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#!/usr/bin/env perl
# Copyright 2017-2020 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/.
# ====================================================================
#
# Keccak-1600 for PPC64.
#
# June 2017.
#
# This is straightforward KECCAK_1X_ALT implementation that works on
# *any* PPC64. Then PowerISA 2.07 adds 2x64-bit vector rotate, and
# it's possible to achieve performance better than below, but that is
# naturally option only for POWER8 and successors...
#
######################################################################
# Numbers are cycles per processed byte.
#
#        r=1088(*)
#
# PPC970/G5    14.6/+120%
# POWER7    10.3/+100%
# POWER8    11.5/+85%
# POWER9    9.4/+45%
#
# (*)    Corresponds to SHA3-256. Percentage after slash is improvement
#    over gcc-4.x-generated KECCAK_1X_ALT code. Newer compilers do
#    much better (but watch out for them generating code specific
#    to processor they execute on).
 
$flavour = shift;
 
if ($flavour =~ /64/) {
   $SIZE_T    =8;
   $LRSAVE    =2*$SIZE_T;
   $UCMP    ="cmpld";
   $STU    ="stdu";
   $POP    ="ld";
   $PUSH    ="std";
} 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 ".shift || die "can't call $xlate: $!";
 
$FRAME=24*$SIZE_T+6*$SIZE_T+32;
$LOCALS=6*$SIZE_T;
$TEMP=$LOCALS+6*$SIZE_T;
 
my $sp ="r1";
 
my @A = map([ "r$_", "r".($_+1), "r".($_+2), "r".($_+3), "r".($_+4) ],
            (7, 12, 17, 22, 27));
   $A[1][1] = "r6"; # r13 is reserved
 
my @C = map("r$_", (0,3,4,5));
 
my @rhotates = ([  0,  1, 62, 28, 27 ],
                [ 36, 44,  6, 55, 20 ],
                [  3, 10, 43, 25, 39 ],
                [ 41, 45, 15, 21,  8 ],
                [ 18,  2, 61, 56, 14 ]);
 
$code.=<<___;
.text
 
.type    KeccakF1600_int,\@function
.align    5
KeccakF1600_int:
   li    r0,24
   mtctr    r0
   b    .Loop
.align    4
.Loop:
   xor    $C[0],$A[0][0],$A[1][0]        ; Theta
   std    $A[0][4],`$TEMP+0`($sp)
   xor    $C[1],$A[0][1],$A[1][1]
   std    $A[1][4],`$TEMP+8`($sp)
   xor    $C[2],$A[0][2],$A[1][2]
   std    $A[2][4],`$TEMP+16`($sp)
   xor    $C[3],$A[0][3],$A[1][3]
   std    $A[3][4],`$TEMP+24`($sp)
___
   $C[4]=$A[0][4];
   $C[5]=$A[1][4];
   $C[6]=$A[2][4];
   $C[7]=$A[3][4];
$code.=<<___;
   xor    $C[4],$A[0][4],$A[1][4]
   xor    $C[0],$C[0],$A[2][0]
   xor    $C[1],$C[1],$A[2][1]
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   rotldi    $C[5],$C[2],1
   xor    $C[4],$C[4],$A[4][4]
   rotldi    $C[6],$C[3],1
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   rotldi    $C[7],$C[4],1
 
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   xor    $A[1][1],$A[1][1],$C[5]
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   rotldi    $C[5],$C[0],1
   xor    $C[6],$C[6],$C[1]
   xor    $C[2],$C[2],$C[7]
   rotldi    $C[7],$C[1],1
   xor    $C[3],$C[3],$C[5]
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   xor    $C[1],   $A[0][2],$C[6]            ;mr    $C[1],$A[0][2]
   xor    $A[1][2],$A[1][2],$C[6]
   xor    $A[2][2],$A[2][2],$C[6]
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   xor    $A[4][2],$A[4][2],$C[6]
 
