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
#! /usr/bin/env perl
# Copyright 2016-2020 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/.
# ====================================================================
 
# Poly1305 hash for MIPS64.
#
# May 2016
#
# Numbers are cycles per processed byte with poly1305_blocks alone.
#
#        IALU/gcc
# R1x000    5.64/+120%    (big-endian)
# Octeon II    3.80/+280%    (little-endian)
 
######################################################################
# There is a number of MIPS ABI in use, O32 and N32/64 are most
# widely used. Then there is a new contender: NUBI. It appears that if
# one picks the latter, it's possible to arrange code in ABI neutral
# manner. Therefore let's stick to NUBI register layout:
#
($zero,$at,$t0,$t1,$t2)=map("\$$_",(0..2,24,25));
($a0,$a1,$a2,$a3,$a4,$a5,$a6,$a7)=map("\$$_",(4..11));
($s0,$s1,$s2,$s3,$s4,$s5,$s6,$s7,$s8,$s9,$s10,$s11)=map("\$$_",(12..23));
($gp,$tp,$sp,$fp,$ra)=map("\$$_",(3,28..31));
#
# The return value is placed in $a0. Following coding rules facilitate
# interoperability:
#
# - never ever touch $tp, "thread pointer", former $gp [o32 can be
#   excluded from the rule, because it's specified volatile];
# - copy return value to $t0, former $v0 [or to $a0 if you're adapting
#   old code];
# - on O32 populate $a4-$a7 with 'lw $aN,4*N($sp)' if necessary;
#
# For reference here is register layout for N32/64 MIPS ABIs:
#
# ($zero,$at,$v0,$v1)=map("\$$_",(0..3));
# ($a0,$a1,$a2,$a3,$a4,$a5,$a6,$a7)=map("\$$_",(4..11));
# ($t0,$t1,$t2,$t3,$t8,$t9)=map("\$$_",(12..15,24,25));
# ($s0,$s1,$s2,$s3,$s4,$s5,$s6,$s7)=map("\$$_",(16..23));
# ($gp,$sp,$fp,$ra)=map("\$$_",(28..31));
#
# <appro@openssl.org>
#
######################################################################
 
$flavour = shift || "o32"; # supported flavours are o32,n32,64,nubi32,nubi64
 
die "MIPS64 only" unless ($flavour =~ /64|n32/i);
 
$v0 = ($flavour =~ /nubi/i) ? $a0 : $t0;
$SAVED_REGS_MASK = ($flavour =~ /nubi/i) ? "0x0003f000" : "0x00030000";
 
($ctx,$inp,$len,$padbit) = ($a0,$a1,$a2,$a3);
($in0,$in1,$tmp0,$tmp1,$tmp2,$tmp3,$tmp4) = ($a4,$a5,$a6,$a7,$at,$t0,$t1);
 
$code.=<<___;
#include "mips_arch.h"
 
#ifdef MIPSEB
# define MSB 0
# define LSB 7
#else
# define MSB 7
# define LSB 0
#endif
 
.text
.set    noat
.set    noreorder
 
.align    5
.globl    poly1305_init
.ent    poly1305_init
poly1305_init:
   .frame    $sp,0,$ra
   .set    reorder
 
   sd    $zero,0($ctx)
   sd    $zero,8($ctx)
   sd    $zero,16($ctx)
 
   beqz    $inp,.Lno_key
 
#if defined(_MIPS_ARCH_MIPS64R6)
   ld    $in0,0($inp)
   ld    $in1,8($inp)
#else
   ldl    $in0,0+MSB($inp)
   ldl    $in1,8+MSB($inp)
   ldr    $in0,0+LSB($inp)
   ldr    $in1,8+LSB($inp)
#endif
#ifdef    MIPSEB
# if defined(_MIPS_ARCH_MIPS64R2)
   dsbh    $in0,$in0        # byte swap
    dsbh    $in1,$in1
   dshd    $in0,$in0
    dshd    $in1,$in1
# else
   ori    $tmp0,$zero,0xFF
   dsll    $tmp2,$tmp0,32
   or    $tmp0,$tmp2        # 0x000000FF000000FF
 
