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
  13 # "cluster" Address Generation Interlocks, so that one pipeline stall
  14 # resolves several dependencies.
  15
  16 while (($output=shift) && ($output!~/^\w[\w\-]*\.\w+$/)) {}
  17 open STDOUT,">$output";
  18
  19 $rp="%r14";
  20 $sp="%r15";
  21 $code=<<___;
  22 .text
  23
  24 ___
  25
  26 # void RC4(RC4_KEY *key,size_t len,const void *inp,void *out)
  27 {
  28 $acc="%r0";
  29 $cnt="%r1";
  30 $key="%r2";
  31 $len="%r3";
  32 $inp="%r4";
  33 $out="%r5";
  34
  35 @XX=("%r6","%r7");
  36 @TX=("%r8","%r9");
  37 $YY="%r10";
  38 $TY="%r11";
  39
  40 $code.=<<___;
  41 .globl  RC4
  42 .type   RC4,\@function
  43 .align  64
  44 RC4:
  45         stmg    %r6,%r11,48($sp)
  46         llgc    $XX[0],0($key)
  47         llgc    $YY,1($key)
  48         la      $XX[0],1($XX[0])
  49         nill    $XX[0],0xff
  50         srlg    $cnt,$len,3
  51         ltgr    $cnt,$cnt
  52         llgc    $TX[0],2($XX[0],$key)
  53         jz      .Lshort
  54         j       .Loop8
  55
  56 .align  64
  57 .Loop8:
  58 ___
  59 for ($i=0;$i<8;$i++) {
  60 $code.=<<___;
  61         la      $YY,0($YY,$TX[0])       # $i
  62         nill    $YY,255
  63         la      $XX[1],1($XX[0])
  64         nill    $XX[1],255
  65 ___
  66 $code.=<<___ if ($i==1);
  67         llgc    $acc,2($TY,$key)
  68 ___
  69 $code.=<<___ if ($i>1);
  70         sllg    $acc,$acc,8
  71         ic      $acc,2($TY,$key)
  72 ___
  73 $code.=<<___;
  74         llgc    $TY,2($YY,$key)
  75         stc     $TX[0],2($YY,$key)
  76         llgc    $TX[1],2($XX[1],$key)
  77         stc     $TY,2($XX[0],$key)
  78         cr      $XX[1],$YY
  79         jne     .Lcmov$i
  80         la      $TX[1],0($TX[0])
  81 .Lcmov$i:
  82         la      $TY,0($TY,$TX[0])
  83         nill    $TY,255
  84 ___
  85 push(@TX,shift(@TX)); push(@XX,shift(@XX));     # "rotate" registers
  86 }
  87
  88 $code.=<<___;
  89         lg      $TX[1],0($inp)
  90         sllg    $acc,$acc,8
  91         la      $inp,8($inp)
  92         ic      $acc,2($TY,$key)
  93         xgr     $acc,$TX[1]
  94         stg     $acc,0($out)
  95         la      $out,8($out)
  96         brct    $cnt,.Loop8
  97
  98 .Lshort:
  99         lghi    $acc,7
 100         ngr     $len,$acc
 101         jz      .Lexit
 102         j       .Loop1
 103
 104 .align  16
 105 .Loop1:
 106         la      $YY,0($YY,$TX[0])
 107         nill    $YY,255
 108         llgc    $TY,2($YY,$key)
 109         stc     $TX[0],2($YY,$key)
 110         stc     $TY,2($XX[0],$key)
 111         ar      $TY,$TX[0]
 112         ahi     $XX[0],1
 113         nill    $TY,255
 114         nill    $XX[0],255
 115         llgc    $acc,0($inp)
 116         la      $inp,1($inp)
 117         llgc    $TY,2($TY,$key)
 118         llgc    $TX[0],2($XX[0],$key)
 119         xr      $acc,$TY
 120         stc     $acc,0($out)
 121         la      $out,1($out)
 122         brct    $len,.Loop1
 123
 124 .Lexit:
 125         ahi     $XX[0],-1
 126         stc     $XX[0],0($key)
 127         stc     $YY,1($key)
 128         lmg     %r6,%r11,48($sp)
 129         br      $rp
 130 .size   RC4,.-RC4
 131 .string "RC4 for s390x, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
 132
 133 ___
 134 }
 135
 136 # void RC4_set_key(RC4_KEY *key,unsigned int len,const void *inp)
 137 {
 138 $cnt="%r0";
 139 $idx="%r1";
 140 $key="%r2";
 141 $len="%r3";
 142 $inp="%r4";
 143 $acc="%r5";
 144 $dat="%r6";
 145 $ikey="%r7";
 146 $iinp="%r8";
 147
 148 $code.=<<___;
 149 .globl  RC4_set_key
 150 .type   RC4_set_key,\@function
 151 .align  64
 152 RC4_set_key:
 153         stmg    %r6,%r8,48($sp)
 154         lhi     $cnt,256
 155         la      $idx,0(%r0)
 156         sth     $idx,0($key)
 157 .align  4
 158 .L1stloop:
 159         stc     $idx,2($idx,$key)
 160         la      $idx,1($idx)
 161         brct    $cnt,.L1stloop
 162
 163         lghi    $ikey,-256
 164         lr      $cnt,$len
 165         la      $iinp,0(%r0)
 166         la      $idx,0(%r0)
 167 .align  16
 168 .L2ndloop:
 169         llgc    $acc,2+256($ikey,$key)
 170         llgc    $dat,0($iinp,$inp)
 171         la      $idx,0($idx,$acc)
 172         la      $ikey,1($ikey)
 173         la      $idx,0($idx,$dat)
 174         nill    $idx,255
 175         la      $iinp,1($iinp)
 176         tml     $ikey,255
 177         llgc    $dat,2($idx,$key)
 178         stc     $dat,2+256-1($ikey,$key)
 179         stc     $acc,2($idx,$key)
 180         jz      .Ldone
 181         brct    $cnt,.L2ndloop
 182         lr      $cnt,$len
 183         la      $iinp,0(%r0)
 184         j       .L2ndloop
 185 .Ldone:
 186         lmg     %r6,%r8,48($sp)
 187         br      $rp
 188 .size   RC4_set_key,.-RC4_set_key
 189
 190 ___
 191 }
 192
 193 # const char *RC4_options()
 194 $code.=<<___;
 195 .globl  RC4_options
 196 .type   RC4_options,\@function
 197 .align  16
 198 RC4_options:
 199         larl    %r2,.Loptions
 200         br      %r14
 201 .size   RC4_options,.-RC4_options
 202 .section        .rodata
 203 .Loptions:
 204 .align  8
 205 .string "rc4(8x,char)"
 206 ___
 207
 208 print $code;
 209 close STDOUT;   # force flush