Linux 4.13.16
[linux/fpc-iii.git] / arch / x86 / crypto / serpent-avx-x86_64-asm_64.S
blob2925077f8c6a28d2c89da9f936fef3fb9eba3e96
1 /*
2  * Serpent Cipher 8-way parallel algorithm (x86_64/AVX)
3  *
4  * Copyright (C) 2012 Johannes Goetzfried
5  *     <Johannes.Goetzfried@informatik.stud.uni-erlangen.de>
6  *
7  * Copyright © 2011-2013 Jussi Kivilinna <jussi.kivilinna@iki.fi>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  * (at your option) any later version.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307
22  * USA
23  *
24  */
26 #include <linux/linkage.h>
27 #include <asm/frame.h>
28 #include "glue_helper-asm-avx.S"
30 .file "serpent-avx-x86_64-asm_64.S"
32 .section        .rodata.cst16.bswap128_mask, "aM", @progbits, 16
33 .align 16
34 .Lbswap128_mask:
35         .byte 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0
36 .section        .rodata.cst16.xts_gf128mul_and_shl1_mask, "aM", @progbits, 16
37 .align 16
38 .Lxts_gf128mul_and_shl1_mask:
39         .byte 0x87, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
41 .text
43 #define CTX %rdi
45 /**********************************************************************
46   8-way AVX serpent
47  **********************************************************************/
48 #define RA1 %xmm0
49 #define RB1 %xmm1
50 #define RC1 %xmm2
51 #define RD1 %xmm3
52 #define RE1 %xmm4
54 #define tp  %xmm5
56 #define RA2 %xmm6
57 #define RB2 %xmm7
58 #define RC2 %xmm8
59 #define RD2 %xmm9
60 #define RE2 %xmm10
62 #define RNOT %xmm11
64 #define RK0 %xmm12
65 #define RK1 %xmm13
66 #define RK2 %xmm14
67 #define RK3 %xmm15
70 #define S0_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
71         vpor            x0,   x3, tp; \
72         vpxor           x3,   x0, x0; \
73         vpxor           x2,   x3, x4; \
74         vpxor           RNOT, x4, x4; \
75         vpxor           x1,   tp, x3; \
76         vpand           x0,   x1, x1; \
77         vpxor           x4,   x1, x1; \
78         vpxor           x0,   x2, x2;
79 #define S0_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
80         vpxor           x3,   x0, x0; \
81         vpor            x0,   x4, x4; \
82         vpxor           x2,   x0, x0; \
83         vpand           x1,   x2, x2; \
84         vpxor           x2,   x3, x3; \
85         vpxor           RNOT, x1, x1; \
86         vpxor           x4,   x2, x2; \
87         vpxor           x2,   x1, x1;
89 #define S1_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
90         vpxor           x0,   x1, tp; \
91         vpxor           x3,   x0, x0; \
92         vpxor           RNOT, x3, x3; \
93         vpand           tp,   x1, x4; \
94         vpor            tp,   x0, x0; \
95         vpxor           x2,   x3, x3; \
96         vpxor           x3,   x0, x0; \
97         vpxor           x3,   tp, x1;
98 #define S1_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
99         vpxor           x4,   x3, x3; \
100         vpor            x4,   x1, x1; \
101         vpxor           x2,   x4, x4; \
102         vpand           x0,   x2, x2; \
103         vpxor           x1,   x2, x2; \
104         vpor            x0,   x1, x1; \
105         vpxor           RNOT, x0, x0; \
106         vpxor           x2,   x0, x0; \
107         vpxor           x1,   x4, x4;
109 #define S2_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
110         vpxor           RNOT, x3, x3; \
111         vpxor           x0,   x1, x1; \
112         vpand           x2,   x0, tp; \
113         vpxor           x3,   tp, tp; \
114         vpor            x0,   x3, x3; \
115         vpxor           x1,   x2, x2; \
116         vpxor           x1,   x3, x3; \
117         vpand           tp,   x1, x1;
118 #define S2_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
119         vpxor           x2,   tp, tp; \
120         vpand           x3,   x2, x2; \
121         vpor            x1,   x3, x3; \
122         vpxor           RNOT, tp, tp; \
123         vpxor           tp,   x3, x3; \
124         vpxor           tp,   x0, x4; \
125         vpxor           x2,   tp, x0; \
126         vpor            x2,   x1, x1;
128 #define S3_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
129         vpxor           x3,   x1, tp; \
130         vpor            x0,   x3, x3; \
131         vpand           x0,   x1, x4; \
132         vpxor           x2,   x0, x0; \
133         vpxor           tp,   x2, x2; \
134         vpand           x3,   tp, x1; \
135         vpxor           x3,   x2, x2; \
136         vpor            x4,   x0, x0; \
137         vpxor           x3,   x4, x4;
138 #define S3_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
139         vpxor           x0,   x1, x1; \
140         vpand           x3,   x0, x0; \
