          {@XMM[6]}, [$out]!
1345         beq             .Lctr_enc_done
1346         vld1.8          {@XMM[12]}, [$inp]!
1347         veor            @XMM[3], @XMM[12]
1348         vst1.8          {@XMM[3]}, [$out]!
1349         cmp             $len, #6
1350         blo             .Lctr_enc_done
1351         vld1.8          {@XMM[13]}, [$inp]!
1352         veor            @XMM[7], @XMM[13]
1353         vst1.8          {@XMM[7]}, [$out]!
1354         beq             .Lctr_enc_done
1355         vld1.8          {@XMM[14]}, [$inp]
1356         veor            @XMM[2], @XMM[14]
1357         vst1.8          {@XMM[2]}, [$out]!
1358
1359 .Lctr_enc_done:
1360         vmov.i32        q0, #0
1361         vmov.i32        q1, #0
1362 .Lctr_enc_bzero:                        @ wipe key schedule [if any]
1363         vstmia          $keysched!, {q0-q1}
1364         teq             $keysched, $fp
1365         bne             .Lctr_enc_bzero
1366
1367         add     sp, $fp, #0x10
1368         vldmia  sp!, {d8-d15}
1369         ldmia   sp!, {r4-r10, pc}       @ return
1370
1371 .align  4
1372 .Lctr_enc_short:
1373         ldr     ip, [sp]                @ ctr pointer is passed on stack
1374         stmdb   sp!, {r4-r8, lr}
1375
1376         mov     r4, $inp                @ copy arguments
1377         mov     r5, $out
1378         mov     r6, $len
1379         mov     r7, $key
1380         ldr     r8, [ip, #12]           @ load counter LSW
1381         vld1.8  {@XMM[1]}, [ip]         @ load whole counter value
1382 #ifdef __ARMEL__
1383         rev     r8, r8
1384 #endif
1385         sub     sp, sp, #0x10
1386         vst1.8  {@XMM[1]}, [sp,:64]     @ copy counter value
1387         sub     sp, sp, #0x10
1388
1389 .Lctr_enc_short_loop:
1390         add     r0, sp, #0x10           @ input counter value
1391         mov     r1, sp                  @ output on the stack
1392         mov     r2, r7                  @ key
1393
1394         bl      AES_encrypt
1395
1396         vld1.8  {@XMM[0]}, [r4]!        @ load input
1397         vld1.8  {@XMM[1]}, [sp,:64]     @ load encrypted counter
1398         add     r8, r8, #1
1399 #ifdef __ARMEL__
1400         rev     r0, r8
1401         str     r0, [sp, #0x1c]         @ next counter value
1402 #else
1403         str     r8, [sp, #0x1c]         @ next counter value
1404 #endif
1405         veor    @XMM[0],@XMM[0],@XMM[1]
1406         vst1.8  {@XMM[0]}, [r5]!        @ store output
1407         subs    r6, r6, #1
1408         bne     .Lctr_enc_short_loop
1409
1410         add     sp, sp, #0x20
1411         ldmia   sp!, {r4-r8, pc}
1412 .size   bsaes_ctr32_encrypt_blocks,.-bsaes_ctr32_encrypt_blocks
1413 ___
1414 }
1415 {
1416 ######################################################################
1417 # void bsaes_xts_[en|de]crypt(const char *inp,char *out,size_t len,
1418 #       const AES_KEY *key1, const AES_KEY *key2,
1419 #       const unsigned char iv[16]);
1420 #
1421 my ($inp,$out,$len,$key,$rounds,$keysched,$magic,$fp)=(map("r$_",(7..11,1..3)));
1422 my $twmask=@XMM[5];
1423 my @T=@XMM[6..7];
1424
1425 $code.=<<___;
1426 .globl  bsaes_xts_encrypt
1427 .type   bsaes_xts_encrypt,%function
1428 .align  4
1429 bsaes_xts_encrypt:
1430         stmdb   sp!, {r4-r11, lr}               @ 0x24
1431         vstmdb  sp!, {d8-d15}                   @ 0x40
1432         sub     sp, #0x14                       @ 0x14
1433
1434         mov     $inp, r0
1435         mov     $out, r1
1436         mov     $len, r2
1437         mov     $key, r3
1438
1439         @ generate initial tweak
