GNU Linux-libre 4.14.266-gnu1
[releases.git] / arch / x86 / crypto / sha512-avx2-asm.S
1 ########################################################################
2 # Implement fast SHA-512 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 #     David Cote <david.m.cote@intel.com>
10 #     Tim Chen <tim.c.chen@linux.intel.com>
11 #
12 # This software is available to you under a choice of one of two
13 # licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
14 # General Public License (GPL) Version 2, available from the file
15 # COPYING in the main directory of this source tree, or the
16 # OpenIB.org BSD license below:
17 #
18 #     Redistribution and use in source and binary forms, with or
19 #     without modification, are permitted provided that the following
20 #     conditions are met:
21 #
22 #      - Redistributions of source code must retain the above
23 #        copyright notice, this list of conditions and the following
24 #        disclaimer.
25 #
26 #      - Redistributions in binary form must reproduce the above
27 #        copyright notice, this list of conditions and the following
28 #        disclaimer in the documentation and/or other materials
29 #        provided with the distribution.
30 #
31 # THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
32 # EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
33 # MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
34 # NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
35 # BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
36 # ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
37 # CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
38 # SOFTWARE.
39 #
40 ########################################################################
41 #
42 # This code is described in an Intel White-Paper:
43 # "Fast SHA-512 Implementations on Intel Architecture Processors"
44 #
45 # To find it, surf to http://www.intel.com/p/en_US/embedded
46 # and search for that title.
47 #
48 ########################################################################
49 # This code schedules 1 blocks at a time, with 4 lanes per block
50 ########################################################################
51
52 #ifdef CONFIG_AS_AVX2
53 #include <linux/linkage.h>
54
55 .text
56
57 # Virtual Registers
58 Y_0 = %ymm4
59 Y_1 = %ymm5
60 Y_2 = %ymm6
61 Y_3 = %ymm7
62
63 YTMP0 = %ymm0
64 YTMP1 = %ymm1
65 YTMP2 = %ymm2
66 YTMP3 = %ymm3
67 YTMP4 = %ymm8
68 XFER  = YTMP0
69
70 BYTE_FLIP_MASK  = %ymm9
71
72 # 1st arg is %rdi, which is saved to the stack and accessed later via %r12
73 CTX1        = %rdi
74 CTX2        = %r12
75 # 2nd arg
76 INP         = %rsi
77 # 3rd arg
78 NUM_BLKS    = %rdx
79
80 c           = %rcx
81 d           = %r8
82 e           = %rdx
83 y3          = %rsi
84
85 TBL   = %rdi # clobbers CTX1
86
87 a     = %rax
88 b     = %rbx
89
90 f     = %r9
91 g     = %r10
92 h     = %r11
93 old_h = %r11
94
95 T1    = %r12 # clobbers CTX2
96 y0    = %r13
97 y1    = %r14
98 y2    = %r15
99
100 # Local variables (stack frame)
101 XFER_SIZE = 4*8
102 SRND_SIZE = 1*8
103 INP_SIZE = 1*8
104 INPEND_SIZE = 1*8
105 CTX_SIZE = 1*8
106 RSPSAVE_SIZE = 1*8
107 GPRSAVE_SIZE = 5*8
108
109 frame_XFER = 0
110 frame_SRND = frame_XFER + XFER_SIZE
111 frame_INP = frame_SRND + SRND_SIZE
112 frame_INPEND = frame_INP + INP_SIZE
113 frame_CTX = frame_INPEND + INPEND_SIZE
114 frame_RSPSAVE = frame_CTX + CTX_SIZE
115 frame_GPRSAVE = frame_RSPSAVE + RSPSAVE_SIZE
116 frame_size = frame_GPRSAVE + GPRSAVE_SIZE
117
118 ## assume buffers not aligned
119 #define VMOVDQ vmovdqu
120
121 # addm [mem], reg
122 # Add reg to mem using reg-mem add and store
123 .macro addm p1 p2
124         add     \p1, \p2
125         mov     \p2, \p1
126 .endm
127
128
129 # COPY_YMM_AND_BSWAP ymm, [mem], byte_flip_mask
130 # Load ymm with mem and byte swap each dword
131 .macro COPY_YMM_AND_BSWAP p1 p2 p3
132         VMOVDQ \p2, \p1
133         vpshufb \p3, \p1, \p1
134 .endm
135 # rotate_Ys
136 # Rotate values of symbols Y0...Y3
137 .macro rotate_Ys
138         Y_ = Y_0
139         Y_0 = Y_1
140         Y_1 = Y_2
141         Y_2 = Y_3
142         Y_3 = Y_
143 .endm
144
145 # RotateState
146 .macro RotateState
147         # Rotate symbols a..h right
148         old_h  = h
149         TMP_   = h
150         h      = g
151         g      = f
152         f      = e
153         e      = d
154         d      = c
155         c      = b
156         b      = a
157         a      = TMP_
158 .endm
159
160 # macro MY_VPALIGNR     YDST, YSRC1, YSRC2, RVAL
161 # YDST = {YSRC1, YSRC2} >> RVAL*8
162 .macro MY_VPALIGNR YDST YSRC1 YSRC2 RVAL
163         vperm2f128      $0x3, \YSRC2, \YSRC1, \YDST     # YDST = {YS1_LO, YS2_HI}
164         vpalignr        $\RVAL, \YSRC2, \YDST, \YDST    # YDST = {YDS1, YS2} >> RVAL*8
165 .endm
166
167 .macro FOUR_ROUNDS_AND_SCHED
168 ################################### RND N + 0 #########################################
169
170         # Extract w[t-7]
171         MY_VPALIGNR     YTMP0, Y_3, Y_2, 8              # YTMP0 = W[-7]
172         # Calculate w[t-16] + w[t-7]
173         vpaddq          Y_0, YTMP0, YTMP0               # YTMP0 = W[-7] + W[-16]
174         # Extract w[t-15]
175         MY_VPALIGNR     YTMP1, Y_1, Y_0, 8              # YTMP1 = W[-15]
176
177         # Calculate sigma0
178
179         # Calculate w[t-15] ror 1
180         vpsrlq          $1, YTMP1, YTMP2
181         vpsllq          $(64-1), YTMP1, YTMP3
