| 1 | #!/usr/bin/env perl
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| 2 | # Copyright 2017-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
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| 3 | #
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| 4 | # Licensed under the Apache License 2.0 (the "License"). You may not use
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| 5 | # this file except in compliance with the License. You can obtain a copy
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| 6 | # in the file LICENSE in the source distribution or at
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| 7 | # https://www.openssl.org/source/license.html
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| 8 | #
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| 9 | # ====================================================================
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| 10 | # Written by Andy Polyakov <[email protected]> for the OpenSSL
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| 11 | # project. The module is, however, dual licensed under OpenSSL and
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| 12 | # CRYPTOGAMS licenses depending on where you obtain it. For further
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| 13 | # details see http://www.openssl.org/~appro/cryptogams/.
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| 14 | # ====================================================================
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| 15 | #
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| 16 | # Keccak-1600 for x86_64.
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| 17 | #
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| 18 | # June 2017.
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| 19 | #
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| 20 | # Below code is [lane complementing] KECCAK_2X implementation (see
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| 21 | # sha/keccak1600.c) with C[5] and D[5] held in register bank. Though
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| 22 | # instead of actually unrolling the loop pair-wise I simply flip
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| 23 | # pointers to T[][] and A[][] at the end of round. Since number of
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| 24 | # rounds is even, last round writes to A[][] and everything works out.
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| 25 | # How does it compare to x86_64 assembly module in Keccak Code Package?
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| 26 | # Depending on processor it's either as fast or faster by up to 15%...
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| 27 | #
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|---|
| 28 | ########################################################################
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|---|
| 29 | # Numbers are cycles per processed byte out of large message.
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| 30 | #
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| 31 | # r=1088(*)
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|---|
| 32 | #
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|---|
