drm/panel: samsung-s6e88a0-ams452ef01: transition to mipi_dsi wrapped functions
[drm/drm-misc.git] / arch / arm / crypto / crct10dif-ce-core.S
blob2bbf2df9c1e2fe71e110fa98e3c1f07a23c6f25c
1 //
2 // Accelerated CRC-T10DIF using ARM NEON and Crypto Extensions instructions
3 //
4 // Copyright (C) 2016 Linaro Ltd <ard.biesheuvel@linaro.org>
5 // Copyright (C) 2019 Google LLC <ebiggers@google.com>
6 //
7 // This program is free software; you can redistribute it and/or modify
8 // it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
9 // published by the Free Software Foundation.
12 // Derived from the x86 version:
14 // Implement fast CRC-T10DIF computation with SSE and PCLMULQDQ instructions
16 // Copyright (c) 2013, Intel Corporation
18 // Authors:
19 //     Erdinc Ozturk <erdinc.ozturk@intel.com>
20 //     Vinodh Gopal <vinodh.gopal@intel.com>
21 //     James Guilford <james.guilford@intel.com>
22 //     Tim Chen <tim.c.chen@linux.intel.com>
24 // This software is available to you under a choice of one of two
25 // licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
26 // General Public License (GPL) Version 2, available from the file
27 // COPYING in the main directory of this source tree, or the
28 // OpenIB.org BSD license below:
30 // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
31 // modification, are permitted provided that the following conditions are
32 // met:
34 // * Redistributions of source code must retain the above copyright
35 //   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
37 // * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
38 //   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
39 //   documentation and/or other materials provided with the
40 //   distribution.
42 // * Neither the name of the Intel Corporation nor the names of its
43 //   contributors may be used to endorse or promote products derived from
44 //   this software without specific prior written permission.
47 // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY INTEL CORPORATION ""AS IS"" AND ANY
48 // EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
49 // IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
50 // PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL INTEL CORPORATION OR
51 // CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
52 // EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
53 // PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
54 // PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
55 // LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
56 // NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
57 // SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
59 //       Reference paper titled "Fast CRC Computation for Generic
60 //      Polynomials Using PCLMULQDQ Instruction"
61 //       URL: http://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents
62 //  /white-papers/fast-crc-computation-generic-polynomials-pclmulqdq-paper.pdf
65 #include <linux/linkage.h>
66 #include <asm/assembler.h>
68 #ifdef CONFIG_CPU_ENDIAN_BE8
69 #define CPU_LE(code...)
70 #else
71 #define CPU_LE(code...)         code
72 #endif
74         .text
75         .arch           armv8-a
76         .fpu            crypto-neon-fp-armv8
78         init_crc        .req    r0
79         buf             .req    r1
80         len             .req    r2
82         fold_consts_ptr .req    ip
84         q0l             .req    d0
85         q0h             .req    d1
86         q1l             .req    d2
87         q1h             .req    d3
88         q2l             .req    d4
89         q2h             .req    d5
90         q3l             .req    d6
91         q3h             .req    d7
92         q4l             .req    d8
93         q4h             .req    d9
94         q5l             .req    d10
95         q5h             .req    d11
96         q6l             .req    d12
97         q6h             .req    d13
98         q7l             .req    d14
99         q7h             .req    d15
100         q8l             .req    d16
101         q8h             .req    d17
102         q9l             .req    d18
103         q9h             .req    d19
104         q10l            .req    d20
105         q10h            .req    d21
106         q11l            .req    d22
107         q11h            .req    d23
108         q12l            .req    d24
109         q12h            .req    d25
111         FOLD_CONSTS     .req    q10
112         FOLD_CONST_L    .req    q10l
113         FOLD_CONST_H    .req    q10h
115         /*
116          * Pairwise long polynomial multiplication of two 16-bit values
117          *
118          *   { w0, w1 }, { y0, y1 }
119          *
120          * by two 64-bit values
121          *
122          *   { x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7 }, { z0, z1, z2, z3, z4, z5, z6, z7 }
123          *
124          * where each vector element is a byte, ordered from least to most
125          * significant. The resulting 80-bit vectors are XOR'ed together.
126          *
127          * This can be implemented using 8x8 long polynomial multiplication, by
128          * reorganizing the input so that each pairwise 8x8 multiplication
129          * produces one of the terms from the decomposition below, and
130          * combining the results of each rank and shifting them into place.