182         vpor            YTMP2, YTMP3, YTMP3             # YTMP3 = W[-15] ror 1
183         # Calculate w[t-15] shr 7
184         vpsrlq          $7, YTMP1, YTMP4                # YTMP4 = W[-15] >> 7
185
186         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
187         rorx    $41, e, y0      # y0 = e >> 41                          # S1A
188         rorx    $18, e, y1      # y1 = e >> 18                          # S1B
189         add     frame_XFER(%rsp),h              # h = k + w + h         # --
190         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
191         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
192         rorx    $34, a, T1      # T1 = a >> 34                          # S0B
193
194         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18)                # S1
195         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
196         rorx    $14, e, y1      # y1 = (e >> 14)                        # S1
197
198         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
199         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18) ^ (e>>14)      # S1
200         rorx    $39, a, y1      # y1 = a >> 39                          # S0A
201         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
202
203         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
204         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34)                # S0
205         rorx    $28, a, T1      # T1 = (a >> 28)                        # S0
206
207         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
208         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34) ^ (a>>28)      # S0
209         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
210         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
211
212         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
213         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
214         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
215
216         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
217
218         add     y2, h           # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
219         add     y3, h           # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
220
221         RotateState
222
223 ################################### RND N + 1 #########################################
224
225         # Calculate w[t-15] ror 8
226         vpsrlq          $8, YTMP1, YTMP2
227         vpsllq          $(64-8), YTMP1, YTMP1
228         vpor            YTMP2, YTMP1, YTMP1             # YTMP1 = W[-15] ror 8
229         # XOR the three components
230         vpxor           YTMP4, YTMP3, YTMP3             # YTMP3 = W[-15] ror 1 ^ W[-15] >> 7
231         vpxor           YTMP1, YTMP3, YTMP1             # YTMP1 = s0
232
233
234         # Add three components, w[t-16], w[t-7] and sigma0
235         vpaddq          YTMP1, YTMP0, YTMP0             # YTMP0 = W[-16] + W[-7] + s0
236         # Move to appropriate lanes for calculating w[16] and w[17]
237         vperm2f128      $0x0, YTMP0, YTMP0, Y_0         # Y_0 = W[-16] + W[-7] + s0 {BABA}
238         # Move to appropriate lanes for calculating w[18] and w[19]
239         vpand           MASK_YMM_LO(%rip), YTMP0, YTMP0 # YTMP0 = W[-16] + W[-7] + s0 {DC00}
240
241         # Calculate w[16] and w[17] in both 128 bit lanes
242
243         # Calculate sigma1 for w[16] and w[17] on both 128 bit lanes
244         vperm2f128      $0x11, Y_3, Y_3, YTMP2          # YTMP2 = W[-2] {BABA}
245         vpsrlq          $6, YTMP2, YTMP4                # YTMP4 = W[-2] >> 6 {BABA}
246
247
248         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
249         rorx    $41, e, y0      # y0 = e >> 41                          # S1A
250         rorx    $18, e, y1      # y1 = e >> 18                          # S1B
251         add     1*8+frame_XFER(%rsp), h         # h = k + w + h         # --
252         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
253
254
255         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
256         rorx    $34, a, T1      # T1 = a >> 34                          # S0B
257         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18)                # S1
258         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
259
260
261         rorx    $14, e, y1      # y1 = (e >> 14)                        # S1
262         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18) ^ (e>>14)      # S1
263         rorx    $39, a, y1      # y1 = a >> 39                          # S0A
264         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
265         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
266
267         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
268         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34)                # S0
269
270         rorx    $28, a, T1      # T1 = (a >> 28)                        # S0
271         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
272
273         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34) ^ (a>>28)      # S0
274         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
275         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
276         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
277
278         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
279         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
280