   and    $tmp1,$in0,$tmp0    # byte swap
    and    $tmp3,$in1,$tmp0
   dsrl    $tmp2,$in0,24
    dsrl    $tmp4,$in1,24
   dsll    $tmp1,24
    dsll    $tmp3,24
   and    $tmp2,$tmp0
    and    $tmp4,$tmp0
   dsll    $tmp0,8            # 0x0000FF000000FF00
   or    $tmp1,$tmp2
    or    $tmp3,$tmp4
   and    $tmp2,$in0,$tmp0
    and    $tmp4,$in1,$tmp0
   dsrl    $in0,8
    dsrl    $in1,8
   dsll    $tmp2,8
    dsll    $tmp4,8
   and    $in0,$tmp0
    and    $in1,$tmp0
   or    $tmp1,$tmp2
    or    $tmp3,$tmp4
   or    $in0,$tmp1
    or    $in1,$tmp3
   dsrl    $tmp1,$in0,32
    dsrl    $tmp3,$in1,32
   dsll    $in0,32
    dsll    $in1,32
   or    $in0,$tmp1
    or    $in1,$tmp3
# endif
#endif
   li    $tmp0,1
   dsll    $tmp0,32
   daddiu    $tmp0,-63
   dsll    $tmp0,28
   daddiu    $tmp0,-1        # 0ffffffc0fffffff
 
   and    $in0,$tmp0
   daddiu    $tmp0,-3        # 0ffffffc0ffffffc
   and    $in1,$tmp0
 
   sd    $in0,24($ctx)
   dsrl    $tmp0,$in1,2
   sd    $in1,32($ctx)
   daddu    $tmp0,$in1        # s1 = r1 + (r1 >> 2)
   sd    $tmp0,40($ctx)
 
.Lno_key:
   li    $v0,0            # return 0
   jr    $ra
.end    poly1305_init
___
{
my ($h0,$h1,$h2,$r0,$r1,$s1,$d0,$d1,$d2) =
   ($s0,$s1,$s2,$s3,$s4,$s5,$in0,$in1,$t2);
 
$code.=<<___;
.align    5
.globl    poly1305_blocks
.ent    poly1305_blocks
poly1305_blocks:
   .set    noreorder
   dsrl    $len,4            # number of complete blocks
   bnez    $len,poly1305_blocks_internal
   nop
   jr    $ra
   nop
.end    poly1305_blocks
 
.align    5
.ent    poly1305_blocks_internal
poly1305_blocks_internal:
   .frame    $sp,6*8,$ra
   .mask    $SAVED_REGS_MASK,-8
   .set    noreorder
   dsubu    $sp,6*8
   sd    $s5,40($sp)
   sd    $s4,32($sp)
___
$code.=<<___ if ($flavour =~ /nubi/i);    # optimize non-nubi prologue
   sd    $s3,24($sp)
   sd    $s2,16($sp)
   sd    $s1,8($sp)
   sd    $s0,0($sp)
___
$code.=<<___;
   .set    reorder
 
   ld    $h0,0($ctx)        # load hash value
   ld    $h1,8($ctx)
   ld    $h2,16($ctx)
 
   ld    $r0,24($ctx)        # load key
   ld    $r1,32($ctx)
   ld    $s1,40($ctx)
 