141         vpand           x4,   x3, x3; \
142         vpxor           x2,   x3, x3; \
143         vpor            x1,   x4, x4; \
144         vpand           x1,   x2, x2; \
145         vpxor           x3,   x4, x4; \
146         vpxor           x3,   x0, x0; \
147         vpxor           x2,   x3, x3;
149 #define S4_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
150         vpand           x0,   x3, tp; \
151         vpxor           x3,   x0, x0; \
152         vpxor           x2,   tp, tp; \
153         vpor            x3,   x2, x2; \
154         vpxor           x1,   x0, x0; \
155         vpxor           tp,   x3, x4; \
156         vpor            x0,   x2, x2; \
157         vpxor           x1,   x2, x2;
158 #define S4_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
159         vpand           x0,   x1, x1; \
160         vpxor           x4,   x1, x1; \
161         vpand           x2,   x4, x4; \
162         vpxor           tp,   x2, x2; \
163         vpxor           x0,   x4, x4; \
164         vpor            x1,   tp, x3; \
165         vpxor           RNOT, x1, x1; \
166         vpxor           x0,   x3, x3;
168 #define S5_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
169         vpor            x0,   x1, tp; \
170         vpxor           tp,   x2, x2; \
171         vpxor           RNOT, x3, x3; \
172         vpxor           x0,   x1, x4; \
173         vpxor           x2,   x0, x0; \
174         vpand           x4,   tp, x1; \
175         vpor            x3,   x4, x4; \
176         vpxor           x0,   x4, x4;
177 #define S5_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
178         vpand           x3,   x0, x0; \
179         vpxor           x3,   x1, x1; \
180         vpxor           x2,   x3, x3; \
181         vpxor           x1,   x0, x0; \
182         vpand           x4,   x2, x2; \
183         vpxor           x2,   x1, x1; \
184         vpand           x0,   x2, x2; \
185         vpxor           x2,   x3, x3;
187 #define S6_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
188         vpxor           x0,   x3, x3; \
189         vpxor           x2,   x1, tp; \
190         vpxor           x0,   x2, x2; \
191         vpand           x3,   x0, x0; \
192         vpor            x3,   tp, tp; \
193         vpxor           RNOT, x1, x4; \
194         vpxor           tp,   x0, x0; \
195         vpxor           x2,   tp, x1;
196 #define S6_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
197         vpxor           x4,   x3, x3; \
198         vpxor           x0,   x4, x4; \
199         vpand           x0,   x2, x2; \
200         vpxor           x1,   x4, x4; \
201         vpxor           x3,   x2, x2; \
202         vpand           x1,   x3, x3; \
203         vpxor           x0,   x3, x3; \
204         vpxor           x2,   x1, x1;
206 #define S7_1(x0, x1, x2, x3, x4)      \
207         vpxor           RNOT, x1, tp; \
208         vpxor           RNOT, x0, x0; \
209         vpand           x2,   tp, x1; \
210         vpxor           x3,   x1, x1; \
211         vpor            tp,   x3, x3; \
212         vpxor           x2,   tp, x4; \
213         vpxor           x3,   x2, x2; \
214         vpxor           x0,   x3, x3; \
215         vpor            x1,   x0, x0;
216 #define S7_2(x0, x1, x2, x3, x4)      \
217         vpand           x0,   x2, x2; \
218         vpxor           x4,   x0, x0; \
219         vpxor           x3,   x4, x4; \
220         vpand           x0,   x3, x3; \
221         vpxor           x1,   x4, x4; \
222         vpxor           x4,   x2, x2; \
223         vpxor           x1,   x3, x3; \
224         vpor            x0,   x4, x4; \
225         vpxor           x1,   x4, x4;
227 #define SI0_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
228         vpxor           x0,   x1, x1; \
229         vpor            x1,   x3, tp; \
230         vpxor           x1,   x3, x4; \
231         vpxor           RNOT, x0, x0; \
232         vpxor           tp,   x2, x2; \
233         vpxor           x0,   tp, x3; \
234         vpand           x1,   x0, x0; \
235         vpxor           x2,   x0, x0;
236 #define SI0_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
237         vpand           x3,   x2, x2; \
238         vpxor           x4,   x3, x3; \
239         vpxor           x3,   x2, x2; \
240         vpxor           x3,   x1, x1; \
241         vpand           x0,   x3, x3; \
242         vpxor           x0,   x1, x1; \
243         vpxor           x2,   x0, x0; \
244         vpxor           x3,   x4, x4;
246 #define SI1_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
247         vpxor           x3,   x1, x1; \
248         vpxor           x2,   x0, tp; \
249         vpxor           RNOT, x2, x2; \
250         vpor            x1,   x0, x4; \