1440         ldr     r0, [sp, #0x7c]                 @ iv[]
1441         mov     r1, sp
1442         ldr     r2, [sp, #0x78]                 @ key2
1443         bl      AES_encrypt
1444
1445         @ allocate the key schedule on the stack
1446         ldr     $rounds, [$key, #240]           @ get # of rounds
1447         mov     $fp, sp
1448         sub     sp, sp, $rounds, lsl#7          @ 128 bytes per inner round key
1449         add     sp, sp, #`128-32`               @ size of bit-sliced key schedule
1450         mov     $keysched, sp
1451
1452         @ populate the key schedule
1453         mov     r4, $key                        @ pass key
1454         mov     r5, $rounds                     @ pass # of rounds
1455         mov     r12, $keysched                  @ pass key schedule
1456         bl      _bsaes_key_convert
1457         veor    @XMM[7], @XMM[7], @XMM[15]      @ fix up last round key
1458         vstmia  r12, {@XMM[7]}                  @ save last round key
1459
1460         sub     sp, #0x80                       @ place for tweak[8]
1461         bic     sp, #0x8                        @ align at 16 bytes
1462
1463         vld1.8  {@XMM[8]}, [$fp]                @ initial tweak
1464         adrl    $magic, .Lxts_magic
1465
1466         subs    $len, #0x80
1467         blo     .Lxts_enc_short
1468         b       .Lxts_enc_loop
1469
1470 .align  4
1471 .Lxts_enc_loop:
1472         vld1.8          {$twmask}, [$magic]     @ load XTS magic
1473         vshr.s64        @T[0], @XMM[8], #63
1474         mov             r0, sp
1475         vand            @T[0], @T[0], $twmask
1476 ___
1477 for($i=9;$i<16;$i++) {
1478 $code.=<<___;
1479         vadd.u64        @XMM[$i], @XMM[$i-1], @XMM[$i-1]
1480         vst1.8          {@XMM[$i-1]}, [r0,:128]!
1481         vswp            `&Dhi("@T[0]")`,`&Dlo("@T[0]")`
1482         vshr.s64        @T[1], @XMM[$i], #63
1483         veor            @XMM[$i], @XMM[$i], @T[0]
1484         vand            @T[1], @T[1], $twmask
1485 ___
1486         @T=reverse(@T);
1487
1488 $code.=<<___ if ($i>=10);
1489         vld1.8          {@XMM[$i-10]}, [$inp]!
1490 ___
1491 $code.=<<___ if ($i>=11);
1492         veor            @XMM[$i-11], @XMM[$i-11], @XMM[$i-3]
1493 ___
1494 }
1495 $code.=<<___;
1496         vadd.u64        @XMM[8], @XMM[15], @XMM[15]
1497         vst1.8          {@XMM[15]}, [r0,:128]
1498         vswp            `&Dhi("@T[0]")`,`&Dlo("@T[0]")`
1499         veor            @XMM[8], @XMM[8], @T[0]
1500         vst1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1501
1502         vld1.8          {@XMM[6]-@XMM[7]}, [$inp]!
1503         veor            @XMM[5], @XMM[5], @XMM[13]
1504         mov             r4, $keysched
1505         veor            @XMM[6], @XMM[6], @XMM[14]
1506         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1507         veor            @XMM[7], @XMM[7], @XMM[15]
1508         mov             r0, sp
1509
1510         bl              _bsaes_encrypt8
1511
1512         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
1513         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
1514         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1515         vld1.8          {@XMM[12]-@XMM[13]}, [r0,:128]!
1516         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1517         veor            @XMM[8], @XMM[4], @XMM[10]
1518         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1519         veor            @XMM[9], @XMM[6], @XMM[11]
1520         vld1.8          {@XMM[14]-@XMM[15]}, [r0,:128]!
