hc
2024-03-22 a0752693d998599af469473b8dc239ef973a012f
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
1001
1002
1003
1004
1005
1006
1007
1008
1009
1010
1011
1012
1013
1014
1015
1016
1017
1018
1019
#! /usr/bin/env perl
# Copyright 2014-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
#
# Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
# this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
# in the file LICENSE in the source distribution or at
# https://www.openssl.org/source/license.html
 
#
# ====================================================================
# 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 http://www.openssl.org/~appro/cryptogams/.
# ====================================================================
#
# This module implements support for ARMv8 AES instructions. The
# module is endian-agnostic in sense that it supports both big- and
# little-endian cases. As does it support both 32- and 64-bit modes
# of operation. Latter is achieved by limiting amount of utilized
# registers to 16, which implies additional NEON load and integer
# instructions. This has no effect on mighty Apple A7, where results
# are literally equal to the theoretical estimates based on AES
# instruction latencies and issue rates. On Cortex-A53, an in-order
# execution core, this costs up to 10-15%, which is partially
# compensated by implementing dedicated code path for 128-bit
# CBC encrypt case. On Cortex-A57 parallelizable mode performance
# seems to be limited by sheer amount of NEON instructions...
#
# Performance in cycles per byte processed with 128-bit key:
#
#        CBC enc        CBC dec        CTR
# Apple A7    2.39        1.20        1.20
# Cortex-A53    1.32        1.29        1.46
# Cortex-A57(*)    1.95        0.85        0.93
# Denver    1.96        0.86        0.80
# Mongoose    1.33        1.20        1.20
# Kryo        1.26        0.94        1.00
#
# (*)    original 3.64/1.34/1.32 results were for r0p0 revision
#    and are still same even for updated module;
 
$flavour = shift;
$output  = shift;
 
$0 =~ m/(.*[\/\\])[^\/\\]+$/; $dir=$1;
( $xlate="${dir}arm-xlate.pl" and -f $xlate ) or
( $xlate="${dir}../../perlasm/arm-xlate.pl" and -f $xlate) or
die "can't locate arm-xlate.pl";
 
open OUT,"| \"$^X\" $xlate $flavour $output";
*STDOUT=*OUT;
 
$prefix="aes_v8";
 
$code=<<___;
#include "arm_arch.h"
 
#if __ARM_MAX_ARCH__>=7
.text
___
$code.=".arch    armv8-a+crypto\n"            if ($flavour =~ /64/);
$code.=<<___                        if ($flavour !~ /64/);
.arch    armv7-a    // don't confuse not-so-latest binutils with argv8 :-)
.fpu    neon
.code    32
#undef    __thumb2__
___
 
# Assembler mnemonics are an eclectic mix of 32- and 64-bit syntax,
# NEON is mostly 32-bit mnemonics, integer - mostly 64. Goal is to
# maintain both 32- and 64-bit codes within single module and
# transliterate common code to either flavour with regex vodoo.
#
{{{
my ($inp,$bits,$out,$ptr,$rounds)=("x0","w1","x2","x3","w12");
my ($zero,$rcon,$mask,$in0,$in1,$tmp,$key)=
   $flavour=~/64/? map("q$_",(0..6)) : map("q$_",(0..3,8..10));
 
 
$code.=<<___;
.align    5
.Lrcon:
.long    0x01,0x01,0x01,0x01
.long    0x0c0f0e0d,0x0c0f0e0d,0x0c0f0e0d,0x0c0f0e0d    // rotate-n-splat
.long    0x1b,0x1b,0x1b,0x1b
 
.globl    ${prefix}_set_encrypt_key
.type    ${prefix}_set_encrypt_key,%function
.align    5
${prefix}_set_encrypt_key:
.Lenc_key:
___
$code.=<<___    if ($flavour =~ /64/);
   stp    x29,x30,[sp,#-16]!
   add    x29,sp,#0
___
$code.=<<___;
   mov    $ptr,#-1
   cmp    $inp,#0
   b.eq    .Lenc_key_abort
   cmp    $out,#0
   b.eq    .Lenc_key_abort
   mov    $ptr,#-2
   cmp    $bits,#128
   b.lt    .Lenc_key_abort
   cmp    $bits,#256
   b.gt    .Lenc_key_abort
   tst    $bits,#0x3f
   b.ne    .Lenc_key_abort
 
   adr    $ptr,.Lrcon
   cmp    $bits,#192
 
   veor    $zero,$zero,$zero
   vld1.8    {$in0},[$inp],#16
   mov    $bits,#8        // reuse $bits
   vld1.32    {$rcon,$mask},[$ptr],#32
 
   b.lt    .Loop128
   b.eq    .L192
   b    .L256
 
.align    4
.Loop128:
   vtbl.8    $key,{$in0},$mask
   vext.8    $tmp,$zero,$in0,#12
   vst1.32    {$in0},[$out],#16
   aese    $key,$zero
   subs    $bits,$bits,#1
 
