Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  crc-t10dif-core.S   Sprache: Sparc

 
//
// Accelerated CRC-T10DIF using arm64 NEON and Crypto Extensions instructions
//
// Copyright (C) 2016 Linaro Ltd
// Copyright (C) 2019-2024 Google LLC
//
// Authors: Ard Biesheuvel <ardb@google.com>
//          Eric Biggers <ebiggers@google.com>
//
// This program is free software; you can redistribute it and/or modify
// it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
// published by the Free Software Foundation.
//

// Derived from the x86 version:
//
// Implement fast CRC-T10DIF computation with SSE and PCLMULQDQ instructions
//
// Copyright (c) 2013, Intel Corporation
//
// Authors:
//     Erdinc Ozturk <erdinc.ozturk@intel.com>
//     Vinodh Gopal <vinodh.gopal@intel.com>
//     James Guilford <james.guilford@intel.com>
//     Tim Chen <tim.c.chen@linux.intel.com>
//
// This software is available to you under a choice of one of two
// licenses.  You may choose to be licensed under the terms of the GNU
// General Public License (GPL) Version 2, available from the file
// COPYING in the main directory of this source tree, or the
// OpenIB.org BSD license below:
//
// Redistribution and use in source and binary forms, with or without
// modification, are permitted provided that the following conditions are
// met:
//
// * Redistributions of source code must retain the above copyright
//   notice, this list of conditions and the following disclaimer.
//
// * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
//   notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
//   documentation and/or other materials provided with the
//   distribution.
//
// * Neither the name of the Intel Corporation nor the names of its
//   contributors may be used to endorse or promote products derived from
//   this software without specific prior written permission.
//
//
// THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY INTEL CORPORATION ""AS IS"" AND ANY
// EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
// IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
// PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL INTEL CORPORATION OR
// CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
// EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
// PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
// PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
// LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
// NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
// SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
//
//       Reference paper titled "Fast CRC Computation for Generic
// Polynomials Using PCLMULQDQ Instruction"
//       URL: http://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents
//  /white-papers/fast-crc-computation-generic-polynomials-pclmulqdq-paper.pdf
//

#include <linux/linkage.h>
#include <asm/assembler.h>

 .text
 .arch  armv8-a+crypto

 init_crc .req w0
 buf  .req x1
 len  .req x2
 fold_consts_ptr .req x5

 fold_consts .req v10

 t3  .req v17
 t4  .req v18
 t5  .req v19
 t6  .req v20
 t7  .req v21
 t8  .req v22

 perm  .req v27

 .macro  pmull16x64_p64, a16, b64, c64
 pmull2  \c64\().1q, \a16\().2d, \b64\().2d
 pmull  \b64\().1q, \a16\().1d, \b64\().1d
 .endm