| 33 | # P4 25.8
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|---|
| 34 | # Core 2 12.9
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| 35 | # Westmere 13.7
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|---|
| 36 | # Sandy Bridge 12.9(**)
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| 37 | # Haswell 9.6
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|---|
| 38 | # Skylake 9.4
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|---|
| 39 | # Silvermont 22.8
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|---|
| 40 | # Goldmont 15.8
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|---|
| 41 | # VIA Nano 17.3
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|---|
| 42 | # Sledgehammer 13.3
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|---|
| 43 | # Bulldozer 16.5
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|---|
| 44 | # Ryzen 8.8
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| 45 | #
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| 46 | # (*) Corresponds to SHA3-256. Improvement over compiler-generate
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| 47 | # varies a lot, most common coefficient is 15% in comparison to
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| 48 | # gcc-5.x, 50% for gcc-4.x, 90% for gcc-3.x.
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|---|
| 49 | # (**) Sandy Bridge has broken rotate instruction. Performance can be
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| 50 | # improved by 14% by replacing rotates with double-precision
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| 51 | # shift with same register as source and destination.
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|---|
| 52 |
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|---|
| 53 | # $output is the last argument if it looks like a file (it has an extension)
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| 54 | # $flavour is the first argument if it doesn't look like a file
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|---|
| 55 | $output = $#ARGV >= 0 && $ARGV[$#ARGV] =~ m|\.\w+$| ? pop : undef;
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|---|
| 56 | $flavour = $#ARGV >= 0 && $ARGV[0] !~ m|\.| ? shift : undef;
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|---|
| 57 |
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|---|
| 58 | $win64=0; $win64=1 if ($flavour =~ /[nm]asm|mingw64/ || $output =~ /\.asm$/);
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|---|
| 59 |
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|---|
| 60 | $0 =~ m/(.*[\/\\])[^\/\\]+$/; $dir=$1;
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|---|
| 61 | ( $xlate="${dir}x86_64-xlate.pl" and -f $xlate ) or
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|---|
| 62 | ( $xlate="${dir}../../perlasm/x86_64-xlate.pl" and -f $xlate) or
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|---|
| 63 | die "can't locate x86_64-xlate.pl";
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|---|
| 64 |
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|---|
| 65 | open OUT,"| \"$^X\" \"$xlate\" $flavour \"$output\""
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|---|
| 66 | or die "can't call $xlate: $!";