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
    veor    $key,$key,$rcon
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vshl.u8    $rcon,$rcon,#1
   veor    $in0,$in0,$key
   b.ne    .Loop128
 
   vld1.32    {$rcon},[$ptr]
 
   vtbl.8    $key,{$in0},$mask
   vext.8    $tmp,$zero,$in0,#12
   vst1.32    {$in0},[$out],#16
   aese    $key,$zero
 
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
    veor    $key,$key,$rcon
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vshl.u8    $rcon,$rcon,#1
   veor    $in0,$in0,$key
 
   vtbl.8    $key,{$in0},$mask
   vext.8    $tmp,$zero,$in0,#12
   vst1.32    {$in0},[$out],#16
   aese    $key,$zero
 
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
    veor    $key,$key,$rcon
   veor    $in0,$in0,$tmp
   veor    $in0,$in0,$key
   vst1.32    {$in0},[$out]
   add    $out,$out,#0x50
 
   mov    $rounds,#10
   b    .Ldone
 
.align    4
.L192:
   vld1.8    {$in1},[$inp],#8
   vmov.i8    $key,#8            // borrow $key
   vst1.32    {$in0},[$out],#16
   vsub.i8    $mask,$mask,$key    // adjust the mask
 
.Loop192:
   vtbl.8    $key,{$in1},$mask
   vext.8    $tmp,$zero,$in0,#12
#ifdef __ARMEB__
   vst1.32    {$in1},[$out],#16
   sub    $out,$out,#8
#else
   vst1.32    {$in1},[$out],#8
#endif
   aese    $key,$zero
   subs    $bits,$bits,#1
 
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
   veor    $in0,$in0,$tmp
 
   vdup.32    $tmp,${in0}[3]
   veor    $tmp,$tmp,$in1
    veor    $key,$key,$rcon
   vext.8    $in1,$zero,$in1,#12
   vshl.u8    $rcon,$rcon,#1
   veor    $in1,$in1,$tmp
   veor    $in0,$in0,$key
   veor    $in1,$in1,$key
   vst1.32    {$in0},[$out],#16
   b.ne    .Loop192
 
   mov    $rounds,#12
   add    $out,$out,#0x20
   b    .Ldone
 
.align    4
.L256:
   vld1.8    {$in1},[$inp]
   mov    $bits,#7
   mov    $rounds,#14
   vst1.32    {$in0},[$out],#16
 
.Loop256:
   vtbl.8    $key,{$in1},$mask
   vext.8    $tmp,$zero,$in0,#12
   vst1.32    {$in1},[$out],#16
   aese    $key,$zero
   subs    $bits,$bits,#1
 
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
    veor    $key,$key,$rcon
   veor    $in0,$in0,$tmp
   vshl.u8    $rcon,$rcon,#1
   veor    $in0,$in0,$key
   vst1.32    {$in0},[$out],#16
   b.eq    .Ldone
 
   vdup.32    $key,${in0}[3]        // just splat
   vext.8    $tmp,$zero,$in1,#12
   aese    $key,$zero
 
   veor    $in1,$in1,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
   veor    $in1,$in1,$tmp
   vext.8    $tmp,$zero,$tmp,#12
   veor    $in1,$in1,$tmp
 
   veor    $in1,$in1,$key
   b    .Loop256
 
.Ldone:
   str    $rounds,[$out]
   mov    $ptr,#0
 
.Lenc_key_abort:
   mov    x0,$ptr            // return value
   `"ldr    x29,[sp],#16"        if ($flavour =~ /64/)`
   ret
.size    ${prefix}_set_encrypt_key,.-${prefix}_set_encrypt_key
 
.globl    ${prefix}_set_decrypt_key
.type    ${prefix}_set_decrypt_key,%function
.align    5
${prefix}_set_decrypt_key:
___
$code.=<<___    if ($flavour =~ /64/);
   .inst    0xd503233f        // paciasp
   stp    x29,x30,[sp,#-16]!
   add    x29,sp,#0
___
$code.=<<___    if ($flavour !~ /64/);
   stmdb    sp!,{r4,lr}
___
$code.=<<___;
   bl    .Lenc_key
 
   cmp    x0,#0
   b.ne    .Ldec_key_abort
 
   sub    $out,$out,#240        // restore original $out
   mov    x4,#-16
   add    $inp,$out,x12,lsl#4    // end of key schedule
 
   vld1.32    {v0.16b},[$out]
   vld1.32    {v1.16b},[$inp]
   vst1.32    {v0.16b},[$inp],x4
   vst1.32    {v1.16b},[$out],#16
 
