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#! /usr/bin/env perl
# Copyright 2005-2020 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/.
# ====================================================================
 
# October 2005
#
# "Teaser" Montgomery multiplication module for UltraSPARC. Why FPU?
# Because unlike integer multiplier, which simply stalls whole CPU,
# FPU is fully pipelined and can effectively emit 48 bit partial
# product every cycle. Why not blended SPARC v9? One can argue that
# making this module dependent on UltraSPARC VIS extension limits its
# binary compatibility. Well yes, it does exclude SPARC64 prior-V(!)
# implementations from compatibility matrix. But the rest, whole Sun
# UltraSPARC family and brand new Fujitsu's SPARC64 V, all support
# VIS extension instructions used in this module. This is considered
# good enough to not care about HAL SPARC64 users [if any] who have
# integer-only pure SPARCv9 module to "fall down" to.
 
# USI&II cores currently exhibit uniform 2x improvement [over pre-
# bn_mul_mont codebase] for all key lengths and benchmarks. On USIII
# performance improves few percents for shorter keys and worsens few
# percents for longer keys. This is because USIII integer multiplier
# is >3x faster than USI&II one, which is harder to match [but see
# TODO list below]. It should also be noted that SPARC64 V features
# out-of-order execution, which *might* mean that integer multiplier
# is pipelined, which in turn *might* be impossible to match... On
# additional note, SPARC64 V implements FP Multiply-Add instruction,
# which is perfectly usable in this context... In other words, as far
# as Fujitsu SPARC64 V goes, talk to the author:-)
 
# The implementation implies following "non-natural" limitations on
# input arguments:
# - num may not be less than 4;
# - num has to be even;
# Failure to meet either condition has no fatal effects, simply
# doesn't give any performance gain.
 
# TODO:
# - modulo-schedule inner loop for better performance (on in-order
#   execution core such as UltraSPARC this shall result in further
#   noticeable(!) improvement);
# - dedicated squaring procedure[?];
 
######################################################################
# November 2006
#
# Modulo-scheduled inner loops allow to interleave floating point and
# integer instructions and minimize Read-After-Write penalties. This
# results in *further* 20-50% performance improvement [depending on
# key length, more for longer keys] on USI&II cores and 30-80% - on
# USIII&IV.
 
$output = pop;
open STDOUT,">$output";
 
$fname="bn_mul_mont_fpu";
 
$frame="STACK_FRAME";
$bias="STACK_BIAS";
$locals=64;
 
# In order to provide for 32-/64-bit ABI duality, I keep integers wider
# than 32 bit in %g1-%g4 and %o0-%o5. %l0-%l7 and %i0-%i5 are used
# exclusively for pointers, indexes and other small values...
# int bn_mul_mont(
$rp="%i0";    # BN_ULONG *rp,
$ap="%i1";    # const BN_ULONG *ap,
$bp="%i2";    # const BN_ULONG *bp,
$np="%i3";    # const BN_ULONG *np,
$n0="%i4";    # const BN_ULONG *n0,
$num="%i5";    # int num);
 
$tp="%l0";    # t[num]
$ap_l="%l1";    # a[num],n[num] are smashed to 32-bit words and saved
$ap_h="%l2";    # to these four vectors as double-precision FP values.
$np_l="%l3";    # This way a bunch of fxtods are eliminated in second
$np_h="%l4";    # loop and L1-cache aliasing is minimized...
$i="%l5";
$j="%l6";
$mask="%l7";    # 16-bit mask, 0xffff
 
$n0="%g4";    # reassigned(!) to "64-bit" register
$carry="%i4";    # %i4 reused(!) for a carry bit
 
# FP register naming chart
#
#     ..HILO
#       dcba
#   --------
#        LOa
#       LOb
#      LOc
#     LOd
#      HIa
#     HIb
#    HIc
#   HId
#    ..a
#   ..b
$ba="%f0";    $bb="%f2";    $bc="%f4";    $bd="%f6";
$na="%f8";    $nb="%f10";   $nc="%f12";   $nd="%f14";
$alo="%f16";  $alo_="%f17"; $ahi="%f18";  $ahi_="%f19";
$nlo="%f20";  $nlo_="%f21"; $nhi="%f22";  $nhi_="%f23";
 
$dota="%f24"; $dotb="%f26";
 
$aloa="%f32"; $alob="%f34"; $aloc="%f36"; $alod="%f38";
$ahia="%f40"; $ahib="%f42"; $ahic="%f44"; $ahid="%f46";
$nloa="%f48"; $nlob="%f50"; $nloc="%f52"; $nlod="%f54";
$nhia="%f56"; $nhib="%f58"; $nhic="%f60"; $nhid="%f62";
 
