arch/riscv/crypto/sha512-riscv64-zvknhb-zvkb.S

   1 /* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 OR BSD-2-Clause */
   2 //
   3 // This file is dual-licensed, meaning that you can use it under your
   4 // choice of either of the following two licenses:
   5 //
   6 // Copyright 2023 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   7 //
   8 // Licensed under the Apache License 2.0 (the "License"). You can obtain
   9 // a copy in the file LICENSE in the source distribution or at
  10 // https://www.openssl.org/source/license.html
  11 //
  12 // or
  13 //
  14 // Copyright (c) 2023, Christoph Müllner <christoph.muellner@vrull.eu>
  15 // Copyright (c) 2023, Phoebe Chen <phoebe.chen@sifive.com>
  16 // Copyright 2024 Google LLC
  17 // All rights reserved.
  18 //
  19 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  20 // modification, are permitted provided that the following conditions
  21 // are met:
  22 // 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  23 //    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  24 // 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  25 //    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  26 //    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  27 //
  28 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  29 // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  30 // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  31 // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  32 // OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  33 // SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  34 // LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  35 // DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  36 // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  37 // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  38 // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  39
  40 // The generated code of this file depends on the following RISC-V extensions:
  41 // - RV64I
  42 // - RISC-V Vector ('V') with VLEN >= 128
  43 // - RISC-V Vector SHA-2 Secure Hash extension ('Zvknhb')
  44 // - RISC-V Vector Cryptography Bit-manipulation extension ('Zvkb')
  45
  46 #include <linux/cfi_types.h>
  47
  48 .text
  49 .option arch, +zvknhb, +zvkb
  50
  51 #define STATEP          a0
  52 #define DATA            a1
  53 #define NUM_BLOCKS      a2
  54
  55 #define STATEP_C        a3
  56 #define K               a4
  57
  58 #define MASK            v0
  59 #define INDICES         v1
  60 #define W0              v10     // LMUL=2
  61 #define W1              v12     // LMUL=2
  62 #define W2              v14     // LMUL=2
  63 #define W3              v16     // LMUL=2
  64 #define VTMP            v20     // LMUL=2
  65 #define FEBA            v22     // LMUL=2
  66 #define HGDC            v24     // LMUL=2
  67 #define PREV_FEBA       v26     // LMUL=2
  68 #define PREV_HGDC       v28     // LMUL=2
  69
  70 // Do 4 rounds of SHA-512.  w0 contains the current 4 message schedule words.
  71 //
  72 // If not all the message schedule words have been computed yet, then this also
  73 // computes 4 more message schedule words.  w1-w3 contain the next 3 groups of 4
  74 // message schedule words; this macro computes the group after w3 and writes it
  75 // to w0.  This means that the next (w0, w1, w2, w3) is the current (w1, w2, w3,
  76 // w0), so the caller must cycle through the registers accordingly.
  77 .macro  sha512_4rounds  last, w0, w1, w2, w3
  78         vle64.v         VTMP, (K)
  79         addi            K, K, 32
  80         vadd.vv         VTMP, VTMP, \w0
  81         vsha2cl.vv      HGDC, FEBA, VTMP
  82         vsha2ch.vv      FEBA, HGDC, VTMP
  83 .if !\last
  84         vmerge.vvm      VTMP, \w2, \w1, MASK
  85         vsha2ms.vv      \w0, VTMP, \w3
  86 .endif
  87 .endm
  88
  89 .macro  sha512_16rounds last
  90         sha512_4rounds  \last, W0, W1, W2, W3
  91         sha512_4rounds  \last, W1, W2, W3, W0
  92         sha512_4rounds  \last, W2, W3, W0, W1
  93         sha512_4rounds  \last, W3, W0, W1, W2
  94 .endm
  95
  96 // void sha512_transform_zvknhb_zvkb(u64 state[8], const u8 *data,
  97 //                                   int num_blocks);
  98 SYM_TYPED_FUNC_START(sha512_transform_zvknhb_zvkb)
  99
 100         // Setup mask for the vmerge to replace the first word (idx==0) in
 101         // message scheduling.  There are 4 words, so an 8-bit mask suffices.
 102         vsetivli        zero, 1, e8, m1, ta, ma
 103         vmv.v.i         MASK, 0x01
 104
 105         // Load the state.  The state is stored as {a,b,c,d,e,f,g,h}, but we
 106         // need {f,e,b,a},{h,g,d,c}.  The dst vtype is e64m2 and the index vtype
 107         // is e8mf4.  We use index-load with the i8 indices {40, 32, 8, 0},
 108         // loaded using the 32-bit little endian value 0x00082028.
 109         li              t0, 0x00082028
 110         vsetivli        zero, 1, e32, m1, ta, ma
 111         vmv.v.x         INDICES, t0
 112         addi            STATEP_C, STATEP, 16
 113         vsetivli        zero, 4, e64, m2, ta, ma
 114         vluxei8.v       FEBA, (STATEP), INDICES
 115         vluxei8.v       HGDC, (STATEP_C), INDICES
 116
 117 .Lnext_block:
 118         la              K, K512
 119         addi            NUM_BLOCKS, NUM_BLOCKS, -1
 120
 121         // Save the previous state, as it's needed later.