251         vpxor           x3,   x4, x4; \
252         vpand           x1,   x3, x3; \
253         vpxor           x2,   x1, x1; \
254         vpand           x4,   x2, x2;
255 #define SI1_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
256         vpxor           x1,   x4, x4; \
257         vpor            x3,   x1, x1; \
258         vpxor           tp,   x3, x3; \
259         vpxor           tp,   x2, x2; \
260         vpor            x4,   tp, x0; \
261         vpxor           x4,   x2, x2; \
262         vpxor           x0,   x1, x1; \
263         vpxor           x1,   x4, x4;
265 #define SI2_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
266         vpxor           x1,   x2, x2; \
267         vpxor           RNOT, x3, tp; \
268         vpor            x2,   tp, tp; \
269         vpxor           x3,   x2, x2; \
270         vpxor           x0,   x3, x4; \
271         vpxor           x1,   tp, x3; \
272         vpor            x2,   x1, x1; \
273         vpxor           x0,   x2, x2;
274 #define SI2_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
275         vpxor           x4,   x1, x1; \
276         vpor            x3,   x4, x4; \
277         vpxor           x3,   x2, x2; \
278         vpxor           x2,   x4, x4; \
279         vpand           x1,   x2, x2; \
280         vpxor           x3,   x2, x2; \
281         vpxor           x4,   x3, x3; \
282         vpxor           x0,   x4, x4;
284 #define SI3_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
285         vpxor           x1,   x2, x2; \
286         vpand           x2,   x1, tp; \
287         vpxor           x0,   tp, tp; \
288         vpor            x1,   x0, x0; \
289         vpxor           x3,   x1, x4; \
290         vpxor           x3,   x0, x0; \
291         vpor            tp,   x3, x3; \
292         vpxor           x2,   tp, x1;
293 #define SI3_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
294         vpxor           x3,   x1, x1; \
295         vpxor           x2,   x0, x0; \
296         vpxor           x3,   x2, x2; \
297         vpand           x1,   x3, x3; \
298         vpxor           x0,   x1, x1; \
299         vpand           x2,   x0, x0; \
300         vpxor           x3,   x4, x4; \
301         vpxor           x0,   x3, x3; \
302         vpxor           x1,   x0, x0;
304 #define SI4_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
305         vpxor           x3,   x2, x2; \
306         vpand           x1,   x0, tp; \
307         vpxor           x2,   tp, tp; \
308         vpor            x3,   x2, x2; \
309         vpxor           RNOT, x0, x4; \
310         vpxor           tp,   x1, x1; \
311         vpxor           x2,   tp, x0; \
312         vpand           x4,   x2, x2;
313 #define SI4_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
314         vpxor           x0,   x2, x2; \
315         vpor            x4,   x0, x0; \
316         vpxor           x3,   x0, x0; \
317         vpand           x2,   x3, x3; \
318         vpxor           x3,   x4, x4; \
319         vpxor           x1,   x3, x3; \
320         vpand           x0,   x1, x1; \
321         vpxor           x1,   x4, x4; \
322         vpxor           x3,   x0, x0;
324 #define SI5_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
325         vpor            x2,   x1, tp; \
326         vpxor           x1,   x2, x2; \
327         vpxor           x3,   tp, tp; \
328         vpand           x1,   x3, x3; \
329         vpxor           x3,   x2, x2; \
330         vpor            x0,   x3, x3; \
331         vpxor           RNOT, x0, x0; \
332         vpxor           x2,   x3, x3; \
333         vpor            x0,   x2, x2;
334 #define SI5_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
335         vpxor           tp,   x1, x4; \
336         vpxor           x4,   x2, x2; \
337         vpand           x0,   x4, x4; \
338         vpxor           tp,   x0, x0; \
339         vpxor           x3,   tp, x1; \
340         vpand           x2,   x0, x0; \
341         vpxor           x3,   x2, x2; \
342         vpxor           x2,   x0, x0; \
343         vpxor           x4,   x2, x2; \
344         vpxor           x3,   x4, x4;
346 #define SI6_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
347         vpxor           x2,   x0, x0; \
348         vpand           x3,   x0, tp; \
349         vpxor           x3,   x2, x2; \
350         vpxor           x2,   tp, tp; \
351         vpxor           x1,   x3, x3; \
352         vpor            x0,   x2, x2; \
353         vpxor           x3,   x2, x2; \
354         vpand           tp,   x3, x3;
355 #define SI6_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
356         vpxor           RNOT, tp, tp; \
357         vpxor           x1,   x3, x3; \
