accel/amdxdna: use modern PM helpers
[drm/drm-misc.git] / arch / x86 / crypto / crct10dif-pcl-asm_64.S
blob5286db5b8165e63244d305304fe9286ba5dd8fc3
1 ########################################################################
2 # Implement fast CRC-T10DIF computation with SSE and PCLMULQDQ instructions
4 # Copyright (c) 2013, Intel Corporation
6 # Authors:
7 #     Erdinc Ozturk <erdinc.ozturk@intel.com>
8 #     Vinodh Gopal <vinodh.gopal@intel.com>
9 #     James Guilford <james.guilford@intel.com>
10 #     Tim Chen <tim.c.chen@linux.intel.com>
12 # This software is available to you under a choice of one of two
13 # licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
14 # General Public License (GPL) Version 2, available from the file
15 # COPYING in the main directory of this source tree, or the
16 # OpenIB.org BSD license below:
18 # Redistribution and use in source and binary forms, with or without
19 # modification, are permitted provided that the following conditions are
20 # met:
22 # * Redistributions of source code must retain the above copyright
23 #   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
25 # * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
26 #   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
27 #   documentation and/or other materials provided with the
28 #   distribution.
30 # * Neither the name of the Intel Corporation nor the names of its
31 #   contributors may be used to endorse or promote products derived from
32 #   this software without specific prior written permission.
35 # THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY INTEL CORPORATION ""AS IS"" AND ANY
36 # EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
37 # IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
38 # PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL INTEL CORPORATION OR
39 # CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
40 # EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
41 # PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
42 # PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
43 # LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
44 # NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
45 # SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
47 #       Reference paper titled "Fast CRC Computation for Generic
48 #       Polynomials Using PCLMULQDQ Instruction"
49 #       URL: http://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents
50 #  /white-papers/fast-crc-computation-generic-polynomials-pclmulqdq-paper.pdf
53 #include <linux/linkage.h>
55 .text
57 #define         init_crc        %edi
58 #define         buf             %rsi
59 #define         len             %rdx
61 #define         FOLD_CONSTS     %xmm10
62 #define         BSWAP_MASK      %xmm11
64 # Fold reg1, reg2 into the next 32 data bytes, storing the result back into
65 # reg1, reg2.
66 .macro  fold_32_bytes   offset, reg1, reg2
67         movdqu  \offset(buf), %xmm9
68         movdqu  \offset+16(buf), %xmm12
69         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm9
70         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm12
71         movdqa  \reg1, %xmm8
72         movdqa  \reg2, %xmm13
73         pclmulqdq       $0x00, FOLD_CONSTS, \reg1
74         pclmulqdq       $0x11, FOLD_CONSTS, %xmm8
75         pclmulqdq       $0x00, FOLD_CONSTS, \reg2
76         pclmulqdq       $0x11, FOLD_CONSTS, %xmm13
77         pxor    %xmm9 , \reg1
78         xorps   %xmm8 , \reg1
79         pxor    %xmm12, \reg2
80         xorps   %xmm13, \reg2
81 .endm
83 # Fold src_reg into dst_reg.
84 .macro  fold_16_bytes   src_reg, dst_reg
85         movdqa  \src_reg, %xmm8
86         pclmulqdq       $0x11, FOLD_CONSTS, \src_reg
87         pclmulqdq       $0x00, FOLD_CONSTS, %xmm8
88         pxor    %xmm8, \dst_reg
89         xorps   \src_reg, \dst_reg
90 .endm
93 # u16 crc_t10dif_pcl(u16 init_crc, const *u8 buf, size_t len);
95 # Assumes len >= 16.
97 SYM_FUNC_START(crc_t10dif_pcl)
99         movdqa  .Lbswap_mask(%rip), BSWAP_MASK
101         # For sizes less than 256 bytes, we can't fold 128 bytes at a time.
102         cmp     $256, len
103         jl      .Lless_than_256_bytes
105         # Load the first 128 data bytes.  Byte swapping is necessary to make the
106         # bit order match the polynomial coefficient order.
107         movdqu  16*0(buf), %xmm0
108         movdqu  16*1(buf), %xmm1
109         movdqu  16*2(buf), %xmm2
110         movdqu  16*3(buf), %xmm3
111         movdqu  16*4(buf), %xmm4
112         movdqu  16*5(buf), %xmm5
113         movdqu  16*6(buf), %xmm6
114         movdqu  16*7(buf), %xmm7
115         add     $128, buf
116         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm0
117         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm1
118         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm2
119         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm3
120         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm4
121         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm5
122         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm6
123         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm7
125         # XOR the first 16 data *bits* with the initial CRC value.
126         pxor    %xmm8, %xmm8
127         pinsrw  $7, init_crc, %xmm8
128         pxor    %xmm8, %xmm0
130         movdqa  .Lfold_across_128_bytes_consts(%rip), FOLD_CONSTS
132         # Subtract 128 for the 128 data bytes just consumed.  Subtract another
133         # 128 to simplify the termination condition of the following loop.
134         sub     $256, len
136         # While >= 128 data bytes remain (not counting xmm0-7), fold the 128
137         # bytes xmm0-7 into them, storing the result back into xmm0-7.