.Loop_imc:
   vld1.32    {v0.16b},[$out]
   vld1.32    {v1.16b},[$inp]
   aesimc    v0.16b,v0.16b
   aesimc    v1.16b,v1.16b
   vst1.32    {v0.16b},[$inp],x4
   vst1.32    {v1.16b},[$out],#16
   cmp    $inp,$out
   b.hi    .Loop_imc
 
   vld1.32    {v0.16b},[$out]
   aesimc    v0.16b,v0.16b
   vst1.32    {v0.16b},[$inp]
 
   eor    x0,x0,x0        // return value
.Ldec_key_abort:
___
$code.=<<___    if ($flavour !~ /64/);
   ldmia    sp!,{r4,pc}
___
$code.=<<___    if ($flavour =~ /64/);
   ldp    x29,x30,[sp],#16
   .inst    0xd50323bf        // autiasp
   ret
___
$code.=<<___;
.size    ${prefix}_set_decrypt_key,.-${prefix}_set_decrypt_key
___
}}}
{{{
sub gen_block () {
my $dir = shift;
my ($e,$mc) = $dir eq "en" ? ("e","mc") : ("d","imc");
my ($inp,$out,$key)=map("x$_",(0..2));
my $rounds="w3";
my ($rndkey0,$rndkey1,$inout)=map("q$_",(0..3));
 
$code.=<<___;
.globl    ${prefix}_${dir}crypt
.type    ${prefix}_${dir}crypt,%function
.align    5
${prefix}_${dir}crypt:
   ldr    $rounds,[$key,#240]
   vld1.32    {$rndkey0},[$key],#16
   vld1.8    {$inout},[$inp]
   sub    $rounds,$rounds,#2
   vld1.32    {$rndkey1},[$key],#16
 
.Loop_${dir}c:
   aes$e    $inout,$rndkey0
   aes$mc    $inout,$inout
   vld1.32    {$rndkey0},[$key],#16
   subs    $rounds,$rounds,#2
   aes$e    $inout,$rndkey1
   aes$mc    $inout,$inout
   vld1.32    {$rndkey1},[$key],#16
   b.gt    .Loop_${dir}c
 
   aes$e    $inout,$rndkey0
   aes$mc    $inout,$inout
   vld1.32    {$rndkey0},[$key]
   aes$e    $inout,$rndkey1
   veor    $inout,$inout,$rndkey0
 
   vst1.8    {$inout},[$out]
   ret
.size    ${prefix}_${dir}crypt,.-${prefix}_${dir}crypt
___
}
&gen_block("en");
&gen_block("de");
}}}
{{{
my ($inp,$out,$len,$key,$ivp)=map("x$_",(0..4)); my $enc="w5";
my ($rounds,$cnt,$key_,$step,$step1)=($enc,"w6","x7","x8","x12");
my ($dat0,$dat1,$in0,$in1,$tmp0,$tmp1,$ivec,$rndlast)=map("q$_",(0..7));
 
my ($dat,$tmp,$rndzero_n_last)=($dat0,$tmp0,$tmp1);
my ($key4,$key5,$key6,$key7)=("x6","x12","x14",$key);
 
### q8-q15    preloaded key schedule
 
$code.=<<___;
.globl    ${prefix}_cbc_encrypt
.type    ${prefix}_cbc_encrypt,%function
.align    5
${prefix}_cbc_encrypt:
___
$code.=<<___    if ($flavour =~ /64/);
   stp    x29,x30,[sp,#-16]!
   add    x29,sp,#0
___
$code.=<<___    if ($flavour !~ /64/);
   mov    ip,sp
   stmdb    sp!,{r4-r8,lr}
   vstmdb    sp!,{d8-d15}            @ ABI specification says so
   ldmia    ip,{r4-r5}        @ load remaining args
___
$code.=<<___;
   subs    $len,$len,#16
   mov    $step,#16
   b.lo    .Lcbc_abort
   cclr    $step,eq
 
   cmp    $enc,#0            // en- or decrypting?
   ldr    $rounds,[$key,#240]
   and    $len,$len,#-16
   vld1.8    {$ivec},[$ivp]
   vld1.8    {$dat},[$inp],$step
 
   vld1.32    {q8-q9},[$key]        // load key schedule...
   sub    $rounds,$rounds,#6
   add    $key_,$key,x5,lsl#4    // pointer to last 7 round keys
   sub    $rounds,$rounds,#2
   vld1.32    {q10-q11},[$key_],#32
   vld1.32    {q12-q13},[$key_],#32
   vld1.32    {q14-q15},[$key_],#32
   vld1.32    {$rndlast},[$key_]
 