$ASI_FL16_P=0xD2;    # magic ASI value to engage 16-bit FP load
 
$code=<<___;
#include "sparc_arch.h"
 
.section    ".text",#alloc,#execinstr
 
.global $fname
.align  32
$fname:
   save    %sp,-$frame-$locals,%sp
 
   cmp    $num,4
   bl,a,pn %icc,.Lret
   clr    %i0
   andcc    $num,1,%g0        ! $num has to be even...
   bnz,a,pn %icc,.Lret
   clr    %i0            ! signal "unsupported input value"
 
   srl    $num,1,$num
   sethi    %hi(0xffff),$mask
   ld    [%i4+0],$n0        ! $n0 reassigned, remember?
   or    $mask,%lo(0xffff),$mask
   ld    [%i4+4],%o0
   sllx    %o0,32,%o0
   or    %o0,$n0,$n0        ! $n0=n0[1].n0[0]
 
   sll    $num,3,$num        ! num*=8
 
   add    %sp,$bias,%o0        ! real top of stack
   sll    $num,2,%o1
   add    %o1,$num,%o1        ! %o1=num*5
   sub    %o0,%o1,%o0
   and    %o0,-2048,%o0        ! optimize TLB utilization
   sub    %o0,$bias,%sp        ! alloca(5*num*8)
 
   rd    %asi,%o7        ! save %asi
   add    %sp,$bias+$frame+$locals,$tp
   add    $tp,$num,$ap_l
   add    $ap_l,$num,$ap_l    ! [an]p_[lh] point at the vectors' ends !
   add    $ap_l,$num,$ap_h
   add    $ap_h,$num,$np_l
   add    $np_l,$num,$np_h
 
   wr    %g0,$ASI_FL16_P,%asi    ! setup %asi for 16-bit FP loads
 
   add    $rp,$num,$rp        ! readjust input pointers to point
   add    $ap,$num,$ap        ! at the ends too...
   add    $bp,$num,$bp
   add    $np,$num,$np
 
   stx    %o7,[%sp+$bias+$frame+48]    ! save %asi
 
   sub    %g0,$num,$i        ! i=-num
   sub    %g0,$num,$j        ! j=-num
 
   add    $ap,$j,%o3
   add    $bp,$i,%o4
 
   ld    [%o3+4],%g1        ! bp[0]
   ld    [%o3+0],%o0
   ld    [%o4+4],%g5        ! ap[0]
   sllx    %g1,32,%g1
   ld    [%o4+0],%o1
   sllx    %g5,32,%g5
   or    %g1,%o0,%o0
   or    %g5,%o1,%o1
 
   add    $np,$j,%o5
 
   mulx    %o1,%o0,%o0        ! ap[0]*bp[0]
   mulx    $n0,%o0,%o0        ! ap[0]*bp[0]*n0
   stx    %o0,[%sp+$bias+$frame+0]
 
   ld    [%o3+0],$alo_    ! load a[j] as pair of 32-bit words
   fzeros    $alo
   ld    [%o3+4],$ahi_
   fzeros    $ahi
   ld    [%o5+0],$nlo_    ! load n[j] as pair of 32-bit words
   fzeros    $nlo
   ld    [%o5+4],$nhi_
   fzeros    $nhi
 
   ! transfer b[i] to FPU as 4x16-bit values
   ldda    [%o4+2]%asi,$ba
   fxtod    $alo,$alo
   ldda    [%o4+0]%asi,$bb
   fxtod    $ahi,$ahi
   ldda    [%o4+6]%asi,$bc
   fxtod    $nlo,$nlo
   ldda    [%o4+4]%asi,$bd
   fxtod    $nhi,$nhi
 
   ! transfer ap[0]*b[0]*n0 to FPU as 4x16-bit values
   ldda    [%sp+$bias+$frame+6]%asi,$na
   fxtod    $ba,$ba
   ldda    [%sp+$bias+$frame+4]%asi,$nb
   fxtod    $bb,$bb
   ldda    [%sp+$bias+$frame+2]%asi,$nc
   fxtod    $bc,$bc
   ldda    [%sp+$bias+$frame+0]%asi,$nd
   fxtod    $bd,$bd
 
   std    $alo,[$ap_l+$j]        ! save smashed ap[j] in double format
   fxtod    $na,$na
   std    $ahi,[$ap_h+$j]
   fxtod    $nb,$nb
   std    $nlo,[$np_l+$j]        ! save smashed np[j] in double format
   fxtod    $nc,$nc
   std    $nhi,[$np_h+$j]
   fxtod    $nd,$nd
 
