arch/x86/crypto/sha256-avx2-asm.S

   1 ########################################################################
   2 # Implement fast SHA-256 with AVX2 instructions. (x86_64)
   3 #
   4 # Copyright (C) 2013 Intel Corporation.
   5 #
   6 # Authors:
   7 #     James Guilford <james.guilford@intel.com>
   8 #     Kirk Yap <kirk.s.yap@intel.com>
   9 #     Tim Chen <tim.c.chen@linux.intel.com>
  10 #
  11 # This software is available to you under a choice of one of two
  12 # licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
  13 # General Public License (GPL) Version 2, available from the file
  14 # COPYING in the main directory of this source tree, or the
  15 # OpenIB.org BSD license below:
  16 #
  17 #     Redistribution and use in source and binary forms, with or
  18 #     without modification, are permitted provided that the following
  19 #     conditions are met:
  20 #
  21 #      - Redistributions of source code must retain the above
  22 #        copyright notice, this list of conditions and the following
  23 #        disclaimer.
  24 #
  25 #      - Redistributions in binary form must reproduce the above
  26 #        copyright notice, this list of conditions and the following
  27 #        disclaimer in the documentation and/or other materials
  28 #        provided with the distribution.
  29 #
  30 # THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  31 # EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  32 # MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  33 # NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
  34 # BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
  35 # ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  36 # CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  37 # SOFTWARE.
  38 #
  39 ########################################################################
  40 #
  41 # This code is described in an Intel White-Paper:
  42 # "Fast SHA-256 Implementations on Intel Architecture Processors"
  43 #
  44 # To find it, surf to http://www.intel.com/p/en_US/embedded
  45 # and search for that title.
  46 #
  47 ########################################################################
  48 # This code schedules 2 blocks at a time, with 4 lanes per block
  49 ########################################################################
  50
  51 #ifdef CONFIG_AS_AVX2
  52 #include <linux/linkage.h>
  53
  54 ## assume buffers not aligned
  55 #define VMOVDQ vmovdqu
  56
  57 ################################ Define Macros
  58
  59 # addm [mem], reg
  60 # Add reg to mem using reg-mem add and store
  61 .macro addm p1 p2
  62         add     \p1, \p2
  63         mov     \p2, \p1
  64 .endm
  65
  66 ################################
  67
  68 X0 = %ymm4
  69 X1 = %ymm5
  70 X2 = %ymm6
  71 X3 = %ymm7
  72
  73 # XMM versions of above
  74 XWORD0 = %xmm4
  75 XWORD1 = %xmm5
  76 XWORD2 = %xmm6
  77 XWORD3 = %xmm7
  78
  79 XTMP0 = %ymm0
  80 XTMP1 = %ymm1
  81 XTMP2 = %ymm2
  82 XTMP3 = %ymm3
  83 XTMP4 = %ymm8
  84 XFER  = %ymm9
  85 XTMP5 = %ymm11
  86
  87 SHUF_00BA =     %ymm10 # shuffle xBxA -> 00BA
  88 SHUF_DC00 =     %ymm12 # shuffle xDxC -> DC00
  89 BYTE_FLIP_MASK = %ymm13
  90
  91 X_BYTE_FLIP_MASK = %xmm13 # XMM version of BYTE_FLIP_MASK
  92
  93 NUM_BLKS = %rdx # 3rd arg
  94 INP     = %rsi  # 2nd arg
  95 CTX     = %rdi  # 1st arg
  96 c       = %ecx
  97 d       = %r8d
  98 e       = %edx  # clobbers NUM_BLKS
  99 y3      = %esi  # clobbers INP
 100
 101
 102 TBL     = %rbp
 103 SRND    = CTX   # SRND is same register as CTX
 104
 105 a = %eax
 106 b = %ebx
 107 f = %r9d
 108 g = %r10d
 109 h = %r11d
 110 old_h = %r11d
 111
 112 T1 = %r12d
 113 y0 = %r13d
 114 y1 = %r14d
 115 y2 = %r15d
 116
 117
 118 _XFER_SIZE      = 2*64*4        # 2 blocks, 64 rounds, 4 bytes/round
 119 _XMM_SAVE_SIZE  = 0
 120 _INP_END_SIZE   = 8
 121 _INP_SIZE       = 8
 122 _CTX_SIZE       = 8
 123 _RSP_SIZE       = 8
 124
 125 _XFER           = 0
 126 _XMM_SAVE       = _XFER     + _XFER_SIZE
 127 _INP_END        = _XMM_SAVE + _XMM_SAVE_SIZE
 128 _INP            = _INP_END  + _INP_END_SIZE
 129 _CTX            = _INP      + _INP_SIZE
 130 _RSP            = _CTX      + _CTX_SIZE
 131 STACK_SIZE      = _RSP      + _RSP_SIZE
 132
 133 # rotate_Xs
 134 # Rotate values of symbols X0...X3
 135 .macro rotate_Xs
 136         X_ = X0
 137         X0 = X1
 138         X1 = X2
 139         X2 = X3
 140         X3 = X_
 141 .endm
 142
 143 # ROTATE_ARGS
 144 # Rotate values of symbols a...h
 145 .macro ROTATE_ARGS
 146         old_h = h
 147         TMP_ = h
 148         h = g
 149         g = f
 150         f = e
 151         e = d
 152         d = c
 153         c = b
 154         b = a
 155         a = TMP_
 156 .endm
 157
 158 .macro FOUR_ROUNDS_AND_SCHED disp