   xor    $A[0][0],$A[0][0],$C[4]
   xor    $A[1][0],$A[1][0],$C[4]
   xor    $A[2][0],$A[2][0],$C[4]
   xor    $A[3][0],$A[3][0],$C[4]
   xor    $A[4][0],$A[4][0],$C[4]
___
   $C[4]=undef;
   $C[5]=undef;
   $C[6]=undef;
   $C[7]=undef;
$code.=<<___;
   ld    $A[0][4],`$TEMP+0`($sp)
   xor    $C[0],   $A[0][3],$C[2]            ;mr    $C[0],$A[0][3]
   ld    $A[1][4],`$TEMP+8`($sp)
   xor    $A[1][3],$A[1][3],$C[2]
   ld    $A[2][4],`$TEMP+16`($sp)
   xor    $A[2][3],$A[2][3],$C[2]
   ld    $A[3][4],`$TEMP+24`($sp)
   xor    $A[3][3],$A[3][3],$C[2]
   xor    $A[4][3],$A[4][3],$C[2]
 
   xor    $C[2],   $A[0][4],$C[3]            ;mr    $C[2],$A[0][4]
   xor    $A[1][4],$A[1][4],$C[3]
   xor    $A[2][4],$A[2][4],$C[3]
   xor    $A[3][4],$A[3][4],$C[3]
   xor    $A[4][4],$A[4][4],$C[3]
 
   mr    $C[3],$A[0][1]                ; Rho+Pi
   rotldi    $A[0][1],$A[1][1],$rhotates[1][1]
   ;mr    $C[1],$A[0][2]
   rotldi    $A[0][2],$A[2][2],$rhotates[2][2]
   ;mr    $C[0],$A[0][3]
   rotldi    $A[0][3],$A[3][3],$rhotates[3][3]
   ;mr    $C[2],$A[0][4]
   rotldi    $A[0][4],$A[4][4],$rhotates[4][4]
 
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   rotldi    $A[2][2],$A[2][3],$rhotates[2][3]
   rotldi    $A[3][3],$A[3][2],$rhotates[3][2]
   rotldi    $A[4][4],$A[4][1],$rhotates[4][1]
 
   rotldi    $A[1][4],$A[4][2],$rhotates[4][2]
   rotldi    $A[2][3],$A[3][4],$rhotates[3][4]
   rotldi    $A[3][2],$A[2][1],$rhotates[2][1]
   rotldi    $A[4][1],$A[1][3],$rhotates[1][3]
 
   rotldi    $A[4][2],$A[2][4],$rhotates[2][4]
   rotldi    $A[3][4],$A[4][3],$rhotates[4][3]
   rotldi    $A[2][1],$A[1][2],$rhotates[1][2]
   rotldi    $A[1][3],$A[3][1],$rhotates[3][1]
 
   rotldi    $A[2][4],$A[4][0],$rhotates[4][0]
   rotldi    $A[4][3],$A[3][0],$rhotates[3][0]
   rotldi    $A[1][2],$A[2][0],$rhotates[2][0]
   rotldi    $A[3][1],$A[1][0],$rhotates[1][0]
 
   rotldi    $A[1][0],$C[0],$rhotates[0][3]
   rotldi    $A[2][0],$C[3],$rhotates[0][1]
   rotldi    $A[3][0],$C[2],$rhotates[0][4]
   rotldi    $A[4][0],$C[1],$rhotates[0][2]
 
   andc    $C[0],$A[0][2],$A[0][1]            ; Chi+Iota
   andc    $C[1],$A[0][3],$A[0][2]
   andc    $C[2],$A[0][0],$A[0][4]
   andc    $C[3],$A[0][1],$A[0][0]
   xor    $A[0][0],$A[0][0],$C[0]
   andc    $C[0],$A[0][4],$A[0][3]
   xor    $A[0][1],$A[0][1],$C[1]
    ld    $C[1],`$LOCALS+4*$SIZE_T`($sp)
   xor    $A[0][3],$A[0][3],$C[2]
   xor    $A[0][4],$A[0][4],$C[3]
   xor    $A[0][2],$A[0][2],$C[0]
    ldu    $C[3],8($C[1])                ; Iota[i++]
 
