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 .cfi_startproc
  67         mov     %rbx,%r8                # save %rbx
  68 .cfi_register   %rbx,%r8
  69
  70         xor     %eax,%eax
  71         mov     %eax,8(%rdi)            # clear 3rd word
  72         cpuid
  73         mov     %eax,%r11d              # max value for standard query level
  74
  75         xor     %eax,%eax
  76         cmp     \$0x756e6547,%ebx       # "Genu"
  77         setne   %al
  78         mov     %eax,%r9d
  79         cmp     \$0x49656e69,%edx       # "ineI"
  80         setne   %al
  81         or      %eax,%r9d
  82         cmp     \$0x6c65746e,%ecx       # "ntel"
  83         setne   %al
  84         or      %eax,%r9d               # 0 indicates Intel CPU
  85         jz      .Lintel
  86
  87         cmp     \$0x68747541,%ebx       # "Auth"
  88         setne   %al
  89         mov     %eax,%r10d
  90         cmp     \$0x69746E65,%edx       # "enti"
  91         setne   %al
  92         or      %eax,%r10d
  93         cmp     \$0x444D4163,%ecx       # "cAMD"
  94         setne   %al
  95         or      %eax,%r10d              # 0 indicates AMD CPU
  96         jnz     .Lintel
  97
  98         # AMD specific
  99         mov     \$0x80000000,%eax
 100         cpuid
 101         cmp     \$0x80000001,%eax
 102         jb      .Lintel
 103         mov     %eax,%r10d
 104         mov     \$0x80000001,%eax
 105         cpuid
 106         or      %ecx,%r9d
 107         and     \$0x00000801,%r9d       # isolate AMD XOP bit, 1<<11
 108
 109         cmp     \$0x80000008,%r10d
 110         jb      .Lintel
 111
 112         mov     \$0x80000008,%eax
 113         cpuid
 114         movzb   %cl,%r10                # number of cores - 1
 115         inc     %r10                    # number of cores
 116
 117         mov     \$1,%eax
 118         cpuid
 119         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 120         jnc     .Lgeneric
 121         shr     \$16,%ebx               # number of logical processors
 122         cmp     %r10b,%bl
 123         ja      .Lgeneric
 124         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 125         jmp     .Lgeneric
 126
 127 .Lintel:
 128         cmp     \$4,%r11d
 129         mov     \$-1,%r10d
 130         jb      .Lnocacheinfo
 131
 132         mov     \$4,%eax
 133         mov     \$0,%ecx                # query L1D
 134         cpuid
 135         mov     %eax,%r10d
 136         shr     \$14,%r10d
 137         and     \$0xfff,%r10d           # number of cores -1 per L1D
 138
 139         cmp     \$7,%r11d
 140         jb      .Lnocacheinfo
 141
 142         mov     \$7,%eax
 143         xor     %ecx,%ecx
 144         cpuid
 145         mov     %ebx,8(%rdi)
 146
 147 .Lnocacheinfo:
 148         mov     \$1,%eax
 149         cpuid
 150         and     \$0xbfefffff,%edx       # force reserved bits to 0
 151         cmp     \$0,%r9d
 152         jne     .Lnotintel
 153         or      \$0x40000000,%edx       # set reserved bit#30 on Intel CPUs
 154         and     \$15,%ah
 155         cmp     \$15,%ah                # examine Family ID
 156         jne     .Lnotintel
 157         or      \$0x00100000,%edx       # set reserved bit#20 to engage RC4_CHAR
 158 .Lnotintel:
 159         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 160         jnc     .Lgeneric
 161         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 162         cmp     \$0,%r10d
 163         je      .Lgeneric
 164
 165         or      \$0x10000000,%edx       # 1<<28
 166         shr     \$16,%ebx
 167         cmp     \$1,%bl                 # see if cache is shared
 168         ja      .Lgeneric
 169         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 170 .Lgeneric:
 171         and     \$0x00000800,%r9d       # isolate AMD XOP flag
 172         and     \$0xfffff7ff,%ecx
 173         or      %ecx,%r9d               # merge AMD XOP flag
 174
 175         mov     %edx,%r10d              # %r9d:%r10d is copy of %ecx:%edx
 176         bt      \$27,%r9d               # check OSXSAVE bit
 177         jnc     .Lclear_avx
 178         xor     %ecx,%ecx               # XCR0
 179         .byte   0x0f,0x01,0xd0          # xgetbv
 180         and     \$0xe6,%eax             # isolate XMM, YMM and ZMM state support
 181         cmp     \$0xe6,%eax
 182         je      .Ldone
 183         andl    \$0xfffeffff,8(%rdi)    # clear AVX512F, ~(1<<16)
 184                                         # note that we don't touch other AVX512
 185                                         # extensions, because they can be used