131          *
132          * Rank
133          *  0            w0*x0 ^              |        y0*z0 ^
134          *  1       (w0*x1 ^ w1*x0) <<  8 ^   |   (y0*z1 ^ y1*z0) <<  8 ^
135          *  2       (w0*x2 ^ w1*x1) << 16 ^   |   (y0*z2 ^ y1*z1) << 16 ^
136          *  3       (w0*x3 ^ w1*x2) << 24 ^   |   (y0*z3 ^ y1*z2) << 24 ^
137          *  4       (w0*x4 ^ w1*x3) << 32 ^   |   (y0*z4 ^ y1*z3) << 32 ^
138          *  5       (w0*x5 ^ w1*x4) << 40 ^   |   (y0*z5 ^ y1*z4) << 40 ^
139          *  6       (w0*x6 ^ w1*x5) << 48 ^   |   (y0*z6 ^ y1*z5) << 48 ^
140          *  7       (w0*x7 ^ w1*x6) << 56 ^   |   (y0*z7 ^ y1*z6) << 56 ^
141          *  8            w1*x7      << 64     |        y1*z7      << 64
142          *
143          * The inputs can be reorganized into
144          *
145          *   { w0, w0, w0, w0, y0, y0, y0, y0 }, { w1, w1, w1, w1, y1, y1, y1, y1 }
146          *   { x0, x2, x4, x6, z0, z2, z4, z6 }, { x1, x3, x5, x7, z1, z3, z5, z7 }
147          *
148          * and after performing 8x8->16 bit long polynomial multiplication of
149          * each of the halves of the first vector with those of the second one,
150          * we obtain the following four vectors of 16-bit elements:
151          *
152          *   a := { w0*x0, w0*x2, w0*x4, w0*x6 }, { y0*z0, y0*z2, y0*z4, y0*z6 }
153          *   b := { w0*x1, w0*x3, w0*x5, w0*x7 }, { y0*z1, y0*z3, y0*z5, y0*z7 }
154          *   c := { w1*x0, w1*x2, w1*x4, w1*x6 }, { y1*z0, y1*z2, y1*z4, y1*z6 }
155          *   d := { w1*x1, w1*x3, w1*x5, w1*x7 }, { y1*z1, y1*z3, y1*z5, y1*z7 }
156          *
157          * Results b and c can be XORed together, as the vector elements have
158          * matching ranks. Then, the final XOR can be pulled forward, and
159          * applied between the halves of each of the remaining three vectors,
160          * which are then shifted into place, and XORed together to produce the
161          * final 80-bit result.
162          */
163         .macro          pmull16x64_p8, v16, v64
164         vext.8          q11, \v64, \v64, #1
165         vld1.64         {q12}, [r4, :128]
166         vuzp.8          q11, \v64
167         vtbl.8          d24, {\v16\()_L-\v16\()_H}, d24
168         vtbl.8          d25, {\v16\()_L-\v16\()_H}, d25
169         bl              __pmull16x64_p8
170         veor            \v64, q12, q14
171         .endm
173 __pmull16x64_p8:
174         vmull.p8        q13, d23, d24
175         vmull.p8        q14, d23, d25
176         vmull.p8        q15, d22, d24
177         vmull.p8        q12, d22, d25
179         veor            q14, q14, q15
180         veor            d24, d24, d25
181         veor            d26, d26, d27
182         veor            d28, d28, d29
183         vmov.i32        d25, #0
184         vmov.i32        d29, #0
185         vext.8          q12, q12, q12, #14
186         vext.8          q14, q14, q14, #15
187         veor            d24, d24, d26
188         bx              lr
189 ENDPROC(__pmull16x64_p8)
191         .macro          pmull16x64_p64, v16, v64
192         vmull.p64       q11, \v64\()l, \v16\()_L
193         vmull.p64       \v64, \v64\()h, \v16\()_H
194         veor            \v64, \v64, q11
195         .endm
197         // Fold reg1, reg2 into the next 32 data bytes, storing the result back
198         // into reg1, reg2.
199         .macro          fold_32_bytes, reg1, reg2, p
200         vld1.64         {q8-q9}, [buf]!
