crypto/bn/asm/sparcv9-gf2m.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 # October 2012
  11 #
  12 # The module implements bn_GF2m_mul_2x2 polynomial multiplication used
  13 # in bn_gf2m.c. It's kind of low-hanging mechanical port from C for
  14 # the time being... Except that it has two code paths: one suitable
  15 # for all SPARCv9 processors and one for VIS3-capable ones. Former
  16 # delivers ~25-45% more, more for longer keys, heaviest DH and DSA
  17 # verify operations on venerable UltraSPARC II. On T4 VIS3 code is
  18 # ~100-230% faster than gcc-generated code and ~35-90% faster than
  19 # the pure SPARCv9 code path.
  20
  21 $output = pop;
  22 open STDOUT,">$output";
  23
  24 $locals=16*8;
  25
  26 $tab="%l0";
  27
  28 @T=("%g2","%g3");
  29 @i=("%g4","%g5");
  30
  31 ($a1,$a2,$a4,$a8,$a12,$a48)=map("%o$_",(0..5));
  32 ($lo,$hi,$b)=("%g1",$a8,"%o7"); $a=$lo;
  33
  34 $code.=<<___;
  35 #include <sparc_arch.h>
  36
  37 #ifdef __arch64__
  38 .register       %g2,#scratch
  39 .register       %g3,#scratch
  40 #endif
  41
  42 #ifdef __PIC__
  43 SPARC_PIC_THUNK(%g1)
  44 #endif
  45
  46 .globl  bn_GF2m_mul_2x2
  47 .align  16
  48 bn_GF2m_mul_2x2:
  49         SPARC_LOAD_ADDRESS_LEAF(OPENSSL_sparcv9cap_P,%g1,%g5)
  50         ld      [%g1+0],%g1                     ! OPENSSL_sparcv9cap_P[0]
  51
  52         andcc   %g1, SPARCV9_VIS3, %g0
  53         bz,pn   %icc,.Lsoftware
  54         nop
  55
  56         sllx    %o1, 32, %o1
  57         sllx    %o3, 32, %o3
  58         or      %o2, %o1, %o1
  59         or      %o4, %o3, %o3
  60         .word   0x95b262ab                      ! xmulx   %o1, %o3, %o2
  61         .word   0x99b262cb                      ! xmulxhi %o1, %o3, %o4
  62         srlx    %o2, 32, %o1                    ! 13 cycles later
  63         st      %o2, [%o0+0]
  64         st      %o1, [%o0+4]
  65         srlx    %o4, 32, %o3
  66         st      %o4, [%o0+8]
  67         retl
  68         st      %o3, [%o0+12]
  69
  70 .align  16
  71 .Lsoftware:
  72         save    %sp,-STACK_FRAME-$locals,%sp
  73
  74         sllx    %i1,32,$a
  75         mov     -1,$a12
  76         sllx    %i3,32,$b
  77         or      %i2,$a,$a
  78         srlx    $a12,1,$a48                     ! 0x7fff...
  79         or      %i4,$b,$b
  80         srlx    $a12,2,$a12                     ! 0x3fff...
  81         add     %sp,STACK_BIAS+STACK_FRAME,$tab
  82
  83         sllx    $a,2,$a4
  84         mov     $a,$a1
  85         sllx    $a,1,$a2
  86
  87         srax    $a4,63,@i[1]                    ! broadcast 61st bit
  88         and     $a48,$a4,$a4                    ! (a<<2)&0x7fff...
  89         srlx    $a48,2,$a48
  90         srax    $a2,63,@i[0]                    ! broadcast 62nd bit
  91         and     $a12,$a2,$a2                    ! (a<<1)&0x3fff...
  92         srax    $a1,63,$lo                      ! broadcast 63rd bit
  93         and     $a48,$a1,$a1                    ! (a<<0)&0x1fff...
