crypto/x86_64cpuid.pl

   1 #! /usr/bin/env perl
   2 # Copyright 2005-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3 #
   4 # Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   5 # this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6 # in the file LICENSE in the source distribution or at
   7 # https://www.openssl.org/source/license.html
   8
   9
  10 $flavour = shift;
  11 $output  = shift;
  12 if ($flavour =~ /\./) { $output = $flavour; undef $flavour; }
  13
  14 $win64=0; $win64=1 if ($flavour =~ /[nm]asm|mingw64/ || $output =~ /\.asm$/);
  15
  16 $0 =~ m/(.*[\/\\])[^\/\\]+$/; $dir=$1;
  17 ( $xlate="${dir}x86_64-xlate.pl" and -f $xlate ) or
  18 ( $xlate="${dir}perlasm/x86_64-xlate.pl" and -f $xlate) or
  19 die "can't locate x86_64-xlate.pl";
  20
  21 open OUT,"| \"$^X\" \"$xlate\" $flavour \"$output\"";
  22 *STDOUT=*OUT;
  23
  24 ($arg1,$arg2,$arg3,$arg4)=$win64?("%rcx","%rdx","%r8", "%r9") : # Win64 order
  25                                  ("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx"); # Unix order
  26
  27 print<<___;
  28 .extern         OPENSSL_cpuid_setup
  29 .hidden         OPENSSL_cpuid_setup
  30 .section        .init
  31         call    OPENSSL_cpuid_setup
  32
  33 .hidden OPENSSL_ia32cap_P
  34 .comm   OPENSSL_ia32cap_P,16,4
  35
  36 .text
  37
  38 .globl  OPENSSL_atomic_add
  39 .type   OPENSSL_atomic_add,\@abi-omnipotent
  40 .align  16
  41 OPENSSL_atomic_add:
  42         movl    ($arg1),%eax
  43 .Lspin: leaq    ($arg2,%rax),%r8
  44         .byte   0xf0            # lock
  45         cmpxchgl        %r8d,($arg1)
  46         jne     .Lspin
  47         movl    %r8d,%eax
  48         .byte   0x48,0x98       # cltq/cdqe
  49         ret
  50 .size   OPENSSL_atomic_add,.-OPENSSL_atomic_add
  51
  52 .globl  OPENSSL_rdtsc
  53 .type   OPENSSL_rdtsc,\@abi-omnipotent
  54 .align  16
  55 OPENSSL_rdtsc:
  56         rdtsc
  57         shl     \$32,%rdx
  58         or      %rdx,%rax
  59         ret
  60 .size   OPENSSL_rdtsc,.-OPENSSL_rdtsc
  61
  62 .globl  OPENSSL_ia32_cpuid
  63 .type   OPENSSL_ia32_cpuid,\@function,1
  64 .align  16
  65 OPENSSL_ia32_cpuid:
  66         mov     %rbx,%r8                # save %rbx
  67
  68         xor     %eax,%eax
  69         mov     %eax,8(%rdi)            # clear extended feature flags
  70         cpuid
  71         mov     %eax,%r11d              # max value for standard query level
  72
  73         xor     %eax,%eax
  74         cmp     \$0x756e6547,%ebx       # "Genu"
  75         setne   %al
  76         mov     %eax,%r9d
  77         cmp     \$0x49656e69,%edx       # "ineI"
  78         setne   %al
  79         or      %eax,%r9d
  80         cmp     \$0x6c65746e,%ecx       # "ntel"
  81         setne   %al
  82         or      %eax,%r9d               # 0 indicates Intel CPU
  83         jz      .Lintel
  84
  85         cmp     \$0x68747541,%ebx       # "Auth"
  86         setne   %al
  87         mov     %eax,%r10d
  88         cmp     \$0x69746E65,%edx       # "enti"
  89         setne   %al
  90         or      %eax,%r10d
  91         cmp     \$0x444D4163,%ecx       # "cAMD"
  92         setne   %al
  93         or      %eax,%r10d              # 0 indicates AMD CPU
  94         jnz     .Lintel
  95
  96         # AMD specific
  97         mov     \$0x80000000,%eax
  98         cpuid
  99         cmp     \$0x80000001,%eax
 100         jb      .Lintel
 101         mov     %eax,%r10d
 102         mov     \$0x80000001,%eax
 103         cpuid
 104         or      %ecx,%r9d
 105         and     \$0x00000801,%r9d       # isolate AMD XOP bit, 1<<11
 106
 107         cmp     \$0x80000008,%r10d
 108         jb      .Lintel
 109
 110         mov     \$0x80000008,%eax
 111         cpuid
 112         movzb   %cl,%r10                # number of cores - 1