281         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
282         add     y2, h           # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
283         add     y3, h           # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
284
285         RotateState
286
287
288 ################################### RND N + 2 #########################################
289
290         vpsrlq          $19, YTMP2, YTMP3               # YTMP3 = W[-2] >> 19 {BABA}
291         vpsllq          $(64-19), YTMP2, YTMP1          # YTMP1 = W[-2] << 19 {BABA}
292         vpor            YTMP1, YTMP3, YTMP3             # YTMP3 = W[-2] ror 19 {BABA}
293         vpxor           YTMP3, YTMP4, YTMP4             # YTMP4 = W[-2] ror 19 ^ W[-2] >> 6 {BABA}
294         vpsrlq          $61, YTMP2, YTMP3               # YTMP3 = W[-2] >> 61 {BABA}
295         vpsllq          $(64-61), YTMP2, YTMP1          # YTMP1 = W[-2] << 61 {BABA}
296         vpor            YTMP1, YTMP3, YTMP3             # YTMP3 = W[-2] ror 61 {BABA}
297         vpxor           YTMP3, YTMP4, YTMP4             # YTMP4 = s1 = (W[-2] ror 19) ^
298                                                         #  (W[-2] ror 61) ^ (W[-2] >> 6) {BABA}
299
300         # Add sigma1 to the other compunents to get w[16] and w[17]
301         vpaddq          YTMP4, Y_0, Y_0                 # Y_0 = {W[1], W[0], W[1], W[0]}
302
303         # Calculate sigma1 for w[18] and w[19] for upper 128 bit lane
304         vpsrlq          $6, Y_0, YTMP4                  # YTMP4 = W[-2] >> 6 {DC--}
305
306         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
307         rorx    $41, e, y0      # y0 = e >> 41                          # S1A
308         add     2*8+frame_XFER(%rsp), h         # h = k + w + h         # --
309
310         rorx    $18, e, y1      # y1 = e >> 18                          # S1B
311         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
312         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
313         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
314
315         rorx    $34, a, T1      # T1 = a >> 34                          # S0B
316         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18)                # S1
317         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
318
319         rorx    $14, e, y1      # y1 = (e >> 14)                        # S1
320         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
321         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
322
323         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18) ^ (e>>14)      # S1
324         rorx    $39, a, y1      # y1 = a >> 39                          # S0A
325         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
326
327         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34)                # S0
328         rorx    $28, a, T1      # T1 = (a >> 28)                        # S0
329
330         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34) ^ (a>>28)      # S0
331         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
332         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
333         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
334
335         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
336         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
337         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
338         add     y2, h           # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
339
340         add     y3, h           # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
341
342         RotateState
343
344 ################################### RND N + 3 #########################################
345
346         vpsrlq          $19, Y_0, YTMP3                 # YTMP3 = W[-2] >> 19 {DC--}
347         vpsllq          $(64-19), Y_0, YTMP1            # YTMP1 = W[-2] << 19 {DC--}
348         vpor            YTMP1, YTMP3, YTMP3             # YTMP3 = W[-2] ror 19 {DC--}
349         vpxor           YTMP3, YTMP4, YTMP4             # YTMP4 = W[-2] ror 19 ^ W[-2] >> 6 {DC--}
350         vpsrlq          $61, Y_0, YTMP3                 # YTMP3 = W[-2] >> 61 {DC--}
351         vpsllq          $(64-61), Y_0, YTMP1            # YTMP1 = W[-2] << 61 {DC--}
352         vpor            YTMP1, YTMP3, YTMP3             # YTMP3 = W[-2] ror 61 {DC--}
353         vpxor           YTMP3, YTMP4, YTMP4             # YTMP4 = s1 = (W[-2] ror 19) ^
354                                                         #  (W[-2] ror 61) ^ (W[-2] >> 6) {DC--}
355
356         # Add the sigma0 + w[t-7] + w[t-16] for w[18] and w[19]
357         # to newly calculated sigma1 to get w[18] and w[19]
358         vpaddq          YTMP4, YTMP0, YTMP2             # YTMP2 = {W[3], W[2], --, --}
359
360         # Form w[19, w[18], w17], w[16]
361         vpblendd                $0xF0, YTMP2, Y_0, Y_0          # Y_0 = {W[3], W[2], W[1], W[0]}
362
363         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
364         rorx    $41, e, y0      # y0 = e >> 41                          # S1A
365         rorx    $18, e, y1      # y1 = e >> 18                          # S1B
366         add     3*8+frame_XFER(%rsp), h         # h = k + w + h         # --
367         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
368
369
370         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
371         rorx    $34, a, T1      # T1 = a >> 34                          # S0B
372         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18)                # S1
373         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
374
375
376         rorx    $14, e, y1      # y1 = (e >> 14)                        # S1
377         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
378         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
379         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
380
381         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18) ^ (e>>14)      # S1
382         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
383
384         rorx    $39, a, y1      # y1 = a >> 39                          # S0A
385         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
386
387         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34)                # S0
388         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
389
390         rorx    $28, a, T1      # T1 = (a >> 28)                        # S0
391
392         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34) ^ (a>>28)      # S0
393         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
394         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
395         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
396
397         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
398         add     y2, h           # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
399         add     y3, h           # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
400
401         RotateState
402
403         rotate_Ys
404 .endm
405
406 .macro DO_4ROUNDS
407
408 ################################### RND N + 0 #########################################
409
410         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
411         rorx    $41, e, y0      # y0 = e >> 41                          # S1A
412         rorx    $18, e, y1      # y1 = e >> 18                          # S1B
413         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
414
415         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18)                # S1
416         rorx    $14, e, y1      # y1 = (e >> 14)                        # S1
417         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
418
419         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18) ^ (e>>14)      # S1
420         rorx    $34, a, T1      # T1 = a >> 34                          # S0B
421         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
422         rorx    $39, a, y1      # y1 = a >> 39                          # S0A
423         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
424
425         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34)                # S0
426         rorx    $28, a, T1      # T1 = (a >> 28)                        # S0
427         add     frame_XFER(%rsp), h             # h = k + w + h         # --
428         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
429
430         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34) ^ (a>>28)      # S0
431         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
432         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
433         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
434         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
435
436         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
437         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
438         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
439
440         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
441
442         RotateState
443
444 ################################### RND N + 1 #########################################
445
446         add     y2, old_h       # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
447         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
448         rorx    $41, e, y0      # y0 = e >> 41                          # S1A
449         rorx    $18, e, y1      # y1 = e >> 18                          # S1B
450         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
451
452         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18)                # S1
453         rorx    $14, e, y1      # y1 = (e >> 14)                        # S1
454         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
455         add     y3, old_h       # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
456
457         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18) ^ (e>>14)      # S1
458         rorx    $34, a, T1      # T1 = a >> 34                          # S0B
459         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
460         rorx    $39, a, y1      # y1 = a >> 39                          # S0A
461         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
462
463         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34)                # S0
464         rorx    $28, a, T1      # T1 = (a >> 28)                        # S0
465         add     8*1+frame_XFER(%rsp), h         # h = k + w + h         # --
466         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
467
468         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34) ^ (a>>28)      # S0
469         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
470         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
471         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
472         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
473
474         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
475         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
476         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
477
478         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
479
480         RotateState
481
482 ################################### RND N + 2 #########################################
483
484         add     y2, old_h       # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
485         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
486         rorx    $41, e, y0      # y0 = e >> 41                          # S1A
487         rorx    $18, e, y1      # y1 = e >> 18                          # S1B
488         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
489
490         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18)                # S1
491         rorx    $14, e, y1      # y1 = (e >> 14)                        # S1
492         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
493         add     y3, old_h       # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
494
495         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18) ^ (e>>14)      # S1
496         rorx    $34, a, T1      # T1 = a >> 34                          # S0B
497         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
498         rorx    $39, a, y1      # y1 = a >> 39                          # S0A
499         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
500
501         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34)                # S0
502         rorx    $28, a, T1      # T1 = (a >> 28)                        # S0
503         add     8*2+frame_XFER(%rsp), h         # h = k + w + h         # --
504         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
505
506         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34) ^ (a>>28)      # S0
507         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
508         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
509         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
510         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
511
512         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
513         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
514         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
515
516         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
517
518         RotateState
519
520 ################################### RND N + 3 #########################################
521
522         add     y2, old_h       # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
523         mov     f, y2           # y2 = f                                # CH
524         rorx    $41, e, y0      # y0 = e >> 41                          # S1A
525         rorx    $18, e, y1      # y1 = e >> 18                          # S1B
526         xor     g, y2           # y2 = f^g                              # CH
527
528         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18)                # S1
529         rorx    $14, e, y1      # y1 = (e >> 14)                        # S1
530         and     e, y2           # y2 = (f^g)&e                          # CH
531         add     y3, old_h       # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
532
533         xor     y1, y0          # y0 = (e>>41) ^ (e>>18) ^ (e>>14)      # S1
534         rorx    $34, a, T1      # T1 = a >> 34                          # S0B
535         xor     g, y2           # y2 = CH = ((f^g)&e)^g                 # CH
536         rorx    $39, a, y1      # y1 = a >> 39                          # S0A
537         mov     a, y3           # y3 = a                                # MAJA
538
539         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34)                # S0
540         rorx    $28, a, T1      # T1 = (a >> 28)                        # S0
541         add     8*3+frame_XFER(%rsp), h         # h = k + w + h         # --
542         or      c, y3           # y3 = a|c                              # MAJA
543
544         xor     T1, y1          # y1 = (a>>39) ^ (a>>34) ^ (a>>28)      # S0
545         mov     a, T1           # T1 = a                                # MAJB
546         and     b, y3           # y3 = (a|c)&b                          # MAJA
547         and     c, T1           # T1 = a&c                              # MAJB
548         add     y0, y2          # y2 = S1 + CH                          # --
549
550
551         add     h, d            # d = k + w + h + d                     # --
552         or      T1, y3          # y3 = MAJ = (a|c)&b)|(a&c)             # MAJ
553         add     y1, h           # h = k + w + h + S0                    # --
554
555         add     y2, d           # d = k + w + h + d + S1 + CH = d + t1  # --
556
557         add     y2, h           # h = k + w + h + S0 + S1 + CH = t1 + S0# --
558
559         add     y3, h           # h = t1 + S0 + MAJ                     # --
560
561         RotateState
562
563 .endm
564
565 ########################################################################
566 # void sha512_transform_rorx(void* D, const void* M, uint64_t L)#
567 # Purpose: Updates the SHA512 digest stored at D with the message stored in M.
568 # The size of the message pointed to by M must be an integer multiple of SHA512
569 #   message blocks.
570 # L is the message length in SHA512 blocks
571 ########################################################################
572 ENTRY(sha512_transform_rorx)
573         # Allocate Stack Space
574         mov     %rsp, %rax
575         sub     $frame_size, %rsp
576         and     $~(0x20 - 1), %rsp
577         mov     %rax, frame_RSPSAVE(%rsp)
578
579         # Save GPRs
580         mov     %rbx, 8*0+frame_GPRSAVE(%rsp)
581         mov     %r12, 8*1+frame_GPRSAVE(%rsp)
582         mov     %r13, 8*2+frame_GPRSAVE(%rsp)
583         mov     %r14, 8*3+frame_GPRSAVE(%rsp)
584         mov     %r15, 8*4+frame_GPRSAVE(%rsp)
585
586         shl     $7, NUM_BLKS    # convert to bytes
587         jz      done_hash
588         add     INP, NUM_BLKS   # pointer to end of data
589         mov     NUM_BLKS, frame_INPEND(%rsp)
590
591         ## load initial digest
592         mov     8*0(CTX1), a
593         mov     8*1(CTX1), b
594         mov     8*2(CTX1), c
595         mov     8*3(CTX1), d
596         mov     8*4(CTX1), e
597         mov     8*5(CTX1), f
598         mov     8*6(CTX1), g
599         mov     8*7(CTX1), h
600
601         # save %rdi (CTX) before it gets clobbered
602         mov     %rdi, frame_CTX(%rsp)
603
604         vmovdqa PSHUFFLE_BYTE_FLIP_MASK(%rip), BYTE_FLIP_MASK
605
606 loop0:
607         lea     K512(%rip), TBL
608
609         ## byte swap first 16 dwords
610         COPY_YMM_AND_BSWAP      Y_0, (INP), BYTE_FLIP_MASK
611         COPY_YMM_AND_BSWAP      Y_1, 1*32(INP), BYTE_FLIP_MASK
612         COPY_YMM_AND_BSWAP      Y_2, 2*32(INP), BYTE_FLIP_MASK
613         COPY_YMM_AND_BSWAP      Y_3, 3*32(INP), BYTE_FLIP_MASK
614
615         mov     INP, frame_INP(%rsp)
616
617         ## schedule 64 input dwords, by doing 12 rounds of 4 each
618         movq    $4, frame_SRND(%rsp)
619
620 .align 16
621 loop1:
622         vpaddq  (TBL), Y_0, XFER
623         vmovdqa XFER, frame_XFER(%rsp)
624         FOUR_ROUNDS_AND_SCHED
625
626         vpaddq  1*32(TBL), Y_0, XFER
627         vmovdqa XFER, frame_XFER(%rsp)
628         FOUR_ROUNDS_AND_SCHED
629
630         vpaddq  2*32(TBL), Y_0, XFER
631         vmovdqa XFER, frame_XFER(%rsp)
632         FOUR_ROUNDS_AND_SCHED
633
634         vpaddq  3*32(TBL), Y_0, XFER
635         vmovdqa XFER, frame_XFER(%rsp)
636         add     $(4*32), TBL
637         FOUR_ROUNDS_AND_SCHED
638
639         subq    $1, frame_SRND(%rsp)
640         jne     loop1
641
642         movq    $2, frame_SRND(%rsp)
643 loop2:
644         vpaddq  (TBL), Y_0, XFER
645         vmovdqa XFER, frame_XFER(%rsp)
646         DO_4ROUNDS
647         vpaddq  1*32(TBL), Y_1, XFER
648         vmovdqa XFER, frame_XFER(%rsp)
649         add     $(2*32), TBL
650         DO_4ROUNDS
651
652         vmovdqa Y_2, Y_0
653         vmovdqa Y_3, Y_1
654
655         subq    $1, frame_SRND(%rsp)
656         jne     loop2
657
658         mov     frame_CTX(%rsp), CTX2
659         addm    8*0(CTX2), a
660         addm    8*1(CTX2), b
661         addm    8*2(CTX2), c
662         addm    8*3(CTX2), d
663         addm    8*4(CTX2), e
664         addm    8*5(CTX2), f
665         addm    8*6(CTX2), g
666         addm    8*7(CTX2), h
667
668         mov     frame_INP(%rsp), INP
669         add     $128, INP
670         cmp     frame_INPEND(%rsp), INP
671         jne     loop0
672
673 done_hash:
674
675 # Restore GPRs
676         mov     8*0+frame_GPRSAVE(%rsp), %rbx
677         mov     8*1+frame_GPRSAVE(%rsp), %r12
678         mov     8*2+frame_GPRSAVE(%rsp), %r13
679         mov     8*3+frame_GPRSAVE(%rsp), %r14
680         mov     8*4+frame_GPRSAVE(%rsp), %r15
681
682         # Restore Stack Pointer
683         mov     frame_RSPSAVE(%rsp), %rsp
684         ret
685 ENDPROC(sha512_transform_rorx)
686
687 ########################################################################
688 ### Binary Data
689
690
691 # Mergeable 640-byte rodata section. This allows linker to merge the table
692 # with other, exactly the same 640-byte fragment of another rodata section
693 # (if such section exists).