202         pmull16x64_\p   FOLD_CONST, \reg1
203         pmull16x64_\p   FOLD_CONST, \reg2
205 CPU_LE( vrev64.8        q8, q8  )
206 CPU_LE( vrev64.8        q9, q9  )
207         vswp            q8l, q8h
208         vswp            q9l, q9h
210         veor.8          \reg1, \reg1, q8
211         veor.8          \reg2, \reg2, q9
212         .endm
214         // Fold src_reg into dst_reg, optionally loading the next fold constants
215         .macro          fold_16_bytes, src_reg, dst_reg, p, load_next_consts
216         pmull16x64_\p   FOLD_CONST, \src_reg
217         .ifnb           \load_next_consts
218         vld1.64         {FOLD_CONSTS}, [fold_consts_ptr, :128]!
219         .endif
220         veor.8          \dst_reg, \dst_reg, \src_reg
221         .endm
223         .macro          crct10dif, p
224         // For sizes less than 256 bytes, we can't fold 128 bytes at a time.
225         cmp             len, #256
226         blt             .Lless_than_256_bytes\@
228         mov_l           fold_consts_ptr, .Lfold_across_128_bytes_consts
230         // Load the first 128 data bytes.  Byte swapping is necessary to make
231         // the bit order match the polynomial coefficient order.
232         vld1.64         {q0-q1}, [buf]!
233         vld1.64         {q2-q3}, [buf]!
234         vld1.64         {q4-q5}, [buf]!
235         vld1.64         {q6-q7}, [buf]!
236 CPU_LE( vrev64.8        q0, q0  )
237 CPU_LE( vrev64.8        q1, q1  )
238 CPU_LE( vrev64.8        q2, q2  )
239 CPU_LE( vrev64.8        q3, q3  )
240 CPU_LE( vrev64.8        q4, q4  )
241 CPU_LE( vrev64.8        q5, q5  )
242 CPU_LE( vrev64.8        q6, q6  )
243 CPU_LE( vrev64.8        q7, q7  )
244         vswp            q0l, q0h
245         vswp            q1l, q1h
246         vswp            q2l, q2h
247         vswp            q3l, q3h
248         vswp            q4l, q4h
249         vswp            q5l, q5h
250         vswp            q6l, q6h
251         vswp            q7l, q7h
253         // XOR the first 16 data *bits* with the initial CRC value.
254         vmov.i8         q8h, #0
255         vmov.u16        q8h[3], init_crc
256         veor            q0h, q0h, q8h
258         // Load the constants for folding across 128 bytes.
259         vld1.64         {FOLD_CONSTS}, [fold_consts_ptr, :128]!
261         // Subtract 128 for the 128 data bytes just consumed.  Subtract another
262         // 128 to simplify the termination condition of the following loop.
263         sub             len, len, #256
265         // While >= 128 data bytes remain (not counting q0-q7), fold the 128
266         // bytes q0-q7 into them, storing the result back into q0-q7.
267 .Lfold_128_bytes_loop\@:
268         fold_32_bytes   q0, q1, \p
269         fold_32_bytes   q2, q3, \p
270         fold_32_bytes   q4, q5, \p
271         fold_32_bytes   q6, q7, \p
272         subs            len, len, #128
273         bge             .Lfold_128_bytes_loop\@
275         // Now fold the 112 bytes in q0-q6 into the 16 bytes in q7.
277         // Fold across 64 bytes.
278         vld1.64         {FOLD_CONSTS}, [fold_consts_ptr, :128]!
279         fold_16_bytes   q0, q4, \p
280         fold_16_bytes   q1, q5, \p
281         fold_16_bytes   q2, q6, \p
282         fold_16_bytes   q3, q7, \p, 1
283         // Fold across 32 bytes.
284         fold_16_bytes   q4, q6, \p
285         fold_16_bytes   q5, q7, \p, 1
286         // Fold across 16 bytes.
287         fold_16_bytes   q6, q7, \p
289         // Add 128 to get the correct number of data bytes remaining in 0...127
290         // (not counting q7), following the previous extra subtraction by 128.
291         // Then subtract 16 to simplify the termination condition of the
292         // following loop.
293         adds            len, len, #(128-16)
295         // While >= 16 data bytes remain (not counting q7), fold the 16 bytes q7
296         // into them, storing the result back into q7.