358         vpand           x2,   x1, x1; \
359         vpxor           tp,   x0, x4; \
360         vpxor           x4,   x3, x3; \
361         vpxor           x2,   x4, x4; \
362         vpxor           x1,   tp, x0; \
363         vpxor           x0,   x2, x2;
365 #define SI7_1(x0, x1, x2, x3, x4)     \
366         vpand           x0,   x3, tp; \
367         vpxor           x2,   x0, x0; \
368         vpor            x3,   x2, x2; \
369         vpxor           x1,   x3, x4; \
370         vpxor           RNOT, x0, x0; \
371         vpor            tp,   x1, x1; \
372         vpxor           x0,   x4, x4; \
373         vpand           x2,   x0, x0; \
374         vpxor           x1,   x0, x0;
375 #define SI7_2(x0, x1, x2, x3, x4)     \
376         vpand           x2,   x1, x1; \
377         vpxor           x2,   tp, x3; \
378         vpxor           x3,   x4, x4; \
379         vpand           x3,   x2, x2; \
380         vpor            x0,   x3, x3; \
381         vpxor           x4,   x1, x1; \
382         vpxor           x4,   x3, x3; \
383         vpand           x0,   x4, x4; \
384         vpxor           x2,   x4, x4;
386 #define get_key(i, j, t) \
387         vbroadcastss (4*(i)+(j))*4(CTX), t;
389 #define K2(x0, x1, x2, x3, x4, i) \
390         get_key(i, 0, RK0); \
391         get_key(i, 1, RK1); \
392         get_key(i, 2, RK2); \
393         get_key(i, 3, RK3); \
394         vpxor RK0,      x0 ## 1, x0 ## 1; \
395         vpxor RK1,      x1 ## 1, x1 ## 1; \
396         vpxor RK2,      x2 ## 1, x2 ## 1; \
397         vpxor RK3,      x3 ## 1, x3 ## 1; \
398                 vpxor RK0,      x0 ## 2, x0 ## 2; \
399                 vpxor RK1,      x1 ## 2, x1 ## 2; \
400                 vpxor RK2,      x2 ## 2, x2 ## 2; \
401                 vpxor RK3,      x3 ## 2, x3 ## 2;
403 #define LK2(x0, x1, x2, x3, x4, i) \
404         vpslld $13,             x0 ## 1, x4 ## 1;          \
405         vpsrld $(32 - 13),      x0 ## 1, x0 ## 1;          \
406         vpor                    x4 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
407         vpxor                   x0 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
408         vpslld $3,              x2 ## 1, x4 ## 1;          \
409         vpsrld $(32 - 3),       x2 ## 1, x2 ## 1;          \
410         vpor                    x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
411         vpxor                   x2 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
412                 vpslld $13,             x0 ## 2, x4 ## 2;          \
413                 vpsrld $(32 - 13),      x0 ## 2, x0 ## 2;          \
414                 vpor                    x4 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
415                 vpxor                   x0 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
416                 vpslld $3,              x2 ## 2, x4 ## 2;          \
417                 vpsrld $(32 - 3),       x2 ## 2, x2 ## 2;          \
418                 vpor                    x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
419                 vpxor                   x2 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
420         vpslld $1,              x1 ## 1, x4 ## 1;          \
421         vpsrld $(32 - 1),       x1 ## 1, x1 ## 1;          \
422         vpor                    x4 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
423         vpslld $3,              x0 ## 1, x4 ## 1;          \
424         vpxor                   x2 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
425         vpxor                   x4 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
426         get_key(i, 1, RK1); \
427                 vpslld $1,              x1 ## 2, x4 ## 2;          \
428                 vpsrld $(32 - 1),       x1 ## 2, x1 ## 2;          \
429                 vpor                    x4 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
430                 vpslld $3,              x0 ## 2, x4 ## 2;          \
431                 vpxor                   x2 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
432                 vpxor                   x4 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
433                 get_key(i, 3, RK3); \
434         vpslld $7,              x3 ## 1, x4 ## 1;          \
435         vpsrld $(32 - 7),       x3 ## 1, x3 ## 1;          \
436         vpor                    x4 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
437         vpslld $7,              x1 ## 1, x4 ## 1;          \
438         vpxor                   x1 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
439         vpxor                   x3 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
440         vpxor                   x3 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
