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

   1 /*
   2  * Accelerated GHASH implementation with Intel PCLMULQDQ-NI
   3  * instructions. This file contains accelerated part of ghash
   4  * implementation. More information about PCLMULQDQ can be found at:
   5  *
   6  * http://software.intel.com/en-us/articles/carry-less-multiplication-and-its-usage-for-computing-the-gcm-mode/
   7  *
   8  * Copyright (c) 2009 Intel Corp.
   9  *   Author: Huang Ying <ying.huang@intel.com>
  10  *           Vinodh Gopal
  11  *           Erdinc Ozturk
  12  *           Deniz Karakoyunlu
  13  *
  14  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  15  * under the terms of the GNU General Public License version 2 as published
  16  * by the Free Software Foundation.
  17  */
  18
  19 #include <linux/linkage.h>
  20 #include <asm/inst.h>
  21
  22 .data
  23
  24 .align 16
  25 .Lbswap_mask:
  26         .octa 0x000102030405060708090a0b0c0d0e0f
  27 .Lpoly:
  28         .octa 0xc2000000000000000000000000000001
  29 .Ltwo_one:
  30         .octa 0x00000001000000000000000000000001
  31
  32 #define DATA    %xmm0
  33 #define SHASH   %xmm1
  34 #define T1      %xmm2
  35 #define T2      %xmm3
  36 #define T3      %xmm4
  37 #define BSWAP   %xmm5
  38 #define IN1     %xmm6
  39
  40 .text
  41
  42 /*
  43  * __clmul_gf128mul_ble:        internal ABI
  44  * input:
  45  *      DATA:                   operand1
  46  *      SHASH:                  operand2, hash_key << 1 mod poly
  47  * output:
  48  *      DATA:                   operand1 * operand2 mod poly
  49  * changed:
  50  *      T1
  51  *      T2
  52  *      T3
  53  */
  54 __clmul_gf128mul_ble:
  55         movaps DATA, T1
  56         pshufd $0b01001110, DATA, T2
  57         pshufd $0b01001110, SHASH, T3
  58         pxor DATA, T2
  59         pxor SHASH, T3
  60
  61         PCLMULQDQ 0x00 SHASH DATA       # DATA = a0 * b0
  62         PCLMULQDQ 0x11 SHASH T1         # T1 = a1 * b1
  63         PCLMULQDQ 0x00 T3 T2            # T2 = (a1 + a0) * (b1 + b0)
  64         pxor DATA, T2
  65         pxor T1, T2                     # T2 = a0 * b1 + a1 * b0
  66
  67         movaps T2, T3
  68         pslldq $8, T3
  69         psrldq $8, T2
  70         pxor T3, DATA
  71         pxor T2, T1                     # <T1:DATA> is result of
  72                                         # carry-less multiplication
  73
  74         # first phase of the reduction
  75         movaps DATA, T3
  76         psllq $1, T3
  77         pxor DATA, T3
  78         psllq $5, T3
  79         pxor DATA, T3
  80         psllq $57, T3
  81         movaps T3, T2
  82         pslldq $8, T2
  83         psrldq $8, T3
  84         pxor T2, DATA
  85         pxor T3, T1
  86
  87         # second phase of the reduction
  88         movaps DATA, T2
  89         psrlq $5, T2
  90         pxor DATA, T2
  91         psrlq $1, T2
  92         pxor DATA, T2
  93         psrlq $1, T2
  94         pxor T2, T1
  95         pxor T1, DATA
  96         ret
  97
  98 /* void clmul_ghash_mul(char *dst, const be128 *shash) */
  99 ENTRY(clmul_ghash_mul)
 100         movups (%rdi), DATA
 101         movups (%rsi), SHASH
 102         movaps .Lbswap_mask, BSWAP
 103         PSHUFB_XMM BSWAP DATA
 104         call __clmul_gf128mul_ble
 105         PSHUFB_XMM BSWAP DATA
 106         movups DATA, (%rdi)
 107         ret
 108
 109 /*
 110  * void clmul_ghash_update(char *dst, const char *src, unsigned int srclen,
 111  *                         const be128 *shash);
 112  */
 113 ENTRY(clmul_ghash_update)
 114         cmp $16, %rdx
 115         jb .Lupdate_just_ret    # check length
 116         movaps .Lbswap_mask, BSWAP
 117         movups (%rdi), DATA
 118         movups (%rcx), SHASH
 119         PSHUFB_XMM BSWAP DATA
 120 .align 4
 121 .Lupdate_loop:
 122         movups (%rsi), IN1
 123         PSHUFB_XMM BSWAP IN1
 124         pxor IN1, DATA
 125         call __clmul_gf128mul_ble
 126         sub $16, %rdx
 127         add $16, %rsi
 128         cmp $16, %rdx
 129         jge .Lupdate_loop
 130         PSHUFB_XMM BSWAP DATA
 131         movups DATA, (%rdi)
 132 .Lupdate_just_ret:
 133         ret
 134
 135 /*
 136  * void clmul_ghash_setkey(be128 *shash, const u8 *key);
 137  *
 138  * Calculate hash_key << 1 mod poly
 139  */
 140 ENTRY(clmul_ghash_setkey)
 141         movaps .Lbswap_mask, BSWAP
 142         movups (%rsi), %xmm0
 143         PSHUFB_XMM BSWAP %xmm0
 144         movaps %xmm0, %xmm1
 145         psllq $1, %xmm0
 146         psrlq $63, %xmm1
 147         movaps %xmm1, %xmm2
 148         pslldq $8, %xmm1
 149         psrldq $8, %xmm2
 150         por %xmm1, %xmm0
 151         # reduction
 152         pshufd $0b00100100, %xmm2, %xmm1
 153         pcmpeqd .Ltwo_one, %xmm1
 154         pand .Lpoly, %xmm1
 155         pxor %xmm1, %xmm0
 156         movups %xmm0, (%rdi)
 157         ret