   andc    $C[0],$A[1][2],$A[1][1]
    std    $C[1],`$LOCALS+4*$SIZE_T`($sp)
   andc    $C[1],$A[1][3],$A[1][2]
   andc    $C[2],$A[1][0],$A[1][4]
    xor    $A[0][0],$A[0][0],$C[3]            ; A[0][0] ^= Iota
   andc    $C[3],$A[1][1],$A[1][0]
   xor    $A[1][0],$A[1][0],$C[0]
   andc    $C[0],$A[1][4],$A[1][3]
   xor    $A[1][1],$A[1][1],$C[1]
   xor    $A[1][3],$A[1][3],$C[2]
   xor    $A[1][4],$A[1][4],$C[3]
   xor    $A[1][2],$A[1][2],$C[0]
 
   andc    $C[0],$A[2][2],$A[2][1]
   andc    $C[1],$A[2][3],$A[2][2]
   andc    $C[2],$A[2][0],$A[2][4]
   andc    $C[3],$A[2][1],$A[2][0]
   xor    $A[2][0],$A[2][0],$C[0]
   andc    $C[0],$A[2][4],$A[2][3]
   xor    $A[2][1],$A[2][1],$C[1]
   xor    $A[2][3],$A[2][3],$C[2]
   xor    $A[2][4],$A[2][4],$C[3]
   xor    $A[2][2],$A[2][2],$C[0]
 
   andc    $C[0],$A[3][2],$A[3][1]
   andc    $C[1],$A[3][3],$A[3][2]
   andc    $C[2],$A[3][0],$A[3][4]
   andc    $C[3],$A[3][1],$A[3][0]
   xor    $A[3][0],$A[3][0],$C[0]
   andc    $C[0],$A[3][4],$A[3][3]
   xor    $A[3][1],$A[3][1],$C[1]
   xor    $A[3][3],$A[3][3],$C[2]
   xor    $A[3][4],$A[3][4],$C[3]
   xor    $A[3][2],$A[3][2],$C[0]
 
   andc    $C[0],$A[4][2],$A[4][1]
   andc    $C[1],$A[4][3],$A[4][2]
   andc    $C[2],$A[4][0],$A[4][4]
   andc    $C[3],$A[4][1],$A[4][0]
   xor    $A[4][0],$A[4][0],$C[0]
   andc    $C[0],$A[4][4],$A[4][3]
   xor    $A[4][1],$A[4][1],$C[1]
   xor    $A[4][3],$A[4][3],$C[2]
   xor    $A[4][4],$A[4][4],$C[3]
   xor    $A[4][2],$A[4][2],$C[0]
 
   bdnz    .Loop
 
   blr
   .long    0
   .byte    0,12,0x14,0,0,0,0,0
.size    KeccakF1600_int,.-KeccakF1600_int
 
.type    KeccakF1600,\@function
.align    5
KeccakF1600:
   $STU    $sp,-$FRAME($sp)
   mflr    r0
   $PUSH    r14,`$FRAME-$SIZE_T*18`($sp)
   $PUSH    r15,`$FRAME-$SIZE_T*17`($sp)
   $PUSH    r16,`$FRAME-$SIZE_T*16`($sp)
   $PUSH    r17,`$FRAME-$SIZE_T*15`($sp)
   $PUSH    r18,`$FRAME-$SIZE_T*14`($sp)
   $PUSH    r19,`$FRAME-$SIZE_T*13`($sp)
   $PUSH    r20,`$FRAME-$SIZE_T*12`($sp)
   $PUSH    r21,`$FRAME-$SIZE_T*11`($sp)
   $PUSH    r22,`$FRAME-$SIZE_T*10`($sp)
   $PUSH    r23,`$FRAME-$SIZE_T*9`($sp)
   $PUSH    r24,`$FRAME-$SIZE_T*8`($sp)
   $PUSH    r25,`$FRAME-$SIZE_T*7`($sp)
   $PUSH    r26,`$FRAME-$SIZE_T*6`($sp)
   $PUSH    r27,`$FRAME-$SIZE_T*5`($sp)
   $PUSH    r28,`$FRAME-$SIZE_T*4`($sp)
   $PUSH    r29,`$FRAME-$SIZE_T*3`($sp)
   $PUSH    r30,`$FRAME-$SIZE_T*2`($sp)
   $PUSH    r31,`$FRAME-$SIZE_T*1`($sp)
   $PUSH    r0,`$FRAME+$LRSAVE`($sp)
 