   add    $key_,$key,#32
   mov    $cnt,$rounds
   b.eq    .Lcbc_dec
 
   cmp    $rounds,#2
   veor    $dat,$dat,$ivec
   veor    $rndzero_n_last,q8,$rndlast
   b.eq    .Lcbc_enc128
 
   vld1.32    {$in0-$in1},[$key_]
   add    $key_,$key,#16
   add    $key4,$key,#16*4
   add    $key5,$key,#16*5
   aese    $dat,q8
   aesmc    $dat,$dat
   add    $key6,$key,#16*6
   add    $key7,$key,#16*7
   b    .Lenter_cbc_enc
 
.align    4
.Loop_cbc_enc:
   aese    $dat,q8
   aesmc    $dat,$dat
    vst1.8    {$ivec},[$out],#16
.Lenter_cbc_enc:
   aese    $dat,q9
   aesmc    $dat,$dat
   aese    $dat,$in0
   aesmc    $dat,$dat
   vld1.32    {q8},[$key4]
   cmp    $rounds,#4
   aese    $dat,$in1
   aesmc    $dat,$dat
   vld1.32    {q9},[$key5]
   b.eq    .Lcbc_enc192
 
   aese    $dat,q8
   aesmc    $dat,$dat
   vld1.32    {q8},[$key6]
   aese    $dat,q9
   aesmc    $dat,$dat
   vld1.32    {q9},[$key7]
   nop
 
.Lcbc_enc192:
   aese    $dat,q8
   aesmc    $dat,$dat
    subs    $len,$len,#16
   aese    $dat,q9
   aesmc    $dat,$dat
    cclr    $step,eq
   aese    $dat,q10
   aesmc    $dat,$dat
   aese    $dat,q11
   aesmc    $dat,$dat
    vld1.8    {q8},[$inp],$step
   aese    $dat,q12
   aesmc    $dat,$dat
    veor    q8,q8,$rndzero_n_last
   aese    $dat,q13
   aesmc    $dat,$dat
    vld1.32 {q9},[$key_]        // re-pre-load rndkey[1]
   aese    $dat,q14
   aesmc    $dat,$dat
   aese    $dat,q15
   veor    $ivec,$dat,$rndlast
   b.hs    .Loop_cbc_enc
 
   vst1.8    {$ivec},[$out],#16
   b    .Lcbc_done
 
.align    5
.Lcbc_enc128:
   vld1.32    {$in0-$in1},[$key_]
   aese    $dat,q8
   aesmc    $dat,$dat
   b    .Lenter_cbc_enc128
.Loop_cbc_enc128:
   aese    $dat,q8
   aesmc    $dat,$dat
    vst1.8    {$ivec},[$out],#16
.Lenter_cbc_enc128:
   aese    $dat,q9
   aesmc    $dat,$dat
    subs    $len,$len,#16
   aese    $dat,$in0
   aesmc    $dat,$dat
    cclr    $step,eq
   aese    $dat,$in1
   aesmc    $dat,$dat
   aese    $dat,q10
   aesmc    $dat,$dat
   aese    $dat,q11
   aesmc    $dat,$dat
    vld1.8    {q8},[$inp],$step
   aese    $dat,q12
   aesmc    $dat,$dat
   aese    $dat,q13
   aesmc    $dat,$dat
   aese    $dat,q14
   aesmc    $dat,$dat
    veor    q8,q8,$rndzero_n_last
   aese    $dat,q15
   veor    $ivec,$dat,$rndlast
   b.hs    .Loop_cbc_enc128
 
   vst1.8    {$ivec},[$out],#16
   b    .Lcbc_done
___
{
my ($dat2,$in2,$tmp2)=map("q$_",(10,11,9));
$code.=<<___;
.align    5
.Lcbc_dec:
   vld1.8    {$dat2},[$inp],#16
   subs    $len,$len,#32        // bias
   add    $cnt,$rounds,#2
   vorr    $in1,$dat,$dat
   vorr    $dat1,$dat,$dat
   vorr    $in2,$dat2,$dat2
   b.lo    .Lcbc_dec_tail
 
   vorr    $dat1,$dat2,$dat2
   vld1.8    {$dat2},[$inp],#16
   vorr    $in0,$dat,$dat
   vorr    $in1,$dat1,$dat1
   vorr    $in2,$dat2,$dat2
 
