Quelle  aes-spe-core.S   Sprache: Sparc

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
/*
 * Fast AES implementation for SPE instruction set (PPC)
 *
 * This code makes use of the SPE SIMD instruction set as defined in
 * http://cache.freescale.com/files/32bit/doc/ref_manual/SPEPIM.pdf
 * Implementation is based on optimization guide notes from
 * http://cache.freescale.com/files/32bit/doc/app_note/AN2665.pdf
 *
 * Copyright (c) 2015 Markus Stockhausen <stockhausen@collogia.de>
 */

#include <asm/ppc_asm.h>
#include "aes-spe-regs.h"

#define EAD(in, bpos) \
 rlwimi  rT0,in,28-((bpos+3)%4)*8,20,27;

#define DAD(in, bpos) \
 rlwimi  rT1,in,24-((bpos+3)%4)*8,24,31;

#define LWH(out, off) \
 evlwwsplat out,off(rT0); /* load word high */

#define LWL(out, off) \
 lwz  out,off(rT0); /* load word low */

#define LBZ(out, tab, off) \
 lbz  out,off(tab); /* load byte */

#define LAH(out, in, bpos, off) \
 EAD(in, bpos)   /* calc addr + load word high */ \
 LWH(out, off)

#define LAL(out, in, bpos, off) \
 EAD(in, bpos)   /* calc addr + load word low */ \
 LWL(out, off)

#define LAE(out, in, bpos) \
 EAD(in, bpos)   /* calc addr + load enc byte */ \
 LBZ(out, rT0, 8)

#define LBE(out) \
 LBZ(out, rT0, 8)  /* load enc byte */

#define LAD(out, in, bpos) \
 DAD(in, bpos)   /* calc addr + load dec byte */ \
 LBZ(out, rT1, 0)

#define LBD(out) \
 LBZ(out, rT1, 0)