 159 ################################### RND N + 0 ############################
 160
 161         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
 162         rorx    $25, e, y0      # y0 = e >> 25                          # S1A
 163         rorx    $11, e, y1      # y1 = e >> 11                          # S1B
 164
 165         addl    \disp(%rsp, SRND), h            # h = k + w + h         # --
 166         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
 167         vpalignr $4, X2, X3, XTMP0 # XTMP0 = W[-7]
 168         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
 169         rorx    $13, a, T1      # T1 = a >> 13                          # S0B
 170
 171         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11)                # S1
 172         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
 173         vpaddd  X0, XTMP0, XTMP0 # XTMP0 = W[-7] + W[-16]# y1 = (e >> 6)# S1
 174         rorx    $6, e, y1       # y1 = (e >> 6)                         # S1
 175
 176         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
 177         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11) ^ (e>>6)       # S1
 178         rorx    $22, a, y1      # y1 = a >> 22                          # S0A
 179         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
 180
 181         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
 182         vpalignr $4, X0, X1, XTMP1      # XTMP1 = W[-15]
 183         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13)                # S0
 184         rorx    $2, a, T1       # T1 = (a >> 2)                         # S0
 185
 186         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
 187         vpsrld  $7, XTMP1, XTMP2
 188         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13) ^ (a>>2)       # S0
 189         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
 190         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
 191
 192         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
 193         vpslld  $(32-7), XTMP1, XTMP3
 194         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
 195         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
 196
 197         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
 198         vpor    XTMP2, XTMP3, XTMP3     # XTMP3 = W[-15] ror 7
 199
 200         vpsrld  $18, XTMP1, XTMP2
 201         add     y2, h           # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
 202         add     y3, h           # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
 203
 204
 205         ROTATE_ARGS
 206
 207 ################################### RND N + 1 ############################
 208
 209         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
 210         rorx    $25, e, y0      # y0 = e >> 25                          # S1A
 211         rorx    $11, e, y1      # y1 = e >> 11                          # S1B
 212         offset = \disp + 1*4
 213         addl    offset(%rsp, SRND), h   # h = k + w + h         # --
 214         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
 215
 216
 217         vpsrld  $3, XTMP1, XTMP4 # XTMP4 = W[-15] >> 3
 218         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
 219         rorx    $13, a, T1      # T1 = a >> 13                          # S0B
 220         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11)                # S1
 221         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
 222
 223
 224         rorx    $6, e, y1       # y1 = (e >> 6)                         # S1
 225         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11) ^ (e>>6)       # S1
 226         rorx    $22, a, y1      # y1 = a >> 22                          # S0A
 227         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
 228         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
 229
 230         vpslld  $(32-18), XTMP1, XTMP1
 231         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
 232         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13)                # S0
 233
 234         vpxor   XTMP1, XTMP3, XTMP3
 235         rorx    $2, a, T1       # T1 = (a >> 2)                         # S0
 236         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
 237
 238         vpxor   XTMP2, XTMP3, XTMP3     # XTMP3 = W[-15] ror 7 ^ W[-15] ror 18
 239         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13) ^ (a>>2)       # S0
 240         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
 241         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
 242         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
 243
 244         vpxor   XTMP4, XTMP3, XTMP1     # XTMP1 = s0
 245         vpshufd $0b11111010, X3, XTMP2  # XTMP2 = W[-2] {BBAA}