 /*
 * Pairwise long polynomial multiplication of two 16-bit values
 *
 *   { w0, w1 }, { y0, y1 }
 *
 * by two 64-bit values
 *
 *   { x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7 }, { z0, z1, z2, z3, z4, z5, z6, z7 }
 *
 * where each vector element is a byte, ordered from least to most
 * significant.
 *
 * This can be implemented using 8x8 long polynomial multiplication, by
 * reorganizing the input so that each pairwise 8x8 multiplication
 * produces one of the terms from the decomposition below, and
 * combining the results of each rank and shifting them into place.
 *
 * Rank
 *  0            w0*x0 ^              |        y0*z0 ^
 *  1       (w0*x1 ^ w1*x0) <<  8 ^   |   (y0*z1 ^ y1*z0) <<  8 ^
 *  2       (w0*x2 ^ w1*x1) << 16 ^   |   (y0*z2 ^ y1*z1) << 16 ^
 *  3       (w0*x3 ^ w1*x2) << 24 ^   |   (y0*z3 ^ y1*z2) << 24 ^
 *  4       (w0*x4 ^ w1*x3) << 32 ^   |   (y0*z4 ^ y1*z3) << 32 ^
 *  5       (w0*x5 ^ w1*x4) << 40 ^   |   (y0*z5 ^ y1*z4) << 40 ^
 *  6       (w0*x6 ^ w1*x5) << 48 ^   |   (y0*z6 ^ y1*z5) << 48 ^
 *  7       (w0*x7 ^ w1*x6) << 56 ^   |   (y0*z7 ^ y1*z6) << 56 ^
 *  8            w1*x7      << 64     |        y1*z7      << 64
 *
 * The inputs can be reorganized into
 *
 *   { w0, w0, w0, w0, y0, y0, y0, y0 }, { w1, w1, w1, w1, y1, y1, y1, y1 }
 *   { x0, x2, x4, x6, z0, z2, z4, z6 }, { x1, x3, x5, x7, z1, z3, z5, z7 }
 *
 * and after performing 8x8->16 bit long polynomial multiplication of
 * each of the halves of the first vector with those of the second one,
 * we obtain the following four vectors of 16-bit elements:
 *
 *   a := { w0*x0, w0*x2, w0*x4, w0*x6 }, { y0*z0, y0*z2, y0*z4, y0*z6 }
 *   b := { w0*x1, w0*x3, w0*x5, w0*x7 }, { y0*z1, y0*z3, y0*z5, y0*z7 }
 *   c := { w1*x0, w1*x2, w1*x4, w1*x6 }, { y1*z0, y1*z2, y1*z4, y1*z6 }
 *   d := { w1*x1, w1*x3, w1*x5, w1*x7 }, { y1*z1, y1*z3, y1*z5, y1*z7 }
 *
 * Results b and c can be XORed together, as the vector elements have
 * matching ranks. Then, the final XOR (*) can be pulled forward, and
 * applied between the halves of each of the remaining three vectors,
 * which are then shifted into place, and combined to produce two
 * 80-bit results.
 *
 * (*) NOTE: the 16x64 bit polynomial multiply below is not equivalent
 * to the 64x64 bit one above, but XOR'ing the outputs together will
 * produce the expected result, and this is sufficient in the context of
 * this algorithm.
 */

 .macro  pmull16x64_p8, a16, b64, c64
 ext  t7.16b, \b64\().16b, \b64\().16b, #1
 tbl  t5.16b, {\a16\().16b}, perm.16b
 uzp1  t7.16b, \b64\().16b, t7.16b
 bl  __pmull_p8_16x64
 ext  \b64\().16b, t4.16b, t4.16b, #15
 eor  \c64\().16b, t8.16b, t5.16b
 .endm

SYM_FUNC_START_LOCAL(__pmull_p8_16x64)
 ext  t6.16b, t5.16b, t5.16b, #8

 pmull  t3.8h, t7.8b, t5.8b
 pmull  t4.8h, t7.8b, t6.8b
 pmull2  t5.8h, t7.16b, t5.16b
 pmull2  t6.8h, t7.16b, t6.16b

 ext  t8.16b, t3.16b, t3.16b, #8
 eor  t4.16b, t4.16b, t6.16b
 ext  t7.16b, t5.16b, t5.16b, #8
 ext  t6.16b, t4.16b, t4.16b, #8
 eor  t8.8b, t8.8b, t3.8b
 eor  t5.8b, t5.8b, t7.8b
 eor  t4.8b, t4.8b, t6.8b
 ext  t5.16b, t5.16b, t5.16b, #14
 ret
SYM_FUNC_END(__pmull_p8_16x64)


 // Fold reg1, reg2 into the next 32 data bytes, storing the result back
 // into reg1, reg2.
 .macro  fold_32_bytes, p, reg1, reg2
 ldp  q11, q12, [buf], #0x20

 pmull16x64_\p fold_consts, \reg1, v8

CPU_LE( rev64  v11.16b, v11.16b  )
CPU_LE( rev64  v12.16b, v12.16b  )

 pmull16x64_\p fold_consts, \reg2, v9

CPU_LE( ext  v11.16b, v11.16b, v11.16b, #8 )
CPU_LE( ext  v12.16b, v12.16b, v12.16b, #8 )

 eor  \reg1\().16b, \reg1\().16b, v8.16b
 eor  \reg2\().16b, \reg2\().16b, v9.16b
 eor  \reg1\().16b, \reg1\().16b, v11.16b
 eor  \reg2\().16b, \reg2\().16b, v12.16b
 .endm

 // Fold src_reg into dst_reg, optionally loading the next fold constants
 .macro  fold_16_bytes, p, src_reg, dst_reg, load_next_consts
 pmull16x64_\p fold_consts, \src_reg, v8
 .ifnb  \load_next_consts
 ld1  {fold_consts.2d}, [fold_consts_ptr], #16
 .endif
 eor  \dst_reg\().16b, \dst_reg\().16b, v8.16b
 eor  \dst_reg\().16b, \dst_reg\().16b, \src_reg\().16b
 .endm

