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/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
/*
 * NH - ε-almost-universal hash function, x86_64 SSE2 accelerated
 *
 * Copyright 2018 Google LLC
 *
 * Author: Eric Biggers <ebiggers@google.com>
 */
 
#include <linux/linkage.h>
 
#define        PASS0_SUMS    %xmm0
#define        PASS1_SUMS    %xmm1
#define        PASS2_SUMS    %xmm2
#define        PASS3_SUMS    %xmm3
#define        K0        %xmm4
#define        K1        %xmm5
#define        K2        %xmm6
#define        K3        %xmm7
#define        T0        %xmm8
#define        T1        %xmm9
#define        T2        %xmm10
#define        T3        %xmm11
#define        T4        %xmm12
#define        T5        %xmm13
#define        T6        %xmm14
#define        T7        %xmm15
#define        KEY        %rdi
#define        MESSAGE        %rsi
#define        MESSAGE_LEN    %rdx
#define        HASH        %rcx
 
.macro _nh_stride    k0, k1, k2, k3, offset
 
   // Load next message stride
   movdqu        \offset(MESSAGE), T1
 
   // Load next key stride
   movdqu        \offset(KEY), \k3
 
   // Add message words to key words
   movdqa        T1, T2
   movdqa        T1, T3
   paddd        T1, \k0    // reuse k0 to avoid a move
   paddd        \k1, T1
   paddd        \k2, T2
   paddd        \k3, T3
 
   // Multiply 32x32 => 64 and accumulate
   pshufd        $0x10, \k0, T4
   pshufd        $0x32, \k0, \k0
   pshufd        $0x10, T1, T5
   pshufd        $0x32, T1, T1
   pshufd        $0x10, T2, T6
   pshufd        $0x32, T2, T2
   pshufd        $0x10, T3, T7
   pshufd        $0x32, T3, T3
   pmuludq        T4, \k0
   pmuludq        T5, T1
   pmuludq        T6, T2
   pmuludq        T7, T3
   paddq        \k0, PASS0_SUMS
   paddq        T1, PASS1_SUMS
   paddq        T2, PASS2_SUMS
   paddq        T3, PASS3_SUMS
.endm
 
/*
 * void nh_sse2(const u32 *key, const u8 *message, size_t message_len,
 *        u8 hash[NH_HASH_BYTES])
 *
 * It's guaranteed that message_len % 16 == 0.
 */
SYM_FUNC_START(nh_sse2)
 
   movdqu        0x00(KEY), K0
   movdqu        0x10(KEY), K1
   movdqu        0x20(KEY), K2
   add        $0x30, KEY
   pxor        PASS0_SUMS, PASS0_SUMS
   pxor        PASS1_SUMS, PASS1_SUMS
   pxor        PASS2_SUMS, PASS2_SUMS
   pxor        PASS3_SUMS, PASS3_SUMS
 
   sub        $0x40, MESSAGE_LEN
   jl        .Lloop4_done
.Lloop4:
   _nh_stride    K0, K1, K2, K3, 0x00
   _nh_stride    K1, K2, K3, K0, 0x10
   _nh_stride    K2, K3, K0, K1, 0x20
   _nh_stride    K3, K0, K1, K2, 0x30
   add        $0x40, KEY
   add        $0x40, MESSAGE
   sub        $0x40, MESSAGE_LEN
   jge        .Lloop4
 
.Lloop4_done:
   and        $0x3f, MESSAGE_LEN
   jz        .Ldone
   _nh_stride    K0, K1, K2, K3, 0x00
 
   sub        $0x10, MESSAGE_LEN
   jz        .Ldone
   _nh_stride    K1, K2, K3, K0, 0x10
 
   sub        $0x10, MESSAGE_LEN
   jz        .Ldone
   _nh_stride    K2, K3, K0, K1, 0x20
 
.Ldone:
   // Sum the accumulators for each pass, then store the sums to 'hash'
   movdqa        PASS0_SUMS, T0
   movdqa        PASS2_SUMS, T1
   punpcklqdq    PASS1_SUMS, T0        // => (PASS0_SUM_A PASS1_SUM_A)
   punpcklqdq    PASS3_SUMS, T1        // => (PASS2_SUM_A PASS3_SUM_A)
   punpckhqdq    PASS1_SUMS, PASS0_SUMS    // => (PASS0_SUM_B PASS1_SUM_B)
   punpckhqdq    PASS3_SUMS, PASS2_SUMS    // => (PASS2_SUM_B PASS3_SUM_B)
   paddq        PASS0_SUMS, T0
   paddq        PASS2_SUMS, T1
   movdqu        T0, 0x00(HASH)
   movdqu        T1, 0x10(HASH)
   RET
SYM_FUNC_END(nh_sse2)