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|---|
| 67 | *STDOUT=*OUT;
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|---|
| 68 |
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|---|
| 69 | my @A = map([ 8*$_-100, 8*($_+1)-100, 8*($_+2)-100,
|
|---|
| 70 | 8*($_+3)-100, 8*($_+4)-100 ], (0,5,10,15,20));
|
|---|
| 71 |
|
|---|
| 72 | my @C = ("%rax","%rbx","%rcx","%rdx","%rbp");
|
|---|
| 73 | my @D = map("%r$_",(8..12));
|
|---|
| 74 | my @T = map("%r$_",(13..14));
|
|---|
| 75 | my $iotas = "%r15";
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|---|
| 76 |
|
|---|
| 77 | my @rhotates = ([ 0, 1, 62, 28, 27 ],
|
|---|
| 78 | [ 36, 44, 6, 55, 20 ],
|
|---|
| 79 | [ 3, 10, 43, 25, 39 ],
|
|---|
| 80 | [ 41, 45, 15, 21, 8 ],
|
|---|
| 81 | [ 18, 2, 61, 56, 14 ]);
|
|---|
| 82 |
|
|---|
| 83 | $code.=<<___;
|
|---|
| 84 | .text
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|---|
| 85 |
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|---|
| 86 | .type __KeccakF1600,\@abi-omnipotent
|
|---|
| 87 | .align 32
|
|---|
| 88 | __KeccakF1600:
|
|---|
| 89 | .cfi_startproc
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|---|
| 90 | mov $A[4][0](%rdi),@C[0]
|
|---|
| 91 | mov $A[4][1](%rdi),@C[1]
|
|---|
| 92 | mov $A[4][2](%rdi),@C[2]
|
|---|
| 93 | mov $A[4][3](%rdi),@C[3]
|
|---|
| 94 | mov $A[4][4](%rdi),@C[4]
|
|---|
| 95 | jmp .Loop
|
|---|
| 96 |
|
|---|
| 97 | .align 32
|
|---|
| 98 | .Loop:
|
|---|
| 99 | mov $A[0][0](%rdi),@D[0]
|
|---|
| 100 | mov $A[1][1](%rdi),@D[1]
|
|---|
| 101 | mov $A[2][2](%rdi),@D[2]
|
|---|
| 102 | mov $A[3][3](%rdi),@D[3]
|
|---|
| 103 |
|
|---|
| 104 | xor $A[0][2](%rdi),@C[2]
|
|---|
| 105 | xor $A[0][3](%rdi),@C[3]
|
|---|
| 106 | xor @D[0], @C[0]
|
|---|
| 107 | xor $A[0][1](%rdi),@C[1]
|
|---|
| 108 | xor $A[1][2](%rdi),@C[2]
|
|---|
| 109 | xor $A[1][0](%rdi),@C[0]
|
|---|
| 110 | mov @C[4],@D[4]
|
|---|
| 111 | xor $A[0][4](%rdi),@C[4]
|
|---|
| 112 |
|
|---|
| 113 | xor @D[2], @C[2]
|
|---|
| 114 | xor $A[2][0](%rdi),@C[0]
|
|---|
| 115 | xor $A[1][3](%rdi),@C[3]
|
|---|
| 116 | xor @D[1], @C[1]
|
|---|
| 117 | xor $A[1][4](%rdi),@C[4]
|
|---|
| 118 |
|
|---|
| 119 | xor $A[3][2](%rdi),@C[2]
|
|---|
| 120 | xor $A[3][0](%rdi),@C[0]
|
|---|
| 121 | xor $A[2][3](%rdi),@C[3]
|
|---|
| 122 | xor $A[2][1](%rdi),@C[1]
|
|---|
| 123 | xor $A[2][4](%rdi),@C[4]
|
|---|
| 124 |
|
|---|
| 125 | mov @C[2],@T[0]
|
|---|
| 126 | rol \$1,@C[2]
|
|---|
| 127 | xor @C[0],@C[2] # D[1] = ROL64(C[2], 1) ^ C[0]
|
|---|
| 128 | xor @D[3], @C[3]
|
|---|
| 129 |
|
|---|
| 130 | rol \$1,@C[0]
|
|---|
| 131 | xor @C[3],@C[0] # D[4] = ROL64(C[0], 1) ^ C[3]
|
|---|
| 132 | xor $A[3][1](%rdi),@C[1]
|
|---|
| 133 |
|
|---|
| 134 | rol \$1,@C[3]
|
|---|
| 135 | xor @C[1],@C[3] # D[2] = ROL64(C[3], 1) ^ C[1]
|
|---|
| 136 | xor $A[3][4](%rdi),@C[4]
|
|---|
| 137 |
|
|---|
| 138 | rol \$1,@C[1]
|
|---|
| 139 | xor @C[4],@C[1] # D[0] = ROL64(C[1], 1) ^ C[4]
|
|---|
| 140 |
|
|---|
| 141 | rol \$1,@C[4]
|
|---|
| 142 | xor @T[0],@C[4] # D[3] = ROL64(C[4], 1) ^ C[2]
|
|---|
| 143 | ___
|
|---|
| 144 | (@D[0..4], @C) = (@C[1..4,0], @D);
|
|---|
| 145 | $code.=<<___;
|
|---|
| 146 | xor @D[1],@C[1]
|
|---|
| 147 | xor @D[2],@C[2]
|
|---|
| 148 | rol \$$rhotates[1][1],@C[1]
|
|---|
| 149 | xor @D[3],@C[3]
|
|---|
| 150 | xor @D[4],@C[4]