 .macro  crc_t10dif_pmull, p

 // For sizes less than 256 bytes, we can't fold 128 bytes at a time.
 cmp  len, #256
 b.lt  .Lless_than_256_bytes_\@

 adr_l  fold_consts_ptr, .Lfold_across_128_bytes_consts

 // Load the first 128 data bytes.  Byte swapping is necessary to make
 // the bit order match the polynomial coefficient order.
 ldp  q0, q1, [buf]
 ldp  q2, q3, [buf, #0x20]
 ldp  q4, q5, [buf, #0x40]
 ldp  q6, q7, [buf, #0x60]
 add  buf, buf, #0x80
CPU_LE( rev64  v0.16b, v0.16b   )
CPU_LE( rev64  v1.16b, v1.16b   )
CPU_LE( rev64  v2.16b, v2.16b   )
CPU_LE( rev64  v3.16b, v3.16b   )
CPU_LE( rev64  v4.16b, v4.16b   )
CPU_LE( rev64  v5.16b, v5.16b   )
CPU_LE( rev64  v6.16b, v6.16b   )
CPU_LE( rev64  v7.16b, v7.16b   )
CPU_LE( ext  v0.16b, v0.16b, v0.16b, #8 )
CPU_LE( ext  v1.16b, v1.16b, v1.16b, #8 )
CPU_LE( ext  v2.16b, v2.16b, v2.16b, #8 )
CPU_LE( ext  v3.16b, v3.16b, v3.16b, #8 )
CPU_LE( ext  v4.16b, v4.16b, v4.16b, #8 )
CPU_LE( ext  v5.16b, v5.16b, v5.16b, #8 )
CPU_LE( ext  v6.16b, v6.16b, v6.16b, #8 )
CPU_LE( ext  v7.16b, v7.16b, v7.16b, #8 )

 // XOR the first 16 data *bits* with the initial CRC value.
 movi  v8.16b, #0
 mov  v8.h[7], init_crc
 eor  v0.16b, v0.16b, v8.16b

 // Load the constants for folding across 128 bytes.
 ld1  {fold_consts.2d}, [fold_consts_ptr]

 // Subtract 128 for the 128 data bytes just consumed.  Subtract another
 // 128 to simplify the termination condition of the following loop.
 sub  len, len, #256

 // While >= 128 data bytes remain (not counting v0-v7), fold the 128
 // bytes v0-v7 into them, storing the result back into v0-v7.
.Lfold_128_bytes_loop_\@:
 fold_32_bytes \p, v0, v1
 fold_32_bytes \p, v2, v3
 fold_32_bytes \p, v4, v5
 fold_32_bytes \p, v6, v7

 subs  len, len, #128
 b.ge  .Lfold_128_bytes_loop_\@

 // Now fold the 112 bytes in v0-v6 into the 16 bytes in v7.

 // Fold across 64 bytes.
 add  fold_consts_ptr, fold_consts_ptr, #16
 ld1  {fold_consts.2d}, [fold_consts_ptr], #16
 fold_16_bytes \p, v0, v4
 fold_16_bytes \p, v1, v5
 fold_16_bytes \p, v2, v6
 fold_16_bytes \p, v3, v7, 1
 // Fold across 32 bytes.
 fold_16_bytes \p, v4, v6
 fold_16_bytes \p, v5, v7, 1
 // Fold across 16 bytes.
 fold_16_bytes \p, v6, v7

 // Add 128 to get the correct number of data bytes remaining in 0...127
 // (not counting v7), following the previous extra subtraction by 128.
 // Then subtract 16 to simplify the termination condition of the
 // following loop.
 adds  len, len, #(128-16)

 // While >= 16 data bytes remain (not counting v7), fold the 16 bytes v7
 // into them, storing the result back into v7.
 b.lt  .Lfold_16_bytes_loop_done_\@
.Lfold_16_bytes_loop_\@:
 pmull16x64_\p fold_consts, v7, v8
 eor  v7.16b, v7.16b, v8.16b
 ldr  q0, [buf], #16
CPU_LE( rev64  v0.16b, v0.16b   )
CPU_LE( ext  v0.16b, v0.16b, v0.16b, #8 )
 eor  v7.16b, v7.16b, v0.16b
 subs  len, len, #16
 b.ge  .Lfold_16_bytes_loop_\@