441         vpxor                   x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
442         get_key(i, 0, RK0); \
443                 vpslld $7,              x3 ## 2, x4 ## 2;          \
444                 vpsrld $(32 - 7),       x3 ## 2, x3 ## 2;          \
445                 vpor                    x4 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
446                 vpslld $7,              x1 ## 2, x4 ## 2;          \
447                 vpxor                   x1 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
448                 vpxor                   x3 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
449                 vpxor                   x3 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
450                 vpxor                   x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
451                 get_key(i, 2, RK2); \
452         vpxor                   RK1, x1 ## 1, x1 ## 1;     \
453         vpxor                   RK3, x3 ## 1, x3 ## 1;     \
454         vpslld $5,              x0 ## 1, x4 ## 1;          \
455         vpsrld $(32 - 5),       x0 ## 1, x0 ## 1;          \
456         vpor                    x4 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
457         vpslld $22,             x2 ## 1, x4 ## 1;          \
458         vpsrld $(32 - 22),      x2 ## 1, x2 ## 1;          \
459         vpor                    x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
460         vpxor                   RK0, x0 ## 1, x0 ## 1;     \
461         vpxor                   RK2, x2 ## 1, x2 ## 1;     \
462                 vpxor                   RK1, x1 ## 2, x1 ## 2;     \
463                 vpxor                   RK3, x3 ## 2, x3 ## 2;     \
464                 vpslld $5,              x0 ## 2, x4 ## 2;          \
465                 vpsrld $(32 - 5),       x0 ## 2, x0 ## 2;          \
466                 vpor                    x4 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
467                 vpslld $22,             x2 ## 2, x4 ## 2;          \
468                 vpsrld $(32 - 22),      x2 ## 2, x2 ## 2;          \
469                 vpor                    x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
470                 vpxor                   RK0, x0 ## 2, x0 ## 2;     \
471                 vpxor                   RK2, x2 ## 2, x2 ## 2;
473 #define KL2(x0, x1, x2, x3, x4, i) \
474         vpxor                   RK0, x0 ## 1, x0 ## 1;     \
475         vpxor                   RK2, x2 ## 1, x2 ## 1;     \
476         vpsrld $5,              x0 ## 1, x4 ## 1;          \
477         vpslld $(32 - 5),       x0 ## 1, x0 ## 1;          \
478         vpor                    x4 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
479         vpxor                   RK3, x3 ## 1, x3 ## 1;     \
480         vpxor                   RK1, x1 ## 1, x1 ## 1;     \
481         vpsrld $22,             x2 ## 1, x4 ## 1;          \
482         vpslld $(32 - 22),      x2 ## 1, x2 ## 1;          \
483         vpor                    x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
484         vpxor                   x3 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
485                 vpxor                   RK0, x0 ## 2, x0 ## 2;     \
486                 vpxor                   RK2, x2 ## 2, x2 ## 2;     \
487                 vpsrld $5,              x0 ## 2, x4 ## 2;          \
488                 vpslld $(32 - 5),       x0 ## 2, x0 ## 2;          \
489                 vpor                    x4 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
490                 vpxor                   RK3, x3 ## 2, x3 ## 2;     \
491                 vpxor                   RK1, x1 ## 2, x1 ## 2;     \
492                 vpsrld $22,             x2 ## 2, x4 ## 2;          \
493                 vpslld $(32 - 22),      x2 ## 2, x2 ## 2;          \
494                 vpor                    x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
495                 vpxor                   x3 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
496         vpxor                   x3 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
497         vpslld $7,              x1 ## 1, x4 ## 1;          \
498         vpxor                   x1 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
499         vpxor                   x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
500         vpsrld $1,              x1 ## 1, x4 ## 1;          \
501         vpslld $(32 - 1),       x1 ## 1, x1 ## 1;          \
502         vpor                    x4 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
503                 vpxor                   x3 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
