Merge tag 'for_linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mst/vhost
[cris-mirror.git] / arch / x86 / crypto / serpent-avx2-asm_64.S
blobd67888f2a52ae1d8d5bfea88c8a48d6fd5b6ac4c
1 /*
2  * x86_64/AVX2 assembler optimized version of Serpent
3  *
4  * Copyright © 2012-2013 Jussi Kivilinna <jussi.kivilinna@mbnet.fi>
5  *
6  * Based on AVX assembler implementation of Serpent by:
7  *  Copyright © 2012 Johannes Goetzfried
8  *      <Johannes.Goetzfried@informatik.stud.uni-erlangen.de>
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
13  * (at your option) any later version.
14  *
15  */
17 #include <linux/linkage.h>
18 #include <asm/frame.h>
19 #include "glue_helper-asm-avx2.S"
21 .file "serpent-avx2-asm_64.S"
23 .section        .rodata.cst16.bswap128_mask, "aM", @progbits, 16
24 .align 16
25 .Lbswap128_mask:
26         .byte 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0
28 .section        .rodata.cst16.xts_gf128mul_and_shl1_mask_0, "aM", @progbits, 16
29 .align 16
30 .Lxts_gf128mul_and_shl1_mask_0:
31         .byte 0x87, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
33 .section        .rodata.cst16.xts_gf128mul_and_shl1_mask_1, "aM", @progbits, 16
34 .align 16
35 .Lxts_gf128mul_and_shl1_mask_1:
36         .byte 0x0e, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
38 .text
40 #define CTX %rdi
42 #define RNOT %ymm0
43 #define tp  %ymm1
45 #define RA1 %ymm2
46 #define RA2 %ymm3
47 #define RB1 %ymm4
48 #define RB2 %ymm5
49 #define RC1 %ymm6
50 #define RC2 %ymm7
51 #define RD1 %ymm8
52 #define RD2 %ymm9
53 #define RE1 %ymm10
54 #define RE2 %ymm11
56 #define RK0 %ymm12
57 #define RK1 %ymm13
58 #define RK2 %ymm14
59 #define RK3 %ymm15
61 #define RK0x %xmm12
62 #define RK1x %xmm13
63 #define RK2x %xmm14
64 #define RK3x %xmm15
66 #define S0_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
67         vpor            x0,   x3, tp; \
68         vpxor           x3,   x0, x0; \
69         vpxor           x2,   x3, x4; \
70         vpxor           RNOT, x4, x4; \
71         vpxor           x1,   tp, x3; \
72         vpand           x0,   x1, x1; \
73         vpxor           x4,   x1, x1; \
74         vpxor           x0,   x2, x2;
75 #define S0_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
76         vpxor           x3,   x0, x0; \
77         vpor            x0,   x4, x4; \
78         vpxor           x2,   x0, x0; \
79         vpand           x1,   x2, x2; \
80         vpxor           x2,   x3, x3; \
81         vpxor           RNOT, x1, x1; \
82         vpxor           x4,   x2, x2; \
83         vpxor           x2,   x1, x1;
85 #define S1_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
86         vpxor           x0,   x1, tp; \
87         vpxor           x3,   x0, x0; \
88         vpxor           RNOT, x3, x3; \
89         vpand           tp,   x1, x4; \
90         vpor            tp,   x0, x0; \
91         vpxor           x2,   x3, x3; \
92         vpxor           x3,   x0, x0; \
93         vpxor           x3,   tp, x1;
94 #define S1_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
95         vpxor           x4,   x3, x3; \
96         vpor            x4,   x1, x1; \
97         vpxor           x2,   x4, x4; \
98         vpand           x0,   x2, x2; \
99         vpxor           x1,   x2, x2; \
100         vpor            x0,   x1, x1; \
101         vpxor           RNOT, x0, x0; \
102         vpxor           x2,   x0, x0; \
103         vpxor           x1,   x4, x4;
105 #define S2_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
106         vpxor           RNOT, x3, x3; \
107         vpxor           x0,   x1, x1; \
108         vpand           x2,   x0, tp; \
109         vpxor           x3,   tp, tp; \
110         vpor            x0,   x3, x3; \
111         vpxor           x1,   x2, x2; \
112         vpxor           x1,   x3, x3; \
113         vpand           tp,   x1, x1;
114 #define S2_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
115         vpxor           x2,   tp, tp; \
116         vpand           x3,   x2, x2; \
117         vpor            x1,   x3, x3; \
118         vpxor           RNOT, tp, tp; \
119         vpxor           tp,   x3, x3; \
120         vpxor           tp,   x0, x4; \
121         vpxor           x2,   tp, x0; \
122         vpor            x2,   x1, x1;
124 #define S3_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
125         vpxor           x3,   x1, tp; \
126         vpor            x0,   x3, x3; \
127         vpand           x0,   x1, x4; \
128         vpxor           x2,   x0, x0; \
129         vpxor           tp,   x2, x2; \
130         vpand           x3,   tp, x1; \
131         vpxor           x3,   x2, x2; \
132         vpor            x4,   x0, x0; \
133         vpxor           x3,   x4, x4;
134 #define S3_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
135         vpxor           x0,   x1, x1; \