 246         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
 247         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
 248
 249         vpaddd  XTMP1, XTMP0, XTMP0     # XTMP0 = W[-16] + W[-7] + s0
 250         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
 251         add     y2, h           # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
 252         add     y3, h           # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
 253
 254         vpsrld  $10, XTMP2, XTMP4 # XTMP4 = W[-2] >> 10 {BBAA}
 255
 256
 257         ROTATE_ARGS
 258
 259 ################################### RND N + 2 ############################
 260
 261         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
 262         rorx    $25, e, y0      # y0 = e >> 25                          # S1A
 263         offset = \disp + 2*4
 264         addl    offset(%rsp, SRND), h   # h = k + w + h         # --
 265
 266         vpsrlq  $19, XTMP2, XTMP3 # XTMP3 = W[-2] ror 19 {xBxA}
 267         rorx    $11, e, y1      # y1 = e >> 11                          # S1B
 268         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
 269         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
 270         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
 271
 272         rorx    $13, a, T1      # T1 = a >> 13                          # S0B
 273         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11)                # S1
 274         vpsrlq  $17, XTMP2, XTMP2       # XTMP2 = W[-2] ror 17 {xBxA}
 275         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
 276
 277         rorx    $6, e, y1       # y1 = (e >> 6)                         # S1
 278         vpxor   XTMP3, XTMP2, XTMP2
 279         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
 280         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
 281
 282         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11) ^ (e>>6)       # S1
 283         rorx    $22, a, y1      # y1 = a >> 22                          # S0A
 284         vpxor   XTMP2, XTMP4, XTMP4     # XTMP4 = s1 {xBxA}
 285         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
 286
 287         vpshufb SHUF_00BA, XTMP4, XTMP4 # XTMP4 = s1 {00BA}
 288         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13)                # S0
 289         rorx    $2, a ,T1       # T1 = (a >> 2)                         # S0
 290         vpaddd  XTMP4, XTMP0, XTMP0     # XTMP0 = {..., ..., W[1], W[0]}
 291
 292         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13) ^ (a>>2)       # S0
 293         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
 294         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
 295         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
 296         vpshufd $0b01010000, XTMP0, XTMP2       # XTMP2 = W[-2] {DDCC}
 297
 298         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
 299         add     y1,h            # h = k + w + h + S0                    # --
 300         add     y2,d            # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
 301         add     y2,h            # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
 302
 303         add     y3,h            # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
 304
 305
 306         ROTATE_ARGS
 307
 308 ################################### RND N + 3 ############################
 309
 310         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
 311         rorx    $25, e, y0      # y0 = e >> 25                          # S1A
 312         rorx    $11, e, y1      # y1 = e >> 11                          # S1B
 313         offset = \disp + 3*4
 314         addl    offset(%rsp, SRND), h   # h = k + w + h         # --
 315         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
 316
 317
 318         vpsrld  $10, XTMP2, XTMP5       # XTMP5 = W[-2] >> 10 {DDCC}
 319         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
 320         rorx    $13, a, T1      # T1 = a >> 13                          # S0B
 321         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11)                # S1
 322         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
 323
 324
 325         vpsrlq  $19, XTMP2, XTMP3       # XTMP3 = W[-2] ror 19 {xDxC}
 326         rorx    $6, e, y1       # y1 = (e >> 6)                         # S1
 327         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
 328         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
 329         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
 330
 331         vpsrlq  $17, XTMP2, XTMP2       # XTMP2 = W[-2] ror 17 {xDxC}
 332         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11) ^ (e>>6)       # S1
 333         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