1521         veor            @XMM[10], @XMM[3], @XMM[12]
1522         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
1523         veor            @XMM[11], @XMM[7], @XMM[13]
1524         veor            @XMM[12], @XMM[2], @XMM[14]
1525         vst1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$out]!
1526         veor            @XMM[13], @XMM[5], @XMM[15]
1527         vst1.8          {@XMM[12]-@XMM[13]}, [$out]!
1528
1529         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1530
1531         subs            $len, #0x80
1532         bpl             .Lxts_enc_loop
1533
1534 .Lxts_enc_short:
1535         adds            $len, #0x70
1536         bmi             .Lxts_enc_done
1537
1538         vld1.8          {$twmask}, [$magic]     @ load XTS magic
1539         vshr.s64        @T[0], @XMM[8], #63
1540         mov             r0, sp
1541         vand            @T[0], @T[0], $twmask
1542 ___
1543 for($i=9;$i<16;$i++) {
1544 $code.=<<___;
1545         vadd.u64        @XMM[$i], @XMM[$i-1], @XMM[$i-1]
1546         vst1.8          {@XMM[$i-1]}, [r0,:128]!
1547         vswp            `&Dhi("@T[0]")`,`&Dlo("@T[0]")`
1548         vshr.s64        @T[1], @XMM[$i], #63
1549         veor            @XMM[$i], @XMM[$i], @T[0]
1550         vand            @T[1], @T[1], $twmask
1551 ___
1552         @T=reverse(@T);
1553
1554 $code.=<<___ if ($i>=10);
1555         vld1.8          {@XMM[$i-10]}, [$inp]!
1556         subs            $len, #0x10
1557         bmi             .Lxts_enc_`$i-9`
1558 ___
1559 $code.=<<___ if ($i>=11);
1560         veor            @XMM[$i-11], @XMM[$i-11], @XMM[$i-3]
1561 ___
1562 }
1563 $code.=<<___;
1564         sub             $len, #0x10
1565         vst1.8          {@XMM[15]}, [$fp]               @ next round tweak
1566
1567         vld1.8          {@XMM[6]}, [$inp]!
1568         veor            @XMM[5], @XMM[5], @XMM[13]
1569         mov             r4, $keysched
1570         veor            @XMM[6], @XMM[6], @XMM[14]
1571         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1572         mov             r0, sp
1573
1574         bl              _bsaes_encrypt8
1575
1576         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
1577         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
1578         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1579         vld1.8          {@XMM[12]-@XMM[13]}, [r0,:128]!
1580         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1581         veor            @XMM[8], @XMM[4], @XMM[10]
1582         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1583         veor            @XMM[9], @XMM[6], @XMM[11]
1584         vld1.8          {@XMM[14]}, [r0,:128]!
1585         veor            @XMM[10], @XMM[3], @XMM[12]
1586         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
1587         veor            @XMM[11], @XMM[7], @XMM[13]
1588         veor            @XMM[12], @XMM[2], @XMM[14]
1589         vst1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$out]!
1590         vst1.8          {@XMM[12]}, [$out]!
1591
1592         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1593         b               .Lxts_enc_done
1594 .Lxts_enc_6:
1595         vst1.8          {@XMM[14]}, [$fp]               @ next round tweak
1596
1597         veor            @XMM[4], @XMM[4], @XMM[12]
1598         mov             r4, $keysched
1599         veor            @XMM[5], @XMM[5], @XMM[13]
1600         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1601         mov             r0, sp
1602
1603         bl              _bsaes_encrypt8
1604
1605         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
1606         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
1607         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1608         vld1.8          {@XMM[12]-@XMM[13]}, [r0,:128]!
1609         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1610         veor            @XMM[8], @XMM[4], @XMM[10]
1611         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1612         veor            @XMM[9], @XMM[6], @XMM[11]
1613         veor            @XMM[10], @XMM[3], @XMM[12]
1614         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
1615         veor            @XMM[11], @XMM[7], @XMM[13]
1616         vst1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$out]!