       fmuld    $alo,$ba,$aloa
       fmuld    $nlo,$na,$nloa
       fmuld    $alo,$bb,$alob
       fmuld    $nlo,$nb,$nlob
       fmuld    $alo,$bc,$aloc
   faddd    $aloa,$nloa,$nloa
       fmuld    $nlo,$nc,$nloc
       fmuld    $alo,$bd,$alod
   faddd    $alob,$nlob,$nlob
       fmuld    $nlo,$nd,$nlod
       fmuld    $ahi,$ba,$ahia
   faddd    $aloc,$nloc,$nloc
       fmuld    $nhi,$na,$nhia
       fmuld    $ahi,$bb,$ahib
   faddd    $alod,$nlod,$nlod
       fmuld    $nhi,$nb,$nhib
       fmuld    $ahi,$bc,$ahic
   faddd    $ahia,$nhia,$nhia
       fmuld    $nhi,$nc,$nhic
       fmuld    $ahi,$bd,$ahid
   faddd    $ahib,$nhib,$nhib
       fmuld    $nhi,$nd,$nhid
 
   faddd    $ahic,$nhic,$dota    ! $nhic
   faddd    $ahid,$nhid,$dotb    ! $nhid
 
   faddd    $nloc,$nhia,$nloc
   faddd    $nlod,$nhib,$nlod
 
   fdtox    $nloa,$nloa
   fdtox    $nlob,$nlob
   fdtox    $nloc,$nloc
   fdtox    $nlod,$nlod
 
   std    $nloa,[%sp+$bias+$frame+0]
   add    $j,8,$j
   std    $nlob,[%sp+$bias+$frame+8]
   add    $ap,$j,%o4
   std    $nloc,[%sp+$bias+$frame+16]
   add    $np,$j,%o5
   std    $nlod,[%sp+$bias+$frame+24]
 
   ld    [%o4+0],$alo_    ! load a[j] as pair of 32-bit words
   fzeros    $alo
   ld    [%o4+4],$ahi_
   fzeros    $ahi
   ld    [%o5+0],$nlo_    ! load n[j] as pair of 32-bit words
   fzeros    $nlo
   ld    [%o5+4],$nhi_
   fzeros    $nhi
 
   fxtod    $alo,$alo
   fxtod    $ahi,$ahi
   fxtod    $nlo,$nlo
   fxtod    $nhi,$nhi
 
   ldx    [%sp+$bias+$frame+0],%o0
       fmuld    $alo,$ba,$aloa
   ldx    [%sp+$bias+$frame+8],%o1
       fmuld    $nlo,$na,$nloa
   ldx    [%sp+$bias+$frame+16],%o2
       fmuld    $alo,$bb,$alob
   ldx    [%sp+$bias+$frame+24],%o3
       fmuld    $nlo,$nb,$nlob
 
   srlx    %o0,16,%o7
   std    $alo,[$ap_l+$j]        ! save smashed ap[j] in double format
       fmuld    $alo,$bc,$aloc
   add    %o7,%o1,%o1
   std    $ahi,[$ap_h+$j]
       faddd    $aloa,$nloa,$nloa
       fmuld    $nlo,$nc,$nloc
   srlx    %o1,16,%o7
   std    $nlo,[$np_l+$j]        ! save smashed np[j] in double format
       fmuld    $alo,$bd,$alod
   add    %o7,%o2,%o2
   std    $nhi,[$np_h+$j]
       faddd    $alob,$nlob,$nlob
       fmuld    $nlo,$nd,$nlod
   srlx    %o2,16,%o7
       fmuld    $ahi,$ba,$ahia
   add    %o7,%o3,%o3        ! %o3.%o2[0..15].%o1[0..15].%o0[0..15]
       faddd    $aloc,$nloc,$nloc
       fmuld    $nhi,$na,$nhia
   !and    %o0,$mask,%o0
   !and    %o1,$mask,%o1
   !and    %o2,$mask,%o2
   !sllx    %o1,16,%o1
   !sllx    %o2,32,%o2
   !sllx    %o3,48,%o7
   !or    %o1,%o0,%o0
   !or    %o2,%o0,%o0
   !or    %o7,%o0,%o0        ! 64-bit result
   srlx    %o3,16,%g1        ! 34-bit carry
       fmuld    $ahi,$bb,$ahib
 
