crypto/sha/asm/sha1-alpha.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 # SHA1 block procedure for Alpha.
  11
  12 # On 21264 performance is 33% better than code generated by vendor
  13 # compiler, and 75% better than GCC [3.4], and in absolute terms is
  14 # 8.7 cycles per processed byte. Implementation features vectorized
  15 # byte swap, but not Xupdate.
  16
  17 @X=(    "\$0",  "\$1",  "\$2",  "\$3",  "\$4",  "\$5",  "\$6",  "\$7",
  18         "\$8",  "\$9",  "\$10", "\$11", "\$12", "\$13", "\$14", "\$15");
  19 $ctx="a0";      # $16
  20 $inp="a1";
  21 $num="a2";
  22 $A="a3";
  23 $B="a4";        # 20
  24 $C="a5";
  25 $D="t8";
  26 $E="t9";        @V=($A,$B,$C,$D,$E);
  27 $t0="t10";      # 24
  28 $t1="t11";
  29 $t2="ra";
  30 $t3="t12";
  31 $K="AT";        # 28
  32
  33 sub BODY_00_19 {
  34 my ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
  35 my $j=$i+1;
  36 $code.=<<___ if ($i==0);
  37         ldq_u   @X[0],0+0($inp)
  38         ldq_u   @X[1],0+7($inp)
  39 ___
  40 $code.=<<___ if (!($i&1) && $i<14);
  41         ldq_u   @X[$i+2],($i+2)*4+0($inp)
  42         ldq_u   @X[$i+3],($i+2)*4+7($inp)
  43 ___
  44 $code.=<<___ if (!($i&1) && $i<15);
  45         extql   @X[$i],$inp,@X[$i]
  46         extqh   @X[$i+1],$inp,@X[$i+1]
  47
  48         or      @X[$i+1],@X[$i],@X[$i]  # pair of 32-bit values are fetched
  49
  50         srl     @X[$i],24,$t0           # vectorized byte swap
  51         srl     @X[$i],8,$t2
  52
  53         sll     @X[$i],8,$t3
  54         sll     @X[$i],24,@X[$i]
  55         zapnot  $t0,0x11,$t0
  56         zapnot  $t2,0x22,$t2
  57
  58         zapnot  @X[$i],0x88,@X[$i]
  59         or      $t0,$t2,$t0
  60         zapnot  $t3,0x44,$t3
  61         sll     $a,5,$t1
  62
  63         or      @X[$i],$t0,@X[$i]
  64         addl    $K,$e,$e
  65         and     $b,$c,$t2
  66         zapnot  $a,0xf,$a
  67
  68         or      @X[$i],$t3,@X[$i]
  69         srl     $a,27,$t0
  70         bic     $d,$b,$t3
  71         sll     $b,30,$b
  72
  73         extll   @X[$i],4,@X[$i+1]       # extract upper half
  74         or      $t2,$t3,$t2
  75         addl    @X[$i],$e,$e
  76
  77         addl    $t1,$e,$e
  78         srl     $b,32,$t3
  79         zapnot  @X[$i],0xf,@X[$i]
  80
  81         addl    $t0,$e,$e
  82         addl    $t2,$e,$e
  83         or      $t3,$b,$b
  84 ___
  85 $code.=<<___ if (($i&1) && $i<15);
  86         sll     $a,5,$t1
  87         addl    $K,$e,$e
  88         and     $b,$c,$t2
  89         zapnot  $a,0xf,$a
  90
  91         srl     $a,27,$t0
  92         addl    @X[$i%16],$e,$e
  93         bic     $d,$b,$t3
  94         sll     $b,30,$b
  95
  96         or      $t2,$t3,$t2
  97         addl    $t1,$e,$e
  98         srl     $b,32,$t3
  99         zapnot  @X[$i],0xf,@X[$i]
 100
 101         addl    $t0,$e,$e
 102         addl    $t2,$e,$e
 103         or      $t3,$b,$b
 104 ___
 105 $code.=<<___ if ($i>=15);       # with forward Xupdate
 106         sll     $a,5,$t1
 107         addl    $K,$e,$e
 108         and     $b,$c,$t2
 109         xor     @X[($j+2)%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 110
 111         zapnot  $a,0xf,$a
 112         addl    @X[$i%16],$e,$e
 113         bic     $d,$b,$t3
 114         xor     @X[($j+8)%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 115
 116         srl     $a,27,$t0
 117         addl    $t1,$e,$e
 118         or      $t2,$t3,$t2
 119         xor     @X[($j+13)%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 120
 121         sll     $b,30,$b
 122         addl    $t0,$e,$e
 123         srl     @X[$j%16],31,$t1
 124
 125         addl    $t2,$e,$e
 126         srl     $b,32,$t3
 127         addl    @X[$j%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 128
 129         or      $t3,$b,$b
 130         zapnot  @X[$i%16],0xf,@X[$i%16]
 131         or      $t1,@X[$j%16],@X[$j%16]
 132 ___
 133 }
 134
 135 sub BODY_20_39 {
 136 my ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
 137 my $j=$i+1;
 138 $code.=<<___ if ($i<79);        # with forward Xupdate
 139         sll     $a,5,$t1
 140         addl    $K,$e,$e
 141         zapnot  $a,0xf,$a
 142         xor     @X[($j+2)%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 143
 144         sll     $b,30,$t3
 145         addl    $t1,$e,$e
 146         xor     $b,$c,$t2
 147         xor     @X[($j+8)%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 148
 149         srl     $b,2,$b
 150         addl    @X[$i%16],$e,$e
 151         xor     $d,$t2,$t2
 152         xor     @X[($j+13)%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 153
 154         srl     @X[$j%16],31,$t1
 155         addl    $t2,$e,$e
 156         srl     $a,27,$t0