.Lfold_16_bytes_loop_done_\@:
 // Add 16 to get the correct number of data bytes remaining in 0...15
 // (not counting v7), following the previous extra subtraction by 16.
 adds  len, len, #16
 b.eq  .Lreduce_final_16_bytes_\@

.Lhandle_partial_segment_\@:
 // Reduce the last '16 + len' bytes where 1 <= len <= 15 and the first
 // 16 bytes are in v7 and the rest are the remaining data in 'buf'.  To
 // do this without needing a fold constant for each possible 'len',
 // redivide the bytes into a first chunk of 'len' bytes and a second
 // chunk of 16 bytes, then fold the first chunk into the second.

 // v0 = last 16 original data bytes
 add  buf, buf, len
 ldr  q0, [buf, #-16]
CPU_LE( rev64  v0.16b, v0.16b   )
CPU_LE( ext  v0.16b, v0.16b, v0.16b, #8 )

 // v1 = high order part of second chunk: v7 left-shifted by 'len' bytes.
 adr_l  x4, .Lbyteshift_table + 16
 sub  x4, x4, len
 ld1  {v2.16b}, [x4]
 tbl  v1.16b, {v7.16b}, v2.16b

 // v3 = first chunk: v7 right-shifted by '16-len' bytes.
 movi  v3.16b, #0x80
 eor  v2.16b, v2.16b, v3.16b
 tbl  v3.16b, {v7.16b}, v2.16b

 // Convert to 8-bit masks: 'len' 0x00 bytes, then '16-len' 0xff bytes.
 sshr  v2.16b, v2.16b, #7

 // v2 = second chunk: 'len' bytes from v0 (low-order bytes),
 // then '16-len' bytes from v1 (high-order bytes).
 bsl  v2.16b, v1.16b, v0.16b

 // Fold the first chunk into the second chunk, storing the result in v7.
 pmull16x64_\p fold_consts, v3, v0
 eor  v7.16b, v3.16b, v0.16b
 eor  v7.16b, v7.16b, v2.16b
 b  .Lreduce_final_16_bytes_\@

.Lless_than_256_bytes_\@:
 // Checksumming a buffer of length 16...255 bytes

 adr_l  fold_consts_ptr, .Lfold_across_16_bytes_consts

 // Load the first 16 data bytes.
 ldr  q7, [buf], #0x10
CPU_LE( rev64  v7.16b, v7.16b   )
CPU_LE( ext  v7.16b, v7.16b, v7.16b, #8 )

 // XOR the first 16 data *bits* with the initial CRC value.
 movi  v0.16b, #0
 mov  v0.h[7], init_crc
 eor  v7.16b, v7.16b, v0.16b

 // Load the fold-across-16-bytes constants.
 ld1  {fold_consts.2d}, [fold_consts_ptr], #16

 cmp  len, #16
 b.eq  .Lreduce_final_16_bytes_\@ // len == 16
 subs  len, len, #32
 b.ge  .Lfold_16_bytes_loop_\@  // 32 <= len <= 255
 add  len, len, #16
 b  .Lhandle_partial_segment_\@ // 17 <= len <= 31

.Lreduce_final_16_bytes_\@:
 .endm

//
// u16 crc_t10dif_pmull_p8(u16 init_crc, const u8 *buf, size_t len);
//
// Assumes len >= 16.
//
SYM_FUNC_START(crc_t10dif_pmull_p8)
 frame_push 1

 // Compose { 0,0,0,0, 8,8,8,8, 1,1,1,1, 9,9,9,9 }
 movi  perm.4h, #8, lsl #8
 orr  perm.2s, #1, lsl #16
 orr  perm.2s, #1, lsl #24
 zip1  perm.16b, perm.16b, perm.16b
 zip1  perm.16b, perm.16b, perm.16b

 crc_t10dif_pmull p8

CPU_LE( rev64  v7.16b, v7.16b   )
CPU_LE( ext  v7.16b, v7.16b, v7.16b, #8 )
 str  q7, [x3]

 frame_pop
 ret
SYM_FUNC_END(crc_t10dif_pmull_p8)

 .align  5
//
// u16 crc_t10dif_pmull_p64(u16 init_crc, const u8 *buf, size_t len);
//
// Assumes len >= 16.
//
SYM_FUNC_START(crc_t10dif_pmull_p64)
 crc_t10dif_pmull p64