694 .section        .rodata.cst640.K512, "aM", @progbits, 640
695 .align 64
696 # K[t] used in SHA512 hashing
697 K512:
698         .quad   0x428a2f98d728ae22,0x7137449123ef65cd
699         .quad   0xb5c0fbcfec4d3b2f,0xe9b5dba58189dbbc
700         .quad   0x3956c25bf348b538,0x59f111f1b605d019
701         .quad   0x923f82a4af194f9b,0xab1c5ed5da6d8118
702         .quad   0xd807aa98a3030242,0x12835b0145706fbe
703         .quad   0x243185be4ee4b28c,0x550c7dc3d5ffb4e2
704         .quad   0x72be5d74f27b896f,0x80deb1fe3b1696b1
705         .quad   0x9bdc06a725c71235,0xc19bf174cf692694
706         .quad   0xe49b69c19ef14ad2,0xefbe4786384f25e3
707         .quad   0x0fc19dc68b8cd5b5,0x240ca1cc77ac9c65
708         .quad   0x2de92c6f592b0275,0x4a7484aa6ea6e483
709         .quad   0x5cb0a9dcbd41fbd4,0x76f988da831153b5
710         .quad   0x983e5152ee66dfab,0xa831c66d2db43210
711         .quad   0xb00327c898fb213f,0xbf597fc7beef0ee4
712         .quad   0xc6e00bf33da88fc2,0xd5a79147930aa725
713         .quad   0x06ca6351e003826f,0x142929670a0e6e70
714         .quad   0x27b70a8546d22ffc,0x2e1b21385c26c926
715         .quad   0x4d2c6dfc5ac42aed,0x53380d139d95b3df
716         .quad   0x650a73548baf63de,0x766a0abb3c77b2a8
717         .quad   0x81c2c92e47edaee6,0x92722c851482353b
718         .quad   0xa2bfe8a14cf10364,0xa81a664bbc423001
719         .quad   0xc24b8b70d0f89791,0xc76c51a30654be30
720         .quad   0xd192e819d6ef5218,0xd69906245565a910
721         .quad   0xf40e35855771202a,0x106aa07032bbd1b8
722         .quad   0x19a4c116b8d2d0c8,0x1e376c085141ab53
723         .quad   0x2748774cdf8eeb99,0x34b0bcb5e19b48a8
724         .quad   0x391c0cb3c5c95a63,0x4ed8aa4ae3418acb
725         .quad   0x5b9cca4f7763e373,0x682e6ff3d6b2b8a3
726         .quad   0x748f82ee5defb2fc,0x78a5636f43172f60
727         .quad   0x84c87814a1f0ab72,0x8cc702081a6439ec
728         .quad   0x90befffa23631e28,0xa4506cebde82bde9
729         .quad   0xbef9a3f7b2c67915,0xc67178f2e372532b
730         .quad   0xca273eceea26619c,0xd186b8c721c0c207
731         .quad   0xeada7dd6cde0eb1e,0xf57d4f7fee6ed178
732         .quad   0x06f067aa72176fba,0x0a637dc5a2c898a6
733         .quad   0x113f9804bef90dae,0x1b710b35131c471b
734         .quad   0x28db77f523047d84,0x32caab7b40c72493
735         .quad   0x3c9ebe0a15c9bebc,0x431d67c49c100d4c
736         .quad   0x4cc5d4becb3e42b6,0x597f299cfc657e2a
737         .quad   0x5fcb6fab3ad6faec,0x6c44198c4a475817
738
739 .section        .rodata.cst32.PSHUFFLE_BYTE_FLIP_MASK, "aM", @progbits, 32
740 .align 32
741 # Mask for byte-swapping a couple of qwords in an XMM register using (v)pshufb.
742 PSHUFFLE_BYTE_FLIP_MASK:
743         .octa 0x08090a0b0c0d0e0f0001020304050607
744         .octa 0x18191a1b1c1d1e1f1011121314151617
745
746 .section        .rodata.cst32.MASK_YMM_LO, "aM", @progbits, 32
747 .align 32
748 MASK_YMM_LO:
749         .octa 0x00000000000000000000000000000000
750         .octa 0xFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF
751
752 #endif