|
|---|
| 151 | rol \$$rhotates[2][2],@C[2]
|
|---|
| 152 | xor @D[0],@C[0]
|
|---|
| 153 | mov @C[1],@T[0]
|
|---|
| 154 | rol \$$rhotates[3][3],@C[3]
|
|---|
| 155 | or @C[2],@C[1]
|
|---|
| 156 | xor @C[0],@C[1] # C[0] ^ ( C[1] | C[2])
|
|---|
| 157 | rol \$$rhotates[4][4],@C[4]
|
|---|
| 158 |
|
|---|
| 159 | xor ($iotas),@C[1]
|
|---|
| 160 | lea 8($iotas),$iotas
|
|---|
| 161 |
|
|---|
| 162 | mov @C[4],@T[1]
|
|---|
| 163 | and @C[3],@C[4]
|
|---|
| 164 | mov @C[1],$A[0][0](%rsi) # R[0][0] = C[0] ^ ( C[1] | C[2]) ^ iotas[i]
|
|---|
| 165 | xor @C[2],@C[4] # C[2] ^ ( C[4] & C[3])
|
|---|
| 166 | not @C[2]
|
|---|
| 167 | mov @C[4],$A[0][2](%rsi) # R[0][2] = C[2] ^ ( C[4] & C[3])
|
|---|
| 168 |
|
|---|
| 169 | or @C[3],@C[2]
|
|---|
| 170 | mov $A[4][2](%rdi),@C[4]
|
|---|
| 171 | xor @T[0],@C[2] # C[1] ^ (~C[2] | C[3])
|
|---|
| 172 | mov @C[2],$A[0][1](%rsi) # R[0][1] = C[1] ^ (~C[2] | C[3])
|
|---|
| 173 |
|
|---|
| 174 | and @C[0],@T[0]
|
|---|
| 175 | mov $A[1][4](%rdi),@C[1]
|
|---|
| 176 | xor @T[1],@T[0] # C[4] ^ ( C[1] & C[0])
|
|---|
| 177 | mov $A[2][0](%rdi),@C[2]
|
|---|
| 178 | mov @T[0],$A[0][4](%rsi) # R[0][4] = C[4] ^ ( C[1] & C[0])
|
|---|
| 179 |
|
|---|
| 180 | or @C[0],@T[1]
|
|---|
| 181 | mov $A[0][3](%rdi),@C[0]
|
|---|
| 182 | xor @C[3],@T[1] # C[3] ^ ( C[4] | C[0])
|
|---|
| 183 | mov $A[3][1](%rdi),@C[3]
|
|---|
| 184 | mov @T[1],$A[0][3](%rsi) # R[0][3] = C[3] ^ ( C[4] | C[0])
|
|---|
| 185 |
|
|---|
| 186 |
|
|---|
| 187 | xor @D[3],@C[0]
|
|---|
| 188 | xor @D[2],@C[4]
|
|---|
| 189 | rol \$$rhotates[0][3],@C[0]
|
|---|
| 190 | xor @D[1],@C[3]
|
|---|
| 191 | xor @D[4],@C[1]
|
|---|
| 192 | rol \$$rhotates[4][2],@C[4]
|
|---|
| 193 | rol \$$rhotates[3][1],@C[3]
|
|---|
| 194 | xor @D[0],@C[2]
|
|---|
| 195 | rol \$$rhotates[1][4],@C[1]
|
|---|
| 196 | mov @C[0],@T[0]
|
|---|
| 197 | or @C[4],@C[0]
|
|---|
| 198 | rol \$$rhotates[2][0],@C[2]
|
|---|
| 199 |
|
|---|
| 200 | xor @C[3],@C[0] # C[3] ^ (C[0] | C[4])
|
|---|
| 201 | mov @C[0],$A[1][3](%rsi) # R[1][3] = C[3] ^ (C[0] | C[4])
|
|---|
| 202 |
|
|---|
| 203 | mov @C[1],@T[1]
|
|---|
| 204 | and @T[0],@C[1]
|
|---|
| 205 | mov $A[0][1](%rdi),@C[0]
|
|---|
| 206 | xor @C[4],@C[1] # C[4] ^ (C[1] & C[0])
|
|---|
| 207 | not @C[4]
|
|---|
| 208 | mov @C[1],$A[1][4](%rsi) # R[1][4] = C[4] ^ (C[1] & C[0])
|
|---|
| 209 |
|
|---|
| 210 | or @C[3],@C[4]
|
|---|
| 211 | mov $A[1][2](%rdi),@C[1]
|
|---|
| 212 | xor @C[2],@C[4] # C[2] ^ (~C[4] | C[3])
|
|---|
| 213 | mov @C[4],$A[1][2](%rsi) # R[1][2] = C[2] ^ (~C[4] | C[3])
|
|---|
| 214 |
|
|---|
| 215 | and @C[2],@C[3]
|
|---|
| 216 | mov $A[4][0](%rdi),@C[4]
|
|---|
| 217 | xor @T[1],@C[3] # C[1] ^ (C[3] & C[2])
|
|---|
| 218 | mov @C[3],$A[1][1](%rsi) # R[1][1] = C[1] ^ (C[3] & C[2])
|
|---|
| 219 |
|
|---|
| 220 | or @C[2],@T[1]
|
|---|
| 221 | mov $A[2][3](%rdi),@C[2]
|
|---|
| 222 | xor @T[0],@T[1] # C[0] ^ (C[1] | C[2])
|
|---|
| 223 | mov $A[3][4](%rdi),@C[3]
|
|---|
| 224 | mov @T[1],$A[1][0](%rsi) # R[1][0] = C[0] ^ (C[1] | C[2])
|
|---|
| 225 |
|
|---|
| 226 |
|
|---|
| 227 | xor @D[3],@C[2]
|
|---|
| 228 | xor @D[4],@C[3]
|
|---|
| 229 | rol \$$rhotates[2][3],@C[2]
|
|---|
| 230 | xor @D[2],@C[1]
|
|---|
| 231 | rol \$$rhotates[3][4],@C[3]
|
|---|
| 232 | xor @D[0],@C[4]
|
|---|
| 233 | rol \$$rhotates[1][2],@C[1]
|
|---|