 334
 335         vpxor   XTMP3, XTMP2, XTMP2
 336         rorx    $22, a, y1      # y1 = a >> 22                          # S0A
 337         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
 338
 339         vpxor   XTMP2, XTMP5, XTMP5     # XTMP5 = s1 {xDxC}
 340         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13)                # S0
 341         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
 342
 343         rorx    $2, a, T1       # T1 = (a >> 2)                         # S0
 344         vpshufb SHUF_DC00, XTMP5, XTMP5 # XTMP5 = s1 {DC00}
 345
 346         vpaddd  XTMP0, XTMP5, X0        # X0 = {W[3], W[2], W[1], W[0]}
 347         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13) ^ (a>>2)       # S0
 348         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
 349         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
 350         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
 351
 352         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
 353         add     y2, h           # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
 354         add     y3, h           # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
 355
 356         ROTATE_ARGS
 357         rotate_Xs
 358 .endm
 359
 360 .macro DO_4ROUNDS disp
 361 ################################### RND N + 0 ###########################
 362
 363         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
 364         rorx    $25, e, y0      # y0 = e >> 25                          # S1A
 365         rorx    $11, e, y1      # y1 = e >> 11                          # S1B
 366         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
 367
 368         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11)                # S1
 369         rorx    $6, e, y1       # y1 = (e >> 6)                         # S1
 370         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
 371
 372         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11) ^ (e>>6)       # S1
 373         rorx    $13, a, T1      # T1 = a >> 13                          # S0B
 374         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
 375         rorx    $22, a, y1      # y1 = a >> 22                          # S0A
 376         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
 377
 378         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13)                # S0
 379         rorx    $2, a, T1       # T1 = (a >> 2)                         # S0
 380         addl    \disp(%rsp, SRND), h            # h = k + w + h # --
 381         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
 382
 383         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13) ^ (a>>2)       # S0
 384         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
 385         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
 386         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
 387         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
 388
 389
 390         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
 391         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
 392         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
 393         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
 394
 395         ROTATE_ARGS
 396
 397 ################################### RND N + 1 ###########################
 398
 399         add     y2, old_h       # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
 400         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
 401         rorx    $25, e, y0      # y0 = e >> 25                          # S1A
 402         rorx    $11, e, y1      # y1 = e >> 11                          # S1B
 403         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
 404
 405         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11)                # S1
 406         rorx    $6, e, y1       # y1 = (e >> 6)                         # S1
 407         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
 408         add     y3, old_h       # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
 409
 410         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11) ^ (e>>6)       # S1
 411         rorx    $13, a, T1      # T1 = a >> 13                          # S0B
 412         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
 413         rorx    $22, a, y1      # y1 = a >> 22                          # S0A
 414         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
 415
 416         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13)                # S0
 417         rorx    $2, a, T1       # T1 = (a >> 2)                         # S0
 418         offset = 4*1 + \disp
 419         addl    offset(%rsp, SRND), h           # h = k + w + h # --