136         vpand           x3,   x0, x0; \
137         vpand           x4,   x3, x3; \
138         vpxor           x2,   x3, x3; \
139         vpor            x1,   x4, x4; \
140         vpand           x1,   x2, x2; \
141         vpxor           x3,   x4, x4; \
142         vpxor           x3,   x0, x0; \
143         vpxor           x2,   x3, x3;
145 #define S4_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
146         vpand           x0,   x3, tp; \
147         vpxor           x3,   x0, x0; \
148         vpxor           x2,   tp, tp; \
149         vpor            x3,   x2, x2; \
150         vpxor           x1,   x0, x0; \
151         vpxor           tp,   x3, x4; \
152         vpor            x0,   x2, x2; \
153         vpxor           x1,   x2, x2;
154 #define S4_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
155         vpand           x0,   x1, x1; \
156         vpxor           x4,   x1, x1; \
157         vpand           x2,   x4, x4; \
158         vpxor           tp,   x2, x2; \
159         vpxor           x0,   x4, x4; \
160         vpor            x1,   tp, x3; \
161         vpxor           RNOT, x1, x1; \
162         vpxor           x0,   x3, x3;
164 #define S5_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
165         vpor            x0,   x1, tp; \
166         vpxor           tp,   x2, x2; \
167         vpxor           RNOT, x3, x3; \
168         vpxor           x0,   x1, x4; \
169         vpxor           x2,   x0, x0; \
170         vpand           x4,   tp, x1; \
171         vpor            x3,   x4, x4; \
172         vpxor           x0,   x4, x4;
173 #define S5_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
174         vpand           x3,   x0, x0; \
175         vpxor           x3,   x1, x1; \
176         vpxor           x2,   x3, x3; \
177         vpxor           x1,   x0, x0; \
178         vpand           x4,   x2, x2; \
179         vpxor           x2,   x1, x1; \
180         vpand           x0,   x2, x2; \
181         vpxor           x2,   x3, x3;
183 #define S6_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
184         vpxor           x0,   x3, x3; \
185         vpxor           x2,   x1, tp; \
186         vpxor           x0,   x2, x2; \
187         vpand           x3,   x0, x0; \
188         vpor            x3,   tp, tp; \
189         vpxor           RNOT, x1, x4; \
190         vpxor           tp,   x0, x0; \
191         vpxor           x2,   tp, x1;
192 #define S6_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
193         vpxor           x4,   x3, x3; \
194         vpxor           x0,   x4, x4; \
195         vpand           x0,   x2, x2; \
196         vpxor           x1,   x4, x4; \
197         vpxor           x3,   x2, x2; \
198         vpand           x1,   x3, x3; \
199         vpxor           x0,   x3, x3; \
200         vpxor           x2,   x1, x1;
202 #define S7_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
203         vpxor           RNOT, x1, tp; \
204         vpxor           RNOT, x0, x0; \
205         vpand           x2,   tp, x1; \
206         vpxor           x3,   x1, x1; \
207         vpor            tp,   x3, x3; \
208         vpxor           x2,   tp, x4; \
209         vpxor           x3,   x2, x2; \
210         vpxor           x0,   x3, x3; \
211         vpor            x1,   x0, x0;
212 #define S7_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
213         vpand           x0,   x2, x2; \
214         vpxor           x4,   x0, x0; \
215         vpxor           x3,   x4, x4; \
216         vpand           x0,   x3, x3; \
217         vpxor           x1,   x4, x4; \
218         vpxor           x4,   x2, x2; \
219         vpxor           x1,   x3, x3; \
220         vpor            x0,   x4, x4; \
221         vpxor           x1,   x4, x4;
223 #define SI0_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
224         vpxor           x0,   x1, x1; \
225         vpor            x1,   x3, tp; \
226         vpxor           x1,   x3, x4; \
227         vpxor           RNOT, x0, x0; \
228         vpxor           tp,   x2, x2; \
229         vpxor           x0,   tp, x3; \
230         vpand           x1,   x0, x0; \
231         vpxor           x2,   x0, x0;
232 #define SI0_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
233         vpand           x3,   x2, x2; \
234         vpxor           x4,   x3, x3; \
235         vpxor           x3,   x2, x2; \
236         vpxor           x3,   x1, x1; \
237         vpand           x0,   x3, x3; \
238         vpxor           x0,   x1, x1; \
239         vpxor           x2,   x0, x0; \
240         vpxor           x3,   x4, x4;
242 #define SI1_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
243         vpxor           x3,   x1, x1; \
244         vpxor           x2,   x0, tp; \
245         vpxor           RNOT, x2, x2; \
246         vpor            x1,   x0, x4; \