| 234 | xor @D[1],@C[0]
|
|---|
| 235 | rol \$$rhotates[4][0],@C[4]
|
|---|
| 236 | mov @C[2],@T[0]
|
|---|
| 237 | and @C[3],@C[2]
|
|---|
| 238 | rol \$$rhotates[0][1],@C[0]
|
|---|
| 239 |
|
|---|
| 240 | not @C[3]
|
|---|
| 241 | xor @C[1],@C[2] # C[1] ^ ( C[2] & C[3])
|
|---|
| 242 | mov @C[2],$A[2][1](%rsi) # R[2][1] = C[1] ^ ( C[2] & C[3])
|
|---|
| 243 |
|
|---|
| 244 | mov @C[4],@T[1]
|
|---|
| 245 | and @C[3],@C[4]
|
|---|
| 246 | mov $A[2][1](%rdi),@C[2]
|
|---|
| 247 | xor @T[0],@C[4] # C[2] ^ ( C[4] & ~C[3])
|
|---|
| 248 | mov @C[4],$A[2][2](%rsi) # R[2][2] = C[2] ^ ( C[4] & ~C[3])
|
|---|
| 249 |
|
|---|
| 250 | or @C[1],@T[0]
|
|---|
| 251 | mov $A[4][3](%rdi),@C[4]
|
|---|
| 252 | xor @C[0],@T[0] # C[0] ^ ( C[2] | C[1])
|
|---|
| 253 | mov @T[0],$A[2][0](%rsi) # R[2][0] = C[0] ^ ( C[2] | C[1])
|
|---|
| 254 |
|
|---|
| 255 | and @C[0],@C[1]
|
|---|
| 256 | xor @T[1],@C[1] # C[4] ^ ( C[1] & C[0])
|
|---|
| 257 | mov @C[1],$A[2][4](%rsi) # R[2][4] = C[4] ^ ( C[1] & C[0])
|
|---|
| 258 |
|
|---|
| 259 | or @C[0],@T[1]
|
|---|
| 260 | mov $A[1][0](%rdi),@C[1]
|
|---|
| 261 | xor @C[3],@T[1] # ~C[3] ^ ( C[0] | C[4])
|
|---|
| 262 | mov $A[3][2](%rdi),@C[3]
|
|---|
| 263 | mov @T[1],$A[2][3](%rsi) # R[2][3] = ~C[3] ^ ( C[0] | C[4])
|
|---|
| 264 |
|
|---|
| 265 |
|
|---|
| 266 | mov $A[0][4](%rdi),@C[0]
|
|---|
| 267 |
|
|---|
| 268 | xor @D[1],@C[2]
|
|---|
| 269 | xor @D[2],@C[3]
|
|---|
| 270 | rol \$$rhotates[2][1],@C[2]
|
|---|
| 271 | xor @D[0],@C[1]
|
|---|
| 272 | rol \$$rhotates[3][2],@C[3]
|
|---|
| 273 | xor @D[3],@C[4]
|
|---|
| 274 | rol \$$rhotates[1][0],@C[1]
|
|---|
| 275 | xor @D[4],@C[0]
|
|---|
| 276 | rol \$$rhotates[4][3],@C[4]
|
|---|
| 277 | mov @C[2],@T[0]
|
|---|
| 278 | or @C[3],@C[2]
|
|---|
| 279 | rol \$$rhotates[0][4],@C[0]
|
|---|
| 280 |
|
|---|
| 281 | not @C[3]
|
|---|
| 282 | xor @C[1],@C[2] # C[1] ^ ( C[2] | C[3])
|
|---|
| 283 | mov @C[2],$A[3][1](%rsi) # R[3][1] = C[1] ^ ( C[2] | C[3])
|
|---|
| 284 |
|
|---|
| 285 | mov @C[4],@T[1]
|
|---|
| 286 | or @C[3],@C[4]
|
|---|
| 287 | xor @T[0],@C[4] # C[2] ^ ( C[4] | ~C[3])
|
|---|
| 288 | mov @C[4],$A[3][2](%rsi) # R[3][2] = C[2] ^ ( C[4] | ~C[3])
|
|---|
| 289 |
|
|---|
| 290 | and @C[1],@T[0]
|
|---|
| 291 | xor @C[0],@T[0] # C[0] ^ ( C[2] & C[1])
|
|---|
| 292 | mov @T[0],$A[3][0](%rsi) # R[3][0] = C[0] ^ ( C[2] & C[1])
|
|---|
| 293 |
|
|---|
| 294 | or @C[0],@C[1]
|
|---|
| 295 | xor @T[1],@C[1] # C[4] ^ ( C[1] | C[0])
|
|---|
| 296 | mov @C[1],$A[3][4](%rsi) # R[3][4] = C[4] ^ ( C[1] | C[0])
|
|---|
| 297 |
|
|---|
| 298 | and @T[1],@C[0]
|
|---|
| 299 | xor @C[3],@C[0] # ~C[3] ^ ( C[0] & C[4])
|
|---|
| 300 | mov @C[0],$A[3][3](%rsi) # R[3][3] = ~C[3] ^ ( C[0] & C[4])
|
|---|
| 301 |
|
|---|
| 302 |
|
|---|
| 303 | xor $A[0][2](%rdi),@D[2]
|
|---|
| 304 | xor $A[1][3](%rdi),@D[3]
|
|---|
| 305 | rol \$$rhotates[0][2],@D[2]
|
|---|
| 306 | xor $A[4][1](%rdi),@D[1]
|
|---|
| 307 | rol \$$rhotates[1][3],@D[3]
|
|---|
| 308 | xor $A[2][4](%rdi),@D[4]
|
|---|
| 309 | rol \$$rhotates[4][1],@D[1]
|
|---|
| 310 | xor $A[3][0](%rdi),@D[0]
|
|---|
| 311 | xchg %rsi,%rdi
|
|---|
| 312 | rol \$$rhotates[2][4],@D[4]
|
|---|
| 313 | rol \$$rhotates[3][0],@D[0]
|
|---|
| 314 | ___
|
|---|
| 315 | @C = @D[2..4,0,1];
|
|---|
| 316 | $code.=<<___;
|
|---|
| 317 | mov @C[0],@T[0]
|
|---|