/*
 * ppc_encrypt_block: The central encryption function for a single 16 bytes
 * block. It does no stack handling or register saving to support fast calls
 * via bl/blr. It expects that caller has pre-xored input data with first
 * 4 words of encryption key into rD0-rD3. Pointer/counter registers must
 * have also been set up before (rT0, rKP, CTR). Output is stored in rD0-rD3
 * and rW0-rW3 and caller must execute a final xor on the output registers.
 * All working registers rD0-rD3 & rW0-rW7 are overwritten during processing.
 *
 */
_GLOBAL(ppc_encrypt_block)
 LAH(rW4, rD1, 2, 4)
 LAH(rW6, rD0, 3, 0)
 LAH(rW3, rD0, 1, 8)
ppc_encrypt_block_loop:
 LAH(rW0, rD3, 0, 12)
 LAL(rW0, rD0, 0, 12)
 LAH(rW1, rD1, 0, 12)
 LAH(rW2, rD2, 1, 8)
 LAL(rW2, rD3, 1, 8)
 LAL(rW3, rD1, 1, 8)
 LAL(rW4, rD2, 2, 4)
 LAL(rW6, rD1, 3, 0)
 LAH(rW5, rD3, 2, 4)
 LAL(rW5, rD0, 2, 4)
 LAH(rW7, rD2, 3, 0)
 evldw  rD1,16(rKP)
 EAD(rD3, 3)
 evxor  rW2,rW2,rW4
 LWL(rW7, 0)
 evxor  rW2,rW2,rW6
 EAD(rD2, 0)
 evxor  rD1,rD1,rW2
 LWL(rW1, 12)
 evxor  rD1,rD1,rW0
 evldw  rD3,24(rKP)
 evmergehi rD0,rD0,rD1
 EAD(rD1, 2)
 evxor  rW3,rW3,rW5
 LWH(rW4, 4)
 evxor  rW3,rW3,rW7
 EAD(rD0, 3)
 evxor  rD3,rD3,rW3
 LWH(rW6, 0)
 evxor  rD3,rD3,rW1
 EAD(rD0, 1)
 evmergehi rD2,rD2,rD3
 LWH(rW3, 8)
 LAH(rW0, rD3, 0, 12)
 LAL(rW0, rD0, 0, 12)
 LAH(rW1, rD1, 0, 12)
 LAH(rW2, rD2, 1, 8)
 LAL(rW2, rD3, 1, 8)
 LAL(rW3, rD1, 1, 8)
 LAL(rW4, rD2, 2, 4)
 LAL(rW6, rD1, 3, 0)
 LAH(rW5, rD3, 2, 4)
 LAL(rW5, rD0, 2, 4)
 LAH(rW7, rD2, 3, 0)
 evldw  rD1,32(rKP)
 EAD(rD3, 3)
 evxor  rW2,rW2,rW4
 LWL(rW7, 0)
 evxor  rW2,rW2,rW6
 EAD(rD2, 0)
 evxor  rD1,rD1,rW2
 LWL(rW1, 12)
 evxor  rD1,rD1,rW0
 evldw  rD3,40(rKP)
 evmergehi rD0,rD0,rD1
 EAD(rD1, 2)
 evxor  rW3,rW3,rW5
 LWH(rW4, 4)
 evxor  rW3,rW3,rW7
 EAD(rD0, 3)
 evxor  rD3,rD3,rW3
 LWH(rW6, 0)
 evxor  rD3,rD3,rW1
 EAD(rD0, 1)
 evmergehi rD2,rD2,rD3
 LWH(rW3, 8)
 addi  rKP,rKP,32
 bdnz  ppc_encrypt_block_loop
 LAH(rW0, rD3, 0, 12)
 LAL(rW0, rD0, 0, 12)
 LAH(rW1, rD1, 0, 12)
 LAH(rW2, rD2, 1, 8)
 LAL(rW2, rD3, 1, 8)
 LAL(rW3, rD1, 1, 8)
 LAL(rW4, rD2, 2, 4)
 LAH(rW5, rD3, 2, 4)
 LAL(rW6, rD1, 3, 0)
 LAL(rW5, rD0, 2, 4)
 LAH(rW7, rD2, 3, 0)
 evldw  rD1,16(rKP)
 EAD(rD3, 3)
 evxor  rW2,rW2,rW4
 LWL(rW7, 0)
 evxor  rW2,rW2,rW6
 EAD(rD2, 0)
 evxor  rD1,rD1,rW2
 LWL(rW1, 12)
 evxor  rD1,rD1,rW0
 evldw  rD3,24(rKP)
 evmergehi rD0,rD0,rD1
 EAD(rD1, 0)
 evxor  rW3,rW3,rW5
 LBE(rW2)
 evxor  rW3,rW3,rW7
 EAD(rD0, 1)
 evxor  rD3,rD3,rW3
 LBE(rW6)
 evxor  rD3,rD3,rW1
 EAD(rD0, 0)
 evmergehi rD2,rD2,rD3
 LBE(rW1)
 LAE(rW0, rD3, 0)
 LAE(rW1, rD0, 0)
 LAE(rW4, rD2, 1)
 LAE(rW5, rD3, 1)
 LAE(rW3, rD2, 0)
 LAE(rW7, rD1, 1)
 rlwimi  rW0,rW4,8,16,23
 rlwimi  rW1,rW5,8,16,23
 LAE(rW4, rD1, 2)
 LAE(rW5, rD2, 2)
 rlwimi  rW2,rW6,8,16,23
 rlwimi  rW3,rW7,8,16,23
 LAE(rW6, rD3, 2)
 LAE(rW7, rD0, 2)
 rlwimi  rW0,rW4,16,8,15
 rlwimi  rW1,rW5,16,8,15
 LAE(rW4, rD0, 3)
 LAE(rW5, rD1, 3)
 rlwimi  rW2,rW6,16,8,15
 lwz  rD0,32(rKP)
 rlwimi  rW3,rW7,16,8,15
 lwz  rD1,36(rKP)
 LAE(rW6, rD2, 3)
 LAE(rW7, rD3, 3)
 rlwimi  rW0,rW4,24,0,7
 lwz  rD2,40(rKP)
 rlwimi  rW1,rW5,24,0,7
 lwz  rD3,44(rKP)
 rlwimi  rW2,rW6,24,0,7
 rlwimi  rW3,rW7,24,0,7
 blr

