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#!/usr/bin/env perl
# SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
 
# This code is taken from the OpenSSL project but the author (Andy Polyakov)
# has relicensed it under the GPLv2. Therefore this program is free software;
# you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General
# Public License version 2 as published by the Free Software Foundation.
#
# The original headers, including the original license headers, are
# included below for completeness.
 
# ====================================================================
# Written by Andy Polyakov <appro@openssl.org> for the OpenSSL
# project. The module is, however, dual licensed under OpenSSL and
# CRYPTOGAMS licenses depending on where you obtain it. For further
# details see https://www.openssl.org/~appro/cryptogams/.
# ====================================================================
#
# GHASH for for PowerISA v2.07.
#
# July 2014
#
# Accurate performance measurements are problematic, because it's
# always virtualized setup with possibly throttled processor.
# Relative comparison is therefore more informative. This initial
# version is ~2.1x slower than hardware-assisted AES-128-CTR, ~12x
# faster than "4-bit" integer-only compiler-generated 64-bit code.
# "Initial version" means that there is room for futher improvement.
 
$flavour=shift;
$output =shift;
 
if ($flavour =~ /64/) {
   $SIZE_T=8;
   $LRSAVE=2*$SIZE_T;
   $STU="stdu";
   $POP="ld";
   $PUSH="std";
} elsif ($flavour =~ /32/) {
   $SIZE_T=4;
   $LRSAVE=$SIZE_T;
   $STU="stwu";
   $POP="lwz";
   $PUSH="stw";
} else { die "nonsense $flavour"; }
 
$0 =~ m/(.*[\/\\])[^\/\\]+$/; $dir=$1;
( $xlate="${dir}ppc-xlate.pl" and -f $xlate ) or
( $xlate="${dir}../../perlasm/ppc-xlate.pl" and -f $xlate) or
die "can't locate ppc-xlate.pl";
 
open STDOUT,"| $^X $xlate $flavour $output" || die "can't call $xlate: $!";
 
my ($Xip,$Htbl,$inp,$len)=map("r$_",(3..6));    # argument block
 
my ($Xl,$Xm,$Xh,$IN)=map("v$_",(0..3));
my ($zero,$t0,$t1,$t2,$xC2,$H,$Hh,$Hl,$lemask)=map("v$_",(4..12));
my $vrsave="r12";
 
$code=<<___;
.machine    "any"
 
.text
 
.globl    .gcm_init_p8
   lis        r0,0xfff0
   li        r8,0x10
   mfspr        $vrsave,256
   li        r9,0x20
   mtspr        256,r0
   li        r10,0x30
   lvx_u        $H,0,r4            # load H
   le?xor        r7,r7,r7
   le?addi        r7,r7,0x8        # need a vperm start with 08
   le?lvsr        5,0,r7
   le?vspltisb    6,0x0f
   le?vxor        5,5,6            # set a b-endian mask
   le?vperm    $H,$H,$H,5
 
   vspltisb    $xC2,-16        # 0xf0
   vspltisb    $t0,1            # one
   vaddubm        $xC2,$xC2,$xC2        # 0xe0
   vxor        $zero,$zero,$zero
   vor        $xC2,$xC2,$t0        # 0xe1
   vsldoi        $xC2,$xC2,$zero,15    # 0xe1...
   vsldoi        $t1,$zero,$t0,1        # ...1
   vaddubm        $xC2,$xC2,$xC2        # 0xc2...
   vspltisb    $t2,7
   vor        $xC2,$xC2,$t1        # 0xc2....01
   vspltb        $t1,$H,0        # most significant byte
   vsl        $H,$H,$t0        # H<<=1
   vsrab        $t1,$t1,$t2        # broadcast carry bit
   vand        $t1,$t1,$xC2
   vxor        $H,$H,$t1        # twisted H
 
   vsldoi        $H,$H,$H,8        # twist even more ...
   vsldoi        $xC2,$zero,$xC2,8    # 0xc2.0
   vsldoi        $Hl,$zero,$H,8        # ... and split
   vsldoi        $Hh,$H,$zero,8
 
   stvx_u        $xC2,0,r3        # save pre-computed table
   stvx_u        $Hl,r8,r3
   stvx_u        $H, r9,r3
   stvx_u        $Hh,r10,r3
 
   mtspr        256,$vrsave
   blr
   .long        0
   .byte        0,12,0x14,0,0,0,2,0
   .long        0
.size    .gcm_init_p8,.-.gcm_init_p8
 