504                 vpslld $7,              x1 ## 2, x4 ## 2;          \
505                 vpxor                   x1 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
506                 vpxor                   x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2; \
507                 vpsrld $1,              x1 ## 2, x4 ## 2;          \
508                 vpslld $(32 - 1),       x1 ## 2, x1 ## 2;          \
509                 vpor                    x4 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
510         vpsrld $7,              x3 ## 1, x4 ## 1;          \
511         vpslld $(32 - 7),       x3 ## 1, x3 ## 1;          \
512         vpor                    x4 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
513         vpxor                   x0 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
514         vpslld $3,              x0 ## 1, x4 ## 1;          \
515         vpxor                   x4 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
516                 vpsrld $7,              x3 ## 2, x4 ## 2;          \
517                 vpslld $(32 - 7),       x3 ## 2, x3 ## 2;          \
518                 vpor                    x4 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
519                 vpxor                   x0 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
520                 vpslld $3,              x0 ## 2, x4 ## 2;          \
521                 vpxor                   x4 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
522         vpsrld $13,             x0 ## 1, x4 ## 1;          \
523         vpslld $(32 - 13),      x0 ## 1, x0 ## 1;          \
524         vpor                    x4 ## 1, x0 ## 1, x0 ## 1; \
525         vpxor                   x2 ## 1, x1 ## 1, x1 ## 1; \
526         vpxor                   x2 ## 1, x3 ## 1, x3 ## 1; \
527         vpsrld $3,              x2 ## 1, x4 ## 1;          \
528         vpslld $(32 - 3),       x2 ## 1, x2 ## 1;          \
529         vpor                    x4 ## 1, x2 ## 1, x2 ## 1; \
530                 vpsrld $13,             x0 ## 2, x4 ## 2;          \
531                 vpslld $(32 - 13),      x0 ## 2, x0 ## 2;          \
532                 vpor                    x4 ## 2, x0 ## 2, x0 ## 2; \
533                 vpxor                   x2 ## 2, x1 ## 2, x1 ## 2; \
534                 vpxor                   x2 ## 2, x3 ## 2, x3 ## 2; \
535                 vpsrld $3,              x2 ## 2, x4 ## 2;          \
536                 vpslld $(32 - 3),       x2 ## 2, x2 ## 2;          \
537                 vpor                    x4 ## 2, x2 ## 2, x2 ## 2;
539 #define S(SBOX, x0, x1, x2, x3, x4) \
540         SBOX ## _1(x0 ## 1, x1 ## 1, x2 ## 1, x3 ## 1, x4 ## 1); \
541         SBOX ## _2(x0 ## 1, x1 ## 1, x2 ## 1, x3 ## 1, x4 ## 1); \
542         SBOX ## _1(x0 ## 2, x1 ## 2, x2 ## 2, x3 ## 2, x4 ## 2); \
543         SBOX ## _2(x0 ## 2, x1 ## 2, x2 ## 2, x3 ## 2, x4 ## 2);
545 #define SP(SBOX, x0, x1, x2, x3, x4, i) \
546         get_key(i, 0, RK0); \
547         SBOX ## _1(x0 ## 1, x1 ## 1, x2 ## 1, x3 ## 1, x4 ## 1); \
548         get_key(i, 2, RK2); \
549         SBOX ## _2(x0 ## 1, x1 ## 1, x2 ## 1, x3 ## 1, x4 ## 1); \
550         get_key(i, 3, RK3); \
551         SBOX ## _1(x0 ## 2, x1 ## 2, x2 ## 2, x3 ## 2, x4 ## 2); \
552         get_key(i, 1, RK1); \
553         SBOX ## _2(x0 ## 2, x1 ## 2, x2 ## 2, x3 ## 2, x4 ## 2); \
555 #define transpose_4x4(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2) \
556         vpunpckldq              x1, x0, t0; \
557         vpunpckhdq              x1, x0, t2; \
558         vpunpckldq              x3, x2, t1; \
559         vpunpckhdq              x3, x2, x3; \
560         \
561         vpunpcklqdq             t1, t0, x0; \
562         vpunpckhqdq             t1, t0, x1; \
563         vpunpcklqdq             x3, t2, x2; \
564         vpunpckhqdq             x3, t2, x3;
566 #define read_blocks(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2) \
567         transpose_4x4(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2)
569 #define write_blocks(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2) \
570         transpose_4x4(x0, x1, x2, x3, t0, t1, t2)
572 .align 8
573 __serpent_enc_blk8_avx:
574         /* input:
575          *      %rdi: ctx, CTX
576          *      RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2: blocks
577          * output:
578          *      RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2: encrypted blocks
579          */
581         vpcmpeqd RNOT, RNOT, RNOT;
583         read_blocks(RA1, RB1, RC1, RD1, RK0, RK1, RK2);
584         read_blocks(RA2, RB2, RC2, RD2, RK0, RK1, RK2);
586                                                  K2(RA, RB, RC, RD, RE, 0);