138 .Lfold_128_bytes_loop:
139         fold_32_bytes   0, %xmm0, %xmm1
140         fold_32_bytes   32, %xmm2, %xmm3
141         fold_32_bytes   64, %xmm4, %xmm5
142         fold_32_bytes   96, %xmm6, %xmm7
143         add     $128, buf
144         sub     $128, len
145         jge     .Lfold_128_bytes_loop
147         # Now fold the 112 bytes in xmm0-xmm6 into the 16 bytes in xmm7.
149         # Fold across 64 bytes.
150         movdqa  .Lfold_across_64_bytes_consts(%rip), FOLD_CONSTS
151         fold_16_bytes   %xmm0, %xmm4
152         fold_16_bytes   %xmm1, %xmm5
153         fold_16_bytes   %xmm2, %xmm6
154         fold_16_bytes   %xmm3, %xmm7
155         # Fold across 32 bytes.
156         movdqa  .Lfold_across_32_bytes_consts(%rip), FOLD_CONSTS
157         fold_16_bytes   %xmm4, %xmm6
158         fold_16_bytes   %xmm5, %xmm7
159         # Fold across 16 bytes.
160         movdqa  .Lfold_across_16_bytes_consts(%rip), FOLD_CONSTS
161         fold_16_bytes   %xmm6, %xmm7
163         # Add 128 to get the correct number of data bytes remaining in 0...127
164         # (not counting xmm7), following the previous extra subtraction by 128.
165         # Then subtract 16 to simplify the termination condition of the
166         # following loop.
167         add     $128-16, len
169         # While >= 16 data bytes remain (not counting xmm7), fold the 16 bytes
170         # xmm7 into them, storing the result back into xmm7.
171         jl      .Lfold_16_bytes_loop_done
172 .Lfold_16_bytes_loop:
173         movdqa  %xmm7, %xmm8
174         pclmulqdq       $0x11, FOLD_CONSTS, %xmm7
175         pclmulqdq       $0x00, FOLD_CONSTS, %xmm8
176         pxor    %xmm8, %xmm7
177         movdqu  (buf), %xmm0
178         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm0
179         pxor    %xmm0 , %xmm7
180         add     $16, buf
181         sub     $16, len
182         jge     .Lfold_16_bytes_loop
184 .Lfold_16_bytes_loop_done:
185         # Add 16 to get the correct number of data bytes remaining in 0...15
186         # (not counting xmm7), following the previous extra subtraction by 16.
187         add     $16, len
188         je      .Lreduce_final_16_bytes
190 .Lhandle_partial_segment:
191         # Reduce the last '16 + len' bytes where 1 <= len <= 15 and the first 16
192         # bytes are in xmm7 and the rest are the remaining data in 'buf'.  To do
193         # this without needing a fold constant for each possible 'len', redivide
194         # the bytes into a first chunk of 'len' bytes and a second chunk of 16
195         # bytes, then fold the first chunk into the second.
197         movdqa  %xmm7, %xmm2
199         # xmm1 = last 16 original data bytes
200         movdqu  -16(buf, len), %xmm1
201         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm1
203         # xmm2 = high order part of second chunk: xmm7 left-shifted by 'len' bytes.
204         lea     .Lbyteshift_table+16(%rip), %rax
205         sub     len, %rax
206         movdqu  (%rax), %xmm0
207         pshufb  %xmm0, %xmm2
209         # xmm7 = first chunk: xmm7 right-shifted by '16-len' bytes.
210         pxor    .Lmask1(%rip), %xmm0
211         pshufb  %xmm0, %xmm7
213         # xmm1 = second chunk: 'len' bytes from xmm1 (low-order bytes),
214         # then '16-len' bytes from xmm2 (high-order bytes).
215         pblendvb        %xmm2, %xmm1    #xmm0 is implicit
217         # Fold the first chunk into the second chunk, storing the result in xmm7.
218         movdqa  %xmm7, %xmm8
219         pclmulqdq       $0x11, FOLD_CONSTS, %xmm7
220         pclmulqdq       $0x00, FOLD_CONSTS, %xmm8
221         pxor    %xmm8, %xmm7
222         pxor    %xmm1, %xmm7
224 .Lreduce_final_16_bytes:
225         # Reduce the 128-bit value M(x), stored in xmm7, to the final 16-bit CRC
227         # Load 'x^48 * (x^48 mod G(x))' and 'x^48 * (x^80 mod G(x))'.
228         movdqa  .Lfinal_fold_consts(%rip), FOLD_CONSTS
230         # Fold the high 64 bits into the low 64 bits, while also multiplying by
231         # x^64.  This produces a 128-bit value congruent to x^64 * M(x) and
232         # whose low 48 bits are 0.
233         movdqa  %xmm7, %xmm0
234         pclmulqdq       $0x11, FOLD_CONSTS, %xmm7 # high bits * x^48 * (x^80 mod G(x))
235         pslldq  $8, %xmm0
236         pxor    %xmm0, %xmm7                      # + low bits * x^64
238         # Fold the high 32 bits into the low 96 bits.  This produces a 96-bit
239         # value congruent to x^64 * M(x) and whose low 48 bits are 0.
