crypto/rc4/asm/rc4-s390x.pl

   1 #!/usr/bin/env perl
   2 #
   3 # ====================================================================
   4 # Written by Andy Polyakov <appro@fy.chalmers.se> 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 # February 2009
  11 #
  12 # Performance is 2x of gcc 3.4.6 on z10. Coding "secret" is to avoid
  13 # arithmetic instructions, but adhere to load and load address in
  14 # order to minimize Address Generation Interlock.
  15
  16 $rp="%r14";
  17 $sp="%r15";
  18 $code=<<___;
  19 .text
  20
  21 ___
  22
  23 # void RC4(RC4_KEY *key,size_t len,const void *inp,void *out)
  24 {
  25 $acc="%r0";
  26 $cnt="%r1";
  27 $key="%r2";
  28 $len="%r3";
  29 $inp="%r4";
  30 $out="%r5";
  31
  32 @XX=("%r6","%r7");
  33 @TX=("%r8","%r9");
  34 $YY="%r10";
  35 $TY="%r11";
  36
  37 $code.=<<___;
  38 .globl  RC4
  39 .type   RC4,\@function
  40 .align  64
  41 RC4:
  42         stmg    %r6,%r11,48($sp)
  43         llgc    $XX[0],0($key)
  44         llgc    $YY,1($key)
  45         la      $XX[0],1($XX[0])
  46         llgcr   $XX[0],$XX[0]
  47         llgc    $TX[0],2($XX[0],$key)
  48         srlg    $cnt,$len,3
  49         ltgr    $cnt,$cnt
  50         jz      .Lshort
  51         j       .Loop8
  52
  53 .align  64
  54 .Loop8:
  55 ___
  56 for ($i=0;$i<8;$i++) {
  57 $code.=<<___;
  58         la      $YY,0($YY,$TX[0])       # $i
  59         llgcr   $YY,$YY
  60         la      $XX[1],1($XX[0])
  61         llgcr   $XX[1],$XX[1]
  62 ___
  63 $code.=<<___ if ($i>1);
  64         sllg    $acc,$acc,8
  65         ic      $acc,2($TY,$key)
  66 ___
  67 $code.=<<___ if ($i==1);
  68         llgc    $acc,2($TY,$key)
  69 ___
  70 $code.=<<___;
  71         llgc    $TY,2($YY,$key)
  72         stc     $TX[0],2($YY,$key)
  73         llgc    $TX[1],2($XX[1],$key)
  74         stc     $TY,2($XX[0],$key)
  75         cr      $XX[1],$YY
  76         jne     .Lcmov$i
  77         la      $TX[1],0($TX[0])
  78 .Lcmov$i:
  79         la      $TY,0($TY,$TX[0])
  80         llgcr   $TY,$TY
  81 ___
  82 push(@TX,shift(@TX)); push(@XX,shift(@XX));     # "rotate" registers
  83 }
  84
  85 $code.=<<___;
  86         lg      $TX[1],0($inp)
  87         sllg    $acc,$acc,8
  88         la      $inp,8($inp)
  89         ic      $acc,2($TY,$key)
  90         xgr     $acc,$TX[1]
  91         stg     $acc,0($out)
  92         la      $out,8($out)
  93         brct    $cnt,.Loop8
  94
  95 .Lshort:
  96         lghi    $acc,7
  97         ngr     $len,$acc
  98         jz      .Lexit
  99         j       .Loop1
 100
 101 .align  16
 102 .Loop1:
 103         la      $YY,0($YY,$TX[0])
 104         llgcr   $YY,$YY
 105         llgc    $TY,2($YY,$key)
 106         stc     $TX[0],2($YY,$key)
 107         stc     $TY,2($XX[0],$key)
 108         la      $TY,0($TY,$TX[0])
 109         llgcr   $TY,$TY
 110         la      $XX[0],1($XX[0])
 111         llgcr   $XX[0],$XX[0]
 112         llgc    $TY,2($TY,$key)
 113         llgc    $TX[0],2($XX[0],$key)
 114         llgc    $acc,0($inp)
 115         la      $inp,1($inp)
 116         xr      $acc,$TY
 117         stc     $acc,0($out)
 118         la      $out,1($out)
 119         brct    $len,.Loop1
 120
 121 .Lexit:
 122         ahi     $XX[0],-1
 123         stc     $XX[0],0($key)
 124         stc     $YY,1($key)
 125         lmg     %r6,%r11,48($sp)
 126         br      $rp
 127 .size   RC4,.-RC4
 128 .string "RC4 for s390x, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
 129
 130 ___
 131 }
 132
 133 # void RC4_set_key(RC4_KEY *key,unsigned int len,const void *inp)
 134 {
 135 $cnt="%r0";
 136 $idx="%r1";
 137 $key="%r2";
 138 $len="%r3";
 139 $inp="%r4";
 140 $acc="%r5";
 141 $dat="%r6";
 142 $ikey="%r7";
 143 $iinp="%r8";
 144
 145 $code.=<<___;
 146 .globl  RC4_set_key
 147 .type   RC4_set_key,\@function
 148 .align  64
 149 RC4_set_key:
 150         stmg    %r6,%r8,48($sp)
 151         lhi     $cnt,256
 152         la      $idx,0(%r0)
 153         sth     $idx,0($key)
 154 .align  4
 155 .L1stloop:
 156         stc     $idx,2($idx,$key)
 157         la      $idx,1($idx)
 158         brct    $cnt,.L1stloop
 159
 160         lghi    $ikey,-256
 161         lr      $cnt,$len
 162         la      $iinp,0(%r0)
 163         la      $idx,0(%r0)
 164 .align  16
 165 .L2ndloop:
 166         llgc    $acc,2+256($ikey,$key)
 167         llgc    $dat,0($iinp,$inp)
 168         la      $idx,0($idx,$acc)
 169         la      $ikey,1($ikey)
 170         la      $idx,0($idx,$dat)
 171         la      $iinp,1($iinp)
 172         llgcr   $idx,$idx
 173         tml     $ikey,255
 174         llgc    $dat,2($idx,$key)
 175         stc     $dat,2+256-1($ikey,$key)
 176         stc     $acc,2($idx,$key)
 177         jz      .Ldone
 178         brct    $cnt,.L2ndloop
 179         lr      $cnt,$len
 180         la      $iinp,0(%r0)
 181         j       .L2ndloop
 182 .Ldone:
 183         lmg     %r6,%r8,48($sp)
 184         br      $rp
 185 .size   RC4_set_key,.-RC4_set_key
 186
 187 ___
 188 }
 189
 190 # const char *RC4_options()
 191 $code.=<<___;
 192 .globl  RC4_options
 193 .type   RC4_options,\@function
 194 .align  16
 195 RC4_options:
 196         larl    %r2,.Loptions
 197         br      %r14
 198 .size   RC4_options,.-RC4_options
 199 .section        .rodata
 200 .Loptions:
 201 .align  8
 202 .string "rc4(8x,char)"
 203 ___
 204
 205 print $code;