297         blt             .Lfold_16_bytes_loop_done\@
298 .Lfold_16_bytes_loop\@:
299         pmull16x64_\p   FOLD_CONST, q7
300         vld1.64         {q0}, [buf]!
301 CPU_LE( vrev64.8        q0, q0  )
302         vswp            q0l, q0h
303         veor.8          q7, q7, q0
304         subs            len, len, #16
305         bge             .Lfold_16_bytes_loop\@
307 .Lfold_16_bytes_loop_done\@:
308         // Add 16 to get the correct number of data bytes remaining in 0...15
309         // (not counting q7), following the previous extra subtraction by 16.
310         adds            len, len, #16
311         beq             .Lreduce_final_16_bytes\@
313 .Lhandle_partial_segment\@:
314         // Reduce the last '16 + len' bytes where 1 <= len <= 15 and the first
315         // 16 bytes are in q7 and the rest are the remaining data in 'buf'.  To
316         // do this without needing a fold constant for each possible 'len',
317         // redivide the bytes into a first chunk of 'len' bytes and a second
318         // chunk of 16 bytes, then fold the first chunk into the second.
320         // q0 = last 16 original data bytes
321         add             buf, buf, len
322         sub             buf, buf, #16
323         vld1.64         {q0}, [buf]
324 CPU_LE( vrev64.8        q0, q0  )
325         vswp            q0l, q0h
327         // q1 = high order part of second chunk: q7 left-shifted by 'len' bytes.
328         mov_l           r1, .Lbyteshift_table + 16
329         sub             r1, r1, len
330         vld1.8          {q2}, [r1]
331         vtbl.8          q1l, {q7l-q7h}, q2l
332         vtbl.8          q1h, {q7l-q7h}, q2h
334         // q3 = first chunk: q7 right-shifted by '16-len' bytes.
335         vmov.i8         q3, #0x80
336         veor.8          q2, q2, q3
337         vtbl.8          q3l, {q7l-q7h}, q2l
338         vtbl.8          q3h, {q7l-q7h}, q2h
340         // Convert to 8-bit masks: 'len' 0x00 bytes, then '16-len' 0xff bytes.
341         vshr.s8         q2, q2, #7
343         // q2 = second chunk: 'len' bytes from q0 (low-order bytes),
344         // then '16-len' bytes from q1 (high-order bytes).
345         vbsl.8          q2, q1, q0
347         // Fold the first chunk into the second chunk, storing the result in q7.
348         pmull16x64_\p   FOLD_CONST, q3
349         veor.8          q7, q3, q2
350         b               .Lreduce_final_16_bytes\@
352 .Lless_than_256_bytes\@:
353         // Checksumming a buffer of length 16...255 bytes
355         mov_l           fold_consts_ptr, .Lfold_across_16_bytes_consts
357         // Load the first 16 data bytes.
358         vld1.64         {q7}, [buf]!
359 CPU_LE( vrev64.8        q7, q7  )
360         vswp            q7l, q7h
362         // XOR the first 16 data *bits* with the initial CRC value.
363         vmov.i8         q0h, #0
364         vmov.u16        q0h[3], init_crc
365         veor.8          q7h, q7h, q0h
367         // Load the fold-across-16-bytes constants.
368         vld1.64         {FOLD_CONSTS}, [fold_consts_ptr, :128]!
370         cmp             len, #16
371         beq             .Lreduce_final_16_bytes\@       // len == 16
372         subs            len, len, #32
373         addlt           len, len, #16
374         blt             .Lhandle_partial_segment\@      // 17 <= len <= 31
375         b               .Lfold_16_bytes_loop\@          // 32 <= len <= 255
377 .Lreduce_final_16_bytes\@:
378         .endm
381 // u16 crc_t10dif_pmull(u16 init_crc, const u8 *buf, size_t len);
383 // Assumes len >= 16.
385 ENTRY(crc_t10dif_pmull64)
386         crct10dif       p64
388         // Reduce the 128-bit value M(x), stored in q7, to the final 16-bit CRC.
390         // Load 'x^48 * (x^48 mod G(x))' and 'x^48 * (x^80 mod G(x))'.
391         vld1.64         {FOLD_CONSTS}, [fold_consts_ptr, :128]!
393         // Fold the high 64 bits into the low 64 bits, while also multiplying by
394         // x^64.  This produces a 128-bit value congruent to x^64 * M(x) and
395         // whose low 48 bits are 0.
