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 extended feature flags
  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 .Lnocacheinfo:
 140         mov     \$1,%eax
 141         cpuid
 142         and     \$0xbfefffff,%edx       # force reserved bits to 0
 143         cmp     \$0,%r9d
 144         jne     .Lnotintel
 145         or      \$0x40000000,%edx       # set reserved bit#30 on Intel CPUs
 146         and     \$15,%ah
 147         cmp     \$15,%ah                # examine Family ID
 148         jne     .LnotP4
 149         or      \$0x00100000,%edx       # set reserved bit#20 to engage RC4_CHAR
 150 .LnotP4:
 151         cmp     \$6,%ah
 152         jne     .Lnotintel
 153         and     \$0x0fff0ff0,%eax
 154         cmp     \$0x00050670,%eax       # Knights Landing
 155         je      .Lknights
 156         cmp     \$0x00080650,%eax       # Knights Mill (according to sde)
 157         jne     .Lnotintel
 158 .Lknights:
 159         and     \$0xfbffffff,%ecx       # clear XSAVE flag to mimic Silvermont
 160
 161 .Lnotintel:
 162         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 163         jnc     .Lgeneric
 164         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 165         cmp     \$0,%r10d
 166         je      .Lgeneric
 167
 168         or      \$0x10000000,%edx       # 1<<28
 169         shr     \$16,%ebx
 170         cmp     \$1,%bl                 # see if cache is shared
 171         ja      .Lgeneric
 172         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 173 .Lgeneric:
 174         and     \$0x00000800,%r9d       # isolate AMD XOP flag
 175         and     \$0xfffff7ff,%ecx
 176         or      %ecx,%r9d               # merge AMD XOP flag
 177
 178         mov     %edx,%r10d              # %r9d:%r10d is copy of %ecx:%edx
 179
 180         cmp     \$7,%r11d
 181         jb      .Lno_extended_info
 182         mov     \$7,%eax
 183         xor     %ecx,%ecx
 184         cpuid
 185         bt      \$26,%r9d               # check XSAVE bit, cleared on Knights
 186         jc      .Lnotknights
 187         and     \$0xfff7ffff,%ebx       # clear ADCX/ADOX flag
 188 .Lnotknights:
 189         mov     %ebx,8(%rdi)            # save extended feature flags
 190 .Lno_extended_info:
 191
 192         bt      \$27,%r9d               # check OSXSAVE bit
 193         jnc     .Lclear_avx
 194         xor     %ecx,%ecx               # XCR0
 195         .byte   0x0f,0x01,0xd0          # xgetbv
 196         and     \$0xe6,%eax             # isolate XMM, YMM and ZMM state support
 197         cmp     \$0xe6,%eax
 198         je      .Ldone
 199         andl    \$0xfffeffff,8(%rdi)    # clear AVX512F, ~(1<<16)
 200                                         # note that we don't touch other AVX512
 201                                         # extensions, because they can be used
 202                                         # with YMM (without opmasking though)
 203         and     \$6,%eax                # isolate XMM and YMM state support
 204         cmp     \$6,%eax
 205         je      .Ldone
 206 .Lclear_avx:
 207         mov     \$0xefffe7ff,%eax       # ~(1<<28|1<<12|1<<11)
 208         and     %eax,%r9d               # clear AVX, FMA and AMD XOP bits
 209         mov     \$0x3fdeffdf,%eax       # ~(1<<31|1<<30|1<<21|1<<16|1<<5)
 210         and     %eax,8(%rdi)            # clear AVX2 and AVX512* bits
 211 .Ldone:
 212         shl     \$32,%r9
 213         mov     %r10d,%eax
 214         mov     %r8,%rbx                # restore %rbx
 215 .cfi_restore    %rbx
 216         or      %r9,%rax
 217         ret
 218 .cfi_endproc
 219 .size   OPENSSL_ia32_cpuid,.-OPENSSL_ia32_cpuid
 220
 221 .globl  OPENSSL_cleanse
 222 .type   OPENSSL_cleanse,\@abi-omnipotent
 223 .align  16
 224 OPENSSL_cleanse:
 225         xor     %rax,%rax
 226         cmp     \$15,$arg2
 227         jae     .Lot
 228         cmp     \$0,$arg2
 229         je      .Lret
 230 .Little:
 231         mov     %al,($arg1)
 232         sub     \$1,$arg2