 // Reduce the 128-bit value M(x), stored in v7, to the final 16-bit CRC.

 movi  v2.16b, #0  // init zero register

 // Load 'x^48 * (x^48 mod G(x))' and 'x^48 * (x^80 mod G(x))'.
 ld1  {fold_consts.2d}, [fold_consts_ptr], #16

 // Fold the high 64 bits into the low 64 bits, while also multiplying by
 // x^64.  This produces a 128-bit value congruent to x^64 * M(x) and
 // whose low 48 bits are 0.
 ext  v0.16b, v2.16b, v7.16b, #8
 pmull2  v7.1q, v7.2d, fold_consts.2d // high bits * x^48 * (x^80 mod G(x))
 eor  v0.16b, v0.16b, v7.16b  // + low bits * x^64

 // Fold the high 32 bits into the low 96 bits.  This produces a 96-bit
 // value congruent to x^64 * M(x) and whose low 48 bits are 0.
 ext  v1.16b, v0.16b, v2.16b, #12 // extract high 32 bits
 mov  v0.s[3], v2.s[0]  // zero high 32 bits
 pmull  v1.1q, v1.1d, fold_consts.1d // high 32 bits * x^48 * (x^48 mod G(x))
 eor  v0.16b, v0.16b, v1.16b  // + low bits

 // Load G(x) and floor(x^48 / G(x)).
 ld1  {fold_consts.2d}, [fold_consts_ptr]

 // Use Barrett reduction to compute the final CRC value.
 pmull2  v1.1q, v0.2d, fold_consts.2d // high 32 bits * floor(x^48 / G(x))
 ushr  v1.2d, v1.2d, #32  // /= x^32
 pmull  v1.1q, v1.1d, fold_consts.1d // *= G(x)
 ushr  v0.2d, v0.2d, #48
 eor  v0.16b, v0.16b, v1.16b  // + low 16 nonzero bits
 // Final CRC value (x^16 * M(x)) mod G(x) is in low 16 bits of v0.

 umov  w0, v0.h[0]
 ret
SYM_FUNC_END(crc_t10dif_pmull_p64)

 .section ".rodata""a"
 .align  4

// Fold constants precomputed from the polynomial 0x18bb7
// G(x) = x^16 + x^15 + x^11 + x^9 + x^8 + x^7 + x^5 + x^4 + x^2 + x^1 + x^0
.Lfold_across_128_bytes_consts:
 .quad  0x0000000000006123 // x^(8*128) mod G(x)
 .quad  0x0000000000002295 // x^(8*128+64) mod G(x)
// .Lfold_across_64_bytes_consts:
 .quad  0x0000000000001069 // x^(4*128) mod G(x)
 .quad  0x000000000000dd31 // x^(4*128+64) mod G(x)
// .Lfold_across_32_bytes_consts:
 .quad  0x000000000000857d // x^(2*128) mod G(x)
 .quad  0x0000000000007acc // x^(2*128+64) mod G(x)
.Lfold_across_16_bytes_consts:
 .quad  0x000000000000a010 // x^(1*128) mod G(x)
 .quad  0x0000000000001faa // x^(1*128+64) mod G(x)
// .Lfinal_fold_consts:
 .quad  0x1368000000000000 // x^48 * (x^48 mod G(x))
 .quad  0x2d56000000000000 // x^48 * (x^80 mod G(x))
// .Lbarrett_reduction_consts:
 .quad  0x0000000000018bb7 // G(x)
 .quad  0x00000001f65a57f8 // floor(x^48 / G(x))

// For 1 <= len <= 15, the 16-byte vector beginning at &byteshift_table[16 -
// len] is the index vector to shift left by 'len' bytes, and is also {0x80,
// ..., 0x80} XOR the index vector to shift right by '16 - len' bytes.
.Lbyteshift_table:
 .byte   0x0, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0x86, 0x87
 .byte  0x88, 0x89, 0x8a, 0x8b, 0x8c, 0x8d, 0x8e, 0x8f
 .byte   0x0,  0x1,  0x2,  0x3,  0x4,  0x5,  0x6,  0x7
 .byte   0x8,  0x9,  0xa,  0xb,  0xc,  0xd,  0xe , 0x0

Messung V0.5
C=96 H=92 G=93

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.5 Sekunden  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.






                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....
    

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge