Linux 4.13.16
[linux/fpc-iii.git] / arch / x86 / crypto / aes-i586-asm_32.S
blob2849dbc59e11738a3f7d2a9e063e6700eec7b694
1 // -------------------------------------------------------------------------
2 // Copyright (c) 2001, Dr Brian Gladman <                 >, Worcester, UK.
3 // All rights reserved.
4 //
5 // LICENSE TERMS
6 //
7 // The free distribution and use of this software in both source and binary 
8 // form is allowed (with or without changes) provided that:
9 //
10 //   1. distributions of this source code include the above copyright 
11 //      notice, this list of conditions and the following disclaimer//
13 //   2. distributions in binary form include the above copyright
14 //      notice, this list of conditions and the following disclaimer
15 //      in the documentation and/or other associated materials//
17 //   3. the copyright holder's name is not used to endorse products 
18 //      built using this software without specific written permission.
21 // ALTERNATIVELY, provided that this notice is retained in full, this product
22 // may be distributed under the terms of the GNU General Public License (GPL),
23 // in which case the provisions of the GPL apply INSTEAD OF those given above.
25 // Copyright (c) 2004 Linus Torvalds <torvalds@osdl.org>
26 // Copyright (c) 2004 Red Hat, Inc., James Morris <jmorris@redhat.com>
28 // DISCLAIMER
30 // This software is provided 'as is' with no explicit or implied warranties
31 // in respect of its properties including, but not limited to, correctness 
32 // and fitness for purpose.
33 // -------------------------------------------------------------------------
34 // Issue Date: 29/07/2002
36 .file "aes-i586-asm.S"
37 .text
39 #include <linux/linkage.h>
40 #include <asm/asm-offsets.h>
42 #define tlen 1024   // length of each of 4 'xor' arrays (256 32-bit words)
44 /* offsets to parameters with one register pushed onto stack */
45 #define ctx 8
46 #define out_blk 12
47 #define in_blk 16
49 /* offsets in crypto_aes_ctx structure */
50 #define klen (480)
51 #define ekey (0)
52 #define dkey (240)
54 // register mapping for encrypt and decrypt subroutines
56 #define r0  eax
57 #define r1  ebx
58 #define r2  ecx
59 #define r3  edx
60 #define r4  esi
61 #define r5  edi
63 #define eaxl  al
64 #define eaxh  ah
65 #define ebxl  bl
66 #define ebxh  bh
67 #define ecxl  cl
68 #define ecxh  ch
69 #define edxl  dl
70 #define edxh  dh
72 #define _h(reg) reg##h
73 #define h(reg) _h(reg)
75 #define _l(reg) reg##l
76 #define l(reg) _l(reg)
78 // This macro takes a 32-bit word representing a column and uses
79 // each of its four bytes to index into four tables of 256 32-bit
80 // words to obtain values that are then xored into the appropriate
81 // output registers r0, r1, r4 or r5.  