247         vpxor           x3,   x4, x4; \
248         vpand           x1,   x3, x3; \
249         vpxor           x2,   x1, x1; \
250         vpand           x4,   x2, x2;
251 #define SI1_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
252         vpxor           x1,   x4, x4; \
253         vpor            x3,   x1, x1; \
254         vpxor           tp,   x3, x3; \
255         vpxor           tp,   x2, x2; \
256         vpor            x4,   tp, x0; \
257         vpxor           x4,   x2, x2; \
258         vpxor           x0,   x1, x1; \
259         vpxor           x1,   x4, x4;
261 #define SI2_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
262         vpxor           x1,   x2, x2; \
263         vpxor           RNOT, x3, tp; \
264         vpor            x2,   tp, tp; \
265         vpxor           x3,   x2, x2; \
266         vpxor           x0,   x3, x4; \
267         vpxor           x1,   tp, x3; \
268         vpor            x2,   x1, x1; \
269         vpxor           x0,   x2, x2;
270 #define SI2_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
271         vpxor           x4,   x1, x1; \
272         vpor            x3,   x4, x4; \
273         vpxor           x3,   x2, x2; \
274         vpxor           x2,   x4, x4; \
275         vpand           x1,   x2, x2; \
276         vpxor           x3,   x2, x2; \
277         vpxor           x4,   x3, x3; \
278         vpxor           x0,   x4, x4;
280 #define SI3_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
281         vpxor           x1,   x2, x2; \
282         vpand           x2,   x1, tp; \
283         vpxor           x0,   tp, tp; \
284         vpor            x1,   x0, x0; \
285         vpxor           x3,   x1, x4; \
286         vpxor           x3,   x0, x0; \
287         vpor            tp,   x3, x3; \
288         vpxor           x2,   tp, x1;
289 #define SI3_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
290         vpxor           x3,   x1, x1; \
291         vpxor           x2,   x0, x0; \
292         vpxor           x3,   x2, x2; \
293         vpand           x1,   x3, x3; \
294         vpxor           x0,   x1, x1; \
295         vpand           x2,   x0, x0; \
296         vpxor           x3,   x4, x4; \
297         vpxor           x0,   x3, x3; \
298         vpxor           x1,   x0, x0;
300 #define SI4_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
301         vpxor           x3,   x2, x2; \
302         vpand           x1,   x0, tp; \
303         vpxor           x2,   tp, tp; \
304         vpor            x3,   x2, x2; \
305         vpxor           RNOT, x0, x4; \
306         vpxor           tp,   x1, x1; \
307         vpxor           x2,   tp, x0; \
308         vpand           x4,   x2, x2;
309 #define SI4_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
310         vpxor           x0,   x2, x2; \
311         vpor            x4,   x0, x0; \
312         vpxor           x3,   x0, x0; \
313         vpand           x2,   x3, x3; \
314         vpxor           x3,   x4, x4; \
315         vpxor           x1,   x3, x3; \
316         vpand           x0,   x1, x1; \
317         vpxor           x1,   x4, x4; \
318         vpxor           x3,   x0, x0;
320 #define SI5_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
321         vpor            x2,   x1, tp; \
322         vpxor           x1,   x2, x2; \
323         vpxor           x3,   tp, tp; \
324         vpand           x1,   x3, x3; \
325         vpxor           x3,   x2, x2; \
326         vpor            x0,   x3, x3; \
327         vpxor           RNOT, x0, x0; \
328         vpxor           x2,   x3, x3; \
329         vpor            x0,   x2, x2;
330 #define SI5_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
331         vpxor           tp,   x1, x4; \
332         vpxor           x4,   x2, x2; \
333         vpand           x0,   x4, x4; \
334         vpxor           tp,   x0, x0; \
335         vpxor           x3,   tp, x1; \
336         vpand           x2,   x0, x0; \
337         vpxor           x3,   x2, x2; \
338         vpxor           x2,   x0, x0; \
339         vpxor           x4,   x2, x2; \
340         vpxor           x3,   x4, x4;
342 #define SI6_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
343         vpxor           x2,   x0, x0; \
344         vpand           x3,   x0, tp; \
345         vpxor           x3,   x2, x2; \
346         vpxor           x2,   tp, tp; \
347         vpxor           x1,   x3, x3; \
348         vpor            x0,   x2, x2; \
349         vpxor           x3,   x2, x2; \
350         vpand           tp,   x3, x3;
351 #define SI6_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
352         vpxor           RNOT, tp, tp; \
353         vpxor           x1,   x3, x3; \
354         vpand           x2,   x1, x1; \
355         vpxor           tp,   x0, x4; \
356         vpxor           x4,   x3, x3; \