   bl    PICmeup
   subi    r12,r12,8            ; prepare for ldu
 
   $PUSH    r3,`$LOCALS+0*$SIZE_T`($sp)
   ;$PUSH    r4,`$LOCALS+1*$SIZE_T`($sp)
   ;$PUSH    r5,`$LOCALS+2*$SIZE_T`($sp)
   ;$PUSH    r6,`$LOCALS+3*$SIZE_T`($sp)
   $PUSH    r12,`$LOCALS+4*$SIZE_T`($sp)
 
   ld    $A[0][0],`8*0`(r3)        ; load A[5][5]
   ld    $A[0][1],`8*1`(r3)
   ld    $A[0][2],`8*2`(r3)
   ld    $A[0][3],`8*3`(r3)
   ld    $A[0][4],`8*4`(r3)
   ld    $A[1][0],`8*5`(r3)
   ld    $A[1][1],`8*6`(r3)
   ld    $A[1][2],`8*7`(r3)
   ld    $A[1][3],`8*8`(r3)
   ld    $A[1][4],`8*9`(r3)
   ld    $A[2][0],`8*10`(r3)
   ld    $A[2][1],`8*11`(r3)
   ld    $A[2][2],`8*12`(r3)
   ld    $A[2][3],`8*13`(r3)
   ld    $A[2][4],`8*14`(r3)
   ld    $A[3][0],`8*15`(r3)
   ld    $A[3][1],`8*16`(r3)
   ld    $A[3][2],`8*17`(r3)
   ld    $A[3][3],`8*18`(r3)
   ld    $A[3][4],`8*19`(r3)
   ld    $A[4][0],`8*20`(r3)
   ld    $A[4][1],`8*21`(r3)
   ld    $A[4][2],`8*22`(r3)
   ld    $A[4][3],`8*23`(r3)
   ld    $A[4][4],`8*24`(r3)
 
   bl    KeccakF1600_int
 
   $POP    r3,`$LOCALS+0*$SIZE_T`($sp)
   std    $A[0][0],`8*0`(r3)        ; return A[5][5]
   std    $A[0][1],`8*1`(r3)
   std    $A[0][2],`8*2`(r3)
   std    $A[0][3],`8*3`(r3)
   std    $A[0][4],`8*4`(r3)
   std    $A[1][0],`8*5`(r3)
   std    $A[1][1],`8*6`(r3)
   std    $A[1][2],`8*7`(r3)
   std    $A[1][3],`8*8`(r3)
   std    $A[1][4],`8*9`(r3)
   std    $A[2][0],`8*10`(r3)
   std    $A[2][1],`8*11`(r3)
   std    $A[2][2],`8*12`(r3)
   std    $A[2][3],`8*13`(r3)
   std    $A[2][4],`8*14`(r3)
   std    $A[3][0],`8*15`(r3)
   std    $A[3][1],`8*16`(r3)
   std    $A[3][2],`8*17`(r3)
   std    $A[3][3],`8*18`(r3)
   std    $A[3][4],`8*19`(r3)
   std    $A[4][0],`8*20`(r3)
   std    $A[4][1],`8*21`(r3)
   std    $A[4][2],`8*22`(r3)
   std    $A[4][3],`8*23`(r3)
   std    $A[4][4],`8*24`(r3)
 