   faddd    $alod,$nlod,$nlod
       fmuld    $nhi,$nb,$nhib
       fmuld    $ahi,$bc,$ahic
   faddd    $ahia,$nhia,$nhia
       fmuld    $nhi,$nc,$nhic
       fmuld    $ahi,$bd,$ahid
   faddd    $ahib,$nhib,$nhib
       fmuld    $nhi,$nd,$nhid
 
   faddd    $dota,$nloa,$nloa
   faddd    $dotb,$nlob,$nlob
   faddd    $ahic,$nhic,$dota    ! $nhic
   faddd    $ahid,$nhid,$dotb    ! $nhid
 
   faddd    $nloc,$nhia,$nloc
   faddd    $nlod,$nhib,$nlod
 
   fdtox    $nloa,$nloa
   fdtox    $nlob,$nlob
   fdtox    $nloc,$nloc
   fdtox    $nlod,$nlod
 
   std    $nloa,[%sp+$bias+$frame+0]
   std    $nlob,[%sp+$bias+$frame+8]
   addcc    $j,8,$j
   std    $nloc,[%sp+$bias+$frame+16]
   bz,pn    %icc,.L1stskip
   std    $nlod,[%sp+$bias+$frame+24]
 
.align    32            ! incidentally already aligned !
.L1st:
   add    $ap,$j,%o4
   add    $np,$j,%o5
   ld    [%o4+0],$alo_    ! load a[j] as pair of 32-bit words
   fzeros    $alo
   ld    [%o4+4],$ahi_
   fzeros    $ahi
   ld    [%o5+0],$nlo_    ! load n[j] as pair of 32-bit words
   fzeros    $nlo
   ld    [%o5+4],$nhi_
   fzeros    $nhi
 
   fxtod    $alo,$alo
   fxtod    $ahi,$ahi
   fxtod    $nlo,$nlo
   fxtod    $nhi,$nhi
 
   ldx    [%sp+$bias+$frame+0],%o0
       fmuld    $alo,$ba,$aloa
   ldx    [%sp+$bias+$frame+8],%o1
       fmuld    $nlo,$na,$nloa
   ldx    [%sp+$bias+$frame+16],%o2
       fmuld    $alo,$bb,$alob
   ldx    [%sp+$bias+$frame+24],%o3
       fmuld    $nlo,$nb,$nlob
 
   srlx    %o0,16,%o7
   std    $alo,[$ap_l+$j]        ! save smashed ap[j] in double format
       fmuld    $alo,$bc,$aloc
   add    %o7,%o1,%o1
   std    $ahi,[$ap_h+$j]
       faddd    $aloa,$nloa,$nloa
       fmuld    $nlo,$nc,$nloc
   srlx    %o1,16,%o7
   std    $nlo,[$np_l+$j]        ! save smashed np[j] in double format
       fmuld    $alo,$bd,$alod
   add    %o7,%o2,%o2
   std    $nhi,[$np_h+$j]
       faddd    $alob,$nlob,$nlob
       fmuld    $nlo,$nd,$nlod
   srlx    %o2,16,%o7
       fmuld    $ahi,$ba,$ahia
   add    %o7,%o3,%o3        ! %o3.%o2[0..15].%o1[0..15].%o0[0..15]
   and    %o0,$mask,%o0
       faddd    $aloc,$nloc,$nloc
       fmuld    $nhi,$na,$nhia
   and    %o1,$mask,%o1
   and    %o2,$mask,%o2
       fmuld    $ahi,$bb,$ahib
   sllx    %o1,16,%o1
       faddd    $alod,$nlod,$nlod
       fmuld    $nhi,$nb,$nhib
   sllx    %o2,32,%o2
       fmuld    $ahi,$bc,$ahic
   sllx    %o3,48,%o7
   or    %o1,%o0,%o0
       faddd    $ahia,$nhia,$nhia
       fmuld    $nhi,$nc,$nhic
   or    %o2,%o0,%o0
       fmuld    $ahi,$bd,$ahid
   or    %o7,%o0,%o0        ! 64-bit result
       faddd    $ahib,$nhib,$nhib
       fmuld    $nhi,$nd,$nhid
   addcc    %g1,%o0,%o0
       faddd    $dota,$nloa,$nloa
   srlx    %o3,16,%g1        ! 34-bit carry
       faddd    $dotb,$nlob,$nlob
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    %g1,1,%g1
 
   stx    %o0,[$tp]        ! tp[j-1]=
 
   faddd    $ahic,$nhic,$dota    ! $nhic
   faddd    $ahid,$nhid,$dotb    ! $nhid
 
   faddd    $nloc,$nhia,$nloc
   faddd    $nlod,$nhib,$nlod
 
   fdtox    $nloa,$nloa
   fdtox    $nlob,$nlob
   fdtox    $nloc,$nloc
   fdtox    $nlod,$nlod
 