| 318 | and @C[1],@C[0]
|
|---|
| 319 | not @C[1]
|
|---|
| 320 | xor @C[4],@C[0] # C[4] ^ ( C[0] & C[1])
|
|---|
| 321 | mov @C[0],$A[4][4](%rdi) # R[4][4] = C[4] ^ ( C[0] & C[1])
|
|---|
| 322 |
|
|---|
| 323 | mov @C[2],@T[1]
|
|---|
| 324 | and @C[1],@C[2]
|
|---|
| 325 | xor @T[0],@C[2] # C[0] ^ ( C[2] & ~C[1])
|
|---|
| 326 | mov @C[2],$A[4][0](%rdi) # R[4][0] = C[0] ^ ( C[2] & ~C[1])
|
|---|
| 327 |
|
|---|
| 328 | or @C[4],@T[0]
|
|---|
| 329 | xor @C[3],@T[0] # C[3] ^ ( C[0] | C[4])
|
|---|
| 330 | mov @T[0],$A[4][3](%rdi) # R[4][3] = C[3] ^ ( C[0] | C[4])
|
|---|
| 331 |
|
|---|
| 332 | and @C[3],@C[4]
|
|---|
| 333 | xor @T[1],@C[4] # C[2] ^ ( C[4] & C[3])
|
|---|
| 334 | mov @C[4],$A[4][2](%rdi) # R[4][2] = C[2] ^ ( C[4] & C[3])
|
|---|
| 335 |
|
|---|
| 336 | or @T[1],@C[3]
|
|---|
| 337 | xor @C[1],@C[3] # ~C[1] ^ ( C[2] | C[3])
|
|---|
| 338 | mov @C[3],$A[4][1](%rdi) # R[4][1] = ~C[1] ^ ( C[2] | C[3])
|
|---|
| 339 |
|
|---|
| 340 | mov @C[0],@C[1] # harmonize with the loop top
|
|---|
| 341 | mov @T[0],@C[0]
|
|---|
| 342 |
|
|---|
| 343 | test \$255,$iotas
|
|---|
| 344 | jnz .Loop
|
|---|
| 345 |
|
|---|
| 346 | lea -192($iotas),$iotas # rewind iotas
|
|---|
| 347 | ret
|
|---|
| 348 | .cfi_endproc
|
|---|
| 349 | .size __KeccakF1600,.-__KeccakF1600
|
|---|
| 350 |
|
|---|
| 351 | .type KeccakF1600,\@abi-omnipotent
|
|---|
| 352 | .align 32
|
|---|
| 353 | KeccakF1600:
|
|---|
| 354 | .cfi_startproc
|
|---|
| 355 | push %rbx
|
|---|
| 356 | .cfi_push %rbx
|
|---|
| 357 | push %rbp
|
|---|
| 358 | .cfi_push %rbp
|
|---|
| 359 | push %r12
|
|---|
| 360 | .cfi_push %r12
|
|---|
| 361 | push %r13
|
|---|
| 362 | .cfi_push %r13
|
|---|
| 363 | push %r14
|
|---|
| 364 | .cfi_push %r14
|
|---|
| 365 | push %r15
|
|---|
| 366 | .cfi_push %r15
|
|---|
| 367 |
|
|---|
| 368 | lea 100(%rdi),%rdi # size optimization
|
|---|
| 369 | sub \$200,%rsp
|
|---|
| 370 | .cfi_adjust_cfa_offset 200
|
|---|
| 371 |
|
|---|
| 372 | notq $A[0][1](%rdi)
|
|---|
| 373 | notq $A[0][2](%rdi)
|
|---|
| 374 | notq $A[1][3](%rdi)
|
|---|
| 375 | notq $A[2][2](%rdi)
|
|---|
| 376 | notq $A[3][2](%rdi)
|
|---|
| 377 | notq $A[4][0](%rdi)
|
|---|
| 378 |
|
|---|
| 379 | lea iotas(%rip),$iotas
|
|---|
| 380 | lea 100(%rsp),%rsi # size optimization
|
|---|
| 381 |
|
|---|
| 382 | call __KeccakF1600
|
|---|
| 383 |
|
|---|
| 384 | notq $A[0][1](%rdi)
|
|---|
| 385 | notq $A[0][2](%rdi)
|
|---|
| 386 | notq $A[1][3](%rdi)
|
|---|
| 387 | notq $A[2][2](%rdi)
|
|---|
| 388 | notq $A[3][2](%rdi)
|
|---|
| 389 | notq $A[4][0](%rdi)
|
|---|
| 390 | lea -100(%rdi),%rdi # preserve A[][]
|
|---|
| 391 |
|
|---|
| 392 | add \$200,%rsp
|
|---|
| 393 | .cfi_adjust_cfa_offset -200
|
|---|
| 394 |
|
|---|
| 395 | pop %r15
|
|---|
| 396 | .cfi_pop %r15
|
|---|
| 397 | pop %r14
|
|---|
| 398 | .cfi_pop %r14
|
|---|
| 399 | pop %r13
|
|---|
| 400 | .cfi_pop %r13
|
|---|
| 401 | pop %r12
|
|---|
| 402 | .cfi_pop %r12
|
|---|
| 403 | pop %rbp
|
|---|
| 404 | .cfi_pop %rbp
|
|---|
| 405 | pop %rbx
|
|---|
| 406 | .cfi_pop %rbx
|
|---|
| 407 | ret
|
|---|
| 408 | .cfi_endproc
|
|---|
| 409 | .size KeccakF1600,.-KeccakF1600
|
|---|
| 410 | ___
|
|---|
| 411 |
|
|---|
| 412 | { my ($A_flat,$inp,$len,$bsz) = ("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx");
|
|---|
| 413 | ($A_flat,$inp) = ("%r8","%r9");
|
|---|