   $POP    r0,`$FRAME+$LRSAVE`($sp)
   $POP    r14,`$FRAME-$SIZE_T*18`($sp)
   $POP    r15,`$FRAME-$SIZE_T*17`($sp)
   $POP    r16,`$FRAME-$SIZE_T*16`($sp)
   $POP    r17,`$FRAME-$SIZE_T*15`($sp)
   $POP    r18,`$FRAME-$SIZE_T*14`($sp)
   $POP    r19,`$FRAME-$SIZE_T*13`($sp)
   $POP    r20,`$FRAME-$SIZE_T*12`($sp)
   $POP    r21,`$FRAME-$SIZE_T*11`($sp)
   $POP    r22,`$FRAME-$SIZE_T*10`($sp)
   $POP    r23,`$FRAME-$SIZE_T*9`($sp)
   $POP    r24,`$FRAME-$SIZE_T*8`($sp)
   $POP    r25,`$FRAME-$SIZE_T*7`($sp)
   $POP    r26,`$FRAME-$SIZE_T*6`($sp)
   $POP    r27,`$FRAME-$SIZE_T*5`($sp)
   $POP    r28,`$FRAME-$SIZE_T*4`($sp)
   $POP    r29,`$FRAME-$SIZE_T*3`($sp)
   $POP    r30,`$FRAME-$SIZE_T*2`($sp)
   $POP    r31,`$FRAME-$SIZE_T*1`($sp)
   mtlr    r0
   addi    $sp,$sp,$FRAME
   blr
   .long    0
   .byte    0,12,4,1,0x80,18,1,0
   .long    0
.size    KeccakF1600,.-KeccakF1600
 
.type    dword_le_load,\@function
.align    5
dword_le_load:
   lbzu    r0,1(r3)
   lbzu    r4,1(r3)
   lbzu    r5,1(r3)
   insrdi    r0,r4,8,48
   lbzu    r4,1(r3)
   insrdi    r0,r5,8,40
   lbzu    r5,1(r3)
   insrdi    r0,r4,8,32
   lbzu    r4,1(r3)
   insrdi    r0,r5,8,24
   lbzu    r5,1(r3)
   insrdi    r0,r4,8,16
   lbzu    r4,1(r3)
   insrdi    r0,r5,8,8
   insrdi    r0,r4,8,0
   blr
   .long    0
   .byte    0,12,0x14,0,0,0,1,0
   .long    0
.size    dword_le_load,.-dword_le_load
 
.globl    SHA3_absorb
.type    SHA3_absorb,\@function
.align    5
SHA3_absorb:
   $STU    $sp,-$FRAME($sp)
   mflr    r0
   $PUSH    r14,`$FRAME-$SIZE_T*18`($sp)
   $PUSH    r15,`$FRAME-$SIZE_T*17`($sp)
   $PUSH    r16,`$FRAME-$SIZE_T*16`($sp)
   $PUSH    r17,`$FRAME-$SIZE_T*15`($sp)
   $PUSH    r18,`$FRAME-$SIZE_T*14`($sp)
   $PUSH    r19,`$FRAME-$SIZE_T*13`($sp)
   $PUSH    r20,`$FRAME-$SIZE_T*12`($sp)
   $PUSH    r21,`$FRAME-$SIZE_T*11`($sp)
   $PUSH    r22,`$FRAME-$SIZE_T*10`($sp)
   $PUSH    r23,`$FRAME-$SIZE_T*9`($sp)
   $PUSH    r24,`$FRAME-$SIZE_T*8`($sp)
   $PUSH    r25,`$FRAME-$SIZE_T*7`($sp)
   $PUSH    r26,`$FRAME-$SIZE_T*6`($sp)
   $PUSH    r27,`$FRAME-$SIZE_T*5`($sp)
   $PUSH    r28,`$FRAME-$SIZE_T*4`($sp)
   $PUSH    r29,`$FRAME-$SIZE_T*3`($sp)
   $PUSH    r30,`$FRAME-$SIZE_T*2`($sp)
   $PUSH    r31,`$FRAME-$SIZE_T*1`($sp)
   $PUSH    r0,`$FRAME+$LRSAVE`($sp)
 
   bl    PICmeup
   subi    r4,r4,1                ; prepare for lbzu
   subi    r12,r12,8            ; prepare for ldu
 
