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
#! /usr/bin/env perl
# Copyright 2004-2016 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/.
# ====================================================================
#
# Eternal question is what's wrong with compiler generated code? The
# trick is that it's possible to reduce the number of shifts required
# to perform rotations by maintaining copy of 32-bit value in upper
# bits of 64-bit register. Just follow mux2 and shrp instructions...
# Performance under big-endian OS such as HP-UX is 179MBps*1GHz, which
# is >50% better than HP C and >2x better than gcc.
 
$output = pop;
 
$code=<<___;
.ident  \"sha1-ia64.s, version 1.3\"
.ident  \"IA-64 ISA artwork by Andy Polyakov <appro\@fy.chalmers.se>\"
.explicit
 
___
 
 
if ($^O eq "hpux") {
    $ADDP="addp4";
    for (@ARGV) { $ADDP="add" if (/[\+DD|\-mlp]64/); }
} else { $ADDP="add"; }
 
#$human=1;
if ($human) {    # useful for visual code auditing...
   ($A,$B,$C,$D,$E)   = ("A","B","C","D","E");
   ($h0,$h1,$h2,$h3,$h4) = ("h0","h1","h2","h3","h4");
   ($K_00_19, $K_20_39, $K_40_59, $K_60_79) =
       (    "K_00_19","K_20_39","K_40_59","K_60_79"    );
   @X= (    "X0", "X1", "X2", "X3", "X4", "X5", "X6", "X7",
       "X8", "X9","X10","X11","X12","X13","X14","X15"    );
}
else {
   ($A,$B,$C,$D,$E)   =    ("loc0","loc1","loc2","loc3","loc4");
   ($h0,$h1,$h2,$h3,$h4) = ("loc5","loc6","loc7","loc8","loc9");
   ($K_00_19, $K_20_39, $K_40_59, $K_60_79) =
       (    "r14", "r15", "loc10", "loc11"    );
   @X= (    "r16", "r17", "r18", "r19", "r20", "r21", "r22", "r23",
       "r24", "r25", "r26", "r27", "r28", "r29", "r30", "r31"    );
}
 
sub BODY_00_15 {
local    *code=shift;
my    ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
my    $j=$i+1;
my    $Xn=@X[$j%16];
 
$code.=<<___ if ($i==0);
{ .mmi;    ld1    $X[$i]=[inp],2            // MSB
   ld1    tmp2=[tmp3],2        };;
{ .mmi;    ld1    tmp0=[inp],2
   ld1    tmp4=[tmp3],2            // LSB
   dep    $X[$i]=$X[$i],tmp2,8,8    };;
___
if ($i<15) {
   $code.=<<___;
{ .mmi;    ld1    $Xn=[inp],2            // forward Xload
   nop.m    0x0
   dep    tmp1=tmp0,tmp4,8,8    };;
{ .mmi;    ld1    tmp2=[tmp3],2            // forward Xload
   and    tmp4=$c,$b
   dep    $X[$i]=$X[$i],tmp1,16,16} //;;
{ .mmi;    add    $e=$e,$K_00_19            // e+=K_00_19
   andcm    tmp1=$d,$b
   dep.z    tmp5=$a,5,27        };; // a<<5
{ .mmi;    add    $e=$e,$X[$i]            // e+=Xload
   or    tmp4=tmp4,tmp1            // F_00_19(b,c,d)=(b&c)|(~b&d)
   extr.u    tmp1=$a,27,5        };; // a>>27
{ .mmi;    ld1    tmp0=[inp],2            // forward Xload
   add    $e=$e,tmp4            // e+=F_00_19(b,c,d)
   shrp    $b=tmp6,tmp6,2        }   // b=ROTATE(b,30)
{ .mmi;    ld1    tmp4=[tmp3],2            // forward Xload
   or    tmp5=tmp1,tmp5            // ROTATE(a,5)
   mux2    tmp6=$a,0x44        };; // see b in next iteration
{ .mii;    add    $e=$e,tmp5            // e+=ROTATE(a,5)
   dep    $Xn=$Xn,tmp2,8,8        // forward Xload
   mux2    $X[$i]=$X[$i],0x44    } //;;
 
___
   }
else    {
   $code.=<<___;
{ .mii;    and    tmp3=$c,$b
   dep    tmp1=tmp0,tmp4,8,8;;
   dep    $X[$i]=$X[$i],tmp1,16,16} //;;
{ .mmi;    add    $e=$e,$K_00_19            // e+=K_00_19
   andcm    tmp1=$d,$b
   dep.z    tmp5=$a,5,27        };; // a<<5
{ .mmi;    add    $e=$e,$X[$i]            // e+=Xupdate
   or    tmp4=tmp3,tmp1            // F_00_19(b,c,d)=(b&c)|(~b&d)
   extr.u    tmp1=$a,27,5        }   // a>>27
{ .mmi;    xor    $Xn=$Xn,$X[($j+2)%16]        // forward Xupdate
   xor    tmp3=$X[($j+8)%16],$X[($j+13)%16] // forward Xupdate
   nop.i    0            };;
{ .mmi;    add    $e=$e,tmp4            // e+=F_00_19(b,c,d)
   xor    $Xn=$Xn,tmp3            // forward Xupdate
   shrp    $b=tmp6,tmp6,2        }   // b=ROTATE(b,30)
{ .mmi; or    tmp1=tmp1,tmp5            // ROTATE(a,5)
   mux2    tmp6=$a,0x44        };; // see b in next iteration
{ .mii;    add    $e=$e,tmp1            // e+=ROTATE(a,5)
   shrp    $Xn=$Xn,$Xn,31            // ROTATE(x[0]^x[2]^x[8]^x[13],1)
   mux2    $X[$i]=$X[$i],0x44    };;
 