357         vpxor           x2,   x4, x4; \
358         vpxor           x1,   tp, x0; \
359         vpxor           x0,   x2, x2;
361 #define SI7_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
362         vpand           x0,   x3, tp; \
363         vpxor           x2,   x0, x0; \
364         vpor            x3,   x2, x2; \
365         vpxor           x1,   x3, x4; \
366         vpxor           RNOT, x0, x0; \
367         vpor            tp,   x1, x1; \
368         vpxor           x0,   x4, x4; \
369         vpand           x2,   x0, x0; \
370         vpxor           x1,   x0, x0;
371 #define SI7_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
372         vpand           x2,   x1, x1; \
373         vpxor           x2,   tp, x3; \
374         vpxor           x3,   x4, x4; \
375         vpand           x3,   x2, x2; \
376         vpor            x0,   x3, x3; \
377         vpxor           x4,   x1, x1; \
378         vpxor           x4,   x3, x3; \
379         vpand           x0,   x4, x4; \
380         vpxor           x2,   x4, x4;
382 #define get_key(i,j,t) \
383         vpbroadcastd (4*(i)+(j))*4(CTX), t;
385 #define K2(x0, x1, x2, x3, x4, i) \
386         get_key(i, 0, RK0); \
387         get_key(i, 1, RK1); \
388         get_key(i, 2, RK2); \
389         get_key(i, 3, RK3); \
390         vpxor RK0,      x0 ## 1, x0 ## 1; \
391         vpxor RK1,      x1 ## 1, x1 ## 1; \
392         vpxor RK2,      x2 ## 1, x2 ## 1; \
393         vpxor RK3,      x3 ## 1, x3 ## 1; \
394                 vpxor RK0,      x0 ## 2, x0 ## 2; \
395                 vpxor RK1,      x1 ## 2, x1 ## 2; \
396                 vpxor RK2,      x2 ## 2, x2 ## 2; \
397                 vpxor RK3,      x3 ## 2, x3 ## 2;
399 #define LK2(x0, x1, x2, x3, x4, i) \
400         vpslld $13,             x0 ## 1, x4 ## 1;          \
401         vpsrld $(32 - 13),      x0 ## 1, x0 ## 1;          \
402         vpor                    x4 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
403         vpxor                   x0 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
404         vpslld $3,              x2 ## 1, x4 ## 1;          \
405         vpsrld $(32 - 3),       x2 ## 1, x2 ## 1;          \
406         vpor                    x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
407         vpxor                   x2 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
408                 vpslld $13,             x0 ## 2, x4 ## 2;          \
409                 vpsrld $(32 - 13),      x0 ## 2, x0 ## 2;          \
410                 vpor                    x4 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
411                 vpxor                   x0 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
412                 vpslld $3,              x2 ## 2, x4 ## 2;          \
413                 vpsrld $(32 - 3),       x2 ## 2, x2 ## 2;          \
414                 vpor                    x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
415                 vpxor                   x2 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
416         vpslld $1,              x1 ## 1, x4 ## 1;          \
417         vpsrld $(32 - 1),       x1 ## 1, x1 ## 1;          \
418         vpor                    x4 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
419         vpslld $3,              x0 ## 1, x4 ## 1;          \
420         vpxor                   x2 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
421         vpxor                   x4 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
422         get_key(i, 1, RK1); \
423                 vpslld $1,              x1 ## 2, x4 ## 2;          \
424                 vpsrld $(32 - 1),       x1 ## 2, x1 ## 2;          \
425                 vpor                    x4 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
426                 vpslld $3,              x0 ## 2, x4 ## 2;          \
427                 vpxor                   x2 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
428                 vpxor                   x4 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
429                 get_key(i, 3, RK3); \
430         vpslld $7,              x3 ## 1, x4 ## 1;          \
431         vpsrld $(32 - 7),       x3 ## 1, x3 ## 1;          \
432         vpor                    x4 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
433         vpslld $7,              x1 ## 1, x4 ## 1;          \
434         vpxor                   x1 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
435         vpxor                   x3 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
436         vpxor                   x3 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
437         vpxor                   x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
438         get_key(i, 0, RK0); \