   std    $nloa,[%sp+$bias+$frame+0]
   std    $nlob,[%sp+$bias+$frame+8]
   std    $nloc,[%sp+$bias+$frame+16]
   std    $nlod,[%sp+$bias+$frame+24]
 
   addcc    $j,8,$j
   bnz,pt    %icc,.L1st
   add    $tp,8,$tp
 
.L1stskip:
   fdtox    $dota,$dota
   fdtox    $dotb,$dotb
 
   ldx    [%sp+$bias+$frame+0],%o0
   ldx    [%sp+$bias+$frame+8],%o1
   ldx    [%sp+$bias+$frame+16],%o2
   ldx    [%sp+$bias+$frame+24],%o3
 
   srlx    %o0,16,%o7
   std    $dota,[%sp+$bias+$frame+32]
   add    %o7,%o1,%o1
   std    $dotb,[%sp+$bias+$frame+40]
   srlx    %o1,16,%o7
   add    %o7,%o2,%o2
   srlx    %o2,16,%o7
   add    %o7,%o3,%o3        ! %o3.%o2[0..15].%o1[0..15].%o0[0..15]
   and    %o0,$mask,%o0
   and    %o1,$mask,%o1
   and    %o2,$mask,%o2
   sllx    %o1,16,%o1
   sllx    %o2,32,%o2
   sllx    %o3,48,%o7
   or    %o1,%o0,%o0
   or    %o2,%o0,%o0
   or    %o7,%o0,%o0        ! 64-bit result
   ldx    [%sp+$bias+$frame+32],%o4
   addcc    %g1,%o0,%o0
   ldx    [%sp+$bias+$frame+40],%o5
   srlx    %o3,16,%g1        ! 34-bit carry
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    %g1,1,%g1
 
   stx    %o0,[$tp]        ! tp[j-1]=
   add    $tp,8,$tp
 
   srlx    %o4,16,%o7
   add    %o7,%o5,%o5
   and    %o4,$mask,%o4
   sllx    %o5,16,%o7
   or    %o7,%o4,%o4
   addcc    %g1,%o4,%o4
   srlx    %o5,48,%g1
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    %g1,1,%g1
 
   mov    %g1,$carry
   stx    %o4,[$tp]        ! tp[num-1]=
 
   ba    .Louter
   add    $i,8,$i
.align    32
.Louter:
   sub    %g0,$num,$j        ! j=-num
   add    %sp,$bias+$frame+$locals,$tp
 
   add    $ap,$j,%o3
   add    $bp,$i,%o4
 
   ld    [%o3+4],%g1        ! bp[i]
   ld    [%o3+0],%o0
   ld    [%o4+4],%g5        ! ap[0]
   sllx    %g1,32,%g1
   ld    [%o4+0],%o1
   sllx    %g5,32,%g5
   or    %g1,%o0,%o0
   or    %g5,%o1,%o1
 
   ldx    [$tp],%o2        ! tp[0]
   mulx    %o1,%o0,%o0
   addcc    %o2,%o0,%o0
   mulx    $n0,%o0,%o0        ! (ap[0]*bp[i]+t[0])*n0
   stx    %o0,[%sp+$bias+$frame+0]
 
   ! transfer b[i] to FPU as 4x16-bit values
   ldda    [%o4+2]%asi,$ba
   ldda    [%o4+0]%asi,$bb
   ldda    [%o4+6]%asi,$bc
   ldda    [%o4+4]%asi,$bd
 
   ! transfer (ap[0]*b[i]+t[0])*n0 to FPU as 4x16-bit values
   ldda    [%sp+$bias+$frame+6]%asi,$na
   fxtod    $ba,$ba
   ldda    [%sp+$bias+$frame+4]%asi,$nb
   fxtod    $bb,$bb
   ldda    [%sp+$bias+$frame+2]%asi,$nc
   fxtod    $bc,$bc
   ldda    [%sp+$bias+$frame+0]%asi,$nd
   fxtod    $bd,$bd
   ldd    [$ap_l+$j],$alo        ! load a[j] in double format
   fxtod    $na,$na
   ldd    [$ap_h+$j],$ahi
   fxtod    $nb,$nb
   ldd    [$np_l+$j],$nlo        ! load n[j] in double format
   fxtod    $nc,$nc
   ldd    [$np_h+$j],$nhi
   fxtod    $nd,$nd
 
       fmuld    $alo,$ba,$aloa
       fmuld    $nlo,$na,$nloa
       fmuld    $alo,$bb,$alob
       fmuld    $nlo,$nb,$nlob
       fmuld    $alo,$bc,$aloc
   faddd    $aloa,$nloa,$nloa
       fmuld    $nlo,$nc,$nloc
       fmuld    $alo,$bd,$alod
   faddd    $alob,$nlob,$nlob
       fmuld    $nlo,$nd,$nlod
       fmuld    $ahi,$ba,$ahia
   faddd    $aloc,$nloc,$nloc
       fmuld    $nhi,$na,$nhia
       fmuld    $ahi,$bb,$ahib
   faddd    $alod,$nlod,$nlod
       fmuld    $nhi,$nb,$nhib
       fmuld    $ahi,$bc,$ahic
   faddd    $ahia,$nhia,$nhia
       fmuld    $nhi,$nc,$nhic
       fmuld    $ahi,$bd,$ahid
   faddd    $ahib,$nhib,$nhib
       fmuld    $nhi,$nd,$nhid
 
   faddd    $ahic,$nhic,$dota    ! $nhic
   faddd    $ahid,$nhid,$dotb    ! $nhid
 
   faddd    $nloc,$nhia,$nloc
   faddd    $nlod,$nhib,$nlod
 
   fdtox    $nloa,$nloa
   fdtox    $nlob,$nlob
   fdtox    $nloc,$nloc
   fdtox    $nlod,$nlod
 
   std    $nloa,[%sp+$bias+$frame+0]
   std    $nlob,[%sp+$bias+$frame+8]
   std    $nloc,[%sp+$bias+$frame+16]
   add    $j,8,$j
   std    $nlod,[%sp+$bias+$frame+24]
 
   ldd    [$ap_l+$j],$alo        ! load a[j] in double format
   ldd    [$ap_h+$j],$ahi
   ldd    [$np_l+$j],$nlo        ! load n[j] in double format
   ldd    [$np_h+$j],$nhi
 
       fmuld    $alo,$ba,$aloa
       fmuld    $nlo,$na,$nloa
       fmuld    $alo,$bb,$alob
       fmuld    $nlo,$nb,$nlob
       fmuld    $alo,$bc,$aloc
   ldx    [%sp+$bias+$frame+0],%o0
       faddd    $aloa,$nloa,$nloa
       fmuld    $nlo,$nc,$nloc
   ldx    [%sp+$bias+$frame+8],%o1
       fmuld    $alo,$bd,$alod
   ldx    [%sp+$bias+$frame+16],%o2
       faddd    $alob,$nlob,$nlob
       fmuld    $nlo,$nd,$nlod
   ldx    [%sp+$bias+$frame+24],%o3
       fmuld    $ahi,$ba,$ahia
 
   srlx    %o0,16,%o7
       faddd    $aloc,$nloc,$nloc
       fmuld    $nhi,$na,$nhia
   add    %o7,%o1,%o1
       fmuld    $ahi,$bb,$ahib
   srlx    %o1,16,%o7
       faddd    $alod,$nlod,$nlod
       fmuld    $nhi,$nb,$nhib
   add    %o7,%o2,%o2
       fmuld    $ahi,$bc,$ahic
   srlx    %o2,16,%o7
       faddd    $ahia,$nhia,$nhia
       fmuld    $nhi,$nc,$nhic
   add    %o7,%o3,%o3        ! %o3.%o2[0..15].%o1[0..15].%o0[0..15]
   ! why?
   and    %o0,$mask,%o0
       fmuld    $ahi,$bd,$ahid
   and    %o1,$mask,%o1
   and    %o2,$mask,%o2
       faddd    $ahib,$nhib,$nhib
       fmuld    $nhi,$nd,$nhid
   sllx    %o1,16,%o1
       faddd    $dota,$nloa,$nloa
   sllx    %o2,32,%o2
       faddd    $dotb,$nlob,$nlob
   sllx    %o3,48,%o7
   or    %o1,%o0,%o0
       faddd    $ahic,$nhic,$dota    ! $nhic
   or    %o2,%o0,%o0
       faddd    $ahid,$nhid,$dotb    ! $nhid
   or    %o7,%o0,%o0        ! 64-bit result
   ldx    [$tp],%o7
       faddd    $nloc,$nhia,$nloc
   addcc    %o7,%o0,%o0
   ! end-of-why?
       faddd    $nlod,$nhib,$nlod
   srlx    %o3,16,%g1        ! 34-bit carry
       fdtox    $nloa,$nloa
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    %g1,1,%g1
 
   fdtox    $nlob,$nlob
   fdtox    $nloc,$nloc
   fdtox    $nlod,$nlod
 
   std    $nloa,[%sp+$bias+$frame+0]
   std    $nlob,[%sp+$bias+$frame+8]
   addcc    $j,8,$j
   std    $nloc,[%sp+$bias+$frame+16]
   bz,pn    %icc,.Linnerskip
   std    $nlod,[%sp+$bias+$frame+24]
 
   ba    .Linner
   nop
.align    32
.Linner:
   ldd    [$ap_l+$j],$alo        ! load a[j] in double format
   ldd    [$ap_h+$j],$ahi
   ldd    [$np_l+$j],$nlo        ! load n[j] in double format
   ldd    [$np_h+$j],$nhi
 
       fmuld    $alo,$ba,$aloa
       fmuld    $nlo,$na,$nloa
       fmuld    $alo,$bb,$alob
       fmuld    $nlo,$nb,$nlob
       fmuld    $alo,$bc,$aloc
   ldx    [%sp+$bias+$frame+0],%o0
       faddd    $aloa,$nloa,$nloa
       fmuld    $nlo,$nc,$nloc
   ldx    [%sp+$bias+$frame+8],%o1
       fmuld    $alo,$bd,$alod
   ldx    [%sp+$bias+$frame+16],%o2
       faddd    $alob,$nlob,$nlob
       fmuld    $nlo,$nd,$nlod
   ldx    [%sp+$bias+$frame+24],%o3
       fmuld    $ahi,$ba,$ahia
 
   srlx    %o0,16,%o7
       faddd    $aloc,$nloc,$nloc
       fmuld    $nhi,$na,$nhia
   add    %o7,%o1,%o1
       fmuld    $ahi,$bb,$ahib
   srlx    %o1,16,%o7
       faddd    $alod,$nlod,$nlod
       fmuld    $nhi,$nb,$nhib
   add    %o7,%o2,%o2
       fmuld    $ahi,$bc,$ahic
   srlx    %o2,16,%o7
       faddd    $ahia,$nhia,$nhia
       fmuld    $nhi,$nc,$nhic
   add    %o7,%o3,%o3        ! %o3.%o2[0..15].%o1[0..15].%o0[0..15]
   and    %o0,$mask,%o0
       fmuld    $ahi,$bd,$ahid
   and    %o1,$mask,%o1
   and    %o2,$mask,%o2
       faddd    $ahib,$nhib,$nhib
       fmuld    $nhi,$nd,$nhid
   sllx    %o1,16,%o1
       faddd    $dota,$nloa,$nloa
   sllx    %o2,32,%o2
       faddd    $dotb,$nlob,$nlob
   sllx    %o3,48,%o7
   or    %o1,%o0,%o0
       faddd    $ahic,$nhic,$dota    ! $nhic
   or    %o2,%o0,%o0
       faddd    $ahid,$nhid,$dotb    ! $nhid
   or    %o7,%o0,%o0        ! 64-bit result
       faddd    $nloc,$nhia,$nloc
   addcc    %g1,%o0,%o0
   ldx    [$tp+8],%o7        ! tp[j]
       faddd    $nlod,$nhib,$nlod
   srlx    %o3,16,%g1        ! 34-bit carry
       fdtox    $nloa,$nloa
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    %g1,1,%g1
       fdtox    $nlob,$nlob
   addcc    %o7,%o0,%o0
       fdtox    $nloc,$nloc
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    %g1,1,%g1
 
   stx    %o0,[$tp]        ! tp[j-1]
       fdtox    $nlod,$nlod
 
   std    $nloa,[%sp+$bias+$frame+0]
   std    $nlob,[%sp+$bias+$frame+8]
   std    $nloc,[%sp+$bias+$frame+16]
   addcc    $j,8,$j
   std    $nlod,[%sp+$bias+$frame+24]
   bnz,pt    %icc,.Linner
   add    $tp,8,$tp
 