 113         inc     %r10                    # number of cores
 114
 115         mov     \$1,%eax
 116         cpuid
 117         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 118         jnc     .Lgeneric
 119         shr     \$16,%ebx               # number of logical processors
 120         cmp     %r10b,%bl
 121         ja      .Lgeneric
 122         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 123         jmp     .Lgeneric
 124
 125 .Lintel:
 126         cmp     \$4,%r11d
 127         mov     \$-1,%r10d
 128         jb      .Lnocacheinfo
 129
 130         mov     \$4,%eax
 131         mov     \$0,%ecx                # query L1D
 132         cpuid
 133         mov     %eax,%r10d
 134         shr     \$14,%r10d
 135         and     \$0xfff,%r10d           # number of cores -1 per L1D
 136
 137 .Lnocacheinfo:
 138         mov     \$1,%eax
 139         cpuid
 140         and     \$0xbfefffff,%edx       # force reserved bits to 0
 141         cmp     \$0,%r9d
 142         jne     .Lnotintel
 143         or      \$0x40000000,%edx       # set reserved bit#30 on Intel CPUs
 144         and     \$15,%ah
 145         cmp     \$15,%ah                # examine Family ID
 146         jne     .Lnotintel
 147         or      \$0x00100000,%edx       # set reserved bit#20 to engage RC4_CHAR
 148 .Lnotintel:
 149         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 150         jnc     .Lgeneric
 151         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 152         cmp     \$0,%r10d
 153         je      .Lgeneric
 154
 155         or      \$0x10000000,%edx       # 1<<28
 156         shr     \$16,%ebx
 157         cmp     \$1,%bl                 # see if cache is shared
 158         ja      .Lgeneric
 159         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 160 .Lgeneric:
 161         and     \$0x00000800,%r9d       # isolate AMD XOP flag
 162         and     \$0xfffff7ff,%ecx
 163         or      %ecx,%r9d               # merge AMD XOP flag
 164
 165         mov     %edx,%r10d              # %r9d:%r10d is copy of %ecx:%edx
 166
 167         cmp     \$7,%r11d
 168         jb      .Lno_extended_info
 169         mov     \$7,%eax
 170         xor     %ecx,%ecx
 171         cpuid
 172         mov     %ebx,8(%rdi)            # save extended feature flags
 173 .Lno_extended_info:
 174
 175         bt      \$27,%r9d               # check OSXSAVE bit
 176         jnc     .Lclear_avx
 177         xor     %ecx,%ecx               # XCR0
 178         .byte   0x0f,0x01,0xd0          # xgetbv
 179         and     \$6,%eax                # isolate XMM and YMM state support
 180         cmp     \$6,%eax
 181         je      .Ldone
 182 .Lclear_avx:
 183         mov     \$0xefffe7ff,%eax       # ~(1<<28|1<<12|1<<11)
 184         and     %eax,%r9d               # clear AVX, FMA and AMD XOP bits
 185         andl    \$0xffffffdf,8(%rdi)    # cleax AVX2, ~(1<<5)
 186 .Ldone:
 187         shl     \$32,%r9
 188         mov     %r10d,%eax
 189         mov     %r8,%rbx                # restore %rbx
 190         or      %r9,%rax
 191         ret
 192 .size   OPENSSL_ia32_cpuid,.-OPENSSL_ia32_cpuid
 193
 194 .globl  OPENSSL_cleanse
 195 .type   OPENSSL_cleanse,\@abi-omnipotent
 196 .align  16
 197 OPENSSL_cleanse:
 198         xor     %rax,%rax
 199         cmp     \$15,$arg2
 200         jae     .Lot
 201         cmp     \$0,$arg2
 202         je      .Lret
 203 .Little:
 204         mov     %al,($arg1)
 205         sub     \$1,$arg2
 206         lea     1($arg1),$arg1
 207         jnz     .Little
 208 .Lret:
 209         ret
 210 .align  16
 211 .Lot:
 212         test    \$7,$arg1
 213         jz      .Laligned
 214         mov     %al,($arg1)
 215         lea     -1($arg2),$arg2
 216         lea     1($arg1),$arg1
 217         jmp     .Lot
 218 .Laligned:
 219         mov     %rax,($arg1)