.Loop:
#if defined(_MIPS_ARCH_MIPS64R6)
   ld    $in0,0($inp)        # load input
   ld    $in1,8($inp)
#else
   ldl    $in0,0+MSB($inp)    # load input
   ldl    $in1,8+MSB($inp)
   ldr    $in0,0+LSB($inp)
   ldr    $in1,8+LSB($inp)
#endif
   daddiu    $len,-1
   daddiu    $inp,16
#ifdef    MIPSEB
# if defined(_MIPS_ARCH_MIPS64R2)
   dsbh    $in0,$in0        # byte swap
    dsbh    $in1,$in1
   dshd    $in0,$in0
    dshd    $in1,$in1
# else
   ori    $tmp0,$zero,0xFF
   dsll    $tmp2,$tmp0,32
   or    $tmp0,$tmp2        # 0x000000FF000000FF
 
   and    $tmp1,$in0,$tmp0    # byte swap
    and    $tmp3,$in1,$tmp0
   dsrl    $tmp2,$in0,24
    dsrl    $tmp4,$in1,24
   dsll    $tmp1,24
    dsll    $tmp3,24
   and    $tmp2,$tmp0
    and    $tmp4,$tmp0
   dsll    $tmp0,8            # 0x0000FF000000FF00
   or    $tmp1,$tmp2
    or    $tmp3,$tmp4
   and    $tmp2,$in0,$tmp0
    and    $tmp4,$in1,$tmp0
   dsrl    $in0,8
    dsrl    $in1,8
   dsll    $tmp2,8
    dsll    $tmp4,8
   and    $in0,$tmp0
    and    $in1,$tmp0
   or    $tmp1,$tmp2
    or    $tmp3,$tmp4
   or    $in0,$tmp1
    or    $in1,$tmp3
   dsrl    $tmp1,$in0,32
    dsrl    $tmp3,$in1,32
   dsll    $in0,32
    dsll    $in1,32
   or    $in0,$tmp1
    or    $in1,$tmp3
# endif
#endif
   daddu    $h0,$in0        # accumulate input
   daddu    $h1,$in1
   sltu    $tmp0,$h0,$in0
   sltu    $tmp1,$h1,$in1
   daddu    $h1,$tmp0
 
   dmultu    ($r0,$h0)        # h0*r0
    daddu    $h2,$padbit
    sltu    $tmp0,$h1,$tmp0
   mflo    ($d0,$r0,$h0)
   mfhi    ($d1,$r0,$h0)
 
   dmultu    ($s1,$h1)        # h1*5*r1
    daddu    $tmp0,$tmp1
    daddu    $h2,$tmp0
   mflo    ($tmp0,$s1,$h1)
   mfhi    ($tmp1,$s1,$h1)
 
   dmultu    ($r1,$h0)        # h0*r1
    daddu    $d0,$tmp0
    daddu    $d1,$tmp1
   mflo    ($tmp2,$r1,$h0)
   mfhi    ($d2,$r1,$h0)
    sltu    $tmp0,$d0,$tmp0
    daddu    $d1,$tmp0
 
   dmultu    ($r0,$h1)        # h1*r0
    daddu    $d1,$tmp2
    sltu    $tmp2,$d1,$tmp2
   mflo    ($tmp0,$r0,$h1)
   mfhi    ($tmp1,$r0,$h1)
    daddu    $d2,$tmp2
 
   dmultu    ($s1,$h2)        # h2*5*r1
    daddu    $d1,$tmp0
    daddu    $d2,$tmp1
   mflo    ($tmp2,$s1,$h2)
 
   dmultu    ($r0,$h2)        # h2*r0
    sltu    $tmp0,$d1,$tmp0
    daddu    $d2,$tmp0
   mflo    ($tmp3,$r0,$h2)
 
   daddu    $d1,$tmp2
   daddu    $d2,$tmp3
   sltu    $tmp2,$d1,$tmp2
   daddu    $d2,$tmp2
 
   li    $tmp0,-4        # final reduction
   and    $tmp0,$d2
   dsrl    $tmp1,$d2,2
   andi    $h2,$d2,3
   daddu    $tmp0,$tmp1
   daddu    $h0,$d0,$tmp0
   sltu    $tmp0,$h0,$tmp0
   daddu    $h1,$d1,$tmp0
   sltu    $tmp0,$h1,$tmp0
   daddu    $h2,$h2,$tmp0
 
   bnez    $len,.Loop
 
   sd    $h0,0($ctx)        # store hash value
   sd    $h1,8($ctx)
   sd    $h2,16($ctx)
 