.Linnerskip:
   fdtox    $dota,$dota
   fdtox    $dotb,$dotb
 
   ldx    [%sp+$bias+$frame+0],%o0
   ldx    [%sp+$bias+$frame+8],%o1
   ldx    [%sp+$bias+$frame+16],%o2
   ldx    [%sp+$bias+$frame+24],%o3
 
   srlx    %o0,16,%o7
   std    $dota,[%sp+$bias+$frame+32]
   add    %o7,%o1,%o1
   std    $dotb,[%sp+$bias+$frame+40]
   srlx    %o1,16,%o7
   add    %o7,%o2,%o2
   srlx    %o2,16,%o7
   add    %o7,%o3,%o3        ! %o3.%o2[0..15].%o1[0..15].%o0[0..15]
   and    %o0,$mask,%o0
   and    %o1,$mask,%o1
   and    %o2,$mask,%o2
   sllx    %o1,16,%o1
   sllx    %o2,32,%o2
   sllx    %o3,48,%o7
   or    %o1,%o0,%o0
   or    %o2,%o0,%o0
   ldx    [%sp+$bias+$frame+32],%o4
   or    %o7,%o0,%o0        ! 64-bit result
   ldx    [%sp+$bias+$frame+40],%o5
   addcc    %g1,%o0,%o0
   ldx    [$tp+8],%o7        ! tp[j]
   srlx    %o3,16,%g1        ! 34-bit carry
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    %g1,1,%g1
 
   addcc    %o7,%o0,%o0
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    %g1,1,%g1
 
   stx    %o0,[$tp]        ! tp[j-1]
   add    $tp,8,$tp
 
   srlx    %o4,16,%o7
   add    %o7,%o5,%o5
   and    %o4,$mask,%o4
   sllx    %o5,16,%o7
   or    %o7,%o4,%o4
   addcc    %g1,%o4,%o4
   srlx    %o5,48,%g1
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    %g1,1,%g1
 
   addcc    $carry,%o4,%o4
   stx    %o4,[$tp]        ! tp[num-1]
   mov    %g1,$carry
   bcs,a    %xcc,.+8
   add    $carry,1,$carry
 
   addcc    $i,8,$i
   bnz    %icc,.Louter
   nop
 
   add    $tp,8,$tp        ! adjust tp to point at the end
   orn    %g0,%g0,%g4
   sub    %g0,$num,%o7        ! n=-num
   ba    .Lsub
   subcc    %g0,%g0,%g0        ! clear %icc.c
 
.align    32
.Lsub:
   ldx    [$tp+%o7],%o0
   add    $np,%o7,%g1
   ld    [%g1+0],%o2
   ld    [%g1+4],%o3
   srlx    %o0,32,%o1
   subccc    %o0,%o2,%o2
   add    $rp,%o7,%g1
   subccc    %o1,%o3,%o3
   st    %o2,[%g1+0]
   add    %o7,8,%o7
   brnz,pt    %o7,.Lsub
   st    %o3,[%g1+4]
   subc    $carry,0,%g4
   sub    %g0,$num,%o7        ! n=-num
   ba    .Lcopy
   nop
 
.align    32
.Lcopy:
   ldx    [$tp+%o7],%o0
   add    $rp,%o7,%g1
   ld    [%g1+0],%o2
   ld    [%g1+4],%o3
   stx    %g0,[$tp+%o7]
   and    %o0,%g4,%o0
   srlx    %o0,32,%o1
   andn    %o2,%g4,%o2
   andn    %o3,%g4,%o3
   or    %o2,%o0,%o0
   or    %o3,%o1,%o1
   st    %o0,[%g1+0]
   add    %o7,8,%o7
   brnz,pt    %o7,.Lcopy
   st    %o1,[%g1+4]
   sub    %g0,$num,%o7        ! n=-num
 
.Lzap:
   stx    %g0,[$ap_l+%o7]
   stx    %g0,[$ap_h+%o7]
   stx    %g0,[$np_l+%o7]
   stx    %g0,[$np_h+%o7]
   add    %o7,8,%o7
   brnz,pt    %o7,.Lzap
   nop
 
   ldx    [%sp+$bias+$frame+48],%o7
   wr    %g0,%o7,%asi        ! restore %asi
 
   mov    1,%i0
.Lret:
   ret
   restore
.type   $fname,#function
.size    $fname,(.-$fname)
.asciz    "Montgomery Multiplication for UltraSPARC, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
.align    32
___
 
$code =~ s/\`([^\`]*)\`/eval($1)/gem;
 
# Below substitution makes it possible to compile without demanding
# VIS extensions on command line, e.g. -xarch=v9 vs. -xarch=v9a. I
# dare to do this, because VIS capability is detected at run-time now
# and this routine is not called on CPU not capable to execute it. Do
# note that fzeros is not the only VIS dependency! Another dependency
# is implicit and is just _a_ numerical value loaded to %asi register,
# which assembler can't recognize as VIS specific...
$code =~ s/fzeros\s+%f([0-9]+)/
      sprintf(".word\t0x%x\t! fzeros %%f%d",0x81b00c20|($1<<25),$1)
     /gem;
 
print $code;
# flush
close STDOUT or die "error closing STDOUT: $!";