   $PUSH    r3,`$LOCALS+0*$SIZE_T`($sp)    ; save A[][]
   $PUSH    r4,`$LOCALS+1*$SIZE_T`($sp)    ; save inp
   $PUSH    r5,`$LOCALS+2*$SIZE_T`($sp)    ; save len
   $PUSH    r6,`$LOCALS+3*$SIZE_T`($sp)    ; save bsz
   mr    r0,r6
   $PUSH    r12,`$LOCALS+4*$SIZE_T`($sp)
 
   ld    $A[0][0],`8*0`(r3)        ; load A[5][5]
   ld    $A[0][1],`8*1`(r3)
   ld    $A[0][2],`8*2`(r3)
   ld    $A[0][3],`8*3`(r3)
   ld    $A[0][4],`8*4`(r3)
   ld    $A[1][0],`8*5`(r3)
   ld    $A[1][1],`8*6`(r3)
   ld    $A[1][2],`8*7`(r3)
   ld    $A[1][3],`8*8`(r3)
   ld    $A[1][4],`8*9`(r3)
   ld    $A[2][0],`8*10`(r3)
   ld    $A[2][1],`8*11`(r3)
   ld    $A[2][2],`8*12`(r3)
   ld    $A[2][3],`8*13`(r3)
   ld    $A[2][4],`8*14`(r3)
   ld    $A[3][0],`8*15`(r3)
   ld    $A[3][1],`8*16`(r3)
   ld    $A[3][2],`8*17`(r3)
   ld    $A[3][3],`8*18`(r3)
   ld    $A[3][4],`8*19`(r3)
   ld    $A[4][0],`8*20`(r3)
   ld    $A[4][1],`8*21`(r3)
   ld    $A[4][2],`8*22`(r3)
   ld    $A[4][3],`8*23`(r3)
   ld    $A[4][4],`8*24`(r3)
 
   mr    r3,r4
   mr    r4,r5
   mr    r5,r0
 
   b    .Loop_absorb
 
.align    4
.Loop_absorb:
   $UCMP    r4,r5                ; len < bsz?
   blt    .Labsorbed
 
   sub    r4,r4,r5            ; len -= bsz
   srwi    r5,r5,3
   $PUSH    r4,`$LOCALS+2*$SIZE_T`($sp)    ; save len
   mtctr    r5
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[0][0],$A[0][0],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[0][1],$A[0][1],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[0][2],$A[0][2],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[0][3],$A[0][3],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[0][4],$A[0][4],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[1][0],$A[1][0],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[1][1],$A[1][1],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[1][2],$A[1][2],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[1][3],$A[1][3],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[1][4],$A[1][4],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[2][0],$A[2][0],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[2][1],$A[2][1],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[2][2],$A[2][2],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[2][3],$A[2][3],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[2][4],$A[2][4],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[3][0],$A[3][0],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[3][1],$A[3][1],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[3][2],$A[3][2],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[3][3],$A[3][3],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[3][4],$A[3][4],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[4][0],$A[4][0],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[4][1],$A[4][1],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[4][2],$A[4][2],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[4][3],$A[4][3],r0
   bdz    .Lprocess_block
   bl    dword_le_load            ; *inp++
   xor    $A[4][4],$A[4][4],r0
 