439                 vpslld $7,              x3 ## 2, x4 ## 2;          \
440                 vpsrld $(32 - 7),       x3 ## 2, x3 ## 2;          \
441                 vpor                    x4 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
442                 vpslld $7,              x1 ## 2, x4 ## 2;          \
443                 vpxor                   x1 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
444                 vpxor                   x3 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
445                 vpxor                   x3 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
446                 vpxor                   x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
447                 get_key(i, 2, RK2); \
448         vpxor                   RK1, x1 ## 1, x1 ## 1;     \
449         vpxor                   RK3, x3 ## 1, x3 ## 1;     \
450         vpslld $5,              x0 ## 1, x4 ## 1;          \
451         vpsrld $(32 - 5),       x0 ## 1, x0 ## 1;          \
452         vpor                    x4 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
453         vpslld $22,             x2 ## 1, x4 ## 1;          \
454         vpsrld $(32 - 22),      x2 ## 1, x2 ## 1;          \
455         vpor                    x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
456         vpxor                   RK0, x0 ## 1, x0 ## 1;     \
457         vpxor                   RK2, x2 ## 1, x2 ## 1;     \
458                 vpxor                   RK1, x1 ## 2, x1 ## 2;     \
459                 vpxor                   RK3, x3 ## 2, x3 ## 2;     \
460                 vpslld $5,              x0 ## 2, x4 ## 2;          \
461                 vpsrld $(32 - 5),       x0 ## 2, x0 ## 2;          \
462                 vpor                    x4 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
463                 vpslld $22,             x2 ## 2, x4 ## 2;          \
464                 vpsrld $(32 - 22),      x2 ## 2, x2 ## 2;          \
465                 vpor                    x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
466                 vpxor                   RK0, x0 ## 2, x0 ## 2;     \
467                 vpxor                   RK2, x2 ## 2, x2 ## 2;
469 #define KL2(x0, x1, x2, x3, x4, i) \
470         vpxor                   RK0, x0 ## 1, x0 ## 1;     \
471         vpxor                   RK2, x2 ## 1, x2 ## 1;     \
472         vpsrld $5,              x0 ## 1, x4 ## 1;          \
473         vpslld $(32 - 5),       x0 ## 1, x0 ## 1;          \
474         vpor                    x4 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
475         vpxor                   RK3, x3 ## 1, x3 ## 1;     \
476         vpxor                   RK1, x1 ## 1, x1 ## 1;     \
477         vpsrld $22,             x2 ## 1, x4 ## 1;          \
478         vpslld $(32 - 22),      x2 ## 1, x2 ## 1;          \
479         vpor                    x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
480         vpxor                   x3 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
481                 vpxor                   RK0, x0 ## 2, x0 ## 2;     \
482                 vpxor                   RK2, x2 ## 2, x2 ## 2;     \
483                 vpsrld $5,              x0 ## 2, x4 ## 2;          \
484                 vpslld $(32 - 5),       x0 ## 2, x0 ## 2;          \
485                 vpor                    x4 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
486                 vpxor                   RK3, x3 ## 2, x3 ## 2;     \
487                 vpxor                   RK1, x1 ## 2, x1 ## 2;     \
488                 vpsrld $22,             x2 ## 2, x4 ## 2;          \
489                 vpslld $(32 - 22),      x2 ## 2, x2 ## 2;          \
490                 vpor                    x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
491                 vpxor                   x3 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
492         vpxor                   x3 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
493         vpslld $7,              x1 ## 1, x4 ## 1;          \
494         vpxor                   x1 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
495         vpxor                   x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
496         vpsrld $1,              x1 ## 1, x4 ## 1;          \
497         vpslld $(32 - 1),       x1 ## 1, x1 ## 1;          \
498         vpor                    x4 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
499                 vpxor                   x3 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
500                 vpslld $7,              x1 ## 2, x4 ## 2;          \
501                 vpxor                   x1 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
502                 vpxor                   x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