.Loop3x_cbc_dec:
   aesd    $dat0,q8
   aesimc    $dat0,$dat0
   aesd    $dat1,q8
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q8
   aesimc    $dat2,$dat2
   vld1.32    {q8},[$key_],#16
   subs    $cnt,$cnt,#2
   aesd    $dat0,q9
   aesimc    $dat0,$dat0
   aesd    $dat1,q9
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q9
   aesimc    $dat2,$dat2
   vld1.32    {q9},[$key_],#16
   b.gt    .Loop3x_cbc_dec
 
   aesd    $dat0,q8
   aesimc    $dat0,$dat0
   aesd    $dat1,q8
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q8
   aesimc    $dat2,$dat2
    veor    $tmp0,$ivec,$rndlast
    subs    $len,$len,#0x30
    veor    $tmp1,$in0,$rndlast
    mov.lo    x6,$len            // x6, $cnt, is zero at this point
   aesd    $dat0,q9
   aesimc    $dat0,$dat0
   aesd    $dat1,q9
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q9
   aesimc    $dat2,$dat2
    veor    $tmp2,$in1,$rndlast
    add    $inp,$inp,x6        // $inp is adjusted in such way that
                   // at exit from the loop $dat1-$dat2
                   // are loaded with last "words"
    vorr    $ivec,$in2,$in2
    mov    $key_,$key
   aesd    $dat0,q12
   aesimc    $dat0,$dat0
   aesd    $dat1,q12
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q12
   aesimc    $dat2,$dat2
    vld1.8    {$in0},[$inp],#16
   aesd    $dat0,q13
   aesimc    $dat0,$dat0
   aesd    $dat1,q13
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q13
   aesimc    $dat2,$dat2
    vld1.8    {$in1},[$inp],#16
   aesd    $dat0,q14
   aesimc    $dat0,$dat0
   aesd    $dat1,q14
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q14
   aesimc    $dat2,$dat2
    vld1.8    {$in2},[$inp],#16
   aesd    $dat0,q15
   aesd    $dat1,q15
   aesd    $dat2,q15
    vld1.32 {q8},[$key_],#16    // re-pre-load rndkey[0]
    add    $cnt,$rounds,#2
   veor    $tmp0,$tmp0,$dat0
   veor    $tmp1,$tmp1,$dat1
   veor    $dat2,$dat2,$tmp2
    vld1.32 {q9},[$key_],#16    // re-pre-load rndkey[1]
   vst1.8    {$tmp0},[$out],#16
    vorr    $dat0,$in0,$in0
   vst1.8    {$tmp1},[$out],#16
    vorr    $dat1,$in1,$in1
   vst1.8    {$dat2},[$out],#16
    vorr    $dat2,$in2,$in2
   b.hs    .Loop3x_cbc_dec
 
   cmn    $len,#0x30
   b.eq    .Lcbc_done
   nop
 
.Lcbc_dec_tail:
   aesd    $dat1,q8
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q8
   aesimc    $dat2,$dat2
   vld1.32    {q8},[$key_],#16
   subs    $cnt,$cnt,#2
   aesd    $dat1,q9
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q9
   aesimc    $dat2,$dat2
   vld1.32    {q9},[$key_],#16
   b.gt    .Lcbc_dec_tail
 
   aesd    $dat1,q8
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q8
   aesimc    $dat2,$dat2
   aesd    $dat1,q9
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q9
   aesimc    $dat2,$dat2
   aesd    $dat1,q12
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q12
   aesimc    $dat2,$dat2
    cmn    $len,#0x20
   aesd    $dat1,q13
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q13
   aesimc    $dat2,$dat2
    veor    $tmp1,$ivec,$rndlast
   aesd    $dat1,q14
   aesimc    $dat1,$dat1
   aesd    $dat2,q14
   aesimc    $dat2,$dat2
    veor    $tmp2,$in1,$rndlast
   aesd    $dat1,q15
   aesd    $dat2,q15
   b.eq    .Lcbc_dec_one
   veor    $tmp1,$tmp1,$dat1
   veor    $tmp2,$tmp2,$dat2
    vorr    $ivec,$in2,$in2
   vst1.8    {$tmp1},[$out],#16
   vst1.8    {$tmp2},[$out],#16
   b    .Lcbc_done
 
.Lcbc_dec_one:
   veor    $tmp1,$tmp1,$dat2
    vorr    $ivec,$in2,$in2
   vst1.8    {$tmp1},[$out],#16
 