 233         lea     1($arg1),$arg1
 234         jnz     .Little
 235 .Lret:
 236         ret
 237 .align  16
 238 .Lot:
 239         test    \$7,$arg1
 240         jz      .Laligned
 241         mov     %al,($arg1)
 242         lea     -1($arg2),$arg2
 243         lea     1($arg1),$arg1
 244         jmp     .Lot
 245 .Laligned:
 246         mov     %rax,($arg1)
 247         lea     -8($arg2),$arg2
 248         test    \$-8,$arg2
 249         lea     8($arg1),$arg1
 250         jnz     .Laligned
 251         cmp     \$0,$arg2
 252         jne     .Little
 253         ret
 254 .size   OPENSSL_cleanse,.-OPENSSL_cleanse
 255
 256 .globl  CRYPTO_memcmp
 257 .type   CRYPTO_memcmp,\@abi-omnipotent
 258 .align  16
 259 CRYPTO_memcmp:
 260         xor     %rax,%rax
 261         xor     %r10,%r10
 262         cmp     \$0,$arg3
 263         je      .Lno_data
 264 .Loop_cmp:
 265         mov     ($arg1),%r10b
 266         lea     1($arg1),$arg1
 267         xor     ($arg2),%r10b
 268         lea     1($arg2),$arg2
 269         or      %r10b,%al
 270         dec     $arg3
 271         jnz     .Loop_cmp
 272         neg     %rax
 273         shr     \$63,%rax
 274 .Lno_data:
 275         ret
 276 .size   CRYPTO_memcmp,.-CRYPTO_memcmp
 277 ___
 278
 279 print<<___ if (!$win64);
 280 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 281 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 282 .align  16
 283 OPENSSL_wipe_cpu:
 284         pxor    %xmm0,%xmm0
 285         pxor    %xmm1,%xmm1
 286         pxor    %xmm2,%xmm2
 287         pxor    %xmm3,%xmm3
 288         pxor    %xmm4,%xmm4
 289         pxor    %xmm5,%xmm5
 290         pxor    %xmm6,%xmm6
 291         pxor    %xmm7,%xmm7
 292         pxor    %xmm8,%xmm8
 293         pxor    %xmm9,%xmm9
 294         pxor    %xmm10,%xmm10
 295         pxor    %xmm11,%xmm11
 296         pxor    %xmm12,%xmm12
 297         pxor    %xmm13,%xmm13
 298         pxor    %xmm14,%xmm14
 299         pxor    %xmm15,%xmm15
 300         xorq    %rcx,%rcx
 301         xorq    %rdx,%rdx
 302         xorq    %rsi,%rsi
 303         xorq    %rdi,%rdi
 304         xorq    %r8,%r8
 305         xorq    %r9,%r9
 306         xorq    %r10,%r10
 307         xorq    %r11,%r11
 308         leaq    8(%rsp),%rax
 309         ret
 310 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 311 ___
 312 print<<___ if ($win64);
 313 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 314 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 315 .align  16
 316 OPENSSL_wipe_cpu:
 317         pxor    %xmm0,%xmm0
 318         pxor    %xmm1,%xmm1
 319         pxor    %xmm2,%xmm2
 320         pxor    %xmm3,%xmm3
 321         pxor    %xmm4,%xmm4
 322         pxor    %xmm5,%xmm5
 323         xorq    %rcx,%rcx
 324         xorq    %rdx,%rdx
 325         xorq    %r8,%r8
 326         xorq    %r9,%r9
 327         xorq    %r10,%r10
 328         xorq    %r11,%r11
 329         leaq    8(%rsp),%rax
 330         ret
 331 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 332 ___
 333 {
 334 my $out="%r10";
 335 my $cnt="%rcx";
 336 my $max="%r11";
 337 my $lasttick="%r8d";
 338 my $lastdiff="%r9d";
 339 my $redzone=win64?8:-8;
 340
 341 print<<___;
 342 .globl  OPENSSL_instrument_bus
 343 .type   OPENSSL_instrument_bus,\@abi-omnipotent
 344 .align  16
 345 OPENSSL_instrument_bus:
 346         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 347         mov     $arg2,$cnt
 348         mov     $arg2,$max
 349
 350         rdtsc                   # collect 1st tick
 351         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 352         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 353         clflush ($out)
 354         .byte   0xf0            # lock
 355         add     $lastdiff,($out)
 356         jmp     .Loop
 357 .align  16
 358 .Loop:  rdtsc
 359         mov     %eax,%edx
 360         sub     $lasttick,%eax
 361         mov     %edx,$lasttick
 362         mov     %eax,$lastdiff
 363         clflush ($out)