503                 vpsrld $1,              x1 ## 2, x4 ## 2;          \
504                 vpslld $(32 - 1),       x1 ## 2, x1 ## 2;          \
505                 vpor                    x4 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
506         vpsrld $7,              x3 ## 1, x4 ## 1;          \
507         vpslld $(32 - 7),       x3 ## 1, x3 ## 1;          \
508         vpor                    x4 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
509         vpxor                   x0 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
510         vpslld $3,              x0 ## 1, x4 ## 1;          \
511         vpxor                   x4 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
512                 vpsrld $7,              x3 ## 2, x4 ## 2;          \
513                 vpslld $(32 - 7),       x3 ## 2, x3 ## 2;          \
514                 vpor                    x4 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
515                 vpxor                   x0 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
516                 vpslld $3,              x0 ## 2, x4 ## 2;          \
517                 vpxor                   x4 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
518         vpsrld $13,             x0 ## 1, x4 ## 1;          \
519         vpslld $(32 - 13),      x0 ## 1, x0 ## 1;          \
520         vpor                    x4 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
521         vpxor                   x2 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
522         vpxor                   x2 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
523         vpsrld $3,              x2 ## 1, x4 ## 1;          \
524         vpslld $(32 - 3),       x2 ## 1, x2 ## 1;          \
525         vpor                    x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
526                 vpsrld $13,             x0 ## 2, x4 ## 2;          \
527                 vpslld $(32 - 13),      x0 ## 2, x0 ## 2;          \
528                 vpor                    x4 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
529                 vpxor                   x2 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
530                 vpxor                   x2 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
531                 vpsrld $3,              x2 ## 2, x4 ## 2;          \
532                 vpslld $(32 - 3),       x2 ## 2, x2 ## 2;          \
533                 vpor                    x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2;
535 #define S(SBOX, x0, x1, x2, x3, x4) \
536         SBOX ## _1(x0 ## 1, x1 ## 1, x2 ## 1, x3 ## 1, x4 ## 1); \
537         SBOX ## _2(x0 ## 1, x1 ## 1, x2 ## 1, x3 ## 1, x4 ## 1); \
538         SBOX ## _1(x0 ## 2, x1 ## 2, x2 ## 2, x3 ## 2, x4 ## 2); \
539         SBOX ## _2(x0 ## 2, x1 ## 2, x2 ## 2, x3 ## 2, x4 ## 2);
541 #define SP(SBOX, x0, x1, x2, x3, x4, i) \
542         get_key(i, 0, RK0); \
543         SBOX ## _1(x0 ## 1, x1 ## 1, x2 ## 1, x3 ## 1, x4 ## 1); \
544         get_key(i, 2, RK2); \
545         SBOX ## _2(x0 ## 1, x1 ## 1, x2 ## 1, x3 ## 1, x4 ## 1); \
546         get_key(i, 3, RK3); \
547         SBOX ## _1(x0 ## 2, x1 ## 2, x2 ## 2, x3 ## 2, x4 ## 2); \
548         get_key(i, 1, RK1); \
549         SBOX ## _2(x0 ## 2, x1 ## 2, x2 ## 2, x3 ## 2, x4 ## 2); \
551 #define transpose_4x4(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2) \
552         vpunpckldq              x1, x0, t0; \
553         vpunpckhdq              x1, x0, t2; \
554         vpunpckldq              x3, x2, t1; \
555         vpunpckhdq              x3, x2, x3; \
556         \
557         vpunpcklqdq             t1, t0, x0; \
558         vpunpckhqdq             t1, t0, x1; \
559         vpunpcklqdq             x3, t2, x2; \
560         vpunpckhqdq             x3, t2, x3;
562 #define read_blocks(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2) \
563         transpose_4x4(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2)
565 #define write_blocks(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2) \
566         transpose_4x4(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2)
568 .align 8
569 __serpent_enc_blk16:
570         /* input:
571          *      %rdi: ctx, CTX
572          *      RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2: plaintext
573          * output:
574          *      RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2: ciphertext
575          */
577         vpcmpeqd RNOT, RNOT, RNOT;
579         read_blocks(RA1, RB1, RC1, RD1, RK0, RK1, RK2);
580         read_blocks(RA2, RB2, RC2, RD2, RK0, RK1, RK2);
582                                                  K2(RA, RB, RC, RD, RE, 0);
583         S(S0, RA, RB, RC, RD, RE);              LK2(RC, RB, RD, RA, RE, 1);
584         S(S1, RC, RB, RD, RA, RE);              LK2(RE, RD, RA, RC, RB, 2);