___
   }
}
 
sub BODY_16_19 {
local    *code=shift;
my    ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
my    $j=$i+1;
my    $Xn=@X[$j%16];
 
$code.=<<___;
{ .mib;    add    $e=$e,$K_00_19            // e+=K_00_19
   dep.z    tmp5=$a,5,27        }   // a<<5
{ .mib;    andcm    tmp1=$d,$b
   and    tmp0=$c,$b        };;
{ .mmi;    add    $e=$e,$X[$i%16]            // e+=Xupdate
   or    tmp0=tmp0,tmp1            // F_00_19(b,c,d)=(b&c)|(~b&d)
   extr.u    tmp1=$a,27,5        }   // a>>27
{ .mmi;    xor    $Xn=$Xn,$X[($j+2)%16]        // forward Xupdate
   xor    tmp3=$X[($j+8)%16],$X[($j+13)%16]    // forward Xupdate
   nop.i    0            };;
{ .mmi;    add    $e=$e,tmp0            // f+=F_00_19(b,c,d)
   xor    $Xn=$Xn,tmp3            // forward Xupdate
   shrp    $b=tmp6,tmp6,2        }   // b=ROTATE(b,30)
{ .mmi;    or    tmp1=tmp1,tmp5            // ROTATE(a,5)
   mux2    tmp6=$a,0x44        };; // see b in next iteration
{ .mii;    add    $e=$e,tmp1            // e+=ROTATE(a,5)
   shrp    $Xn=$Xn,$Xn,31            // ROTATE(x[0]^x[2]^x[8]^x[13],1)
   nop.i    0            };;
 
___
}
 
sub BODY_20_39 {
local    *code=shift;
my    ($i,$a,$b,$c,$d,$e,$Konst)=@_;
   $Konst = $K_20_39 if (!defined($Konst));
my    $j=$i+1;
my    $Xn=@X[$j%16];
 
if ($i<79) {
$code.=<<___;
{ .mib;    add    $e=$e,$Konst            // e+=K_XX_XX
   dep.z    tmp5=$a,5,27        }   // a<<5
{ .mib;    xor    tmp0=$c,$b
   xor    $Xn=$Xn,$X[($j+2)%16]    };; // forward Xupdate
{ .mib;    add    $e=$e,$X[$i%16]            // e+=Xupdate
   extr.u    tmp1=$a,27,5        }   // a>>27
{ .mib;    xor    tmp0=tmp0,$d            // F_20_39(b,c,d)=b^c^d
   xor    $Xn=$Xn,$X[($j+8)%16]    };; // forward Xupdate
{ .mmi;    add    $e=$e,tmp0            // e+=F_20_39(b,c,d)
   xor    $Xn=$Xn,$X[($j+13)%16]        // forward Xupdate
   shrp    $b=tmp6,tmp6,2        }   // b=ROTATE(b,30)
{ .mmi;    or    tmp1=tmp1,tmp5            // ROTATE(a,5)
   mux2    tmp6=$a,0x44        };; // see b in next iteration
{ .mii;    add    $e=$e,tmp1            // e+=ROTATE(a,5)
   shrp    $Xn=$Xn,$Xn,31            // ROTATE(x[0]^x[2]^x[8]^x[13],1)
   nop.i    0            };;
 
___
}
else {
$code.=<<___;
{ .mib;    add    $e=$e,$Konst            // e+=K_60_79
   dep.z    tmp5=$a,5,27        }   // a<<5
{ .mib;    xor    tmp0=$c,$b
   add    $h1=$h1,$a        };; // wrap up
{ .mib;    add    $e=$e,$X[$i%16]            // e+=Xupdate
   extr.u    tmp1=$a,27,5        }   // a>>27
{ .mib;    xor    tmp0=tmp0,$d            // F_20_39(b,c,d)=b^c^d
   add    $h3=$h3,$c        };; // wrap up
{ .mmi;    add    $e=$e,tmp0            // e+=F_20_39(b,c,d)
   or    tmp1=tmp1,tmp5            // ROTATE(a,5)
   shrp    $b=tmp6,tmp6,2        };; // b=ROTATE(b,30) ;;?
{ .mmi;    add    $e=$e,tmp1            // e+=ROTATE(a,5)
   add    tmp3=1,inp            // used in unaligned codepath
   add    $h4=$h4,$d        };; // wrap up
 