83 // Parameters:
84 // table table base address
85 //   %1  out_state[0]
86 //   %2  out_state[1]
87 //   %3  out_state[2]
88 //   %4  out_state[3]
89 //   idx input register for the round (destroyed)
90 //   tmp scratch register for the round
91 // sched key schedule
93 #define do_col(table, a1,a2,a3,a4, idx, tmp)    \
94         movzx   %l(idx),%tmp;                   \
95         xor     table(,%tmp,4),%a1;             \
96         movzx   %h(idx),%tmp;                   \
97         shr     $16,%idx;                       \
98         xor     table+tlen(,%tmp,4),%a2;        \
99         movzx   %l(idx),%tmp;                   \
100         movzx   %h(idx),%idx;                   \
101         xor     table+2*tlen(,%tmp,4),%a3;      \
102         xor     table+3*tlen(,%idx,4),%a4;
104 // initialise output registers from the key schedule
105 // NB1: original value of a3 is in idx on exit
106 // NB2: original values of a1,a2,a4 aren't used
107 #define do_fcol(table, a1,a2,a3,a4, idx, tmp, sched) \
108         mov     0 sched,%a1;                    \
109         movzx   %l(idx),%tmp;                   \
110         mov     12 sched,%a2;                   \
111         xor     table(,%tmp,4),%a1;             \
112         mov     4 sched,%a4;                    \
113         movzx   %h(idx),%tmp;                   \
114         shr     $16,%idx;                       \
115         xor     table+tlen(,%tmp,4),%a2;        \
116         movzx   %l(idx),%tmp;                   \
117         movzx   %h(idx),%idx;                   \
118         xor     table+3*tlen(,%idx,4),%a4;      \
119         mov     %a3,%idx;                       \
120         mov     8 sched,%a3;                    \
121         xor     table+2*tlen(,%tmp,4),%a3;
123 // initialise output registers from the key schedule
124 // NB1: original value of a3 is in idx on exit
125 // NB2: original values of a1,a2,a4 aren't used
126 #define do_icol(table, a1,a2,a3,a4, idx, tmp, sched) \
127         mov     0 sched,%a1;                    \
128         movzx   %l(idx),%tmp;                   \
129         mov     4 sched,%a2;                    \
130         xor     table(,%tmp,4),%a1;             \
131         mov     12 sched,%a4;                   \
132         movzx   %h(idx),%tmp;                   \
133         shr     $16,%idx;                       \
134         xor     table+tlen(,%tmp,4),%a2;        \
135         movzx   %l(idx),%tmp;                   \
136         movzx   %h(idx),%idx;                   \
137         xor     table+3*tlen(,%idx,4),%a4;      \
138         mov     %a3,%idx;                       \
139         mov     8 sched,%a3;                    \
140         xor     table+2*tlen(,%tmp,4),%a3;
143 // original Gladman had conditional saves to MMX regs.
144 #define save(a1, a2)            \
145         mov     %a2,4*a1(%esp)
147 #define restore(a1, a2)         \
148         mov     4*a2(%esp),%a1
150 // These macros perform a forward encryption cycle. They are entered with
151 // the first previous round column values in r0,r1,r4,r5 and
152 // exit with the final values in the same registers, using stack
153 // for temporary storage.
155 // round column values
156 // on entry: r0,r1,r4,r5
157 // on exit:  r2,r1,r4,r5
158 #define fwd_rnd1(arg, table)                                            \
159         save   (0,r1);                                                  \
160         save   (1,r5);                                                  \
161                                                                         \
162         /* compute new column values */                                 \
163         do_fcol(table, r2,r5,r4,r1, r0,r3, arg);        /* idx=r0 */    \
164         do_col (table, r4,r1,r2,r5, r0,r3);             /* idx=r4 */    \
165         restore(r0,0);                                                  \
166         do_col (table, r1,r2,r5,r4, r0,r3);             /* idx=r1 */    \
167         restore(r0,1);                                                  \
168         do_col (table, r5,r4,r1,r2, r0,r3);             /* idx=r5 */