396         vmull.p64       q0, q7h, FOLD_CONST_H   // high bits * x^48 * (x^80 mod G(x))
397         veor.8          q0h, q0h, q7l           // + low bits * x^64
399         // Fold the high 32 bits into the low 96 bits.  This produces a 96-bit
400         // value congruent to x^64 * M(x) and whose low 48 bits are 0.
401         vmov.i8         q1, #0
402         vmov            s4, s3                  // extract high 32 bits
403         vmov            s3, s5                  // zero high 32 bits
404         vmull.p64       q1, q1l, FOLD_CONST_L   // high 32 bits * x^48 * (x^48 mod G(x))
405         veor.8          q0, q0, q1              // + low bits
407         // Load G(x) and floor(x^48 / G(x)).
408         vld1.64         {FOLD_CONSTS}, [fold_consts_ptr, :128]
410         // Use Barrett reduction to compute the final CRC value.
411         vmull.p64       q1, q0h, FOLD_CONST_H   // high 32 bits * floor(x^48 / G(x))
412         vshr.u64        q1l, q1l, #32           // /= x^32
413         vmull.p64       q1, q1l, FOLD_CONST_L   // *= G(x)
414         vshr.u64        q0l, q0l, #48
415         veor.8          q0l, q0l, q1l           // + low 16 nonzero bits
416         // Final CRC value (x^16 * M(x)) mod G(x) is in low 16 bits of q0.
418         vmov.u16        r0, q0l[0]
419         bx              lr
420 ENDPROC(crc_t10dif_pmull64)
422 ENTRY(crc_t10dif_pmull8)
423         push            {r4, lr}
424         mov_l           r4, .L16x64perm
426         crct10dif       p8
428 CPU_LE( vrev64.8        q7, q7  )
429         vswp            q7l, q7h
430         vst1.64         {q7}, [r3, :128]
431         pop             {r4, pc}
432 ENDPROC(crc_t10dif_pmull8)
434         .section        ".rodata", "a"
435         .align          4
437 // Fold constants precomputed from the polynomial 0x18bb7
438 // G(x) = x^16 + x^15 + x^11 + x^9 + x^8 + x^7 + x^5 + x^4 + x^2 + x^1 + x^0
439 .Lfold_across_128_bytes_consts:
440         .quad           0x0000000000006123      // x^(8*128)    mod G(x)
441         .quad           0x0000000000002295      // x^(8*128+64) mod G(x)
442 // .Lfold_across_64_bytes_consts:
443         .quad           0x0000000000001069      // x^(4*128)    mod G(x)
444         .quad           0x000000000000dd31      // x^(4*128+64) mod G(x)
445 // .Lfold_across_32_bytes_consts:
446         .quad           0x000000000000857d      // x^(2*128)    mod G(x)
447         .quad           0x0000000000007acc      // x^(2*128+64) mod G(x)
448 .Lfold_across_16_bytes_consts:
449         .quad           0x000000000000a010      // x^(1*128)    mod G(x)
450         .quad           0x0000000000001faa      // x^(1*128+64) mod G(x)
451 // .Lfinal_fold_consts:
452         .quad           0x1368000000000000      // x^48 * (x^48 mod G(x))
453         .quad           0x2d56000000000000      // x^48 * (x^80 mod G(x))
454 // .Lbarrett_reduction_consts:
455         .quad           0x0000000000018bb7      // G(x)
456         .quad           0x00000001f65a57f8      // floor(x^48 / G(x))
458 // For 1 <= len <= 15, the 16-byte vector beginning at &byteshift_table[16 -
459 // len] is the index vector to shift left by 'len' bytes, and is also {0x80,
460 // ..., 0x80} XOR the index vector to shift right by '16 - len' bytes.
461 .Lbyteshift_table:
462         .byte            0x0, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0x86, 0x87
463         .byte           0x88, 0x89, 0x8a, 0x8b, 0x8c, 0x8d, 0x8e, 0x8f
464         .byte            0x0,  0x1,  0x2,  0x3,  0x4,  0x5,  0x6,  0x7
465         .byte            0x8,  0x9,  0xa,  0xb,  0xc,  0xd,  0xe , 0x0
467 .L16x64perm:
468         .quad           0x808080800000000, 0x909090901010101