 420         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
 421
 422         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13) ^ (a>>2)       # S0
 423         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
 424         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
 425         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
 426         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
 427
 428
 429         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
 430         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
 431         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
 432
 433         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
 434
 435         ROTATE_ARGS
 436
 437 ################################### RND N + 2 ##############################
 438
 439         add     y2, old_h       # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
 440         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
 441         rorx    $25, e, y0      # y0 = e >> 25                          # S1A
 442         rorx    $11, e, y1      # y1 = e >> 11                          # S1B
 443         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
 444
 445         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11)                # S1
 446         rorx    $6, e, y1       # y1 = (e >> 6)                         # S1
 447         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
 448         add     y3, old_h       # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
 449
 450         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11) ^ (e>>6)       # S1
 451         rorx    $13, a, T1      # T1 = a >> 13                          # S0B
 452         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
 453         rorx    $22, a, y1      # y1 = a >> 22                          # S0A
 454         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
 455
 456         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13)                # S0
 457         rorx    $2, a, T1       # T1 = (a >> 2)                         # S0
 458         offset = 4*2 + \disp
 459         addl    offset(%rsp, SRND), h           # h = k + w + h # --
 460         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
 461
 462         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13) ^ (a>>2)       # S0
 463         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
 464         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
 465         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
 466         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
 467
 468
 469         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
 470         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
 471         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
 472
 473         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
 474
 475         ROTATE_ARGS
 476
 477 ################################### RND N + 3 ###########################
 478
 479         add     y2, old_h       # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
 480         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
 481         rorx    $25, e, y0      # y0 = e >> 25                          # S1A
 482         rorx    $11, e, y1      # y1 = e >> 11                          # S1B
 483         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
 484
 485         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11)                # S1
 486         rorx    $6, e, y1       # y1 = (e >> 6)                         # S1
 487         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
 488         add     y3, old_h       # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
 489
 490         xor     y1, y0          # y0 = (e>>25) ^ (e>>11) ^ (e>>6)       # S1
 491         rorx    $13, a, T1      # T1 = a >> 13                          # S0B
 492         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
 493         rorx    $22, a, y1      # y1 = a >> 22                          # S0A
 494         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
 495
 496         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13)                # S0
 497         rorx    $2, a, T1       # T1 = (a >> 2)                         # S0
 498         offset = 4*3 + \disp
 499         addl    offset(%rsp, SRND), h           # h = k + w + h # --
 500         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
 501
 502         xor     T1, y1          # y1 = (a>>22) ^ (a>>13) ^ (a>>2)       # S0
 503         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
 504         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