| 414 | $code.=<<___;
|
|---|
| 415 | .globl SHA3_absorb
|
|---|
| 416 | .type SHA3_absorb,\@function,4
|
|---|
| 417 | .align 32
|
|---|
| 418 | SHA3_absorb:
|
|---|
| 419 | .cfi_startproc
|
|---|
| 420 | push %rbx
|
|---|
| 421 | .cfi_push %rbx
|
|---|
| 422 | push %rbp
|
|---|
| 423 | .cfi_push %rbp
|
|---|
| 424 | push %r12
|
|---|
| 425 | .cfi_push %r12
|
|---|
| 426 | push %r13
|
|---|
| 427 | .cfi_push %r13
|
|---|
| 428 | push %r14
|
|---|
| 429 | .cfi_push %r14
|
|---|
| 430 | push %r15
|
|---|
| 431 | .cfi_push %r15
|
|---|
| 432 |
|
|---|
| 433 | lea 100(%rdi),%rdi # size optimization
|
|---|
| 434 | sub \$232,%rsp
|
|---|
| 435 | .cfi_adjust_cfa_offset 232
|
|---|
| 436 |
|
|---|
| 437 | mov %rsi,$inp
|
|---|
| 438 | lea 100(%rsp),%rsi # size optimization
|
|---|
| 439 |
|
|---|
| 440 | notq $A[0][1](%rdi)
|
|---|
| 441 | notq $A[0][2](%rdi)
|
|---|
| 442 | notq $A[1][3](%rdi)
|
|---|
| 443 | notq $A[2][2](%rdi)
|
|---|
| 444 | notq $A[3][2](%rdi)
|
|---|
| 445 | notq $A[4][0](%rdi)
|
|---|
| 446 | lea iotas(%rip),$iotas
|
|---|
| 447 |
|
|---|
| 448 | mov $bsz,216-100(%rsi) # save bsz
|
|---|
| 449 |
|
|---|
| 450 | .Loop_absorb:
|
|---|
| 451 | cmp $bsz,$len
|
|---|
| 452 | jc .Ldone_absorb
|
|---|
| 453 |
|
|---|
| 454 | shr \$3,$bsz
|
|---|
| 455 | lea -100(%rdi),$A_flat
|
|---|
| 456 |
|
|---|
| 457 | .Lblock_absorb:
|
|---|
| 458 | mov ($inp),%rax
|
|---|
| 459 | lea 8($inp),$inp
|
|---|
| 460 | xor ($A_flat),%rax
|
|---|
| 461 | lea 8($A_flat),$A_flat
|
|---|
| 462 | sub \$8,$len
|
|---|
| 463 | mov %rax,-8($A_flat)
|
|---|
| 464 | sub \$1,$bsz
|
|---|
| 465 | jnz .Lblock_absorb
|
|---|
| 466 |
|
|---|
| 467 | mov $inp,200-100(%rsi) # save inp
|
|---|
| 468 | mov $len,208-100(%rsi) # save len
|
|---|
| 469 | call __KeccakF1600
|
|---|
| 470 | mov 200-100(%rsi),$inp # pull inp
|
|---|
| 471 | mov 208-100(%rsi),$len # pull len
|
|---|
| 472 | mov 216-100(%rsi),$bsz # pull bsz
|
|---|
| 473 | jmp .Loop_absorb
|
|---|
| 474 |
|
|---|
| 475 | .align 32
|
|---|
| 476 | .Ldone_absorb:
|
|---|
| 477 | mov $len,%rax # return value
|
|---|
| 478 |
|
|---|
| 479 | notq $A[0][1](%rdi)
|
|---|
| 480 | notq $A[0][2](%rdi)
|
|---|
| 481 | notq $A[1][3](%rdi)
|
|---|
| 482 | notq $A[2][2](%rdi)
|
|---|
| 483 | notq $A[3][2](%rdi)
|
|---|
| 484 | notq $A[4][0](%rdi)
|
|---|
| 485 |
|
|---|
| 486 | add \$232,%rsp
|
|---|
| 487 | .cfi_adjust_cfa_offset -232
|
|---|
| 488 |
|
|---|
| 489 | pop %r15
|
|---|
| 490 | .cfi_pop %r15
|
|---|
| 491 | pop %r14
|
|---|
| 492 | .cfi_pop %r14
|
|---|
| 493 | pop %r13
|
|---|
| 494 | .cfi_pop %r13
|
|---|
| 495 | pop %r12
|
|---|
| 496 | .cfi_pop %r12
|
|---|
| 497 | pop %rbp
|
|---|
| 498 | .cfi_pop %rbp
|
|---|
| 499 | pop %rbx
|
|---|
| 500 | .cfi_pop %rbx
|
|---|
| 501 | ret
|
|---|
| 502 | .cfi_endproc
|
|---|
| 503 | .size SHA3_absorb,.-SHA3_absorb
|
|---|
| 504 | ___
|
|---|
| 505 | }
|
|---|
| 506 | { my ($A_flat,$out,$len,$bsz) = ("%rdi","%rsi","%rdx","%rcx");
|
|---|
| 507 | ($out,$len,$bsz) = ("%r12","%r13","%r14");
|
|---|
| 508 |
|
|---|
| 509 | $code.=<<___;
|
|---|
| 510 | .globl SHA3_squeeze
|
|---|
| 511 | .type SHA3_squeeze,\@function,4
|
|---|
| 512 | .align 32
|
|---|
| 513 | SHA3_squeeze:
|
|---|
| 514 | .cfi_startproc
|
|---|
| 515 | push %r12
|
|---|
| 516 | .cfi_push %r12
|
|---|
| 517 | push %r13
|
|---|