.globl    .gcm_gmult_p8
   lis        r0,0xfff8
   li        r8,0x10
   mfspr        $vrsave,256
   li        r9,0x20
   mtspr        256,r0
   li        r10,0x30
   lvx_u        $IN,0,$Xip        # load Xi
 
   lvx_u        $Hl,r8,$Htbl        # load pre-computed table
    le?lvsl    $lemask,r0,r0
   lvx_u        $H, r9,$Htbl
    le?vspltisb    $t0,0x07
   lvx_u        $Hh,r10,$Htbl
    le?vxor    $lemask,$lemask,$t0
   lvx_u        $xC2,0,$Htbl
    le?vperm    $IN,$IN,$IN,$lemask
   vxor        $zero,$zero,$zero
 
   vpmsumd        $Xl,$IN,$Hl        # H.lo·Xi.lo
   vpmsumd        $Xm,$IN,$H        # H.hi·Xi.lo+H.lo·Xi.hi
   vpmsumd        $Xh,$IN,$Hh        # H.hi·Xi.hi
 
   vpmsumd        $t2,$Xl,$xC2        # 1st phase
 
   vsldoi        $t0,$Xm,$zero,8
   vsldoi        $t1,$zero,$Xm,8
   vxor        $Xl,$Xl,$t0
   vxor        $Xh,$Xh,$t1
 
   vsldoi        $Xl,$Xl,$Xl,8
   vxor        $Xl,$Xl,$t2
 
   vsldoi        $t1,$Xl,$Xl,8        # 2nd phase
   vpmsumd        $Xl,$Xl,$xC2
   vxor        $t1,$t1,$Xh
   vxor        $Xl,$Xl,$t1
 
   le?vperm    $Xl,$Xl,$Xl,$lemask
   stvx_u        $Xl,0,$Xip        # write out Xi
 
   mtspr        256,$vrsave
   blr
   .long        0
   .byte        0,12,0x14,0,0,0,2,0
   .long        0
.size    .gcm_gmult_p8,.-.gcm_gmult_p8
 
.globl    .gcm_ghash_p8
   lis        r0,0xfff8
   li        r8,0x10
   mfspr        $vrsave,256
   li        r9,0x20
   mtspr        256,r0
   li        r10,0x30
   lvx_u        $Xl,0,$Xip        # load Xi
 
   lvx_u        $Hl,r8,$Htbl        # load pre-computed table
    le?lvsl    $lemask,r0,r0
   lvx_u        $H, r9,$Htbl
    le?vspltisb    $t0,0x07
   lvx_u        $Hh,r10,$Htbl
    le?vxor    $lemask,$lemask,$t0
   lvx_u        $xC2,0,$Htbl
    le?vperm    $Xl,$Xl,$Xl,$lemask
   vxor        $zero,$zero,$zero
 
   lvx_u        $IN,0,$inp
   addi        $inp,$inp,16
   subi        $len,$len,16
    le?vperm    $IN,$IN,$IN,$lemask
   vxor        $IN,$IN,$Xl
   b        Loop
 
.align    5
Loop:
    subic        $len,$len,16
   vpmsumd        $Xl,$IN,$Hl        # H.lo·Xi.lo
    subfe.        r0,r0,r0        # borrow?-1:0
   vpmsumd        $Xm,$IN,$H        # H.hi·Xi.lo+H.lo·Xi.hi
    and        r0,r0,$len
   vpmsumd        $Xh,$IN,$Hh        # H.hi·Xi.hi
    add        $inp,$inp,r0
 
   vpmsumd        $t2,$Xl,$xC2        # 1st phase
 
   vsldoi        $t0,$Xm,$zero,8
   vsldoi        $t1,$zero,$Xm,8
   vxor        $Xl,$Xl,$t0
   vxor        $Xh,$Xh,$t1
 
   vsldoi        $Xl,$Xl,$Xl,8
   vxor        $Xl,$Xl,$t2
    lvx_u        $IN,0,$inp
    addi        $inp,$inp,16
 
   vsldoi        $t1,$Xl,$Xl,8        # 2nd phase
   vpmsumd        $Xl,$Xl,$xC2
    le?vperm    $IN,$IN,$IN,$lemask
   vxor        $t1,$t1,$Xh
   vxor        $IN,$IN,$t1
   vxor        $IN,$IN,$Xl
   beq        Loop            # did $len-=16 borrow?
 
   vxor        $Xl,$Xl,$t1
   le?vperm    $Xl,$Xl,$Xl,$lemask
   stvx_u        $Xl,0,$Xip        # write out Xi
 
   mtspr        256,$vrsave
   blr
   .long        0
   .byte        0,12,0x14,0,0,0,4,0
   .long        0
.size    .gcm_ghash_p8,.-.gcm_ghash_p8
 
.asciz  "GHASH for PowerISA 2.07, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
.align  2
___
 
foreach (split("\n",$code)) {
   if ($flavour =~ /le$/o) {    # little-endian
       s/le\?//o        or
       s/be\?/#be#/o;
   } else {
       s/le\?/#le#/o    or
       s/be\?//o;
   }
   print $_,"\n";
}
 
close STDOUT; # enforce flush