 505         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
 506         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
 507
 508
 509         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
 510         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
 511         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
 512
 513         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
 514
 515
 516         add     y2, h           # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
 517
 518         add     y3, h           # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
 519
 520         ROTATE_ARGS
 521
 522 .endm
 523
 524 ########################################################################
 525 ## void sha256_transform_rorx(void *input_data, UINT32 digest[8], UINT64 num_blks)
 526 ## arg 1 : pointer to digest
 527 ## arg 2 : pointer to input data
 528 ## arg 3 : Num blocks
 529 ########################################################################
 530 .text
 531 ENTRY(sha256_transform_rorx)
 532 .align 32
 533         pushq   %rbx
 534         pushq   %rbp
 535         pushq   %r12
 536         pushq   %r13
 537         pushq   %r14
 538         pushq   %r15
 539
 540         mov     %rsp, %rax
 541         subq    $STACK_SIZE, %rsp
 542         and     $-32, %rsp      # align rsp to 32 byte boundary
 543         mov     %rax, _RSP(%rsp)
 544
 545
 546         shl     $6, NUM_BLKS    # convert to bytes
 547         jz      done_hash
 548         lea     -64(INP, NUM_BLKS), NUM_BLKS # pointer to last block
 549         mov     NUM_BLKS, _INP_END(%rsp)
 550
 551         cmp     NUM_BLKS, INP
 552         je      only_one_block
 553
 554         ## load initial digest
 555         mov     (CTX), a
 556         mov     4*1(CTX), b
 557         mov     4*2(CTX), c
 558         mov     4*3(CTX), d
 559         mov     4*4(CTX), e
 560         mov     4*5(CTX), f
 561         mov     4*6(CTX), g
 562         mov     4*7(CTX), h
 563
 564         vmovdqa  PSHUFFLE_BYTE_FLIP_MASK(%rip), BYTE_FLIP_MASK
 565         vmovdqa  _SHUF_00BA(%rip), SHUF_00BA
 566         vmovdqa  _SHUF_DC00(%rip), SHUF_DC00
 567
 568         mov     CTX, _CTX(%rsp)
 569
 570 loop0:
 571         lea     K256(%rip), TBL
 572
 573         ## Load first 16 dwords from two blocks
 574         VMOVDQ  0*32(INP),XTMP0
 575         VMOVDQ  1*32(INP),XTMP1
 576         VMOVDQ  2*32(INP),XTMP2
 577         VMOVDQ  3*32(INP),XTMP3
 578
 579         ## byte swap data
 580         vpshufb BYTE_FLIP_MASK, XTMP0, XTMP0
 581         vpshufb BYTE_FLIP_MASK, XTMP1, XTMP1
 582         vpshufb BYTE_FLIP_MASK, XTMP2, XTMP2
 583         vpshufb BYTE_FLIP_MASK, XTMP3, XTMP3
 584
 585         ## transpose data into high/low halves
 586         vperm2i128      $0x20, XTMP2, XTMP0, X0
 587         vperm2i128      $0x31, XTMP2, XTMP0, X1
 588         vperm2i128      $0x20, XTMP3, XTMP1, X2
 589         vperm2i128      $0x31, XTMP3, XTMP1, X3
 590
 591 last_block_enter:
 592         add     $64, INP
 593         mov     INP, _INP(%rsp)
 594
 595         ## schedule 48 input dwords, by doing 3 rounds of 12 each
 596         xor     SRND, SRND
 597
 598 .align 16
 599 loop1:
 600         vpaddd  0*32(TBL, SRND), X0, XFER
 601         vmovdqa XFER, 0*32+_XFER(%rsp, SRND)
 602         FOUR_ROUNDS_AND_SCHED   _XFER + 0*32
 603
 604         vpaddd  1*32(TBL, SRND), X0, XFER
 605         vmovdqa XFER, 1*32+_XFER(%rsp, SRND)
 606         FOUR_ROUNDS_AND_SCHED   _XFER + 1*32
 607
 608         vpaddd  2*32(TBL, SRND), X0, XFER
 609         vmovdqa XFER, 2*32+_XFER(%rsp, SRND)
 610         FOUR_ROUNDS_AND_SCHED   _XFER + 2*32
 611
 612         vpaddd  3*32(TBL, SRND), X0, XFER
 613         vmovdqa XFER, 3*32+_XFER(%rsp, SRND)
 614         FOUR_ROUNDS_AND_SCHED   _XFER + 3*32
 615
 616         add     $4*32, SRND
 617         cmp     $3*4*32, SRND
 618         jb      loop1
 619
 620 loop2:
 621         ## Do last 16 rounds with no scheduling
 622         vpaddd  0*32(TBL, SRND), X0, XFER
 623         vmovdqa XFER, 0*32+_XFER(%rsp, SRND)
 624         DO_4ROUNDS      _XFER + 0*32
 625         vpaddd  1*32(TBL, SRND), X1, XFER
 626         vmovdqa XFER, 1*32+_XFER(%rsp, SRND)
 627         DO_4ROUNDS      _XFER + 1*32
 628         add     $2*32, SRND
 629
 630         vmovdqa X2, X0
 631         vmovdqa X3, X1
 632
 633         cmp     $4*4*32, SRND
 634         jb      loop2
 635
 636         mov     _CTX(%rsp), CTX
 637         mov     _INP(%rsp), INP
 638
 639         addm    (4*0)(CTX),a
 640         addm    (4*1)(CTX),b
 641         addm    (4*2)(CTX),c
 642         addm    (4*3)(CTX),d
 643         addm    (4*4)(CTX),e
 644         addm    (4*5)(CTX),f
 645         addm    (4*6)(CTX),g
 646         addm    (4*7)(CTX),h
 647