 186                                         # with YMM (without opmasking though)
 187         and     \$6,%eax                # isolate XMM and YMM state support
 188         cmp     \$6,%eax
 189         je      .Ldone
 190 .Lclear_avx:
 191         mov     \$0xefffe7ff,%eax       # ~(1<<28|1<<12|1<<11)
 192         and     %eax,%r9d               # clear AVX, FMA and AMD XOP bits
 193         mov     \$0x3fdeffdf,%eax       # ~(1<<31|1<<30|1<<21|1<<16|1<<5)
 194         and     %eax,8(%rdi)            # cleax AVX2 and AVX512* bits
 195 .Ldone:
 196         shl     \$32,%r9
 197         mov     %r10d,%eax
 198         mov     %r8,%rbx                # restore %rbx
 199 .cfi_restore    %rbx
 200         or      %r9,%rax
 201         ret
 202 .cfi_endproc
 203 .size   OPENSSL_ia32_cpuid,.-OPENSSL_ia32_cpuid
 204
 205 .globl  OPENSSL_cleanse
 206 .type   OPENSSL_cleanse,\@abi-omnipotent
 207 .align  16
 208 OPENSSL_cleanse:
 209         xor     %rax,%rax
 210         cmp     \$15,$arg2
 211         jae     .Lot
 212         cmp     \$0,$arg2
 213         je      .Lret
 214 .Little:
 215         mov     %al,($arg1)
 216         sub     \$1,$arg2
 217         lea     1($arg1),$arg1
 218         jnz     .Little
 219 .Lret:
 220         ret
 221 .align  16
 222 .Lot:
 223         test    \$7,$arg1
 224         jz      .Laligned
 225         mov     %al,($arg1)
 226         lea     -1($arg2),$arg2
 227         lea     1($arg1),$arg1
 228         jmp     .Lot
 229 .Laligned:
 230         mov     %rax,($arg1)
 231         lea     -8($arg2),$arg2
 232         test    \$-8,$arg2
 233         lea     8($arg1),$arg1
 234         jnz     .Laligned
 235         cmp     \$0,$arg2
 236         jne     .Little
 237         ret
 238 .size   OPENSSL_cleanse,.-OPENSSL_cleanse
 239
 240 .globl  CRYPTO_memcmp
 241 .type   CRYPTO_memcmp,\@abi-omnipotent
 242 .align  16
 243 CRYPTO_memcmp:
 244         xor     %rax,%rax
 245         xor     %r10,%r10
 246         cmp     \$0,$arg3
 247         je      .Lno_data
 248 .Loop_cmp:
 249         mov     ($arg1),%r10b
 250         lea     1($arg1),$arg1
 251         xor     ($arg2),%r10b
 252         lea     1($arg2),$arg2
 253         or      %r10b,%al
 254         dec     $arg3
 255         jnz     .Loop_cmp
 256         neg     %rax
 257         shr     \$63,%rax
 258 .Lno_data:
 259         ret
 260 .size   CRYPTO_memcmp,.-CRYPTO_memcmp
 261 ___
 262
 263 print<<___ if (!$win64);
 264 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 265 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 266 .align  16
 267 OPENSSL_wipe_cpu:
 268         pxor    %xmm0,%xmm0
 269         pxor    %xmm1,%xmm1
 270         pxor    %xmm2,%xmm2
 271         pxor    %xmm3,%xmm3
 272         pxor    %xmm4,%xmm4
 273         pxor    %xmm5,%xmm5
 274         pxor    %xmm6,%xmm6
 275         pxor    %xmm7,%xmm7
 276         pxor    %xmm8,%xmm8
 277         pxor    %xmm9,%xmm9
 278         pxor    %xmm10,%xmm10
 279         pxor    %xmm11,%xmm11
 280         pxor    %xmm12,%xmm12
 281         pxor    %xmm13,%xmm13
 282         pxor    %xmm14,%xmm14
 283         pxor    %xmm15,%xmm15
 284         xorq    %rcx,%rcx
 285         xorq    %rdx,%rdx
 286         xorq    %rsi,%rsi
 287         xorq    %rdi,%rdi
 288         xorq    %r8,%r8
 289         xorq    %r9,%r9
 290         xorq    %r10,%r10
 291         xorq    %r11,%r11
 292         leaq    8(%rsp),%rax
 293         ret
 294 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 295 ___
 296 print<<___ if ($win64);
 297 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 298 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 299 .align  16
 300 OPENSSL_wipe_cpu:
 301         pxor    %xmm0,%xmm0
 302         pxor    %xmm1,%xmm1
 303         pxor    %xmm2,%xmm2
 304         pxor    %xmm3,%xmm3
 305         pxor    %xmm4,%xmm4
 306         pxor    %xmm5,%xmm5
 307         xorq    %rcx,%rcx
 308         xorq    %rdx,%rdx
 309         xorq    %r8,%r8
 310         xorq    %r9,%r9
 311         xorq    %r10,%r10
 312         xorq    %r11,%r11
 313         leaq    8(%rsp),%rax
 314         ret
 315 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 316 ___
 317 {
 318 my $out="%r10";
 319 my $cnt="%rcx";
 320 my $max="%r11";
 321 my $lasttick="%r8d";
 322 my $lastdiff="%r9d";
 323 my $redzone=win64?8:-8;
 324
 325 print<<___;
 326 .globl  OPENSSL_instrument_bus
 327 .type   OPENSSL_instrument_bus,\@abi-omnipotent
 328 .align  16
 329 OPENSSL_instrument_bus:
 330         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 331         mov     $arg2,$cnt