1617
1618         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1619         b               .Lxts_enc_done
1620 .Lxts_enc_5:
1621         vst1.8          {@XMM[13]}, [$fp]               @ next round tweak
1622
1623         veor            @XMM[3], @XMM[3], @XMM[11]
1624         mov             r4, $keysched
1625         veor            @XMM[4], @XMM[4], @XMM[12]
1626         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1627         mov             r0, sp
1628
1629         bl              _bsaes_encrypt8
1630
1631         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
1632         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
1633         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1634         vld1.8          {@XMM[12]}, [r0,:128]!
1635         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1636         veor            @XMM[8], @XMM[4], @XMM[10]
1637         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1638         veor            @XMM[9], @XMM[6], @XMM[11]
1639         veor            @XMM[10], @XMM[3], @XMM[12]
1640         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
1641         vst1.8          {@XMM[10]}, [$out]!
1642
1643         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1644         b               .Lxts_enc_done
1645 .Lxts_enc_4:
1646         vst1.8          {@XMM[12]}, [$fp]               @ next round tweak
1647
1648         veor            @XMM[2], @XMM[2], @XMM[10]
1649         mov             r4, $keysched
1650         veor            @XMM[3], @XMM[3], @XMM[11]
1651         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1652         mov             r0, sp
1653
1654         bl              _bsaes_encrypt8
1655
1656         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
1657         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
1658         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1659         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1660         veor            @XMM[8], @XMM[4], @XMM[10]
1661         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1662         veor            @XMM[9], @XMM[6], @XMM[11]
1663         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
1664
1665         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1666         b               .Lxts_enc_done
1667 .Lxts_enc_3:
1668         vst1.8          {@XMM[11]}, [$fp]               @ next round tweak
1669
1670         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[9]
1671         mov             r4, $keysched
1672         veor            @XMM[2], @XMM[2], @XMM[10]
1673         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1674         mov             r0, sp
1675
1676         bl              _bsaes_encrypt8
1677
1678         vld1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [r0,:128]!
1679         vld1.8          {@XMM[10]}, [r0,:128]!
1680         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1681         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1682         veor            @XMM[8], @XMM[4], @XMM[10]
1683         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1684         vst1.8          {@XMM[8]}, [$out]!
1685
1686         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1687         b               .Lxts_enc_done
1688 .Lxts_enc_2:
1689         vst1.8          {@XMM[10]}, [$fp]               @ next round tweak
1690
1691         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
1692         mov             r4, $keysched
1693         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[9]
1694         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1695         mov             r0, sp
1696
1697         bl              _bsaes_encrypt8
1698
1699         vld1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [r0,:128]!
1700         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1701         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1702         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1703
1704         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1705         b               .Lxts_enc_done
1706 .Lxts_enc_1:
1707         mov             r0, sp
1708         veor            @XMM[0], @XMM[8]
1709         mov             r1, sp
1710         vst1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
1711         mov             r2, $key
1712         mov             r4, $fp                         @ preserve fp
1713
1714         bl              AES_encrypt
1715
1716         vld1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
1717         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
1718         vst1.8          {@XMM[0]}, [$out]!
