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         cmp     \$7,%eax
  76         jb      .Lno_extended_info
  77
  78         mov     \$7,%eax
  79         xor     %ecx,%ecx
  80         cpuid
  81         mov     %ebx,8(%rdi)
  82
  83 .Lno_extended_info:
  84
  85         xor     %eax,%eax
  86         cmp     \$0x756e6547,%ebx       # "Genu"
  87         setne   %al
  88         mov     %eax,%r9d
  89         cmp     \$0x49656e69,%edx       # "ineI"
  90         setne   %al
  91         or      %eax,%r9d
  92         cmp     \$0x6c65746e,%ecx       # "ntel"
  93         setne   %al
  94         or      %eax,%r9d               # 0 indicates Intel CPU
  95         jz      .Lintel
  96
  97         cmp     \$0x68747541,%ebx       # "Auth"
  98         setne   %al
  99         mov     %eax,%r10d
 100         cmp     \$0x69746E65,%edx       # "enti"
 101         setne   %al
 102         or      %eax,%r10d
 103         cmp     \$0x444D4163,%ecx       # "cAMD"
 104         setne   %al
 105         or      %eax,%r10d              # 0 indicates AMD CPU
 106         jnz     .Lintel
 107
 108         # AMD specific
 109         mov     \$0x80000000,%eax
 110         cpuid
 111         cmp     \$0x80000001,%eax
 112         jb      .Lintel
 113         mov     %eax,%r10d
 114         mov     \$0x80000001,%eax
 115         cpuid
 116         or      %ecx,%r9d
 117         and     \$0x00000801,%r9d       # isolate AMD XOP bit, 1<<11
 118
 119         cmp     \$0x80000008,%r10d
 120         jb      .Lintel
 121
 122         mov     \$0x80000008,%eax
 123         cpuid
 124         movzb   %cl,%r10                # number of cores - 1
 125         inc     %r10                    # number of cores
 126
 127         mov     \$1,%eax
 128         cpuid
 129         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 130         jnc     .Lgeneric
 131         shr     \$16,%ebx               # number of logical processors
 132         cmp     %r10b,%bl
 133         ja      .Lgeneric
 134         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 135         jmp     .Lgeneric
 136
 137 .Lintel:
 138         cmp     \$4,%r11d
 139         mov     \$-1,%r10d
 140         jb      .Lnocacheinfo
 141
 142         mov     \$4,%eax
 143         mov     \$0,%ecx                # query L1D
 144         cpuid
 145         mov     %eax,%r10d
 146         shr     \$14,%r10d
 147         and     \$0xfff,%r10d           # number of cores -1 per L1D
 148
 149 .Lnocacheinfo:
 150         mov     \$1,%eax
 151         cpuid
 152         and     \$0xbfefffff,%edx       # force reserved bits to 0
 153         cmp     \$0,%r9d
 154         jne     .Lnotintel
 155         or      \$0x40000000,%edx       # set reserved bit#30 on Intel CPUs
 156         and     \$15,%ah
 157         cmp     \$15,%ah                # examine Family ID
 158         jne     .Lnotintel
 159         or      \$0x00100000,%edx       # set reserved bit#20 to engage RC4_CHAR
 160 .Lnotintel:
 161         bt      \$28,%edx               # test hyper-threading bit
 162         jnc     .Lgeneric
 163         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 164         cmp     \$0,%r10d
 165         je      .Lgeneric
 166
 167         or      \$0x10000000,%edx       # 1<<28
 168         shr     \$16,%ebx
 169         cmp     \$1,%bl                 # see if cache is shared
 170         ja      .Lgeneric
 171         and     \$0xefffffff,%edx       # ~(1<<28)
 172 .Lgeneric:
 173         and     \$0x00000800,%r9d       # isolate AMD XOP flag
 174         and     \$0xfffff7ff,%ecx
 175         or      %ecx,%r9d               # merge AMD XOP flag
 176
 177         mov     %edx,%r10d              # %r9d:%r10d is copy of %ecx:%edx
 178         bt      \$27,%r9d               # check OSXSAVE bit
 179         jnc     .Lclear_avx
 180         xor     %ecx,%ecx               # XCR0
 181         .byte   0x0f,0x01,0xd0          # xgetbv
 182         and     \$0xe6,%eax             # isolate XMM, YMM and ZMM state support
 183         cmp     \$0xe6,%eax
 184         je      .Ldone
 185         andl    \$0xfffeffff,8(%rdi)    # clear AVX512F, ~(1<<16)
 186                                         # note that we don't touch other AVX512
 187                                         # extensions, because they can be used
 188                                         # with YMM (without opmasking though)
 189         and     \$6,%eax                # isolate XMM and YMM state support