170 // round column values
171 // on entry: r2,r1,r4,r5
172 // on exit:  r0,r1,r4,r5
173 #define fwd_rnd2(arg, table)                                            \
174         save   (0,r1);                                                  \
175         save   (1,r5);                                                  \
176                                                                         \
177         /* compute new column values */                                 \
178         do_fcol(table, r0,r5,r4,r1, r2,r3, arg);        /* idx=r2 */    \
179         do_col (table, r4,r1,r0,r5, r2,r3);             /* idx=r4 */    \
180         restore(r2,0);                                                  \
181         do_col (table, r1,r0,r5,r4, r2,r3);             /* idx=r1 */    \
182         restore(r2,1);                                                  \
183         do_col (table, r5,r4,r1,r0, r2,r3);             /* idx=r5 */
185 // These macros performs an inverse encryption cycle. They are entered with
186 // the first previous round column values in r0,r1,r4,r5 and
187 // exit with the final values in the same registers, using stack
188 // for temporary storage
190 // round column values
191 // on entry: r0,r1,r4,r5
192 // on exit:  r2,r1,r4,r5
193 #define inv_rnd1(arg, table)                                            \
194         save    (0,r1);                                                 \
195         save    (1,r5);                                                 \
196                                                                         \
197         /* compute new column values */                                 \
198         do_icol(table, r2,r1,r4,r5, r0,r3, arg);        /* idx=r0 */    \
199         do_col (table, r4,r5,r2,r1, r0,r3);             /* idx=r4 */    \
200         restore(r0,0);                                                  \
201         do_col (table, r1,r4,r5,r2, r0,r3);             /* idx=r1 */    \
202         restore(r0,1);                                                  \
203         do_col (table, r5,r2,r1,r4, r0,r3);             /* idx=r5 */
205 // round column values
206 // on entry: r2,r1,r4,r5
207 // on exit:  r0,r1,r4,r5
208 #define inv_rnd2(arg, table)                                            \
209         save    (0,r1);                                                 \
210         save    (1,r5);                                                 \
211                                                                         \
212         /* compute new column values */                                 \
213         do_icol(table, r0,r1,r4,r5, r2,r3, arg);        /* idx=r2 */    \
214         do_col (table, r4,r5,r0,r1, r2,r3);             /* idx=r4 */    \
215         restore(r2,0);                                                  \
216         do_col (table, r1,r4,r5,r0, r2,r3);             /* idx=r1 */    \
217         restore(r2,1);                                                  \
218         do_col (table, r5,r0,r1,r4, r2,r3);             /* idx=r5 */
220 // AES (Rijndael) Encryption Subroutine
221 /* void aes_enc_blk(struct crypto_aes_ctx *ctx, u8 *out_blk, const u8 *in_blk) */
223 .extern  crypto_ft_tab
224 .extern  crypto_fl_tab
226 ENTRY(aes_enc_blk)
227         push    %ebp
228         mov     ctx(%esp),%ebp
230 // CAUTION: the order and the values used in these assigns 
231 // rely on the register mappings
233 1:      push    %ebx
234         mov     in_blk+4(%esp),%r2
235         push    %esi
236         mov     klen(%ebp),%r3   // key size
237         push    %edi
238 #if ekey != 0
239         lea     ekey(%ebp),%ebp  // key pointer
240 #endif
242 // input four columns and xor in first round key
244         mov     (%r2),%r0
245         mov     4(%r2),%r1
246         mov     8(%r2),%r4
247         mov     12(%r2),%r5
248         xor     (%ebp),%r0
249         xor     4(%ebp),%r1
250         xor     8(%ebp),%r4
251         xor     12(%ebp),%r5
253         sub     $8,%esp         // space for register saves on stack