 364         .byte   0xf0            # lock
 365         add     %eax,($out)
 366         lea     4($out),$out
 367         sub     \$1,$cnt
 368         jnz     .Loop
 369
 370         mov     $max,%rax
 371         ret
 372 .size   OPENSSL_instrument_bus,.-OPENSSL_instrument_bus
 373
 374 .globl  OPENSSL_instrument_bus2
 375 .type   OPENSSL_instrument_bus2,\@abi-omnipotent
 376 .align  16
 377 OPENSSL_instrument_bus2:
 378         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 379         mov     $arg2,$cnt
 380         mov     $arg3,$max
 381         mov     $cnt,$redzone(%rsp)
 382
 383         rdtsc                   # collect 1st tick
 384         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 385         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 386
 387         clflush ($out)
 388         .byte   0xf0            # lock
 389         add     $lastdiff,($out)
 390
 391         rdtsc                   # collect 1st diff
 392         mov     %eax,%edx
 393         sub     $lasttick,%eax  # diff
 394         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 395         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 396 .Loop2:
 397         clflush ($out)
 398         .byte   0xf0            # lock
 399         add     %eax,($out)     # accumulate diff
 400
 401         sub     \$1,$max
 402         jz      .Ldone2
 403
 404         rdtsc
 405         mov     %eax,%edx
 406         sub     $lasttick,%eax  # diff
 407         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 408         cmp     $lastdiff,%eax
 409         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 410         mov     \$0,%edx
 411         setne   %dl
 412         sub     %rdx,$cnt       # conditional --$cnt
 413         lea     ($out,%rdx,4),$out      # conditional ++$out
 414         jnz     .Loop2
 415
 416 .Ldone2:
 417         mov     $redzone(%rsp),%rax
 418         sub     $cnt,%rax
 419         ret
 420 .size   OPENSSL_instrument_bus2,.-OPENSSL_instrument_bus2
 421 ___
 422 }
 423
 424 sub gen_random {
 425 my $rdop = shift;
 426 print<<___;
 427 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}
 428 .type   OPENSSL_ia32_${rdop},\@abi-omnipotent
 429 .align  16
 430 OPENSSL_ia32_${rdop}:
 431         mov     \$8,%ecx
 432 .Loop_${rdop}:
 433         ${rdop} %rax
 434         jc      .Lbreak_${rdop}
 435         loop    .Loop_${rdop}
 436 .Lbreak_${rdop}:
 437         cmp     \$0,%rax
 438         cmove   %rcx,%rax
 439         ret
 440 .size   OPENSSL_ia32_${rdop},.-OPENSSL_ia32_${rdop}
 441
 442 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 443 .type   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,\@abi-omnipotent
 444 .align  16
 445 OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes:
 446         xor     %rax, %rax      # return value
 447         cmp     \$0,$arg2
 448         je      .Ldone_${rdop}_bytes
 449
 450         mov     \$8,%r11
 451 .Loop_${rdop}_bytes:
 452         ${rdop} %r10
 453         jc      .Lbreak_${rdop}_bytes
 454         dec     %r11
 455         jnz     .Loop_${rdop}_bytes
 456         jmp     .Ldone_${rdop}_bytes
 457
 458 .align  16
 459 .Lbreak_${rdop}_bytes:
 460         cmp     \$8,$arg2
 461         jb      .Ltail_${rdop}_bytes
 462         mov     %r10,($arg1)
 463         lea     8($arg1),$arg1
 464         add     \$8,%rax
 465         sub     \$8,$arg2
 466         jz      .Ldone_${rdop}_bytes
 467         mov     \$8,%r11
 468         jmp     .Loop_${rdop}_bytes
 469
 470 .align  16
 471 .Ltail_${rdop}_bytes:
 472         mov     %r10b,($arg1)
 473         lea     1($arg1),$arg1
 474         inc     %rax
 475         shr     \$8,%r8
 476         dec     $arg2
 477         jnz     .Ltail_${rdop}_bytes
 478
 479 .Ldone_${rdop}_bytes:
 480         ret
 481 .size   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,.-OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 482 ___
 483 }
 484 gen_random("rdrand");
 485 gen_random("rdseed");
 486
 487 close STDOUT;   # flush