587         S(S0, RA, RB, RC, RD, RE);              LK2(RC, RB, RD, RA, RE, 1);
588         S(S1, RC, RB, RD, RA, RE);              LK2(RE, RD, RA, RC, RB, 2);
589         S(S2, RE, RD, RA, RC, RB);              LK2(RB, RD, RE, RC, RA, 3);
590         S(S3, RB, RD, RE, RC, RA);              LK2(RC, RA, RD, RB, RE, 4);
591         S(S4, RC, RA, RD, RB, RE);              LK2(RA, RD, RB, RE, RC, 5);
592         S(S5, RA, RD, RB, RE, RC);              LK2(RC, RA, RD, RE, RB, 6);
593         S(S6, RC, RA, RD, RE, RB);              LK2(RD, RB, RA, RE, RC, 7);
594         S(S7, RD, RB, RA, RE, RC);              LK2(RC, RA, RE, RD, RB, 8);
595         S(S0, RC, RA, RE, RD, RB);              LK2(RE, RA, RD, RC, RB, 9);
596         S(S1, RE, RA, RD, RC, RB);              LK2(RB, RD, RC, RE, RA, 10);
597         S(S2, RB, RD, RC, RE, RA);              LK2(RA, RD, RB, RE, RC, 11);
598         S(S3, RA, RD, RB, RE, RC);              LK2(RE, RC, RD, RA, RB, 12);
599         S(S4, RE, RC, RD, RA, RB);              LK2(RC, RD, RA, RB, RE, 13);
600         S(S5, RC, RD, RA, RB, RE);              LK2(RE, RC, RD, RB, RA, 14);
601         S(S6, RE, RC, RD, RB, RA);              LK2(RD, RA, RC, RB, RE, 15);
602         S(S7, RD, RA, RC, RB, RE);              LK2(RE, RC, RB, RD, RA, 16);
603         S(S0, RE, RC, RB, RD, RA);              LK2(RB, RC, RD, RE, RA, 17);
604         S(S1, RB, RC, RD, RE, RA);              LK2(RA, RD, RE, RB, RC, 18);
605         S(S2, RA, RD, RE, RB, RC);              LK2(RC, RD, RA, RB, RE, 19);
606         S(S3, RC, RD, RA, RB, RE);              LK2(RB, RE, RD, RC, RA, 20);
607         S(S4, RB, RE, RD, RC, RA);              LK2(RE, RD, RC, RA, RB, 21);
608         S(S5, RE, RD, RC, RA, RB);              LK2(RB, RE, RD, RA, RC, 22);
609         S(S6, RB, RE, RD, RA, RC);              LK2(RD, RC, RE, RA, RB, 23);
610         S(S7, RD, RC, RE, RA, RB);              LK2(RB, RE, RA, RD, RC, 24);
611         S(S0, RB, RE, RA, RD, RC);              LK2(RA, RE, RD, RB, RC, 25);
612         S(S1, RA, RE, RD, RB, RC);              LK2(RC, RD, RB, RA, RE, 26);
613         S(S2, RC, RD, RB, RA, RE);              LK2(RE, RD, RC, RA, RB, 27);
614         S(S3, RE, RD, RC, RA, RB);              LK2(RA, RB, RD, RE, RC, 28);
615         S(S4, RA, RB, RD, RE, RC);              LK2(RB, RD, RE, RC, RA, 29);
616         S(S5, RB, RD, RE, RC, RA);              LK2(RA, RB, RD, RC, RE, 30);
617         S(S6, RA, RB, RD, RC, RE);              LK2(RD, RE, RB, RC, RA, 31);
618         S(S7, RD, RE, RB, RC, RA);               K2(RA, RB, RC, RD, RE, 32);
620         write_blocks(RA1, RB1, RC1, RD1, RK0, RK1, RK2);
621         write_blocks(RA2, RB2, RC2, RD2, RK0, RK1, RK2);
623         ret;
624 ENDPROC(__serpent_enc_blk8_avx)
626 .align 8
627 __serpent_dec_blk8_avx:
628         /* input:
629          *      %rdi: ctx, CTX
630          *      RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2: encrypted blocks
631          * output:
632          *      RC1, RD1, RB1, RE1, RC2, RD2, RB2, RE2: decrypted blocks
633          */
635         vpcmpeqd RNOT, RNOT, RNOT;
637         read_blocks(RA1, RB1, RC1, RD1, RK0, RK1, RK2);
638         read_blocks(RA2, RB2, RC2, RD2, RK0, RK1, RK2);
640                                                  K2(RA, RB, RC, RD, RE, 32);
641         SP(SI7, RA, RB, RC, RD, RE, 31);        KL2(RB, RD, RA, RE, RC, 31);
642         SP(SI6, RB, RD, RA, RE, RC, 30);        KL2(RA, RC, RE, RB, RD, 30);
643         SP(SI5, RA, RC, RE, RB, RD, 29);        KL2(RC, RD, RA, RE, RB, 29);
644         SP(SI4, RC, RD, RA, RE, RB, 28);        KL2(RC, RA, RB, RE, RD, 28);
645         SP(SI3, RC, RA, RB, RE, RD, 27);        KL2(RB, RC, RD, RE, RA, 27);
646         SP(SI2, RB, RC, RD, RE, RA, 26);        KL2(RC, RA, RE, RD, RB, 26);
647         SP(SI1, RC, RA, RE, RD, RB, 25);        KL2(RB, RA, RE, RD, RC, 25);
648         SP(SI0, RB, RA, RE, RD, RC, 24);        KL2(RE, RC, RA, RB, RD, 24);
649         SP(SI7, RE, RC, RA, RB, RD, 23);        KL2(RC, RB, RE, RD, RA, 23);
650         SP(SI6, RC, RB, RE, RD, RA, 22);        KL2(RE, RA, RD, RC, RB, 22);
651         SP(SI5, RE, RA, RD, RC, RB, 21);        KL2(RA, RB, RE, RD, RC, 21);
652         SP(SI4, RA, RB, RE, RD, RC, 20);        KL2(RA, RE, RC, RD, RB, 20);
653         SP(SI3, RA, RE, RC, RD, RB, 19);        KL2(RC, RA, RB, RD, RE, 19);
654         SP(SI2, RC, RA, RB, RD, RE, 18);        KL2(RA, RE, RD, RB, RC, 18);
655         SP(SI1, RA, RE, RD, RB, RC, 17);        KL2(RC, RE, RD, RB, RA, 17);
656         SP(SI0, RC, RE, RD, RB, RA, 16);        KL2(RD, RA, RE, RC, RB, 16);
657         SP(SI7, RD, RA, RE, RC, RB, 15);        KL2(RA, RC, RD, RB, RE, 15);
658         SP(SI6, RA, RC, RD, RB, RE, 14);        KL2(RD, RE, RB, RA, RC, 14);