   .set    noreorder
   ld    $s5,40($sp)        # epilogue
   ld    $s4,32($sp)
___
$code.=<<___ if ($flavour =~ /nubi/i);    # optimize non-nubi epilogue
   ld    $s3,24($sp)
   ld    $s2,16($sp)
   ld    $s1,8($sp)
   ld    $s0,0($sp)
___
$code.=<<___;
   jr    $ra
   daddu    $sp,6*8
.end    poly1305_blocks_internal
___
}
{
my ($ctx,$mac,$nonce) = ($a0,$a1,$a2);
 
$code.=<<___;
.align    5
.globl    poly1305_emit
.ent    poly1305_emit
poly1305_emit:
   .frame    $sp,0,$ra
   .set    reorder
 
   ld    $tmp0,0($ctx)
   ld    $tmp1,8($ctx)
   ld    $tmp2,16($ctx)
 
   daddiu    $in0,$tmp0,5        # compare to modulus
   sltiu    $tmp3,$in0,5
   daddu    $in1,$tmp1,$tmp3
   sltu    $tmp3,$in1,$tmp3
   daddu    $tmp2,$tmp2,$tmp3
 
   dsrl    $tmp2,2            # see if it carried/borrowed
   dsubu    $tmp2,$zero,$tmp2
   nor    $tmp3,$zero,$tmp2
 
   and    $in0,$tmp2
   and    $tmp0,$tmp3
   and    $in1,$tmp2
   and    $tmp1,$tmp3
   or    $in0,$tmp0
   or    $in1,$tmp1
 
   lwu    $tmp0,0($nonce)        # load nonce
   lwu    $tmp1,4($nonce)
   lwu    $tmp2,8($nonce)
   lwu    $tmp3,12($nonce)
   dsll    $tmp1,32
   dsll    $tmp3,32
   or    $tmp0,$tmp1
   or    $tmp2,$tmp3
 
   daddu    $in0,$tmp0        # accumulate nonce
   daddu    $in1,$tmp2
   sltu    $tmp0,$in0,$tmp0
   daddu    $in1,$tmp0
 
   dsrl    $tmp0,$in0,8        # write mac value
   dsrl    $tmp1,$in0,16
   dsrl    $tmp2,$in0,24
   sb    $in0,0($mac)
   dsrl    $tmp3,$in0,32
   sb    $tmp0,1($mac)
   dsrl    $tmp0,$in0,40
   sb    $tmp1,2($mac)
   dsrl    $tmp1,$in0,48
   sb    $tmp2,3($mac)
   dsrl    $tmp2,$in0,56
   sb    $tmp3,4($mac)
   dsrl    $tmp3,$in1,8
   sb    $tmp0,5($mac)
   dsrl    $tmp0,$in1,16
   sb    $tmp1,6($mac)
   dsrl    $tmp1,$in1,24
   sb    $tmp2,7($mac)
 
   sb    $in1,8($mac)
   dsrl    $tmp2,$in1,32
   sb    $tmp3,9($mac)
   dsrl    $tmp3,$in1,40
   sb    $tmp0,10($mac)
   dsrl    $tmp0,$in1,48
   sb    $tmp1,11($mac)
   dsrl    $tmp1,$in1,56
   sb    $tmp2,12($mac)
   sb    $tmp3,13($mac)
   sb    $tmp0,14($mac)
   sb    $tmp1,15($mac)
 
   jr    $ra
.end    poly1305_emit
.rdata
.asciiz    "Poly1305 for MIPS64, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
.align    2
___
}
 
$output=pop and open STDOUT,">$output";
print $code;
close STDOUT or die "error closing STDOUT: $!";