 332         mov     $arg2,$max
 333
 334         rdtsc                   # collect 1st tick
 335         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 336         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 337         clflush ($out)
 338         .byte   0xf0            # lock
 339         add     $lastdiff,($out)
 340         jmp     .Loop
 341 .align  16
 342 .Loop:  rdtsc
 343         mov     %eax,%edx
 344         sub     $lasttick,%eax
 345         mov     %edx,$lasttick
 346         mov     %eax,$lastdiff
 347         clflush ($out)
 348         .byte   0xf0            # lock
 349         add     %eax,($out)
 350         lea     4($out),$out
 351         sub     \$1,$cnt
 352         jnz     .Loop
 353
 354         mov     $max,%rax
 355         ret
 356 .size   OPENSSL_instrument_bus,.-OPENSSL_instrument_bus
 357
 358 .globl  OPENSSL_instrument_bus2
 359 .type   OPENSSL_instrument_bus2,\@abi-omnipotent
 360 .align  16
 361 OPENSSL_instrument_bus2:
 362         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 363         mov     $arg2,$cnt
 364         mov     $arg3,$max
 365         mov     $cnt,$redzone(%rsp)
 366
 367         rdtsc                   # collect 1st tick
 368         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 369         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 370
 371         clflush ($out)
 372         .byte   0xf0            # lock
 373         add     $lastdiff,($out)
 374
 375         rdtsc                   # collect 1st diff
 376         mov     %eax,%edx
 377         sub     $lasttick,%eax  # diff
 378         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 379         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 380 .Loop2:
 381         clflush ($out)
 382         .byte   0xf0            # lock
 383         add     %eax,($out)     # accumulate diff
 384
 385         sub     \$1,$max
 386         jz      .Ldone2
 387
 388         rdtsc
 389         mov     %eax,%edx
 390         sub     $lasttick,%eax  # diff
 391         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 392         cmp     $lastdiff,%eax
 393         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 394         mov     \$0,%edx
 395         setne   %dl
 396         sub     %rdx,$cnt       # conditional --$cnt
 397         lea     ($out,%rdx,4),$out      # conditional ++$out
 398         jnz     .Loop2
 399
 400 .Ldone2:
 401         mov     $redzone(%rsp),%rax
 402         sub     $cnt,%rax
 403         ret
 404 .size   OPENSSL_instrument_bus2,.-OPENSSL_instrument_bus2
 405 ___
 406 }
 407
 408 sub gen_random {
 409 my $rdop = shift;
 410 print<<___;
 411 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}
 412 .type   OPENSSL_ia32_${rdop},\@abi-omnipotent
 413 .align  16
 414 OPENSSL_ia32_${rdop}:
 415         mov     \$8,%ecx
 416 .Loop_${rdop}:
 417         ${rdop} %rax
 418         jc      .Lbreak_${rdop}
 419         loop    .Loop_${rdop}
 420 .Lbreak_${rdop}:
 421         cmp     \$0,%rax
 422         cmove   %rcx,%rax
 423         ret
 424 .size   OPENSSL_ia32_${rdop},.-OPENSSL_ia32_${rdop}
 425
 426 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 427 .type   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,\@abi-omnipotent
 428 .align  16
 429 OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes:
 430         xor     %rax, %rax      # return value
 431         cmp     \$0,$arg2
 432         je      .Ldone_${rdop}_bytes
 433
 434         mov     \$8,%r11
 435 .Loop_${rdop}_bytes:
 436         ${rdop} %r10
 437         jc      .Lbreak_${rdop}_bytes
 438         dec     %r11
 439         jnz     .Loop_${rdop}_bytes
 440         jmp     .Ldone_${rdop}_bytes
 441
 442 .align  16
 443 .Lbreak_${rdop}_bytes:
 444         cmp     \$8,$arg2
 445         jb      .Ltail_${rdop}_bytes
 446         mov     %r10,($arg1)
 447         lea     8($arg1),$arg1
 448         add     \$8,%rax
 449         sub     \$8,$arg2
 450         jz      .Ldone_${rdop}_bytes
 451         mov     \$8,%r11
 452         jmp     .Loop_${rdop}_bytes
 453
 454 .align  16
 455 .Ltail_${rdop}_bytes:
 456         mov     %r10b,($arg1)
 457         lea     1($arg1),$arg1
 458         inc     %rax
 459         shr     \$8,%r8
 460         dec     $arg2
 461         jnz     .Ltail_${rdop}_bytes
 462
 463 .Ldone_${rdop}_bytes:
 464         ret
 465 .size   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,.-OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 466 ___
 467 }
 468 gen_random("rdrand");
 469 gen_random("rdseed");
 470
 471 close STDOUT;   # flush