1719         mov             $fp, r4
1720
1721         vmov            @XMM[8], @XMM[9]                @ next round tweak
1722
1723 .Lxts_enc_done:
1724         adds            $len, #0x10
1725         beq             .Lxts_enc_ret
1726         sub             r6, $out, #0x10
1727
1728 .Lxts_enc_steal:
1729         ldrb            r0, [$inp], #1
1730         ldrb            r1, [$out, #-0x10]
1731         strb            r0, [$out, #-0x10]
1732         strb            r1, [$out], #1
1733
1734         subs            $len, #1
1735         bhi             .Lxts_enc_steal
1736
1737         vld1.8          {@XMM[0]}, [r6]
1738         mov             r0, sp
1739         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
1740         mov             r1, sp
1741         vst1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
1742         mov             r2, $key
1743         mov             r4, $fp                 @ preserve fp
1744
1745         bl              AES_encrypt
1746
1747         vld1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
1748         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
1749         vst1.8          {@XMM[0]}, [r6]
1750         mov             $fp, r4
1751
1752 .Lxts_enc_ret:
1753         vmov.i32        d0, #0
1754 .Lxts_enc_bzero:                                @ wipe key schedule [if any]
1755         vstmia          sp!, {d0}
1756         teq             sp, $fp
1757         bne             .Lxts_enc_bzero
1758
1759         add             sp, $fp, #0x14
1760         vldmia          sp!, {d8-d15}
1761         ldmia           sp!, {r4-r11, pc}       @ return
1762
1763 .size   bsaes_xts_encrypt,.-bsaes_xts_encrypt
1764
1765 .globl  bsaes_xts_decrypt
1766 .type   bsaes_xts_decrypt,%function
1767 .align  4
1768 bsaes_xts_decrypt:
1769         stmdb   sp!, {r4-r11, lr}               @ 0x24
1770         vstmdb  sp!, {d8-d15}                   @ 0x40
1771         sub     sp, #0x14                       @ 0x14
1772
1773         mov     $inp, r0
1774         mov     $out, r1
1775         mov     $len, r2
1776         mov     $key, r3
1777
1778         @ generate initial tweak
1779         ldr     r0, [sp, #0x7c]                 @ iv[]
1780         mov     r1, sp
1781         ldr     r2, [sp, #0x78]                 @ key2
1782         bl      AES_encrypt
1783
1784         @ allocate the key schedule on the stack
1785         ldr     $rounds, [$key, #240]           @ get # of rounds
1786         mov     $fp, sp
1787         sub     sp, sp, $rounds, lsl#7          @ 128 bytes per inner round key
1788         add     sp, sp, #`128-32`               @ size of bit-sliced key schedule
1789         mov     $keysched, sp
1790
1791         @ populate the key schedule
1792         mov     r4, $key                        @ pass key
1793         mov     r5, $rounds                     @ pass # of rounds
1794         mov     r12, $keysched                  @ pass key schedule
1795         bl      _bsaes_key_convert
1796         vldmia  $keysched, {@XMM[6]}
1797         vstmia  r12,  {@XMM[15]}                @ save last round key
1798         veor    @XMM[7], @XMM[7], @XMM[6]       @ fix up round 0 key
1799         vstmia  $keysched, {@XMM[7]}
1800
1801         sub     sp, #0x80                       @ place for tweak[8]
1802         bic     sp, #0x8                        @ align at 16 bytes
1803
1804         vld1.8  {@XMM[8]}, [$fp]                @ initial tweak
1805         adrl    $magic, .Lxts_magic
1806
1807         tst     $len, #0xf                      @ if not multiple of 16
1808         subne   $len, #0x10                     @     subtract another 16 bytes
1809         subs    $len, #0x80
1810
1811         blo     .Lxts_dec_short
1812         b       .Lxts_dec_loop
1813
1814 .align  4
1815 .Lxts_dec_loop:
1816         vld1.8          {$twmask}, [$magic]     @ load XTS magic
1817         vshr.s64        @T[0], @XMM[8], #63
1818         mov             r0, sp
1819         vand            @T[0], @T[0], $twmask
1820 ___
1821 for($i=9;$i<16;$i++) {
1822 $code.=<<___;
1823         vadd.u64        @XMM[$i], @XMM[$i-1], @XMM[$i-1]
1824         vst1.8          {@XMM[$i-1]}, [r0,:128]!
1825         vswp            `&Dhi("@T[0]")`,`&Dlo("@T[0]")`
1826         vshr.s64        @T[1], @XMM[$i], #63
1827         veor            @XMM[$i], @XMM[$i], @T[0]
1828         vand            @T[1], @T[1], $twmask
1829 ___
1830         @T=reverse(@T);
1831
1832 $code.=<<___ if ($i>=10);
1833         vld1.8          {@XMM[$i-10]}, [$inp]!