___
}
}
 
sub BODY_40_59 {
local    *code=shift;
my    ($i,$a,$b,$c,$d,$e)=@_;
my    $j=$i+1;
my    $Xn=@X[$j%16];
 
$code.=<<___;
{ .mib;    add    $e=$e,$K_40_59            // e+=K_40_59
   dep.z    tmp5=$a,5,27        }   // a<<5
{ .mib;    and    tmp1=$c,$d
   xor    tmp0=$c,$d        };;
{ .mmi;    add    $e=$e,$X[$i%16]            // e+=Xupdate
   add    tmp5=tmp5,tmp1            // a<<5+(c&d)
   extr.u    tmp1=$a,27,5        }   // a>>27
{ .mmi;    and    tmp0=tmp0,$b
   xor    $Xn=$Xn,$X[($j+2)%16]        // forward Xupdate
   xor    tmp3=$X[($j+8)%16],$X[($j+13)%16] };;    // forward Xupdate
{ .mmi;    add    $e=$e,tmp0            // e+=b&(c^d)
   add    tmp5=tmp5,tmp1            // ROTATE(a,5)+(c&d)
   shrp    $b=tmp6,tmp6,2        }   // b=ROTATE(b,30)
{ .mmi;    xor    $Xn=$Xn,tmp3
   mux2    tmp6=$a,0x44        };; // see b in next iteration
{ .mii;    add    $e=$e,tmp5            // e+=ROTATE(a,5)+(c&d)
   shrp    $Xn=$Xn,$Xn,31            // ROTATE(x[0]^x[2]^x[8]^x[13],1)
   nop.i    0x0            };;
 
___
}
sub BODY_60_79    { &BODY_20_39(@_,$K_60_79); }
 
$code.=<<___;
.text
 
tmp0=r8;
tmp1=r9;
tmp2=r10;
tmp3=r11;
ctx=r32;    // in0
inp=r33;    // in1
 
// void sha1_block_data_order(SHA_CTX *c,const void *p,size_t num);
.global    sha1_block_data_order#
.proc    sha1_block_data_order#
.align    32
sha1_block_data_order:
   .prologue
{ .mmi;    alloc    tmp1=ar.pfs,3,14,0,0
   $ADDP    tmp0=4,ctx
   .save    ar.lc,r3
   mov    r3=ar.lc        }
{ .mmi;    $ADDP    ctx=0,ctx
   $ADDP    inp=0,inp
   mov    r2=pr            };;
tmp4=in2;
tmp5=loc12;
tmp6=loc13;
   .body
{ .mlx;    ld4    $h0=[ctx],8
   movl    $K_00_19=0x5a827999    }
{ .mlx;    ld4    $h1=[tmp0],8
   movl    $K_20_39=0x6ed9eba1    };;
{ .mlx;    ld4    $h2=[ctx],8
   movl    $K_40_59=0x8f1bbcdc    }
{ .mlx;    ld4    $h3=[tmp0]
   movl    $K_60_79=0xca62c1d6    };;
{ .mmi;    ld4    $h4=[ctx],-16
   add    in2=-1,in2            // adjust num for ar.lc
   mov    ar.ec=1            };;
{ .mmi;    nop.m    0
   add    tmp3=1,inp
   mov    ar.lc=in2        };; // brp.loop.imp: too far
 
.Ldtop:
{ .mmi;    mov    $A=$h0
   mov    $B=$h1
   mux2    tmp6=$h1,0x44        }
{ .mmi;    mov    $C=$h2
   mov    $D=$h3
   mov    $E=$h4            };;
 
___
 
{ my $i;
  my @V=($A,$B,$C,$D,$E);
 
   for($i=0;$i<16;$i++)    { &BODY_00_15(\$code,$i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
   for(;$i<20;$i++)    { &BODY_16_19(\$code,$i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
   for(;$i<40;$i++)    { &BODY_20_39(\$code,$i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
   for(;$i<60;$i++)    { &BODY_40_59(\$code,$i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
   for(;$i<80;$i++)    { &BODY_60_79(\$code,$i,@V); unshift(@V,pop(@V)); }
 
   (($V[0] eq $A) and ($V[4] eq $E)) or die;    # double-check
}
 
$code.=<<___;
{ .mmb;    add    $h0=$h0,$A
   add    $h2=$h2,$C
   br.ctop.dptk.many    .Ldtop    };;
.Ldend:
{ .mmi;    add    tmp0=4,ctx
   mov    ar.lc=r3        };;
{ .mmi;    st4    [ctx]=$h0,8
   st4    [tmp0]=$h1,8        };;
{ .mmi;    st4    [ctx]=$h2,8
   st4    [tmp0]=$h3        };;
{ .mib;    st4    [ctx]=$h4,-16
   mov    pr=r2,0x1ffff
   br.ret.sptk.many    b0    };;
.endp    sha1_block_data_order#
stringz    "SHA1 block transform for IA64, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
___
 
open STDOUT,">$output" if $output;
print $code;