240         movdqa  %xmm7, %xmm0
241         pand    .Lmask2(%rip), %xmm0              # zero high 32 bits
242         psrldq  $12, %xmm7                        # extract high 32 bits
243         pclmulqdq       $0x00, FOLD_CONSTS, %xmm7 # high 32 bits * x^48 * (x^48 mod G(x))
244         pxor    %xmm0, %xmm7                      # + low bits
246         # Load G(x) and floor(x^48 / G(x)).
247         movdqa  .Lbarrett_reduction_consts(%rip), FOLD_CONSTS
249         # Use Barrett reduction to compute the final CRC value.
250         movdqa  %xmm7, %xmm0
251         pclmulqdq       $0x11, FOLD_CONSTS, %xmm7 # high 32 bits * floor(x^48 / G(x))
252         psrlq   $32, %xmm7                        # /= x^32
253         pclmulqdq       $0x00, FOLD_CONSTS, %xmm7 # *= G(x)
254         psrlq   $48, %xmm0
255         pxor    %xmm7, %xmm0                 # + low 16 nonzero bits
256         # Final CRC value (x^16 * M(x)) mod G(x) is in low 16 bits of xmm0.
258         pextrw  $0, %xmm0, %eax
259         RET
261 .align 16
262 .Lless_than_256_bytes:
263         # Checksumming a buffer of length 16...255 bytes
265         # Load the first 16 data bytes.
266         movdqu  (buf), %xmm7
267         pshufb  BSWAP_MASK, %xmm7
268         add     $16, buf
270         # XOR the first 16 data *bits* with the initial CRC value.
271         pxor    %xmm0, %xmm0
272         pinsrw  $7, init_crc, %xmm0
273         pxor    %xmm0, %xmm7
275         movdqa  .Lfold_across_16_bytes_consts(%rip), FOLD_CONSTS
276         cmp     $16, len
277         je      .Lreduce_final_16_bytes         # len == 16
278         sub     $32, len
279         jge     .Lfold_16_bytes_loop            # 32 <= len <= 255
280         add     $16, len
281         jmp     .Lhandle_partial_segment        # 17 <= len <= 31
282 SYM_FUNC_END(crc_t10dif_pcl)
284 .section        .rodata, "a", @progbits
285 .align 16
287 # Fold constants precomputed from the polynomial 0x18bb7
288 # G(x) = x^16 + x^15 + x^11 + x^9 + x^8 + x^7 + x^5 + x^4 + x^2 + x^1 + x^0
289 .Lfold_across_128_bytes_consts:
290         .quad           0x0000000000006123      # x^(8*128)     mod G(x)
291         .quad           0x0000000000002295      # x^(8*128+64)  mod G(x)
292 .Lfold_across_64_bytes_consts:
293         .quad           0x0000000000001069      # x^(4*128)     mod G(x)
294         .quad           0x000000000000dd31      # x^(4*128+64)  mod G(x)
295 .Lfold_across_32_bytes_consts:
296         .quad           0x000000000000857d      # x^(2*128)     mod G(x)
297         .quad           0x0000000000007acc      # x^(2*128+64)  mod G(x)
298 .Lfold_across_16_bytes_consts:
299         .quad           0x000000000000a010      # x^(1*128)     mod G(x)
300         .quad           0x0000000000001faa      # x^(1*128+64)  mod G(x)
301 .Lfinal_fold_consts:
302         .quad           0x1368000000000000      # x^48 * (x^48 mod G(x))
303         .quad           0x2d56000000000000      # x^48 * (x^80 mod G(x))
304 .Lbarrett_reduction_consts:
305         .quad           0x0000000000018bb7      # G(x)
306         .quad           0x00000001f65a57f8      # floor(x^48 / G(x))
308 .section        .rodata.cst16.mask1, "aM", @progbits, 16
309 .align 16
310 .Lmask1:
311         .octa   0x80808080808080808080808080808080
313 .section        .rodata.cst16.mask2, "aM", @progbits, 16
314 .align 16
315 .Lmask2:
316         .octa   0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF
318 .section        .rodata.cst16.bswap_mask, "aM", @progbits, 16
319 .align 16
320 .Lbswap_mask:
321         .octa   0x000102030405060708090A0B0C0D0E0F
323 .section        .rodata.cst32.byteshift_table, "aM", @progbits, 32
324 .align 16
325 # For 1 <= len <= 15, the 16-byte vector beginning at &byteshift_table[16 - len]
326 # is the index vector to shift left by 'len' bytes, and is also {0x80, ...,
327 # 0x80} XOR the index vector to shift right by '16 - len' bytes.
328 .Lbyteshift_table:
329         .byte            0x0, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0x86, 0x87
330         .byte           0x88, 0x89, 0x8a, 0x8b, 0x8c, 0x8d, 0x8e, 0x8f
331         .byte            0x0,  0x1,  0x2,  0x3,  0x4,  0x5,  0x6,  0x7
332         .byte            0x8,  0x9,  0xa,  0xb,  0xc,  0xd,  0xe , 0x0