.Lcbc_done:
   vst1.8    {$ivec},[$ivp]
.Lcbc_abort:
___
}
$code.=<<___    if ($flavour !~ /64/);
   vldmia    sp!,{d8-d15}
   ldmia    sp!,{r4-r8,pc}
___
$code.=<<___    if ($flavour =~ /64/);
   ldr    x29,[sp],#16
   ret
___
$code.=<<___;
.size    ${prefix}_cbc_encrypt,.-${prefix}_cbc_encrypt
___
}}}
{{{
my ($inp,$out,$len,$key,$ivp)=map("x$_",(0..4));
my ($rounds,$cnt,$key_)=("w5","w6","x7");
my ($ctr,$tctr0,$tctr1,$tctr2)=map("w$_",(8..10,12));
my $step="x12";        # aliases with $tctr2
 
my ($dat0,$dat1,$in0,$in1,$tmp0,$tmp1,$ivec,$rndlast)=map("q$_",(0..7));
my ($dat2,$in2,$tmp2)=map("q$_",(10,11,9));
 
my ($dat,$tmp)=($dat0,$tmp0);
 
### q8-q15    preloaded key schedule
 
$code.=<<___;
.globl    ${prefix}_ctr32_encrypt_blocks
.type    ${prefix}_ctr32_encrypt_blocks,%function
.align    5
${prefix}_ctr32_encrypt_blocks:
___
$code.=<<___    if ($flavour =~ /64/);
   stp        x29,x30,[sp,#-16]!
   add        x29,sp,#0
___
$code.=<<___    if ($flavour !~ /64/);
   mov        ip,sp
   stmdb        sp!,{r4-r10,lr}
   vstmdb        sp!,{d8-d15}            @ ABI specification says so
   ldr        r4, [ip]        @ load remaining arg
___
$code.=<<___;
   ldr        $rounds,[$key,#240]
 
   ldr        $ctr, [$ivp, #12]
#ifdef __ARMEB__
   vld1.8        {$dat0},[$ivp]
#else
   vld1.32        {$dat0},[$ivp]
#endif
   vld1.32        {q8-q9},[$key]        // load key schedule...
   sub        $rounds,$rounds,#4
   mov        $step,#16
   cmp        $len,#2
   add        $key_,$key,x5,lsl#4    // pointer to last 5 round keys
   sub        $rounds,$rounds,#2
   vld1.32        {q12-q13},[$key_],#32
   vld1.32        {q14-q15},[$key_],#32
   vld1.32        {$rndlast},[$key_]
   add        $key_,$key,#32
   mov        $cnt,$rounds
   cclr        $step,lo
#ifndef __ARMEB__
   rev        $ctr, $ctr
#endif
   add        $tctr1, $ctr, #1
   vorr        $ivec,$dat0,$dat0
   rev        $tctr1, $tctr1
   vmov.32        ${ivec}[3],$tctr1
   add        $ctr, $ctr, #2
   vorr        $dat1,$ivec,$ivec
   b.ls        .Lctr32_tail
   rev        $tctr2, $ctr
   vmov.32        ${ivec}[3],$tctr2
   sub        $len,$len,#3        // bias
   vorr        $dat2,$ivec,$ivec
   b        .Loop3x_ctr32
 
.align    4
.Loop3x_ctr32:
   aese        $dat0,q8
   aesmc        $dat0,$dat0
   aese        $dat1,q8
   aesmc        $dat1,$dat1
   aese        $dat2,q8
   aesmc        $dat2,$dat2
   vld1.32        {q8},[$key_],#16
   subs        $cnt,$cnt,#2
   aese        $dat0,q9
   aesmc        $dat0,$dat0
   aese        $dat1,q9
   aesmc        $dat1,$dat1
   aese        $dat2,q9
   aesmc        $dat2,$dat2
   vld1.32        {q9},[$key_],#16
   b.gt        .Loop3x_ctr32
 
   aese        $dat0,q8
   aesmc        $tmp0,$dat0
   aese        $dat1,q8
   aesmc        $tmp1,$dat1
    vld1.8        {$in0},[$inp],#16
    add        $tctr0,$ctr,#1
   aese        $dat2,q8
   aesmc        $dat2,$dat2
    vld1.8        {$in1},[$inp],#16
    rev        $tctr0,$tctr0
   aese        $tmp0,q9
   aesmc        $tmp0,$tmp0
   aese        $tmp1,q9
   aesmc        $tmp1,$tmp1
    vld1.8        {$in2},[$inp],#16
    mov        $key_,$key
   aese        $dat2,q9
   aesmc        $tmp2,$dat2
   aese        $tmp0,q12
   aesmc        $tmp0,$tmp0
   aese        $tmp1,q12
   aesmc        $tmp1,$tmp1
    veor        $in0,$in0,$rndlast
    add        $tctr1,$ctr,#2
   aese        $tmp2,q12
   aesmc        $tmp2,$tmp2
    veor        $in1,$in1,$rndlast
    add        $ctr,$ctr,#3
   aese        $tmp0,q13
   aesmc        $tmp0,$tmp0
   aese        $tmp1,q13
   aesmc        $tmp1,$tmp1
    veor        $in2,$in2,$rndlast
    vmov.32    ${ivec}[3], $tctr0
   aese        $tmp2,q13
   aesmc        $tmp2,$tmp2
    vorr        $dat0,$ivec,$ivec
    rev        $tctr1,$tctr1
   aese        $tmp0,q14
   aesmc        $tmp0,$tmp0
    vmov.32    ${ivec}[3], $tctr1
    rev        $tctr2,$ctr
   aese        $tmp1,q14
   aesmc        $tmp1,$tmp1
    vorr        $dat1,$ivec,$ivec
    vmov.32    ${ivec}[3], $tctr2
   aese        $tmp2,q14
   aesmc        $tmp2,$tmp2
    vorr        $dat2,$ivec,$ivec
    subs        $len,$len,#3
   aese        $tmp0,q15
   aese        $tmp1,q15
   aese        $tmp2,q15
 