  94
  95         sllx    $a1,3,$a8
  96         and     $b,$lo,$lo
  97         and     $b,@i[0],@i[0]
  98         and     $b,@i[1],@i[1]
  99
 100         stx     %g0,[$tab+0*8]                  ! tab[0]=0
 101         xor     $a1,$a2,$a12
 102         stx     $a1,[$tab+1*8]                  ! tab[1]=a1
 103         stx     $a2,[$tab+2*8]                  ! tab[2]=a2
 104          xor    $a4,$a8,$a48
 105         stx     $a12,[$tab+3*8]                 ! tab[3]=a1^a2
 106          xor    $a4,$a1,$a1
 107
 108         stx     $a4,[$tab+4*8]                  ! tab[4]=a4
 109         xor     $a4,$a2,$a2
 110         stx     $a1,[$tab+5*8]                  ! tab[5]=a1^a4
 111         xor     $a4,$a12,$a12
 112         stx     $a2,[$tab+6*8]                  ! tab[6]=a2^a4
 113          xor    $a48,$a1,$a1
 114         stx     $a12,[$tab+7*8]                 ! tab[7]=a1^a2^a4
 115          xor    $a48,$a2,$a2
 116
 117         stx     $a8,[$tab+8*8]                  ! tab[8]=a8
 118         xor     $a48,$a12,$a12
 119         stx     $a1,[$tab+9*8]                  ! tab[9]=a1^a8
 120          xor    $a4,$a1,$a1
 121         stx     $a2,[$tab+10*8]                 ! tab[10]=a2^a8
 122          xor    $a4,$a2,$a2
 123         stx     $a12,[$tab+11*8]                ! tab[11]=a1^a2^a8
 124
 125         xor     $a4,$a12,$a12
 126         stx     $a48,[$tab+12*8]                ! tab[12]=a4^a8
 127          srlx   $lo,1,$hi
 128         stx     $a1,[$tab+13*8]                 ! tab[13]=a1^a4^a8
 129          sllx   $lo,63,$lo
 130         stx     $a2,[$tab+14*8]                 ! tab[14]=a2^a4^a8
 131          srlx   @i[0],2,@T[0]
 132         stx     $a12,[$tab+15*8]                ! tab[15]=a1^a2^a4^a8
 133
 134         sllx    @i[0],62,$a1
 135          sllx   $b,3,@i[0]
 136         srlx    @i[1],3,@T[1]
 137          and    @i[0],`0xf<<3`,@i[0]
 138         sllx    @i[1],61,$a2
 139          ldx    [$tab+@i[0]],@i[0]
 140          srlx   $b,4-3,@i[1]
 141         xor     @T[0],$hi,$hi
 142          and    @i[1],`0xf<<3`,@i[1]
 143         xor     $a1,$lo,$lo
 144          ldx    [$tab+@i[1]],@i[1]
 145         xor     @T[1],$hi,$hi
 146
 147         xor     @i[0],$lo,$lo
 148         srlx    $b,8-3,@i[0]
 149          xor    $a2,$lo,$lo
 150         and     @i[0],`0xf<<3`,@i[0]
 151 ___
 152 for($n=1;$n<14;$n++) {
 153 $code.=<<___;
 154         sllx    @i[1],`$n*4`,@T[0]
 155         ldx     [$tab+@i[0]],@i[0]
 156         srlx    @i[1],`64-$n*4`,@T[1]
 157         xor     @T[0],$lo,$lo
 158         srlx    $b,`($n+2)*4`-3,@i[1]
 159         xor     @T[1],$hi,$hi
 160         and     @i[1],`0xf<<3`,@i[1]
 161 ___
 162         push(@i,shift(@i)); push(@T,shift(@T));
 163 }
 164 $code.=<<___;
 165         sllx    @i[1],`$n*4`,@T[0]
 166         ldx     [$tab+@i[0]],@i[0]
 167         srlx    @i[1],`64-$n*4`,@T[1]
 168         xor     @T[0],$lo,$lo
 169
 170         sllx    @i[0],`($n+1)*4`,@T[0]
 171          xor    @T[1],$hi,$hi
 172         srlx    @i[0],`64-($n+1)*4`,@T[1]
 173         xor     @T[0],$lo,$lo
 174         xor     @T[1],$hi,$hi
 175
 176         srlx    $lo,32,%i1
 177         st      $lo,[%i0+0]
 178         st      %i1,[%i0+4]
 179         srlx    $hi,32,%i2
 180         st      $hi,[%i0+8]
 181         st      %i2,[%i0+12]
 182
 183         ret
 184         restore
 185 .type   bn_GF2m_mul_2x2,#function
 186 .size   bn_GF2m_mul_2x2,.-bn_GF2m_mul_2x2
 187 .asciz  "GF(2^m) Multiplication for SPARCv9, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
 188 .align  4
 189 ___
 190
 191 $code =~ s/\`([^\`]*)\`/eval($1)/gem;
 192 print $code;
 193 close STDOUT;