/*
 * ppc_decrypt_block: The central decryption function for a single 16 bytes
 * block. It does no stack handling or register saving to support fast calls
 * via bl/blr. It expects that caller has pre-xored input data with first
 * 4 words of encryption key into rD0-rD3. Pointer/counter registers must
 * have also been set up before (rT0, rKP, CTR). Output is stored in rD0-rD3
 * and rW0-rW3 and caller must execute a final xor on the output registers.
 * All working registers rD0-rD3 & rW0-rW7 are overwritten during processing.
 *
 */
_GLOBAL(ppc_decrypt_block)
 LAH(rW0, rD1, 0, 12)
 LAH(rW6, rD0, 3, 0)
 LAH(rW3, rD0, 1, 8)
ppc_decrypt_block_loop:
 LAH(rW1, rD3, 0, 12)
 LAL(rW0, rD2, 0, 12)
 LAH(rW2, rD2, 1, 8)
 LAL(rW2, rD3, 1, 8)
 LAH(rW4, rD3, 2, 4)
 LAL(rW4, rD0, 2, 4)
 LAL(rW6, rD1, 3, 0)
 LAH(rW5, rD1, 2, 4)
 LAH(rW7, rD2, 3, 0)
 LAL(rW7, rD3, 3, 0)
 LAL(rW3, rD1, 1, 8)
 evldw  rD1,16(rKP)
 EAD(rD0, 0)
 evxor  rW4,rW4,rW6
 LWL(rW1, 12)
 evxor  rW0,rW0,rW4
 EAD(rD2, 2)
 evxor  rW0,rW0,rW2
 LWL(rW5, 4)
 evxor  rD1,rD1,rW0
 evldw  rD3,24(rKP)
 evmergehi rD0,rD0,rD1
 EAD(rD1, 0)
 evxor  rW3,rW3,rW7
 LWH(rW0, 12)
 evxor  rW3,rW3,rW1
 EAD(rD0, 3)
 evxor  rD3,rD3,rW3
 LWH(rW6, 0)
 evxor  rD3,rD3,rW5
 EAD(rD0, 1)
 evmergehi rD2,rD2,rD3
 LWH(rW3, 8)
 LAH(rW1, rD3, 0, 12)
 LAL(rW0, rD2, 0, 12)
 LAH(rW2, rD2, 1, 8)
 LAL(rW2, rD3, 1, 8)
 LAH(rW4, rD3, 2, 4)
 LAL(rW4, rD0, 2, 4)
 LAL(rW6, rD1, 3, 0)
 LAH(rW5, rD1, 2, 4)
 LAH(rW7, rD2, 3, 0)
 LAL(rW7, rD3, 3, 0)
 LAL(rW3, rD1, 1, 8)
 evldw   rD1,32(rKP)
 EAD(rD0, 0)
 evxor  rW4,rW4,rW6
 LWL(rW1, 12)
 evxor  rW0,rW0,rW4
 EAD(rD2, 2)
 evxor  rW0,rW0,rW2
 LWL(rW5, 4)
 evxor  rD1,rD1,rW0
 evldw  rD3,40(rKP)
 evmergehi rD0,rD0,rD1
 EAD(rD1, 0)
 evxor  rW3,rW3,rW7
 LWH(rW0, 12)
 evxor  rW3,rW3,rW1
 EAD(rD0, 3)
 evxor  rD3,rD3,rW3
 LWH(rW6, 0)
 evxor  rD3,rD3,rW5
 EAD(rD0, 1)
 evmergehi rD2,rD2,rD3
 LWH(rW3, 8)
 addi  rKP,rKP,32
 bdnz  ppc_decrypt_block_loop
 LAH(rW1, rD3, 0, 12)
 LAL(rW0, rD2, 0, 12)
 LAH(rW2, rD2, 1, 8)
 LAL(rW2, rD3, 1, 8)
 LAH(rW4, rD3, 2, 4)
 LAL(rW4, rD0, 2, 4)
 LAL(rW6, rD1, 3, 0)
 LAH(rW5, rD1, 2, 4)
 LAH(rW7, rD2, 3, 0)
 LAL(rW7, rD3, 3, 0)
 LAL(rW3, rD1, 1, 8)
 evldw   rD1,16(rKP)
 EAD(rD0, 0)
 evxor  rW4,rW4,rW6
 LWL(rW1, 12)
 evxor  rW0,rW0,rW4
 EAD(rD2, 2)
 evxor  rW0,rW0,rW2
 LWL(rW5, 4)
 evxor  rD1,rD1,rW0
 evldw  rD3,24(rKP)
 evmergehi rD0,rD0,rD1
 DAD(rD1, 0)
 evxor  rW3,rW3,rW7
 LBD(rW0)
 evxor  rW3,rW3,rW1
 DAD(rD0, 1)
 evxor  rD3,rD3,rW3
 LBD(rW6)
 evxor  rD3,rD3,rW5
 DAD(rD0, 0)
 evmergehi rD2,rD2,rD3
 LBD(rW3)
 LAD(rW2, rD3, 0)
 LAD(rW1, rD2, 0)
 LAD(rW4, rD2, 1)
 LAD(rW5, rD3, 1)
 LAD(rW7, rD1, 1)
 rlwimi  rW0,rW4,8,16,23
 rlwimi  rW1,rW5,8,16,23
 LAD(rW4, rD3, 2)
 LAD(rW5, rD0, 2)
 rlwimi  rW2,rW6,8,16,23
 rlwimi  rW3,rW7,8,16,23
 LAD(rW6, rD1, 2)
 LAD(rW7, rD2, 2)
 rlwimi  rW0,rW4,16,8,15
 rlwimi  rW1,rW5,16,8,15
 LAD(rW4, rD0, 3)
 LAD(rW5, rD1, 3)
 rlwimi  rW2,rW6,16,8,15
 lwz  rD0,32(rKP)
 rlwimi  rW3,rW7,16,8,15
 lwz  rD1,36(rKP)
 LAD(rW6, rD2, 3)
 LAD(rW7, rD3, 3)
 rlwimi  rW0,rW4,24,0,7
 lwz  rD2,40(rKP)
 rlwimi  rW1,rW5,24,0,7
 lwz  rD3,44(rKP)
 rlwimi  rW2,rW6,24,0,7
 rlwimi  rW3,rW7,24,0,7
 blr