   veor        $in0,$in0,$tmp0
    vld1.32     {q8},[$key_],#16    // re-pre-load rndkey[0]
   vst1.8        {$in0},[$out],#16
   veor        $in1,$in1,$tmp1
    mov        $cnt,$rounds
   vst1.8        {$in1},[$out],#16
   veor        $in2,$in2,$tmp2
    vld1.32     {q9},[$key_],#16    // re-pre-load rndkey[1]
   vst1.8        {$in2},[$out],#16
   b.hs        .Loop3x_ctr32
 
   adds        $len,$len,#3
   b.eq        .Lctr32_done
   cmp        $len,#1
   mov        $step,#16
   cclr        $step,eq
 
.Lctr32_tail:
   aese        $dat0,q8
   aesmc        $dat0,$dat0
   aese        $dat1,q8
   aesmc        $dat1,$dat1
   vld1.32        {q8},[$key_],#16
   subs        $cnt,$cnt,#2
   aese        $dat0,q9
   aesmc        $dat0,$dat0
   aese        $dat1,q9
   aesmc        $dat1,$dat1
   vld1.32        {q9},[$key_],#16
   b.gt        .Lctr32_tail
 
   aese        $dat0,q8
   aesmc        $dat0,$dat0
   aese        $dat1,q8
   aesmc        $dat1,$dat1
   aese        $dat0,q9
   aesmc        $dat0,$dat0
   aese        $dat1,q9
   aesmc        $dat1,$dat1
    vld1.8        {$in0},[$inp],$step
   aese        $dat0,q12
   aesmc        $dat0,$dat0
   aese        $dat1,q12
   aesmc        $dat1,$dat1
    vld1.8        {$in1},[$inp]
   aese        $dat0,q13
   aesmc        $dat0,$dat0
   aese        $dat1,q13
   aesmc        $dat1,$dat1
    veor        $in0,$in0,$rndlast
   aese        $dat0,q14
   aesmc        $dat0,$dat0
   aese        $dat1,q14
   aesmc        $dat1,$dat1
    veor        $in1,$in1,$rndlast
   aese        $dat0,q15
   aese        $dat1,q15
 
   cmp        $len,#1
   veor        $in0,$in0,$dat0
   veor        $in1,$in1,$dat1
   vst1.8        {$in0},[$out],#16
   b.eq        .Lctr32_done
   vst1.8        {$in1},[$out]
 
.Lctr32_done:
___
$code.=<<___    if ($flavour !~ /64/);
   vldmia        sp!,{d8-d15}
   ldmia        sp!,{r4-r10,pc}
___
$code.=<<___    if ($flavour =~ /64/);
   ldr        x29,[sp],#16
   ret
___
$code.=<<___;
.size    ${prefix}_ctr32_encrypt_blocks,.-${prefix}_ctr32_encrypt_blocks
___
}}}
$code.=<<___;
#endif
___
########################################
if ($flavour =~ /64/) {            ######## 64-bit code
    my %opcode = (
   "aesd"    =>    0x4e285800,    "aese"    =>    0x4e284800,
   "aesimc"=>    0x4e287800,    "aesmc"    =>    0x4e286800    );
 
    local *unaes = sub {
   my ($mnemonic,$arg)=@_;
 
   $arg =~ m/[qv]([0-9]+)[^,]*,\s*[qv]([0-9]+)/o    &&
   sprintf ".inst\t0x%08x\t//%s %s",
           $opcode{$mnemonic}|$1|($2<<5),
           $mnemonic,$arg;
    };
 
    foreach(split("\n",$code)) {
   s/\`([^\`]*)\`/eval($1)/geo;
 
   s/\bq([0-9]+)\b/"v".($1<8?$1:$1+8).".16b"/geo;    # old->new registers
   s/@\s/\/\//o;            # old->new style commentary
 