1834 ___
1835 $code.=<<___ if ($i>=11);
1836         veor            @XMM[$i-11], @XMM[$i-11], @XMM[$i-3]
1837 ___
1838 }
1839 $code.=<<___;
1840         vadd.u64        @XMM[8], @XMM[15], @XMM[15]
1841         vst1.8          {@XMM[15]}, [r0,:128]
1842         vswp            `&Dhi("@T[0]")`,`&Dlo("@T[0]")`
1843         veor            @XMM[8], @XMM[8], @T[0]
1844         vst1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1845
1846         vld1.8          {@XMM[6]-@XMM[7]}, [$inp]!
1847         veor            @XMM[5], @XMM[5], @XMM[13]
1848         mov             r4, $keysched
1849         veor            @XMM[6], @XMM[6], @XMM[14]
1850         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1851         veor            @XMM[7], @XMM[7], @XMM[15]
1852         mov             r0, sp
1853
1854         bl              _bsaes_decrypt8
1855
1856         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
1857         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
1858         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1859         vld1.8          {@XMM[12]-@XMM[13]}, [r0,:128]!
1860         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1861         veor            @XMM[8], @XMM[6], @XMM[10]
1862         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1863         veor            @XMM[9], @XMM[4], @XMM[11]
1864         vld1.8          {@XMM[14]-@XMM[15]}, [r0,:128]!
1865         veor            @XMM[10], @XMM[2], @XMM[12]
1866         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
1867         veor            @XMM[11], @XMM[7], @XMM[13]
1868         veor            @XMM[12], @XMM[3], @XMM[14]
1869         vst1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$out]!
1870         veor            @XMM[13], @XMM[5], @XMM[15]
1871         vst1.8          {@XMM[12]-@XMM[13]}, [$out]!
1872
1873         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1874
1875         subs            $len, #0x80
1876         bpl             .Lxts_dec_loop
1877
1878 .Lxts_dec_short:
1879         adds            $len, #0x70
1880         bmi             .Lxts_dec_done
1881
1882         vld1.8          {$twmask}, [$magic]     @ load XTS magic
1883         vshr.s64        @T[0], @XMM[8], #63
1884         mov             r0, sp
1885         vand            @T[0], @T[0], $twmask
1886 ___
1887 for($i=9;$i<16;$i++) {
1888 $code.=<<___;
1889         vadd.u64        @XMM[$i], @XMM[$i-1], @XMM[$i-1]
1890         vst1.8          {@XMM[$i-1]}, [r0,:128]!
1891         vswp            `&Dhi("@T[0]")`,`&Dlo("@T[0]")`
1892         vshr.s64        @T[1], @XMM[$i], #63
1893         veor            @XMM[$i], @XMM[$i], @T[0]
1894         vand            @T[1], @T[1], $twmask
1895 ___
1896         @T=reverse(@T);
1897
1898 $code.=<<___ if ($i>=10);
1899         vld1.8          {@XMM[$i-10]}, [$inp]!
1900         subs            $len, #0x10
1901         bmi             .Lxts_dec_`$i-9`
1902 ___
1903 $code.=<<___ if ($i>=11);
1904         veor            @XMM[$i-11], @XMM[$i-11], @XMM[$i-3]
1905 ___
1906 }
1907 $code.=<<___;
1908         sub             $len, #0x10
1909         vst1.8          {@XMM[15]}, [$fp]               @ next round tweak
1910
1911         vld1.8          {@XMM[6]}, [$inp]!
1912         veor            @XMM[5], @XMM[5], @XMM[13]
1913         mov             r4, $keysched
1914         veor            @XMM[6], @XMM[6], @XMM[14]
1915         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1916         mov             r0, sp
1917
1918         bl              _bsaes_decrypt8
1919
1920         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
1921         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
1922         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1923         vld1.8          {@XMM[12]-@XMM[13]}, [r0,:128]!