 157         addl    @X[$j%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 158
 159         or      $t3,$b,$b
 160         addl    $t0,$e,$e
 161         or      $t1,@X[$j%16],@X[$j%16]
 162 ___
 163 $code.=<<___ if ($i<77);
 164         zapnot  @X[$i%16],0xf,@X[$i%16]
 165 ___
 166 $code.=<<___ if ($i==79);       # with context fetch
 167         sll     $a,5,$t1
 168         addl    $K,$e,$e
 169         zapnot  $a,0xf,$a
 170         ldl     @X[0],0($ctx)
 171
 172         sll     $b,30,$t3
 173         addl    $t1,$e,$e
 174         xor     $b,$c,$t2
 175         ldl     @X[1],4($ctx)
 176
 177         srl     $b,2,$b
 178         addl    @X[$i%16],$e,$e
 179         xor     $d,$t2,$t2
 180         ldl     @X[2],8($ctx)
 181
 182         srl     $a,27,$t0
 183         addl    $t2,$e,$e
 184         ldl     @X[3],12($ctx)
 185
 186         or      $t3,$b,$b
 187         addl    $t0,$e,$e
 188         ldl     @X[4],16($ctx)
 189 ___
 190 }
 191
 192 sub BODY_40_59 {
 193 my ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
 194 my $j=$i+1;
 195 $code.=<<___;   # with forward Xupdate
 196         sll     $a,5,$t1
 197         addl    $K,$e,$e
 198         zapnot  $a,0xf,$a
 199         xor     @X[($j+2)%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 200
 201         srl     $a,27,$t0
 202         and     $b,$c,$t2
 203         and     $b,$d,$t3
 204         xor     @X[($j+8)%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 205
 206         sll     $b,30,$b
 207         addl    $t1,$e,$e
 208         xor     @X[($j+13)%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 209
 210         srl     @X[$j%16],31,$t1
 211         addl    $t0,$e,$e
 212         or      $t2,$t3,$t2
 213         and     $c,$d,$t3
 214
 215         or      $t2,$t3,$t2
 216         srl     $b,32,$t3
 217         addl    @X[$i%16],$e,$e
 218         addl    @X[$j%16],@X[$j%16],@X[$j%16]
 219
 220         or      $t3,$b,$b
 221         addl    $t2,$e,$e
 222         or      $t1,@X[$j%16],@X[$j%16]
 223         zapnot  @X[$i%16],0xf,@X[$i%16]
 224 ___
 225 }
 226
 227 $code=<<___;
 228 #include <asm.h>
 229 #include <regdef.h>
 230
 231 .text
 232
 233 .set    noat
 234 .set    noreorder
 235 .globl  sha1_block_data_order
 236 .align  5
 237 .ent    sha1_block_data_order
 238 sha1_block_data_order:
 239         lda     sp,-64(sp)
 240         stq     ra,0(sp)
 241         stq     s0,8(sp)
 242         stq     s1,16(sp)
 243         stq     s2,24(sp)
 244         stq     s3,32(sp)
 245         stq     s4,40(sp)
 246         stq     s5,48(sp)
 247         stq     fp,56(sp)
 248         .mask   0x0400fe00,-64
 249         .frame  sp,64,ra
 250         .prologue 0
 251
 252         ldl     $A,0($ctx)
 253         ldl     $B,4($ctx)
 254         sll     $num,6,$num
 255         ldl     $C,8($ctx)
 256         ldl     $D,12($ctx)
 257         ldl     $E,16($ctx)
 258         addq    $inp,$num,$num
 259
 260 .Lloop:
 261         .set    noreorder
 262         ldah    $K,23170(zero)
 263         zapnot  $B,0xf,$B
 264         lda     $K,31129($K)    # K_00_19
 265 ___
 266 for ($i=0;$i<20;$i++) { &BODY_00_19($i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
 267
 268 $code.=<<___;
 269         ldah    $K,28378(zero)
 270         lda     $K,-5215($K)    # K_20_39
 271 ___
 272 for (;$i<40;$i++) { &BODY_20_39($i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
 273
 274 $code.=<<___;
 275         ldah    $K,-28900(zero)
 276         lda     $K,-17188($K)   # K_40_59
 277 ___
 278 for (;$i<60;$i++) { &BODY_40_59($i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
 279
 280 $code.=<<___;
 281         ldah    $K,-13725(zero)
 282         lda     $K,-15914($K)   # K_60_79
 283 ___
 284 for (;$i<80;$i++) { &BODY_20_39($i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
 285
 286 $code.=<<___;
 287         addl    @X[0],$A,$A
 288         addl    @X[1],$B,$B
 289         addl    @X[2],$C,$C
 290         addl    @X[3],$D,$D
 291         addl    @X[4],$E,$E
 292         stl     $A,0($ctx)
 293         stl     $B,4($ctx)
 294         addq    $inp,64,$inp
 295         stl     $C,8($ctx)
 296         stl     $D,12($ctx)
 297         stl     $E,16($ctx)
 298         cmpult  $inp,$num,$t1
 299         bne     $t1,.Lloop
 300
 301         .set    noreorder
 302         ldq     ra,0(sp)
 303         ldq     s0,8(sp)
 304         ldq     s1,16(sp)
 305         ldq     s2,24(sp)
 306         ldq     s3,32(sp)
 307         ldq     s4,40(sp)
 308         ldq     s5,48(sp)
 309         ldq     fp,56(sp)
 310         lda     sp,64(sp)
 311         ret     (ra)
 312 .end    sha1_block_data_order
 313 ___
 314 $output=shift and open STDOUT,">$output";
 315 print $code;
 316 close STDOUT;