| 518 | .cfi_push %r13
|
|---|
| 519 | push %r14
|
|---|
| 520 | .cfi_push %r14
|
|---|
| 521 |
|
|---|
| 522 | shr \$3,%rcx
|
|---|
| 523 | mov $A_flat,%r8
|
|---|
| 524 | mov %rsi,$out
|
|---|
| 525 | mov %rdx,$len
|
|---|
| 526 | mov %rcx,$bsz
|
|---|
| 527 | jmp .Loop_squeeze
|
|---|
| 528 |
|
|---|
| 529 | .align 32
|
|---|
| 530 | .Loop_squeeze:
|
|---|
| 531 | cmp \$8,$len
|
|---|
| 532 | jb .Ltail_squeeze
|
|---|
| 533 |
|
|---|
| 534 | mov (%r8),%rax
|
|---|
| 535 | lea 8(%r8),%r8
|
|---|
| 536 | mov %rax,($out)
|
|---|
| 537 | lea 8($out),$out
|
|---|
| 538 | sub \$8,$len # len -= 8
|
|---|
| 539 | jz .Ldone_squeeze
|
|---|
| 540 |
|
|---|
| 541 | sub \$1,%rcx # bsz--
|
|---|
| 542 | jnz .Loop_squeeze
|
|---|
| 543 |
|
|---|
| 544 | call KeccakF1600
|
|---|
| 545 | mov $A_flat,%r8
|
|---|
| 546 | mov $bsz,%rcx
|
|---|
| 547 | jmp .Loop_squeeze
|
|---|
| 548 |
|
|---|
| 549 | .Ltail_squeeze:
|
|---|
| 550 | mov %r8, %rsi
|
|---|
| 551 | mov $out,%rdi
|
|---|
| 552 | mov $len,%rcx
|
|---|
| 553 | .byte 0xf3,0xa4 # rep movsb
|
|---|
| 554 |
|
|---|
| 555 | .Ldone_squeeze:
|
|---|
| 556 | pop %r14
|
|---|
| 557 | .cfi_pop %r14
|
|---|
| 558 | pop %r13
|
|---|
| 559 | .cfi_pop %r13
|
|---|
| 560 | pop %r12
|
|---|
| 561 | .cfi_pop %r13
|
|---|
| 562 | ret
|
|---|
| 563 | .cfi_endproc
|
|---|
| 564 | .size SHA3_squeeze,.-SHA3_squeeze
|
|---|
| 565 | ___
|
|---|
| 566 | }
|
|---|
| 567 | $code.=<<___;
|
|---|
| 568 | .align 256
|
|---|
| 569 | .quad 0,0,0,0,0,0,0,0
|
|---|
| 570 | .type iotas,\@object
|
|---|
| 571 | iotas:
|
|---|
| 572 | .quad 0x0000000000000001
|
|---|
| 573 | .quad 0x0000000000008082
|
|---|
| 574 | .quad 0x800000000000808a
|
|---|
| 575 | .quad 0x8000000080008000
|
|---|
| 576 | .quad 0x000000000000808b
|
|---|
| 577 | .quad 0x0000000080000001
|
|---|
| 578 | .quad 0x8000000080008081
|
|---|
| 579 | .quad 0x8000000000008009
|
|---|
| 580 | .quad 0x000000000000008a
|
|---|
| 581 | .quad 0x0000000000000088
|
|---|
| 582 | .quad 0x0000000080008009
|
|---|
| 583 | .quad 0x000000008000000a
|
|---|
| 584 | .quad 0x000000008000808b
|
|---|
| 585 | .quad 0x800000000000008b
|
|---|
| 586 | .quad 0x8000000000008089
|
|---|
| 587 | .quad 0x8000000000008003
|
|---|
| 588 | .quad 0x8000000000008002
|
|---|
| 589 | .quad 0x8000000000000080
|
|---|
| 590 | .quad 0x000000000000800a
|
|---|
| 591 | .quad 0x800000008000000a
|
|---|
| 592 | .quad 0x8000000080008081
|
|---|
| 593 | .quad 0x8000000000008080
|
|---|
| 594 | .quad 0x0000000080000001
|
|---|
| 595 | .quad 0x8000000080008008
|
|---|
| 596 | .size iotas,.-iotas
|
|---|
| 597 | .asciz "Keccak-1600 absorb and squeeze for x86_64, CRYPTOGAMS by <appro\@openssl.org>"
|
|---|
| 598 | ___
|
|---|
| 599 |
|
|---|
| 600 | foreach (split("\n",$code)) {
|
|---|
| 601 | # Below replacement results in 11.2 on Sandy Bridge, 9.4 on
|
|---|
| 602 | # Haswell, but it hurts other processors by up to 2-3-4x...
|
|---|
| 603 | #s/rol\s+(\$[0-9]+),(%[a-z][a-z0-9]+)/shld\t$1,$2,$2/;
|
|---|
| 604 | # Below replacement results in 9.3 on Haswell [as well as
|
|---|
| 605 | # on Ryzen, i.e. it *hurts* Ryzen]...
|
|---|
| 606 | #s/rol\s+\$([0-9]+),(%[a-z][a-z0-9]+)/rorx\t\$64-$1,$2,$2/;
|
|---|
| 607 |
|
|---|
| 608 | print $_, "\n";
|
|---|
| 609 | }
|
|---|
| 610 |
|
|---|
| 611 | close STDOUT or die "error closing STDOUT: $!";
|
|---|