1924         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1925         veor            @XMM[8], @XMM[6], @XMM[10]
1926         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1927         veor            @XMM[9], @XMM[4], @XMM[11]
1928         vld1.8          {@XMM[14]}, [r0,:128]!
1929         veor            @XMM[10], @XMM[2], @XMM[12]
1930         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
1931         veor            @XMM[11], @XMM[7], @XMM[13]
1932         veor            @XMM[12], @XMM[3], @XMM[14]
1933         vst1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$out]!
1934         vst1.8          {@XMM[12]}, [$out]!
1935
1936         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1937         b               .Lxts_dec_done
1938 .Lxts_dec_6:
1939         vst1.8          {@XMM[14]}, [$fp]               @ next round tweak
1940
1941         veor            @XMM[4], @XMM[4], @XMM[12]
1942         mov             r4, $keysched
1943         veor            @XMM[5], @XMM[5], @XMM[13]
1944         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1945         mov             r0, sp
1946
1947         bl              _bsaes_decrypt8
1948
1949         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
1950         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
1951         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1952         vld1.8          {@XMM[12]-@XMM[13]}, [r0,:128]!
1953         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1954         veor            @XMM[8], @XMM[6], @XMM[10]
1955         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1956         veor            @XMM[9], @XMM[4], @XMM[11]
1957         veor            @XMM[10], @XMM[2], @XMM[12]
1958         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
1959         veor            @XMM[11], @XMM[7], @XMM[13]
1960         vst1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [$out]!
1961
1962         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1963         b               .Lxts_dec_done
1964 .Lxts_dec_5:
1965         vst1.8          {@XMM[13]}, [$fp]               @ next round tweak
1966
1967         veor            @XMM[3], @XMM[3], @XMM[11]
1968         mov             r4, $keysched
1969         veor            @XMM[4], @XMM[4], @XMM[12]
1970         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1971         mov             r0, sp
1972
1973         bl              _bsaes_decrypt8
1974
1975         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
1976         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
1977         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
1978         vld1.8          {@XMM[12]}, [r0,:128]!
1979         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
1980         veor            @XMM[8], @XMM[6], @XMM[10]
1981         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
1982         veor            @XMM[9], @XMM[4], @XMM[11]
1983         veor            @XMM[10], @XMM[2], @XMM[12]
1984         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
1985         vst1.8          {@XMM[10]}, [$out]!
1986
1987         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
1988         b               .Lxts_dec_done
1989 .Lxts_dec_4:
1990         vst1.8          {@XMM[12]}, [$fp]               @ next round tweak
1991
1992         veor            @XMM[2], @XMM[2], @XMM[10]
1993         mov             r4, $keysched
1994         veor            @XMM[3], @XMM[3], @XMM[11]
1995         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
1996         mov             r0, sp
1997
1998         bl              _bsaes_decrypt8
1999
2000         vld1.8          {@XMM[ 8]-@XMM[ 9]}, [r0,:128]!
2001         vld1.8          {@XMM[10]-@XMM[11]}, [r0,:128]!
2002         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
2003         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
2004         veor            @XMM[8], @XMM[6], @XMM[10]
2005         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
2006         veor            @XMM[9], @XMM[4], @XMM[11]
2007         vst1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [$out]!
2008
2009         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
2010         b               .Lxts_dec_done
2011 .Lxts_dec_3:
2012         vst1.8          {@XMM[11]}, [$fp]               @ next round tweak
2013
2014         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[9]
2015         mov             r4, $keysched
2016         veor            @XMM[2], @XMM[2], @XMM[10]
2017         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
2018         mov             r0, sp
2019
2020         bl              _bsaes_decrypt8
2021
2022         vld1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [r0,:128]!
2023         vld1.8          {@XMM[10]}, [r0,:128]!
2024         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
2025         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
2026         veor            @XMM[8], @XMM[6], @XMM[10]
2027         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
2028         vst1.8          {@XMM[8]}, [$out]!