 190         cmp     \$6,%eax
 191         je      .Ldone
 192 .Lclear_avx:
 193         mov     \$0xefffe7ff,%eax       # ~(1<<28|1<<12|1<<11)
 194         and     %eax,%r9d               # clear AVX, FMA and AMD XOP bits
 195         mov     \$0x3fdeffdf,%eax       # ~(1<<31|1<<30|1<<21|1<<16|1<<5)
 196         and     %eax,8(%rdi)            # cleax AVX2 and AVX512* bits
 197 .Ldone:
 198         shl     \$32,%r9
 199         mov     %r10d,%eax
 200         mov     %r8,%rbx                # restore %rbx
 201 .cfi_restore    %rbx
 202         or      %r9,%rax
 203         ret
 204 .cfi_endproc
 205 .size   OPENSSL_ia32_cpuid,.-OPENSSL_ia32_cpuid
 206
 207 .globl  OPENSSL_cleanse
 208 .type   OPENSSL_cleanse,\@abi-omnipotent
 209 .align  16
 210 OPENSSL_cleanse:
 211         xor     %rax,%rax
 212         cmp     \$15,$arg2
 213         jae     .Lot
 214         cmp     \$0,$arg2
 215         je      .Lret
 216 .Little:
 217         mov     %al,($arg1)
 218         sub     \$1,$arg2
 219         lea     1($arg1),$arg1
 220         jnz     .Little
 221 .Lret:
 222         ret
 223 .align  16
 224 .Lot:
 225         test    \$7,$arg1
 226         jz      .Laligned
 227         mov     %al,($arg1)
 228         lea     -1($arg2),$arg2
 229         lea     1($arg1),$arg1
 230         jmp     .Lot
 231 .Laligned:
 232         mov     %rax,($arg1)
 233         lea     -8($arg2),$arg2
 234         test    \$-8,$arg2
 235         lea     8($arg1),$arg1
 236         jnz     .Laligned
 237         cmp     \$0,$arg2
 238         jne     .Little
 239         ret
 240 .size   OPENSSL_cleanse,.-OPENSSL_cleanse
 241
 242 .globl  CRYPTO_memcmp
 243 .type   CRYPTO_memcmp,\@abi-omnipotent
 244 .align  16
 245 CRYPTO_memcmp:
 246         xor     %rax,%rax
 247         xor     %r10,%r10
 248         cmp     \$0,$arg3
 249         je      .Lno_data
 250 .Loop_cmp:
 251         mov     ($arg1),%r10b
 252         lea     1($arg1),$arg1
 253         xor     ($arg2),%r10b
 254         lea     1($arg2),$arg2
 255         or      %r10b,%al
 256         dec     $arg3
 257         jnz     .Loop_cmp
 258         neg     %rax
 259         shr     \$63,%rax
 260 .Lno_data:
 261         ret
 262 .size   CRYPTO_memcmp,.-CRYPTO_memcmp
 263 ___
 264
 265 print<<___ if (!$win64);
 266 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 267 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 268 .align  16
 269 OPENSSL_wipe_cpu:
 270         pxor    %xmm0,%xmm0
 271         pxor    %xmm1,%xmm1
 272         pxor    %xmm2,%xmm2
 273         pxor    %xmm3,%xmm3
 274         pxor    %xmm4,%xmm4
 275         pxor    %xmm5,%xmm5
 276         pxor    %xmm6,%xmm6
 277         pxor    %xmm7,%xmm7
 278         pxor    %xmm8,%xmm8
 279         pxor    %xmm9,%xmm9
 280         pxor    %xmm10,%xmm10
 281         pxor    %xmm11,%xmm11
 282         pxor    %xmm12,%xmm12
 283         pxor    %xmm13,%xmm13
 284         pxor    %xmm14,%xmm14
 285         pxor    %xmm15,%xmm15
 286         xorq    %rcx,%rcx
 287         xorq    %rdx,%rdx
 288         xorq    %rsi,%rsi
 289         xorq    %rdi,%rdi
 290         xorq    %r8,%r8
 291         xorq    %r9,%r9
 292         xorq    %r10,%r10
 293         xorq    %r11,%r11
 294         leaq    8(%rsp),%rax
 295         ret
 296 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 297 ___
 298 print<<___ if ($win64);
 299 .globl  OPENSSL_wipe_cpu
 300 .type   OPENSSL_wipe_cpu,\@abi-omnipotent
 301 .align  16
 302 OPENSSL_wipe_cpu:
 303         pxor    %xmm0,%xmm0
 304         pxor    %xmm1,%xmm1
 305         pxor    %xmm2,%xmm2
 306         pxor    %xmm3,%xmm3
 307         pxor    %xmm4,%xmm4
 308         pxor    %xmm5,%xmm5
 309         xorq    %rcx,%rcx
 310         xorq    %rdx,%rdx
 311         xorq    %r8,%r8
 312         xorq    %r9,%r9
 313         xorq    %r10,%r10
 314         xorq    %r11,%r11
 315         leaq    8(%rsp),%rax
 316         ret
 317 .size   OPENSSL_wipe_cpu,.-OPENSSL_wipe_cpu
 318 ___
 319 {
 320 my $out="%r10";
 321 my $cnt="%rcx";
 322 my $max="%r11";
 323 my $lasttick="%r8d";
 324 my $lastdiff="%r9d";
 325 my $redzone=win64?8:-8;
 326
 327 print<<___;
 328 .globl  OPENSSL_instrument_bus
 329 .type   OPENSSL_instrument_bus,\@abi-omnipotent
 330 .align  16
 331 OPENSSL_instrument_bus:
 332         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 333         mov     $arg2,$cnt
 334         mov     $arg2,$max
 335