 122         vmv.v.v         PREV_FEBA, FEBA
 123         vmv.v.v         PREV_HGDC, HGDC
 124
 125         // Load the next 1024-bit message block and endian-swap each 64-bit word
 126         vle64.v         W0, (DATA)
 127         vrev8.v         W0, W0
 128         addi            DATA, DATA, 32
 129         vle64.v         W1, (DATA)
 130         vrev8.v         W1, W1
 131         addi            DATA, DATA, 32
 132         vle64.v         W2, (DATA)
 133         vrev8.v         W2, W2
 134         addi            DATA, DATA, 32
 135         vle64.v         W3, (DATA)
 136         vrev8.v         W3, W3
 137         addi            DATA, DATA, 32
 138
 139         // Do the 80 rounds of SHA-512.
 140         sha512_16rounds 0
 141         sha512_16rounds 0
 142         sha512_16rounds 0
 143         sha512_16rounds 0
 144         sha512_16rounds 1
 145
 146         // Add the previous state.
 147         vadd.vv         FEBA, FEBA, PREV_FEBA
 148         vadd.vv         HGDC, HGDC, PREV_HGDC
 149
 150         // Repeat if more blocks remain.
 151         bnez            NUM_BLOCKS, .Lnext_block
 152
 153         // Store the new state and return.
 154         vsuxei8.v       FEBA, (STATEP), INDICES
 155         vsuxei8.v       HGDC, (STATEP_C), INDICES
 156         ret
 157 SYM_FUNC_END(sha512_transform_zvknhb_zvkb)
 158
 159 .section ".rodata"
 160 .p2align 3
 161 .type K512, @object
 162 K512:
 163         .dword          0x428a2f98d728ae22, 0x7137449123ef65cd
 164         .dword          0xb5c0fbcfec4d3b2f, 0xe9b5dba58189dbbc
 165         .dword          0x3956c25bf348b538, 0x59f111f1b605d019
 166         .dword          0x923f82a4af194f9b, 0xab1c5ed5da6d8118
 167         .dword          0xd807aa98a3030242, 0x12835b0145706fbe
 168         .dword          0x243185be4ee4b28c, 0x550c7dc3d5ffb4e2
 169         .dword          0x72be5d74f27b896f, 0x80deb1fe3b1696b1
 170         .dword          0x9bdc06a725c71235, 0xc19bf174cf692694
 171         .dword          0xe49b69c19ef14ad2, 0xefbe4786384f25e3
 172         .dword          0x0fc19dc68b8cd5b5, 0x240ca1cc77ac9c65
 173         .dword          0x2de92c6f592b0275, 0x4a7484aa6ea6e483
 174         .dword          0x5cb0a9dcbd41fbd4, 0x76f988da831153b5
 175         .dword          0x983e5152ee66dfab, 0xa831c66d2db43210
 176         .dword          0xb00327c898fb213f, 0xbf597fc7beef0ee4
 177         .dword          0xc6e00bf33da88fc2, 0xd5a79147930aa725
 178         .dword          0x06ca6351e003826f, 0x142929670a0e6e70
 179         .dword          0x27b70a8546d22ffc, 0x2e1b21385c26c926
 180         .dword          0x4d2c6dfc5ac42aed, 0x53380d139d95b3df
 181         .dword          0x650a73548baf63de, 0x766a0abb3c77b2a8
 182         .dword          0x81c2c92e47edaee6, 0x92722c851482353b
 183         .dword          0xa2bfe8a14cf10364, 0xa81a664bbc423001
 184         .dword          0xc24b8b70d0f89791, 0xc76c51a30654be30
 185         .dword          0xd192e819d6ef5218, 0xd69906245565a910
 186         .dword          0xf40e35855771202a, 0x106aa07032bbd1b8
 187         .dword          0x19a4c116b8d2d0c8, 0x1e376c085141ab53
 188         .dword          0x2748774cdf8eeb99, 0x34b0bcb5e19b48a8
 189         .dword          0x391c0cb3c5c95a63, 0x4ed8aa4ae3418acb
 190         .dword          0x5b9cca4f7763e373, 0x682e6ff3d6b2b8a3
 191         .dword          0x748f82ee5defb2fc, 0x78a5636f43172f60
 192         .dword          0x84c87814a1f0ab72, 0x8cc702081a6439ec
 193         .dword          0x90befffa23631e28, 0xa4506cebde82bde9
 194         .dword          0xbef9a3f7b2c67915, 0xc67178f2e372532b
 195         .dword          0xca273eceea26619c, 0xd186b8c721c0c207
 196         .dword          0xeada7dd6cde0eb1e, 0xf57d4f7fee6ed178
 197         .dword          0x06f067aa72176fba, 0x0a637dc5a2c898a6
 198         .dword          0x113f9804bef90dae, 0x1b710b35131c471b
 199         .dword          0x28db77f523047d84, 0x32caab7b40c72493
 200         .dword          0x3c9ebe0a15c9bebc, 0x431d67c49c100d4c
 201         .dword          0x4cc5d4becb3e42b6, 0x597f299cfc657e2a
 202         .dword          0x5fcb6fab3ad6faec, 0x6c44198c4a475817
 203 .size K512, . - K512