2029
2030         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
2031         b               .Lxts_dec_done
2032 .Lxts_dec_2:
2033         vst1.8          {@XMM[10]}, [$fp]               @ next round tweak
2034
2035         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
2036         mov             r4, $keysched
2037         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[9]
2038         mov             r5, $rounds                     @ pass rounds
2039         mov             r0, sp
2040
2041         bl              _bsaes_decrypt8
2042
2043         vld1.8          {@XMM[8]-@XMM[9]}, [r0,:128]!
2044         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[ 8]
2045         veor            @XMM[1], @XMM[1], @XMM[ 9]
2046         vst1.8          {@XMM[0]-@XMM[1]}, [$out]!
2047
2048         vld1.8          {@XMM[8]}, [$fp]                @ next round tweak
2049         b               .Lxts_dec_done
2050 .Lxts_dec_1:
2051         mov             r0, sp
2052         veor            @XMM[0], @XMM[8]
2053         mov             r1, sp
2054         vst1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
2055         mov             r2, $key
2056         mov             r4, $fp                         @ preserve fp
2057
2058         bl              AES_decrypt
2059
2060         vld1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
2061         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
2062         vst1.8          {@XMM[0]}, [$out]!
2063         mov             $fp, r4
2064
2065         vmov            @XMM[8], @XMM[9]                @ next round tweak
2066
2067 .Lxts_dec_done:
2068         adds            $len, #0x10
2069         beq             .Lxts_dec_ret
2070
2071         @ calculate one round of extra tweak for the stolen ciphertext
2072         adrl            $magic, .Lxts_magic
2073         vld1.8          {$twmask}, [$magic]
2074         vshr.s64        @XMM[6], @XMM[8], #63
2075         vand            @XMM[6], @XMM[6], $twmask
2076         vadd.u64        @XMM[9], @XMM[8], @XMM[8]
2077         vswp            `&Dhi("@XMM[6]")`,`&Dlo("@XMM[6]")`
2078         veor            @XMM[9], @XMM[9], @XMM[6]
2079
2080         @ perform the final decryption with the last tweak value
2081         vld1.8          {@XMM[0]}, [$inp]!
2082         mov             r0, sp
2083         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[9]
2084         mov             r1, sp
2085         vst1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
2086         mov             r2, $key
2087         mov             r4, $fp                 @ preserve fp
2088
2089         bl              AES_decrypt
2090
2091         vld1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
2092         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[9]
2093         vst1.8          {@XMM[0]}, [$out]
2094
2095         mov             r6, $out
2096 .Lxts_dec_steal:
2097         ldrb            r1, [$out]
2098         ldrb            r0, [$inp], #1
2099         strb            r1, [$out, #0x10]
2100         strb            r0, [$out], #1
2101
2102         subs            $len, #1
2103         bhi             .Lxts_dec_steal
2104
2105         vld1.8          {@XMM[0]}, [r6]
2106         mov             r0, sp
2107         veor            @XMM[0], @XMM[8]
2108         mov             r1, sp
2109         vst1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
2110         mov             r2, $key
2111
2112         bl              AES_decrypt
2113
2114         vld1.8          {@XMM[0]}, [sp,:128]
2115         veor            @XMM[0], @XMM[0], @XMM[8]
2116         vst1.8          {@XMM[0]}, [r6]
2117         mov             $fp, r4
2118
2119 .Lxts_dec_ret:
2120         vmov.i32        d0, #0
2121 .Lxts_dec_bzero:                                @ wipe key schedule [if any]
2122         vstmia          sp!, {d0}
2123         teq             sp, $fp
2124         bne             .Lxts_dec_bzero
2125
2126         add             sp, $fp, #0x14
2127         vldmia          sp!, {d8-d15}
2128         ldmia           sp!, {r4-r11, pc}       @ return
2129
2130 .size   bsaes_xts_decrypt,.-bsaes_xts_decrypt
2131 ___
2132 }
2133 $code.=<<___;
2134 #endif
2135 ___
2136
2137 $code =~ s/\`([^\`]*)\`/eval($1)/gem;
2138
2139 print $code;
2140
2141 close STDOUT;