   #s/[v]?(aes\w+)\s+([qv].*)/unaes($1,$2)/geo    or
   s/cclr\s+([wx])([^,]+),\s*([a-z]+)/csel    $1$2,$1zr,$1$2,$3/o    or
   s/mov\.([a-z]+)\s+([wx][0-9]+),\s*([wx][0-9]+)/csel    $2,$3,$2,$1/o    or
   s/vmov\.i8/movi/o    or    # fix up legacy mnemonics
   s/vext\.8/ext/o        or
   s/vrev32\.8/rev32/o    or
   s/vtst\.8/cmtst/o    or
   s/vshr/ushr/o        or
   s/^(\s+)v/$1/o        or    # strip off v prefix
   s/\bbx\s+lr\b/ret/o;
 
   # fix up remaining legacy suffixes
   s/\.[ui]?8//o;
   m/\],#8/o and s/\.16b/\.8b/go;
   s/\.[ui]?32//o and s/\.16b/\.4s/go;
   s/\.[ui]?64//o and s/\.16b/\.2d/go;
   s/\.[42]([sd])\[([0-3])\]/\.$1\[$2\]/o;
 
   print $_,"\n";
    }
} else {                ######## 32-bit code
    my %opcode = (
   "aesd"    =>    0xf3b00340,    "aese"    =>    0xf3b00300,
   "aesimc"=>    0xf3b003c0,    "aesmc"    =>    0xf3b00380    );
 
    local *unaes = sub {
   my ($mnemonic,$arg)=@_;
 
   if ($arg =~ m/[qv]([0-9]+)[^,]*,\s*[qv]([0-9]+)/o) {
       my $word = $opcode{$mnemonic}|(($1&7)<<13)|(($1&8)<<19)
                    |(($2&7)<<1) |(($2&8)<<2);
       # since ARMv7 instructions are always encoded little-endian.
       # correct solution is to use .inst directive, but older
       # assemblers don't implement it:-(
       sprintf ".byte\t0x%02x,0x%02x,0x%02x,0x%02x\t@ %s %s",
           $word&0xff,($word>>8)&0xff,
           ($word>>16)&0xff,($word>>24)&0xff,
           $mnemonic,$arg;
   }
    };
 
    sub unvtbl {
   my $arg=shift;
 
   $arg =~ m/q([0-9]+),\s*\{q([0-9]+)\},\s*q([0-9]+)/o &&
   sprintf    "vtbl.8    d%d,{q%d},d%d\n\t".
       "vtbl.8    d%d,{q%d},d%d", 2*$1,$2,2*$3, 2*$1+1,$2,2*$3+1;
    }
 
    sub unvdup32 {
   my $arg=shift;
 
   $arg =~ m/q([0-9]+),\s*q([0-9]+)\[([0-3])\]/o &&
   sprintf    "vdup.32    q%d,d%d[%d]",$1,2*$2+($3>>1),$3&1;
    }
 
    sub unvmov32 {
   my $arg=shift;
 
   $arg =~ m/q([0-9]+)\[([0-3])\],(.*)/o &&
   sprintf    "vmov.32    d%d[%d],%s",2*$1+($2>>1),$2&1,$3;
    }
 
    foreach(split("\n",$code)) {
   s/\`([^\`]*)\`/eval($1)/geo;
 
   s/\b[wx]([0-9]+)\b/r$1/go;        # new->old registers
   s/\bv([0-9])\.[12468]+[bsd]\b/q$1/go;    # new->old registers
   s/\/\/\s?/@ /o;                # new->old style commentary
 
   # fix up remaining new-style suffixes
   s/\{q([0-9]+)\},\s*\[(.+)\],#8/sprintf "{d%d},[$2]!",2*$1/eo    or
   s/\],#[0-9]+/]!/o;
 
   s/[v]?(aes\w+)\s+([qv].*)/unaes($1,$2)/geo    or
   s/cclr\s+([^,]+),\s*([a-z]+)/mov$2    $1,#0/o    or
   s/vtbl\.8\s+(.*)/unvtbl($1)/geo            or
   s/vdup\.32\s+(.*)/unvdup32($1)/geo        or
   s/vmov\.32\s+(.*)/unvmov32($1)/geo        or
   s/^(\s+)b\./$1b/o                or
   s/^(\s+)mov\./$1mov/o                or
   s/^(\s+)ret/$1bx\tlr/o;
 
   print $_,"\n";
    }
}
 
close STDOUT or die "error closing STDOUT: $!";