 220         lea     -8($arg2),$arg2
 221         test    \$-8,$arg2
 222         lea     8($arg1),$arg1
 223         jnz     .Laligned
 224         cmp     \$0,$arg2
 225         jne     .Little
 226         ret
 227 .size   OPENSSL_cleanse,.-OPENSSL_cleanse
 228
 229 .globl  CRYPTO_memcmp
 230 .type   CRYPTO_memcmp,\@abi-omnipotent
 231 .align  16
 232 CRYPTO_memcmp:
 233         xor     %rax,%rax
 234         xor     %r10,%r10
 235         cmp     \$0,$arg3
 236         je      .Lno_data
 237 .Loop_cmp:
 238         mov     ($arg1),%r10b
 239         lea     1($arg1),$arg1
 240         xor     ($arg2),%r10b
 241         lea     1($arg2),$arg2
 242         or      %r10b,%al
 243         dec     $arg3
 244         jnz     .Loop_cmp
 245         neg     %rax
 246         shr     \$63,%rax
 247 .Lno_data:
 248         ret
 249 .size   CRYPTO_memcmp,.-CRYPTO_memcmp
 250 ___
 251
 252 print<<___ if (!$win64);
 253 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 254 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 255 .align  16
 256 OPENSSL_wipe_cpu:
 257         pxor    %xmm0,%xmm0
 258         pxor    %xmm1,%xmm1
 259         pxor    %xmm2,%xmm2
 260         pxor    %xmm3,%xmm3
 261         pxor    %xmm4,%xmm4
 262         pxor    %xmm5,%xmm5
 263         pxor    %xmm6,%xmm6
 264         pxor    %xmm7,%xmm7
 265         pxor    %xmm8,%xmm8
 266         pxor    %xmm9,%xmm9
 267         pxor    %xmm10,%xmm10
 268         pxor    %xmm11,%xmm11
 269         pxor    %xmm12,%xmm12
 270         pxor    %xmm13,%xmm13
 271         pxor    %xmm14,%xmm14
 272         pxor    %xmm15,%xmm15
 273         xorq    %rcx,%rcx
 274         xorq    %rdx,%rdx
 275         xorq    %rsi,%rsi
 276         xorq    %rdi,%rdi
 277         xorq    %r8,%r8
 278         xorq    %r9,%r9
 279         xorq    %r10,%r10
 280         xorq    %r11,%r11
 281         leaq    8(%rsp),%rax
 282         ret
 283 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 284 ___
 285 print<<___ if ($win64);
 286 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 287 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 288 .align  16
 289 OPENSSL_wipe_cpu:
 290         pxor    %xmm0,%xmm0
 291         pxor    %xmm1,%xmm1
 292         pxor    %xmm2,%xmm2
 293         pxor    %xmm3,%xmm3
 294         pxor    %xmm4,%xmm4
 295         pxor    %xmm5,%xmm5
 296         xorq    %rcx,%rcx
 297         xorq    %rdx,%rdx
 298         xorq    %r8,%r8
 299         xorq    %r9,%r9
 300         xorq    %r10,%r10
 301         xorq    %r11,%r11
 302         leaq    8(%rsp),%rax
 303         ret
 304 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 305 ___
 306 {
 307 my $out="%r10";
 308 my $cnt="%rcx";
 309 my $max="%r11";
 310 my $lasttick="%r8d";
 311 my $lastdiff="%r9d";
 312 my $redzone=win64?8:-8;
 313
 314 print<<___;
 315 .globl  OPENSSL_instrument_bus
 316 .type   OPENSSL_instrument_bus,\@abi-omnipotent
 317 .align  16
 318 OPENSSL_instrument_bus:
 319         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 320         mov     $arg2,$cnt
 321         mov     $arg2,$max
 322
 323         rdtsc                   # collect 1st tick
 324         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 325         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 326         clflush ($out)
 327         .byte   0xf0            # lock
 328         add     $lastdiff,($out)
 329         jmp     .Loop
 330 .align  16
 331 .Loop:  rdtsc
 332         mov     %eax,%edx
 333         sub     $lasttick,%eax
 334         mov     %edx,$lasttick
 335         mov     %eax,$lastdiff
 336         clflush ($out)
 337         .byte   0xf0            # lock
 338         add     %eax,($out)
 339         lea     4($out),$out
 340         sub     \$1,$cnt
 341         jnz     .Loop
 342
 343         mov     $max,%rax