254         add     $16,%ebp        // increment to next round key
255         cmp     $24,%r3
256         jb      4f              // 10 rounds for 128-bit key
257         lea     32(%ebp),%ebp
258         je      3f              // 12 rounds for 192-bit key
259         lea     32(%ebp),%ebp
261 2:      fwd_rnd1( -64(%ebp), crypto_ft_tab)     // 14 rounds for 256-bit key
262         fwd_rnd2( -48(%ebp), crypto_ft_tab)
263 3:      fwd_rnd1( -32(%ebp), crypto_ft_tab)     // 12 rounds for 192-bit key
264         fwd_rnd2( -16(%ebp), crypto_ft_tab)
265 4:      fwd_rnd1(    (%ebp), crypto_ft_tab)     // 10 rounds for 128-bit key
266         fwd_rnd2( +16(%ebp), crypto_ft_tab)
267         fwd_rnd1( +32(%ebp), crypto_ft_tab)
268         fwd_rnd2( +48(%ebp), crypto_ft_tab)
269         fwd_rnd1( +64(%ebp), crypto_ft_tab)
270         fwd_rnd2( +80(%ebp), crypto_ft_tab)
271         fwd_rnd1( +96(%ebp), crypto_ft_tab)
272         fwd_rnd2(+112(%ebp), crypto_ft_tab)
273         fwd_rnd1(+128(%ebp), crypto_ft_tab)
274         fwd_rnd2(+144(%ebp), crypto_fl_tab)     // last round uses a different table
276 // move final values to the output array.  CAUTION: the 
277 // order of these assigns rely on the register mappings
279         add     $8,%esp
280         mov     out_blk+12(%esp),%ebp
281         mov     %r5,12(%ebp)
282         pop     %edi
283         mov     %r4,8(%ebp)
284         pop     %esi
285         mov     %r1,4(%ebp)
286         pop     %ebx
287         mov     %r0,(%ebp)
288         pop     %ebp
289         ret
290 ENDPROC(aes_enc_blk)
292 // AES (Rijndael) Decryption Subroutine
293 /* void aes_dec_blk(struct crypto_aes_ctx *ctx, u8 *out_blk, const u8 *in_blk) */
295 .extern  crypto_it_tab
296 .extern  crypto_il_tab
298 ENTRY(aes_dec_blk)
299         push    %ebp
300         mov     ctx(%esp),%ebp
302 // CAUTION: the order and the values used in these assigns 
303 // rely on the register mappings
305 1:      push    %ebx
306         mov     in_blk+4(%esp),%r2
307         push    %esi
308         mov     klen(%ebp),%r3   // key size
309         push    %edi
310 #if dkey != 0
311         lea     dkey(%ebp),%ebp  // key pointer
312 #endif
313         
314 // input four columns and xor in first round key
316         mov     (%r2),%r0
317         mov     4(%r2),%r1
318         mov     8(%r2),%r4
319         mov     12(%r2),%r5
320         xor     (%ebp),%r0
321         xor     4(%ebp),%r1
322         xor     8(%ebp),%r4
323         xor     12(%ebp),%r5
325         sub     $8,%esp         // space for register saves on stack
326         add     $16,%ebp        // increment to next round key
327         cmp     $24,%r3
328         jb      4f              // 10 rounds for 128-bit key
329         lea     32(%ebp),%ebp
330         je      3f              // 12 rounds for 192-bit key
331         lea     32(%ebp),%ebp
333 2:      inv_rnd1( -64(%ebp), crypto_it_tab)     // 14 rounds for 256-bit key
334         inv_rnd2( -48(%ebp), crypto_it_tab)
335 3:      inv_rnd1( -32(%ebp), crypto_it_tab)     // 12 rounds for 192-bit key
336         inv_rnd2( -16(%ebp), crypto_it_tab)
337 4:      inv_rnd1(    (%ebp), crypto_it_tab)     // 10 rounds for 128-bit key
338         inv_rnd2( +16(%ebp), crypto_it_tab)
339         inv_rnd1( +32(%ebp), crypto_it_tab)
340         inv_rnd2( +48(%ebp), crypto_it_tab)
341         inv_rnd1( +64(%ebp), crypto_it_tab)
342         inv_rnd2( +80(%ebp), crypto_it_tab)
343         inv_rnd1( +96(%ebp), crypto_it_tab)
344         inv_rnd2(+112(%ebp), crypto_it_tab)
345         inv_rnd1(+128(%ebp), crypto_it_tab)
346         inv_rnd2(+144(%ebp), crypto_il_tab)     // last round uses a different table
348 // move final values to the output array.  CAUTION: the 
349 // order of these assigns rely on the register mappings
351         add     $8,%esp
352         mov     out_blk+12(%esp),%ebp
353         mov     %r5,12(%ebp)
354         pop     %edi
355         mov     %r4,8(%ebp)
356         pop     %esi
357         mov     %r1,4(%ebp)
358         pop     %ebx
359         mov     %r0,(%ebp)
360         pop     %ebp
361         ret
362 ENDPROC(aes_dec_blk)