.Lprocess_block:
   $PUSH    r3,`$LOCALS+1*$SIZE_T`($sp)    ; save inp
 
   bl    KeccakF1600_int
 
   $POP    r0,`$LOCALS+4*$SIZE_T`($sp)    ; pull iotas[24]
   $POP    r5,`$LOCALS+3*$SIZE_T`($sp)    ; restore bsz
   $POP    r4,`$LOCALS+2*$SIZE_T`($sp)    ; restore len
   $POP    r3,`$LOCALS+1*$SIZE_T`($sp)    ; restore inp
   addic    r0,r0,`-8*24`            ; rewind iotas
   $PUSH    r0,`$LOCALS+4*$SIZE_T`($sp)
 
   b    .Loop_absorb
 
.align    4
.Labsorbed:
   $POP    r3,`$LOCALS+0*$SIZE_T`($sp)
   std    $A[0][0],`8*0`(r3)        ; return A[5][5]
   std    $A[0][1],`8*1`(r3)
   std    $A[0][2],`8*2`(r3)
   std    $A[0][3],`8*3`(r3)
   std    $A[0][4],`8*4`(r3)
   std    $A[1][0],`8*5`(r3)
   std    $A[1][1],`8*6`(r3)
   std    $A[1][2],`8*7`(r3)
   std    $A[1][3],`8*8`(r3)
   std    $A[1][4],`8*9`(r3)
   std    $A[2][0],`8*10`(r3)
   std    $A[2][1],`8*11`(r3)
   std    $A[2][2],`8*12`(r3)
   std    $A[2][3],`8*13`(r3)
   std    $A[2][4],`8*14`(r3)
   std    $A[3][0],`8*15`(r3)
   std    $A[3][1],`8*16`(r3)
   std    $A[3][2],`8*17`(r3)
   std    $A[3][3],`8*18`(r3)
   std    $A[3][4],`8*19`(r3)
   std    $A[4][0],`8*20`(r3)
   std    $A[4][1],`8*21`(r3)
   std    $A[4][2],`8*22`(r3)
   std    $A[4][3],`8*23`(r3)
   std    $A[4][4],`8*24`(r3)
 
   mr    r3,r4                ; return value
   $POP    r0,`$FRAME+$LRSAVE`($sp)
   $POP    r14,`$FRAME-$SIZE_T*18`($sp)
   $POP    r15,`$FRAME-$SIZE_T*17`($sp)
   $POP    r16,`$FRAME-$SIZE_T*16`($sp)
   $POP    r17,`$FRAME-$SIZE_T*15`($sp)
   $POP    r18,`$FRAME-$SIZE_T*14`($sp)
   $POP    r19,`$FRAME-$SIZE_T*13`($sp)
   $POP    r20,`$FRAME-$SIZE_T*12`($sp)
   $POP    r21,`$FRAME-$SIZE_T*11`($sp)
   $POP    r22,`$FRAME-$SIZE_T*10`($sp)
   $POP    r23,`$FRAME-$SIZE_T*9`($sp)
   $POP    r24,`$FRAME-$SIZE_T*8`($sp)
   $POP    r25,`$FRAME-$SIZE_T*7`($sp)
   $POP    r26,`$FRAME-$SIZE_T*6`($sp)
   $POP    r27,`$FRAME-$SIZE_T*5`($sp)
   $POP    r28,`$FRAME-$SIZE_T*4`($sp)
   $POP    r29,`$FRAME-$SIZE_T*3`($sp)
   $POP    r30,`$FRAME-$SIZE_T*2`($sp)
   $POP    r31,`$FRAME-$SIZE_T*1`($sp)
   mtlr    r0
   addi    $sp,$sp,$FRAME
   blr
   .long    0
   .byte    0,12,4,1,0x80,18,4,0
   .long    0
.size    SHA3_absorb,.-SHA3_absorb
___
{
my ($A_flat,$out,$len,$bsz) = map("r$_",(28..31));
$code.=<<___;
.globl    SHA3_squeeze
.type    SHA3_squeeze,\@function
.align    5
SHA3_squeeze:
   $STU    $sp,`-10*$SIZE_T`($sp)
   mflr    r0
   $PUSH    r28,`6*$SIZE_T`($sp)
   $PUSH    r29,`7*$SIZE_T`($sp)
   $PUSH    r30,`8*$SIZE_T`($sp)
   $PUSH    r31,`9*$SIZE_T`($sp)
   $PUSH    r0,`10*$SIZE_T+$LRSAVE`($sp)
 
   mr    $A_flat,r3
   subi    r3,r3,8            ; prepare for ldu
   subi    $out,r4,1        ; prepare for stbu
   mr    $len,r5
   mr    $bsz,r6
   b    .Loop_squeeze
 