 648         cmp     _INP_END(%rsp), INP
 649         ja      done_hash
 650
 651         #### Do second block using previously scheduled results
 652         xor     SRND, SRND
 653 .align 16
 654 loop3:
 655         DO_4ROUNDS       _XFER + 0*32 + 16
 656         DO_4ROUNDS       _XFER + 1*32 + 16
 657         add     $2*32, SRND
 658         cmp     $4*4*32, SRND
 659         jb      loop3
 660
 661         mov     _CTX(%rsp), CTX
 662         mov     _INP(%rsp), INP
 663         add     $64, INP
 664
 665         addm    (4*0)(CTX),a
 666         addm    (4*1)(CTX),b
 667         addm    (4*2)(CTX),c
 668         addm    (4*3)(CTX),d
 669         addm    (4*4)(CTX),e
 670         addm    (4*5)(CTX),f
 671         addm    (4*6)(CTX),g
 672         addm    (4*7)(CTX),h
 673
 674         cmp     _INP_END(%rsp), INP
 675         jb      loop0
 676         ja      done_hash
 677
 678 do_last_block:
 679         #### do last block
 680         lea     K256(%rip), TBL
 681
 682         VMOVDQ  0*16(INP),XWORD0
 683         VMOVDQ  1*16(INP),XWORD1
 684         VMOVDQ  2*16(INP),XWORD2
 685         VMOVDQ  3*16(INP),XWORD3
 686
 687         vpshufb X_BYTE_FLIP_MASK, XWORD0, XWORD0
 688         vpshufb X_BYTE_FLIP_MASK, XWORD1, XWORD1
 689         vpshufb X_BYTE_FLIP_MASK, XWORD2, XWORD2
 690         vpshufb X_BYTE_FLIP_MASK, XWORD3, XWORD3
 691
 692         jmp     last_block_enter
 693
 694 only_one_block:
 695
 696         ## load initial digest
 697         mov     (4*0)(CTX),a
 698         mov     (4*1)(CTX),b
 699         mov     (4*2)(CTX),c
 700         mov     (4*3)(CTX),d
 701         mov     (4*4)(CTX),e
 702         mov     (4*5)(CTX),f
 703         mov     (4*6)(CTX),g
 704         mov     (4*7)(CTX),h
 705
 706         vmovdqa PSHUFFLE_BYTE_FLIP_MASK(%rip), BYTE_FLIP_MASK
 707         vmovdqa _SHUF_00BA(%rip), SHUF_00BA
 708         vmovdqa _SHUF_DC00(%rip), SHUF_DC00
 709
 710         mov     CTX, _CTX(%rsp)
 711         jmp     do_last_block
 712
 713 done_hash:
 714
 715         mov     _RSP(%rsp), %rsp
 716
 717         popq    %r15
 718         popq    %r14
 719         popq    %r13
 720         popq    %r12
 721         popq    %rbp
 722         popq    %rbx
 723         ret
 724 ENDPROC(sha256_transform_rorx)
 725
 726 .data
 727 .align 64
 728 K256:
 729         .long   0x428a2f98,0x71374491,0xb5c0fbcf,0xe9b5dba5
 730         .long   0x428a2f98,0x71374491,0xb5c0fbcf,0xe9b5dba5
 731         .long   0x3956c25b,0x59f111f1,0x923f82a4,0xab1c5ed5
 732         .long   0x3956c25b,0x59f111f1,0x923f82a4,0xab1c5ed5
 733         .long   0xd807aa98,0x12835b01,0x243185be,0x550c7dc3
 734         .long   0xd807aa98,0x12835b01,0x243185be,0x550c7dc3
 735         .long   0x72be5d74,0x80deb1fe,0x9bdc06a7,0xc19bf174
 736         .long   0x72be5d74,0x80deb1fe,0x9bdc06a7,0xc19bf174
 737         .long   0xe49b69c1,0xefbe4786,0x0fc19dc6,0x240ca1cc
 738         .long   0xe49b69c1,0xefbe4786,0x0fc19dc6,0x240ca1cc
 739         .long   0x2de92c6f,0x4a7484aa,0x5cb0a9dc,0x76f988da
 740         .long   0x2de92c6f,0x4a7484aa,0x5cb0a9dc,0x76f988da
 741         .long   0x983e5152,0xa831c66d,0xb00327c8,0xbf597fc7
 742         .long   0x983e5152,0xa831c66d,0xb00327c8,0xbf597fc7
 743         .long   0xc6e00bf3,0xd5a79147,0x06ca6351,0x14292967
 744         .long   0xc6e00bf3,0xd5a79147,0x06ca6351,0x14292967
 745         .long   0x27b70a85,0x2e1b2138,0x4d2c6dfc,0x53380d13
 746         .long   0x27b70a85,0x2e1b2138,0x4d2c6dfc,0x53380d13
 747         .long   0x650a7354,0x766a0abb,0x81c2c92e,0x92722c85
 748         .long   0x650a7354,0x766a0abb,0x81c2c92e,0x92722c85
 749         .long   0xa2bfe8a1,0xa81a664b,0xc24b8b70,0xc76c51a3
 750         .long   0xa2bfe8a1,0xa81a664b,0xc24b8b70,0xc76c51a3
 751         .long   0xd192e819,0xd6990624,0xf40e3585,0x106aa070
 752         .long   0xd192e819,0xd6990624,0xf40e3585,0x106aa070
 753         .long   0x19a4c116,0x1e376c08,0x2748774c,0x34b0bcb5
 754         .long   0x19a4c116,0x1e376c08,0x2748774c,0x34b0bcb5
 755         .long   0x391c0cb3,0x4ed8aa4a,0x5b9cca4f,0x682e6ff3
 756         .long   0x391c0cb3,0x4ed8aa4a,0x5b9cca4f,0x682e6ff3
 757         .long   0x748f82ee,0x78a5636f,0x84c87814,0x8cc70208
 758         .long   0x748f82ee,0x78a5636f,0x84c87814,0x8cc70208
 759         .long   0x90befffa,0xa4506ceb,0xbef9a3f7,0xc67178f2
 760         .long   0x90befffa,0xa4506ceb,0xbef9a3f7,0xc67178f2
 761
 762 PSHUFFLE_BYTE_FLIP_MASK:
 763         .octa 0x0c0d0e0f08090a0b0405060700010203,0x0c0d0e0f08090a0b0405060700010203
 764
 765 # shuffle xBxA -> 00BA
 766 _SHUF_00BA:
 767         .octa 0xFFFFFFFFFFFFFFFF0b0a090803020100,0xFFFFFFFFFFFFFFFF0b0a090803020100
 768
 769 # shuffle xDxC -> DC00
 770 _SHUF_DC00:
 771         .octa 0x0b0a090803020100FFFFFFFFFFFFFFFF,0x0b0a090803020100FFFFFFFFFFFFFFFF
 772 #endif