 344         ret
 345 .size   OPENSSL_instrument_bus,.-OPENSSL_instrument_bus
 346
 347 .globl  OPENSSL_instrument_bus2
 348 .type   OPENSSL_instrument_bus2,\@abi-omnipotent
 349 .align  16
 350 OPENSSL_instrument_bus2:
 351         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 352         mov     $arg2,$cnt
 353         mov     $arg3,$max
 354         mov     $cnt,$redzone(%rsp)
 355
 356         rdtsc                   # collect 1st tick
 357         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 358         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 359
 360         clflush ($out)
 361         .byte   0xf0            # lock
 362         add     $lastdiff,($out)
 363
 364         rdtsc                   # collect 1st diff
 365         mov     %eax,%edx
 366         sub     $lasttick,%eax  # diff
 367         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 368         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 369 .Loop2:
 370         clflush ($out)
 371         .byte   0xf0            # lock
 372         add     %eax,($out)     # accumulate diff
 373
 374         sub     \$1,$max
 375         jz      .Ldone2
 376
 377         rdtsc
 378         mov     %eax,%edx
 379         sub     $lasttick,%eax  # diff
 380         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 381         cmp     $lastdiff,%eax
 382         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 383         mov     \$0,%edx
 384         setne   %dl
 385         sub     %rdx,$cnt       # conditional --$cnt
 386         lea     ($out,%rdx,4),$out      # conditional ++$out
 387         jnz     .Loop2
 388
 389 .Ldone2:
 390         mov     $redzone(%rsp),%rax
 391         sub     $cnt,%rax
 392         ret
 393 .size   OPENSSL_instrument_bus2,.-OPENSSL_instrument_bus2
 394 ___
 395 }
 396
 397 sub gen_random {
 398 my $rdop = shift;
 399 print<<___;
 400 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}
 401 .type   OPENSSL_ia32_${rdop},\@abi-omnipotent
 402 .align  16
 403 OPENSSL_ia32_${rdop}:
 404         mov     \$8,%ecx
 405 .Loop_${rdop}:
 406         ${rdop} %rax
 407         jc      .Lbreak_${rdop}
 408         loop    .Loop_${rdop}
 409 .Lbreak_${rdop}:
 410         cmp     \$0,%rax
 411         cmove   %rcx,%rax
 412         ret
 413 .size   OPENSSL_ia32_${rdop},.-OPENSSL_ia32_${rdop}
 414
 415 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 416 .type   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,\@abi-omnipotent
 417 .align  16
 418 OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes:
 419         xor     %rax, %rax      # return value
 420         cmp     \$0,$arg2
 421         je      .Ldone_${rdop}_bytes
 422
 423         mov     \$8,%r11
 424 .Loop_${rdop}_bytes:
 425         ${rdop} %r10
 426         jc      .Lbreak_${rdop}_bytes
 427         dec     %r11
 428         jnz     .Loop_${rdop}_bytes
 429         jmp     .Ldone_${rdop}_bytes
 430
 431 .align  16
 432 .Lbreak_${rdop}_bytes:
 433         cmp     \$8,$arg2
 434         jb      .Ltail_${rdop}_bytes
 435         mov     %r10,($arg1)
 436         lea     8($arg1),$arg1
 437         add     \$8,%rax
 438         sub     \$8,$arg2
 439         jz      .Ldone_${rdop}_bytes
 440         mov     \$8,%r11
 441         jmp     .Loop_${rdop}_bytes
 442
 443 .align  16
 444 .Ltail_${rdop}_bytes:
 445         mov     %r10b,($arg1)
 446         lea     1($arg1),$arg1
 447         inc     %rax
 448         shr     \$8,%r8
 449         dec     $arg2
 450         jnz     .Ltail_${rdop}_bytes
 451
 452 .Ldone_${rdop}_bytes:
 453         ret
 454 .size   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,.-OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 455 ___
 456 }
 457 gen_random("rdrand");
 458 gen_random("rdseed");
 459
 460 close STDOUT;   # flush