 336         rdtsc                   # collect 1st tick
 337         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 338         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 339         clflush ($out)
 340         .byte   0xf0            # lock
 341         add     $lastdiff,($out)
 342         jmp     .Loop
 343 .align  16
 344 .Loop:  rdtsc
 345         mov     %eax,%edx
 346         sub     $lasttick,%eax
 347         mov     %edx,$lasttick
 348         mov     %eax,$lastdiff
 349         clflush ($out)
 350         .byte   0xf0            # lock
 351         add     %eax,($out)
 352         lea     4($out),$out
 353         sub     \$1,$cnt
 354         jnz     .Loop
 355
 356         mov     $max,%rax
 357         ret
 358 .size   OPENSSL_instrument_bus,.-OPENSSL_instrument_bus
 359
 360 .globl  OPENSSL_instrument_bus2
 361 .type   OPENSSL_instrument_bus2,\@abi-omnipotent
 362 .align  16
 363 OPENSSL_instrument_bus2:
 364         mov     $arg1,$out      # tribute to Win64
 365         mov     $arg2,$cnt
 366         mov     $arg3,$max
 367         mov     $cnt,$redzone(%rsp)
 368
 369         rdtsc                   # collect 1st tick
 370         mov     %eax,$lasttick  # lasttick = tick
 371         mov     \$0,$lastdiff   # lastdiff = 0
 372
 373         clflush ($out)
 374         .byte   0xf0            # lock
 375         add     $lastdiff,($out)
 376
 377         rdtsc                   # collect 1st diff
 378         mov     %eax,%edx
 379         sub     $lasttick,%eax  # diff
 380         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 381         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 382 .Loop2:
 383         clflush ($out)
 384         .byte   0xf0            # lock
 385         add     %eax,($out)     # accumulate diff
 386
 387         sub     \$1,$max
 388         jz      .Ldone2
 389
 390         rdtsc
 391         mov     %eax,%edx
 392         sub     $lasttick,%eax  # diff
 393         mov     %edx,$lasttick  # lasttick = tick
 394         cmp     $lastdiff,%eax
 395         mov     %eax,$lastdiff  # lastdiff = diff
 396         mov     \$0,%edx
 397         setne   %dl
 398         sub     %rdx,$cnt       # conditional --$cnt
 399         lea     ($out,%rdx,4),$out      # conditional ++$out
 400         jnz     .Loop2
 401
 402 .Ldone2:
 403         mov     $redzone(%rsp),%rax
 404         sub     $cnt,%rax
 405         ret
 406 .size   OPENSSL_instrument_bus2,.-OPENSSL_instrument_bus2
 407 ___
 408 }
 409
 410 sub gen_random {
 411 my $rdop = shift;
 412 print<<___;
 413 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}
 414 .type   OPENSSL_ia32_${rdop},\@abi-omnipotent
 415 .align  16
 416 OPENSSL_ia32_${rdop}:
 417         mov     \$8,%ecx
 418 .Loop_${rdop}:
 419         ${rdop} %rax
 420         jc      .Lbreak_${rdop}
 421         loop    .Loop_${rdop}
 422 .Lbreak_${rdop}:
 423         cmp     \$0,%rax
 424         cmove   %rcx,%rax
 425         ret
 426 .size   OPENSSL_ia32_${rdop},.-OPENSSL_ia32_${rdop}
 427
 428 .globl  OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 429 .type   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,\@abi-omnipotent
 430 .align  16
 431 OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes:
 432         xor     %rax, %rax      # return value
 433         cmp     \$0,$arg2
 434         je      .Ldone_${rdop}_bytes
 435
 436         mov     \$8,%r11
 437 .Loop_${rdop}_bytes:
 438         ${rdop} %r10
 439         jc      .Lbreak_${rdop}_bytes
 440         dec     %r11
 441         jnz     .Loop_${rdop}_bytes
 442         jmp     .Ldone_${rdop}_bytes
 443
 444 .align  16
 445 .Lbreak_${rdop}_bytes:
 446         cmp     \$8,$arg2
 447         jb      .Ltail_${rdop}_bytes
 448         mov     %r10,($arg1)
 449         lea     8($arg1),$arg1
 450         add     \$8,%rax
 451         sub     \$8,$arg2
 452         jz      .Ldone_${rdop}_bytes
 453         mov     \$8,%r11
 454         jmp     .Loop_${rdop}_bytes
 455
 456 .align  16
 457 .Ltail_${rdop}_bytes:
 458         mov     %r10b,($arg1)
 459         lea     1($arg1),$arg1
 460         inc     %rax
 461         shr     \$8,%r8
 462         dec     $arg2
 463         jnz     .Ltail_${rdop}_bytes
 464
 465 .Ldone_${rdop}_bytes:
 466         ret
 467 .size   OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes,.-OPENSSL_ia32_${rdop}_bytes
 468 ___
 469 }
 470 gen_random("rdrand");
 471 gen_random("rdseed");
 472
 473 close STDOUT;   # flush