659         SP(SI5, RD, RE, RB, RA, RC, 13);        KL2(RE, RC, RD, RB, RA, 13);
660         SP(SI4, RE, RC, RD, RB, RA, 12);        KL2(RE, RD, RA, RB, RC, 12);
661         SP(SI3, RE, RD, RA, RB, RC, 11);        KL2(RA, RE, RC, RB, RD, 11);
662         SP(SI2, RA, RE, RC, RB, RD, 10);        KL2(RE, RD, RB, RC, RA, 10);
663         SP(SI1, RE, RD, RB, RC, RA, 9);         KL2(RA, RD, RB, RC, RE, 9);
664         SP(SI0, RA, RD, RB, RC, RE, 8);         KL2(RB, RE, RD, RA, RC, 8);
665         SP(SI7, RB, RE, RD, RA, RC, 7);         KL2(RE, RA, RB, RC, RD, 7);
666         SP(SI6, RE, RA, RB, RC, RD, 6);         KL2(RB, RD, RC, RE, RA, 6);
667         SP(SI5, RB, RD, RC, RE, RA, 5);         KL2(RD, RA, RB, RC, RE, 5);
668         SP(SI4, RD, RA, RB, RC, RE, 4);         KL2(RD, RB, RE, RC, RA, 4);
669         SP(SI3, RD, RB, RE, RC, RA, 3);         KL2(RE, RD, RA, RC, RB, 3);
670         SP(SI2, RE, RD, RA, RC, RB, 2);         KL2(RD, RB, RC, RA, RE, 2);
671         SP(SI1, RD, RB, RC, RA, RE, 1);         KL2(RE, RB, RC, RA, RD, 1);
672         S(SI0, RE, RB, RC, RA, RD);              K2(RC, RD, RB, RE, RA, 0);
674         write_blocks(RC1, RD1, RB1, RE1, RK0, RK1, RK2);
675         write_blocks(RC2, RD2, RB2, RE2, RK0, RK1, RK2);
677         ret;
678 ENDPROC(__serpent_dec_blk8_avx)
680 ENTRY(serpent_ecb_enc_8way_avx)
681         /* input:
682          *      %rdi: ctx, CTX
683          *      %rsi: dst
684          *      %rdx: src
685          */
686         FRAME_BEGIN
688         load_8way(%rdx, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
690         call __serpent_enc_blk8_avx;
692         store_8way(%rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
694         FRAME_END
695         ret;
696 ENDPROC(serpent_ecb_enc_8way_avx)
698 ENTRY(serpent_ecb_dec_8way_avx)
699         /* input:
700          *      %rdi: ctx, CTX
701          *      %rsi: dst
702          *      %rdx: src
703          */
704         FRAME_BEGIN
706         load_8way(%rdx, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
708         call __serpent_dec_blk8_avx;
710         store_8way(%rsi, RC1, RD1, RB1, RE1, RC2, RD2, RB2, RE2);
712         FRAME_END
713         ret;
714 ENDPROC(serpent_ecb_dec_8way_avx)
716 ENTRY(serpent_cbc_dec_8way_avx)
717         /* input:
718          *      %rdi: ctx, CTX
719          *      %rsi: dst
720          *      %rdx: src
721          */
722         FRAME_BEGIN
724         load_8way(%rdx, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
726         call __serpent_dec_blk8_avx;
728         store_cbc_8way(%rdx, %rsi, RC1, RD1, RB1, RE1, RC2, RD2, RB2, RE2);
730         FRAME_END
731         ret;
732 ENDPROC(serpent_cbc_dec_8way_avx)
734 ENTRY(serpent_ctr_8way_avx)
735         /* input:
736          *      %rdi: ctx, CTX
737          *      %rsi: dst
738          *      %rdx: src
739          *      %rcx: iv (little endian, 128bit)
740          */
741         FRAME_BEGIN
743         load_ctr_8way(%rcx, .Lbswap128_mask, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2,
744                       RD2, RK0, RK1, RK2);
746         call __serpent_enc_blk8_avx;
748         store_ctr_8way(%rdx, %rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
750         FRAME_END
751         ret;
752 ENDPROC(serpent_ctr_8way_avx)
754 ENTRY(serpent_xts_enc_8way_avx)
755         /* input:
756          *      %rdi: ctx, CTX
757          *      %rsi: dst
758          *      %rdx: src
759          *      %rcx: iv (t ⊕ αⁿ ∈ GF(2¹²⁸))
760          */
761         FRAME_BEGIN
763         /* regs <= src, dst <= IVs, regs <= regs xor IVs */
764         load_xts_8way(%rcx, %rdx, %rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2,
765                       RK0, RK1, RK2, .Lxts_gf128mul_and_shl1_mask);
767         call __serpent_enc_blk8_avx;
769         /* dst <= regs xor IVs(in dst) */
770         store_xts_8way(%rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2);
772         FRAME_END
773         ret;
774 ENDPROC(serpent_xts_enc_8way_avx)
776 ENTRY(serpent_xts_dec_8way_avx)
777         /* input:
778          *      %rdi: ctx, CTX
779          *      %rsi: dst
780          *      %rdx: src
781          *      %rcx: iv (t ⊕ αⁿ ∈ GF(2¹²⁸))
782          */
783         FRAME_BEGIN
785         /* regs <= src, dst <= IVs, regs <= regs xor IVs */
786         load_xts_8way(%rcx, %rdx, %rsi, RA1, RB1, RC1, RD1, RA2, RB2, RC2, RD2,
787                       RK0, RK1, RK2, .Lxts_gf128mul_and_shl1_mask);
789         call __serpent_dec_blk8_avx;
791         /* dst <= regs xor IVs(in dst) */
792         store_xts_8way(%rsi, RC1, RD1, RB1, RE1, RC2, RD2, RB2, RE2);
794         FRAME_END
795         ret;
796 ENDPROC(serpent_xts_dec_8way_avx)