arch/x86/crypto/ghash-clmulni-intel_asm.S

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only */
   2 /*
   3  * Accelerated GHASH implementation with Intel PCLMULQDQ-NI
   4  * instructions. This file contains accelerated part of ghash
   5  * implementation. More information about PCLMULQDQ can be found at:
   6  *
   7  * http://software.intel.com/en-us/articles/carry-less-multiplication-and-its-usage-for-computing-the-gcm-mode/
   8  *
   9  * Copyright (c) 2009 Intel Corp.
  10  *   Author: Huang Ying <ying.huang@intel.com>
  11  *           Vinodh Gopal
  12  *           Erdinc Ozturk
  13  *           Deniz Karakoyunlu
  14  */
  15
  16 #include <linux/linkage.h>
  17 #include <asm/frame.h>
  18
  19 .section        .rodata.cst16.bswap_mask, "aM", @progbits, 16
  20 .align 16
  21 .Lbswap_mask:
  22         .octa 0x000102030405060708090a0b0c0d0e0f
  23
  24 #define DATA    %xmm0
  25 #define SHASH   %xmm1
  26 #define T1      %xmm2
  27 #define T2      %xmm3
  28 #define T3      %xmm4
  29 #define BSWAP   %xmm5
  30 #define IN1     %xmm6
  31
  32 .text
  33
  34 /*
  35  * __clmul_gf128mul_ble:        internal ABI
  36  * input:
  37  *      DATA:                   operand1
  38  *      SHASH:                  operand2, hash_key << 1 mod poly
  39  * output:
  40  *      DATA:                   operand1 * operand2 mod poly
  41  * changed:
  42  *      T1
  43  *      T2
  44  *      T3
  45  */
  46 SYM_FUNC_START_LOCAL(__clmul_gf128mul_ble)
  47         movaps DATA, T1
  48         pshufd $0b01001110, DATA, T2
  49         pshufd $0b01001110, SHASH, T3
  50         pxor DATA, T2
  51         pxor SHASH, T3
  52
  53         pclmulqdq $0x00, SHASH, DATA    # DATA = a0 * b0
  54         pclmulqdq $0x11, SHASH, T1      # T1 = a1 * b1
  55         pclmulqdq $0x00, T3, T2         # T2 = (a1 + a0) * (b1 + b0)
  56         pxor DATA, T2
  57         pxor T1, T2                     # T2 = a0 * b1 + a1 * b0
  58
  59         movaps T2, T3
  60         pslldq $8, T3
  61         psrldq $8, T2
  62         pxor T3, DATA
  63         pxor T2, T1                     # <T1:DATA> is result of
  64                                         # carry-less multiplication
  65
  66         # first phase of the reduction
  67         movaps DATA, T3
  68         psllq $1, T3
  69         pxor DATA, T3
  70         psllq $5, T3
  71         pxor DATA, T3
  72         psllq $57, T3
  73         movaps T3, T2
  74         pslldq $8, T2
  75         psrldq $8, T3
  76         pxor T2, DATA
  77         pxor T3, T1
  78
  79         # second phase of the reduction
  80         movaps DATA, T2
  81         psrlq $5, T2
  82         pxor DATA, T2
  83         psrlq $1, T2
  84         pxor DATA, T2
  85         psrlq $1, T2
  86         pxor T2, T1
  87         pxor T1, DATA
  88         ret
  89 SYM_FUNC_END(__clmul_gf128mul_ble)
  90
  91 /* void clmul_ghash_mul(char *dst, const u128 *shash) */
  92 SYM_FUNC_START(clmul_ghash_mul)
  93         FRAME_BEGIN
  94         movups (%rdi), DATA
  95         movups (%rsi), SHASH
  96         movaps .Lbswap_mask, BSWAP
  97         pshufb BSWAP, DATA
  98         call __clmul_gf128mul_ble
  99         pshufb BSWAP, DATA
 100         movups DATA, (%rdi)
 101         FRAME_END
 102         ret
 103 SYM_FUNC_END(clmul_ghash_mul)
 104
 105 /*
 106  * void clmul_ghash_update(char *dst, const char *src, unsigned int srclen,
 107  *                         const u128 *shash);
 108  */
 109 SYM_FUNC_START(clmul_ghash_update)
 110         FRAME_BEGIN
 111         cmp $16, %rdx
 112         jb .Lupdate_just_ret    # check length
 113         movaps .Lbswap_mask, BSWAP
 114         movups (%rdi), DATA
 115         movups (%rcx), SHASH
 116         pshufb BSWAP, DATA
 117 .align 4
 118 .Lupdate_loop:
 119         movups (%rsi), IN1
 120         pshufb BSWAP, IN1
 121         pxor IN1, DATA
 122         call __clmul_gf128mul_ble
 123         sub $16, %rdx
 124         add $16, %rsi
 125         cmp $16, %rdx
 126         jge .Lupdate_loop
 127         pshufb BSWAP, DATA
 128         movups DATA, (%rdi)
 129 .Lupdate_just_ret:
 130         FRAME_END
 131         ret
 132 SYM_FUNC_END(clmul_ghash_update)