585         S(S2, RE, RD, RA, RC, RB);              LK2(RB, RD, RE, RC, RA, 3);
586         S(S3, RB, RD, RE, RC, RA);              LK2(RC, RA, RD, RB, RE, 4);
587         S(S4, RC, RA, RD, RB, RE);              LK2(RA, RD, RB, RE, RC, 5);
588         S(S5, RA, RD, RB, RE, RC);              LK2(RC, RA, RD, RE, RB, 6);
589         S(S6, RC, RA, RD, RE, RB);              LK2(RD, RB, RA, RE, RC, 7);
590         S(S7, RD, RB, RA, RE, RC);              LK2(RC, RA, RE, RD, RB, 8);
591         S(S0, RC, RA, RE, RD, RB);              LK2(RE, RA, RD, RC, RB, 9);
592         S(S1, RE, RA, RD, RC, RB);              LK2(RB, RD, RC, RE, RA, 10);
593         S(S2, RB, RD, RC, RE, RA);              LK2(RA, RD, RB, RE, RC, 11);
594         S(S3, RA, RD, RB, RE, RC);              LK2(RE, RC, RD, RA, RB, 12);
595         S(S4, RE, RC, RD, RA, RB);              LK2(RC, RD, RA, RB, RE, 13);
596         S(S5, RC, RD, RA, RB, RE);              LK2(RE, RC, RD, RB, RA, 14);
597         S(S6, RE, RC, RD, RB, RA);              LK2(RD, RA, RC, RB, RE, 15);
598         S(S7, RD, RA, RC, RB, RE);              LK2(RE, RC, RB, RD, RA, 16);
599         S(S0, RE, RC, RB, RD, RA);              LK2(RB, RC, RD, RE, RA, 17);
600         S(S1, RB, RC, RD, RE, RA);              LK2(RA, RD, RE, RB, RC, 18);
601         S(S2, RA, RD, RE, RB, RC);              LK2(RC, RD, RA, RB, RE, 19);
602         S(S3, RC, RD, RA, RB, RE);              LK2(RB, RE, RD, RC, RA, 20);
603         S(S4, RB, RE, RD, RC, RA);              LK2(RE, RD, RC, RA, RB, 21);
604         S(S5, RE, RD, RC, RA, RB);              LK2(RB, RE, RD, RA, RC, 22);
605         S(S6, RB, RE, RD, RA, RC);              LK2(RD, RC, RE, RA, RB, 23);
606         S(S7, RD, RC, RE, RA, RB);              LK2(RB, RE, RA, RD, RC, 24);
607         S(S0, RB, RE, RA, RD, RC);              LK2(RA, RE, RD, RB, RC, 25);
608         S(S1, RA, RE, RD, RB, RC);              LK2(RC, RD, RB, RA, RE, 26);
609         S(S2, RC, RD, RB, RA, RE);              LK2(RE, RD, RC, RA, RB, 27);
610         S(S3, RE, RD, RC, RA, RB);              LK2(RA, RB, RD, RE, RC, 28);
611         S(S4, RA, RB, RD, RE, RC);              LK2(RB, RD, RE, RC, RA, 29);
612         S(S5, RB, RD, RE, RC, RA);              LK2(RA, RB, RD, RC, RE, 30);
613         S(S6, RA, RB, RD, RC, RE);              LK2(RD, RE, RB, RC, RA, 31);
614         S(S7, RD, RE, RB, RC, RA);               K2(RA, RB, RC, RD, RE, 32);
616         write_blocks(RA1, RB1, RC1, RD1, RK0, RK1, RK2);
617         write_blocks(RA2, RB2, RC2, RD2, RK0, RK1, RK2);
619         ret;
620 ENDPROC(__serpent_enc_blk16)
622 .align 8
623 __serpent_dec_blk16:
624         /* input:
625          *      %rdi: ctx, CTX
626          *      RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2: ciphertext
627          * output:
628          *      RC1, RD1, RB1, RE1, RC2, RD2, RB2, RE2: plaintext
629          */
631         vpcmpeqd RNOT, RNOT, RNOT;
633         read_blocks(RA1, RB1, RC1, RD1, RK0, RK1, RK2);
634         read_blocks(RA2, RB2, RC2, RD2, RK0, RK1, RK2);
636                                                  K2(RA, RB, RC, RD, RE, 32);
637         SP(SI7, RA, RB, RC, RD, RE, 31);        KL2(RB, RD, RA, RE, RC, 31);
638         SP(SI6, RB, RD, RA, RE, RC, 30);        KL2(RA, RC, RE, RB, RD, 30);
639         SP(SI5, RA, RC, RE, RB, RD, 29);        KL2(RC, RD, RA, RE, RB, 29);
640         SP(SI4, RC, RD, RA, RE, RB, 28);        KL2(RC, RA, RB, RE, RD, 28);
641         SP(SI3, RC, RA, RB, RE, RD, 27);        KL2(RB, RC, RD, RE, RA, 27);
642         SP(SI2, RB, RC, RD, RE, RA, 26);        KL2(RC, RA, RE, RD, RB, 26);
643         SP(SI1, RC, RA, RE, RD, RB, 25);        KL2(RB, RA, RE, RD, RC, 25);
644         SP(SI0, RB, RA, RE, RD, RC, 24);        KL2(RE, RC, RA, RB, RD, 24);
645         SP(SI7, RE, RC, RA, RB, RD, 23);        KL2(RC, RB, RE, RD, RA, 23);
646         SP(SI6, RC, RB, RE, RD, RA, 22);        KL2(RE, RA, RD, RC, RB, 22);
647         SP(SI5, RE, RA, RD, RC, RB, 21);        KL2(RA, RB, RE, RD, RC, 21);
648         SP(SI4, RA, RB, RE, RD, RC, 20);        KL2(RA, RE, RC, RD, RB, 20);
649         SP(SI3, RA, RE, RC, RD, RB, 19);        KL2(RC, RA, RB, RD, RE, 19);
650         SP(SI2, RC, RA, RB, RD, RE, 18);        KL2(RA, RE, RD, RB, RC, 18);
651         SP(SI1, RA, RE, RD, RB, RC, 17);        KL2(RC, RE, RD, RB, RA, 17);
652         SP(SI0, RC, RE, RD, RB, RA, 16);        KL2(RD, RA, RE, RC, RB, 16);
653         SP(SI7, RD, RA, RE, RC, RB, 15);        KL2(RA, RC, RD, RB, RE, 15);
654         SP(SI6, RA, RC, RD, RB, RE, 14);        KL2(RD, RE, RB, RA, RC, 14);
655         SP(SI5, RD, RE, RB, RA, RC, 13);        KL2(RE, RC, RD, RB, RA, 13);
656         SP(SI4, RE, RC, RD, RB, RA, 12);        KL2(RE, RD, RA, RB, RC, 12);
657         SP(SI3, RE, RD, RA, RB, RC, 11);        KL2(RA, RE, RC, RB, RD, 11);
658         SP(SI2, RA, RE, RC, RB, RD, 10);        KL2(RE, RD, RB, RC, RA, 10);