.align    4
.Loop_squeeze:
   ldu    r0,8(r3)
   ${UCMP}i $len,8
   blt    .Lsqueeze_tail
 
   stbu    r0,1($out)
   srdi    r0,r0,8
   stbu    r0,1($out)
   srdi    r0,r0,8
   stbu    r0,1($out)
   srdi    r0,r0,8
   stbu    r0,1($out)
   srdi    r0,r0,8
   stbu    r0,1($out)
   srdi    r0,r0,8
   stbu    r0,1($out)
   srdi    r0,r0,8
   stbu    r0,1($out)
   srdi    r0,r0,8
   stbu    r0,1($out)
 
   subic.    $len,$len,8
   beq    .Lsqueeze_done
 
   subic.    r6,r6,8
   bgt    .Loop_squeeze
 
   mr    r3,$A_flat
   bl    KeccakF1600
   subi    r3,$A_flat,8        ; prepare for ldu
   mr    r6,$bsz
   b    .Loop_squeeze
 
.align    4
.Lsqueeze_tail:
   mtctr    $len
.Loop_tail:
   stbu    r0,1($out)
   srdi    r0,r0,8
   bdnz    .Loop_tail
 
.Lsqueeze_done:
   $POP    r0,`10*$SIZE_T+$LRSAVE`($sp)
   $POP    r28,`6*$SIZE_T`($sp)
   $POP    r29,`7*$SIZE_T`($sp)
   $POP    r30,`8*$SIZE_T`($sp)
   $POP    r31,`9*$SIZE_T`($sp)
   mtlr    r0
   addi    $sp,$sp,`10*$SIZE_T`
   blr
   .long    0
   .byte    0,12,4,1,0x80,4,4,0
   .long    0
.size    SHA3_squeeze,.-SHA3_squeeze
___
}
 
# Ugly hack here, because PPC assembler syntax seem to vary too
# much from platforms to platform...
$code.=<<___;
.align    6
PICmeup:
   mflr    r0
   bcl    20,31,\$+4
   mflr    r12   ; vvvvvv "distance" between . and 1st data entry
   addi    r12,r12,`64-8`
   mtlr    r0
   blr
   .long    0
   .byte    0,12,0x14,0,0,0,0,0
   .space    `64-9*4`
.type    iotas,\@object
iotas:
   .quad    0x0000000000000001
   .quad    0x0000000000008082
   .quad    0x800000000000808a
   .quad    0x8000000080008000
   .quad    0x000000000000808b
   .quad    0x0000000080000001
   .quad    0x8000000080008081
   .quad    0x8000000000008009
   .quad    0x000000000000008a
   .quad    0x0000000000000088
   .quad    0x0000000080008009
   .quad    0x000000008000000a
   .quad    0x000000008000808b
   .quad    0x800000000000008b
   .quad    0x8000000000008089
   .quad    0x8000000000008003
   .quad    0x8000000000008002
   .quad    0x8000000000000080
   .quad    0x000000000000800a
   .quad    0x800000008000000a
   .quad    0x8000000080008081
   .quad    0x8000000000008080
   .quad    0x0000000080000001
   .quad    0x8000000080008008
.size    iotas,.-iotas
.asciz    "Keccak-1600 absorb and squeeze for PPC64, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
___
 
$code =~ s/\`([^\`]*)\`/eval $1/gem;
print $code;
close STDOUT or die "error closing STDOUT: $!";