659         SP(SI1, RE, RD, RB, RC, RA, 9);         KL2(RA, RD, RB, RC, RE, 9);
660         SP(SI0, RA, RD, RB, RC, RE, 8);         KL2(RB, RE, RD, RA, RC, 8);
661         SP(SI7, RB, RE, RD, RA, RC, 7);         KL2(RE, RA, RB, RC, RD, 7);
662         SP(SI6, RE, RA, RB, RC, RD, 6);         KL2(RB, RD, RC, RE, RA, 6);
663         SP(SI5, RB, RD, RC, RE, RA, 5);         KL2(RD, RA, RB, RC, RE, 5);
664         SP(SI4, RD, RA, RB, RC, RE, 4);         KL2(RD, RB, RE, RC, RA, 4);
665         SP(SI3, RD, RB, RE, RC, RA, 3);         KL2(RE, RD, RA, RC, RB, 3);
666         SP(SI2, RE, RD, RA, RC, RB, 2);         KL2(RD, RB, RC, RA, RE, 2);
667         SP(SI1, RD, RB, RC, RA, RE, 1);         KL2(RE, RB, RC, RA, RD, 1);
668         S(SI0, RE, RB, RC, RA, RD);              K2(RC, RD, RB, RE, RA, 0);
670         write_blocks(RC1, RD1, RB1, RE1, RK0, RK1, RK2);
671         write_blocks(RC2, RD2, RB2, RE2, RK0, RK1, RK2);
673         ret;
674 ENDPROC(__serpent_dec_blk16)
676 ENTRY(serpent_ecb_enc_16way)
677         /* input:
678          *      %rdi: ctx, CTX
679          *      %rsi: dst
680          *      %rdx: src
681          */
682         FRAME_BEGIN
684         vzeroupper;
686         load_16way(%rdx, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
688         call __serpent_enc_blk16;
690         store_16way(%rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
692         vzeroupper;
694         FRAME_END
695         ret;
696 ENDPROC(serpent_ecb_enc_16way)
698 ENTRY(serpent_ecb_dec_16way)
699         /* input:
700          *      %rdi: ctx, CTX
701          *      %rsi: dst
702          *      %rdx: src
703          */
704         FRAME_BEGIN
706         vzeroupper;
708         load_16way(%rdx, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
710         call __serpent_dec_blk16;
712         store_16way(%rsi, RC1, RD1, RB1, RE1, RC2, RD2, RB2, RE2);
714         vzeroupper;
716         FRAME_END
717         ret;
718 ENDPROC(serpent_ecb_dec_16way)
720 ENTRY(serpent_cbc_dec_16way)
721         /* input:
722          *      %rdi: ctx, CTX
723          *      %rsi: dst
724          *      %rdx: src
725          */
726         FRAME_BEGIN
728         vzeroupper;
730         load_16way(%rdx, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
732         call __serpent_dec_blk16;
734         store_cbc_16way(%rdx, %rsi, RC1, RD1, RB1, RE1, RC2, RD2, RB2, RE2,
735                         RK0);
737         vzeroupper;
739         FRAME_END
740         ret;
741 ENDPROC(serpent_cbc_dec_16way)
743 ENTRY(serpent_ctr_16way)
744         /* input:
745          *      %rdi: ctx, CTX
746          *      %rsi: dst (16 blocks)
747          *      %rdx: src (16 blocks)
748          *      %rcx: iv (little endian, 128bit)
749          */
750         FRAME_BEGIN
752         vzeroupper;
754         load_ctr_16way(%rcx, .Lbswap128_mask, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2,
755                        RD2, RK0, RK0x, RK1, RK1x, RK2, RK2x, RK3, RK3x, RNOT,
756                        tp);
758         call __serpent_enc_blk16;
760         store_ctr_16way(%rdx, %rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
762         vzeroupper;
764         FRAME_END
765         ret;
766 ENDPROC(serpent_ctr_16way)
768 ENTRY(serpent_xts_enc_16way)
769         /* input:
770          *      %rdi: ctx, CTX
771          *      %rsi: dst (16 blocks)
772          *      %rdx: src (16 blocks)
773          *      %rcx: iv (t ⊕ αⁿ ∈ GF(2¹²⁸))
774          */
775         FRAME_BEGIN
777         vzeroupper;
779         load_xts_16way(%rcx, %rdx, %rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2,
780                        RD2, RK0, RK0x, RK1, RK1x, RK2, RK2x, RK3, RK3x, RNOT,
781                        .Lxts_gf128mul_and_shl1_mask_0,
782                        .Lxts_gf128mul_and_shl1_mask_1);
784         call __serpent_enc_blk16;
786         store_xts_16way(%rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
788         vzeroupper;
790         FRAME_END
791         ret;
792 ENDPROC(serpent_xts_enc_16way)
794 ENTRY(serpent_xts_dec_16way)
795         /* input:
796          *      %rdi: ctx, CTX
797          *      %rsi: dst (16 blocks)
798          *      %rdx: src (16 blocks)
799          *      %rcx: iv (t ⊕ αⁿ ∈ GF(2¹²⁸))
800          */
801         FRAME_BEGIN
803         vzeroupper;
805         load_xts_16way(%rcx, %rdx, %rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2,
806                        RD2, RK0, RK0x, RK1, RK1x, RK2, RK2x, RK3, RK3x, RNOT,
807                        .Lxts_gf128mul_and_shl1_mask_0,
808                        .Lxts_gf128mul_and_shl1_mask_1);
810         call __serpent_dec_blk16;
812         store_xts_16way(%rsi, RC1, RD1, RB1, RE1, RC2, RD2, RB2, RE2);
814         vzeroupper;
816         FRAME_END
817         ret;
818 ENDPROC(serpent_xts_dec_16way)