]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - crypto/openssl/crypto/aes/asm/aes-x86_64.pl
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.git] / crypto / openssl / crypto / aes / asm / aes-x86_64.pl
1 #!/usr/bin/env perl
2 #
3 # ====================================================================
4 # Written by Andy Polyakov <appro@fy.chalmers.se> for the OpenSSL
5 # project. Rights for redistribution and usage in source and binary
6 # forms are granted according to the OpenSSL license.
7 # ====================================================================
8 #
9 # Version 1.2.
10 #
11 # aes-*-cbc benchmarks are improved by >70% [compared to gcc 3.3.2 on
12 # Opteron 240 CPU] plus all the bells-n-whistles from 32-bit version
13 # [you'll notice a lot of resemblance], such as compressed S-boxes
14 # in little-endian byte order, prefetch of these tables in CBC mode,
15 # as well as avoiding L1 cache aliasing between stack frame and key
16 # schedule and already mentioned tables, compressed Td4...
17 #
18 # Performance in number of cycles per processed byte for 128-bit key:
19 #
20 #               ECB             CBC encrypt
21 # AMD64         13.7            13.0(*)
22 # EM64T         20.2            18.6(*)
23 #
24 # (*)   CBC benchmarks are better than ECB thanks to custom ABI used
25 #       by the private block encryption function.
26
27 $verticalspin=1;        # unlike 32-bit version $verticalspin performs
28                         # ~15% better on both AMD and Intel cores
29 $output=shift;
30 open STDOUT,"| $^X ../perlasm/x86_64-xlate.pl $output";
31
32 $code=".text\n";
33
34 $s0="%eax";
35 $s1="%ebx";
36 $s2="%ecx";
37 $s3="%edx";
38 $acc0="%esi";
39 $acc1="%edi";
40 $acc2="%ebp";
41 $inp="%r8";
42 $out="%r9";
43 $t0="%r10d";
44 $t1="%r11d";
45 $t2="%r12d";
46 $rnds="%r13d";
47 $sbox="%r14";
48 $key="%r15";
49
50 sub hi() { my $r=shift; $r =~ s/%[er]([a-d])x/%\1h/;    $r; }
51 sub lo() { my $r=shift; $r =~ s/%[er]([a-d])x/%\1l/;
52                         $r =~ s/%[er]([sd]i)/%\1l/;
53                         $r =~ s/%(r[0-9]+)[d]?/%\1b/;   $r; }
54 sub _data_word()
55 { my $i;
56     while(defined($i=shift)) { $code.=sprintf".long\t0x%08x,0x%08x\n",$i,$i; }
57 }
58 sub data_word()
59 { my $i;
60   my $last=pop(@_);
61     $code.=".long\t";
62     while(defined($i=shift)) { $code.=sprintf"0x%08x,",$i; }
63     $code.=sprintf"0x%08x\n",$last;
64 }
65
66 sub data_byte()
67 { my $i;
68   my $last=pop(@_);
69     $code.=".byte\t";
70     while(defined($i=shift)) { $code.=sprintf"0x%02x,",$i&0xff; }
71     $code.=sprintf"0x%02x\n",$last&0xff;
72 }
73
74 sub encvert()
75 { my $t3="%r8d";        # zaps $inp!
76
77 $code.=<<___;
78         # favor 3-way issue Opteron pipeline...
79         movzb   `&lo("$s0")`,$acc0
80         movzb   `&lo("$s1")`,$acc1
81         movzb   `&lo("$s2")`,$acc2
82         mov     0($sbox,$acc0,8),$t0
83         mov     0($sbox,$acc1,8),$t1
84         mov     0($sbox,$acc2,8),$t2
85
86         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
87         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
88         movzb   `&lo("$s3")`,$acc2
89         xor     3($sbox,$acc0,8),$t0
90         xor     3($sbox,$acc1,8),$t1
91         mov     0($sbox,$acc2,8),$t3
92
93         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
94         shr     \$16,$s2
95         movzb   `&hi("$s0")`,$acc2
96         xor     3($sbox,$acc0,8),$t2
97         shr     \$16,$s3
98         xor     3($sbox,$acc2,8),$t3
99
100         shr     \$16,$s1
101         lea     16($key),$key
102         shr     \$16,$s0
103
104         movzb   `&lo("$s2")`,$acc0
105         movzb   `&lo("$s3")`,$acc1
106         movzb   `&lo("$s0")`,$acc2
107         xor     2($sbox,$acc0,8),$t0
108         xor     2($sbox,$acc1,8),$t1
109         xor     2($sbox,$acc2,8),$t2
110
111         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
112         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
113         movzb   `&lo("$s1")`,$acc2
114         xor     1($sbox,$acc0,8),$t0
115         xor     1($sbox,$acc1,8),$t1
116         xor     2($sbox,$acc2,8),$t3
117
118         mov     12($key),$s3
119         movzb   `&hi("$s1")`,$acc1
120         movzb   `&hi("$s2")`,$acc2
121         mov     0($key),$s0
122         xor     1($sbox,$acc1,8),$t2
123         xor     1($sbox,$acc2,8),$t3
124
125         mov     4($key),$s1
126         mov     8($key),$s2
127         xor     $t0,$s0
128         xor     $t1,$s1
129         xor     $t2,$s2
130         xor     $t3,$s3
131 ___
132 }
133
134 sub enclastvert()
135 { my $t3="%r8d";        # zaps $inp!
136
137 $code.=<<___;
138         movzb   `&lo("$s0")`,$acc0
139         movzb   `&lo("$s1")`,$acc1
140         movzb   `&lo("$s2")`,$acc2
141         mov     2($sbox,$acc0,8),$t0
142         mov     2($sbox,$acc1,8),$t1
143         mov     2($sbox,$acc2,8),$t2
144
145         and     \$0x000000ff,$t0
146         and     \$0x000000ff,$t1
147         and     \$0x000000ff,$t2
148
149         movzb   `&lo("$s3")`,$acc0
150         movzb   `&hi("$s1")`,$acc1
151         movzb   `&hi("$s2")`,$acc2
152         mov     2($sbox,$acc0,8),$t3
153         mov     0($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t0
154         mov     0($sbox,$acc2,8),$acc2  #$t1
155
156         and     \$0x000000ff,$t3
157         and     \$0x0000ff00,$acc1
158         and     \$0x0000ff00,$acc2
159
160         xor     $acc1,$t0
161         xor     $acc2,$t1
162         shr     \$16,$s2
163
164         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
165         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
166         shr     \$16,$s3
167         mov     0($sbox,$acc0,8),$acc0  #$t2
168         mov     0($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t3
169
170         and     \$0x0000ff00,$acc0
171         and     \$0x0000ff00,$acc1
172         shr     \$16,$s1
173         xor     $acc0,$t2
174         xor     $acc1,$t3
175         shr     \$16,$s0
176
177         movzb   `&lo("$s2")`,$acc0
178         movzb   `&lo("$s3")`,$acc1
179         movzb   `&lo("$s0")`,$acc2
180         mov     0($sbox,$acc0,8),$acc0  #$t0
181         mov     0($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t1
182         mov     0($sbox,$acc2,8),$acc2  #$t2
183
184         and     \$0x00ff0000,$acc0
185         and     \$0x00ff0000,$acc1
186         and     \$0x00ff0000,$acc2
187
188         xor     $acc0,$t0
189         xor     $acc1,$t1
190         xor     $acc2,$t2
191
192         movzb   `&lo("$s1")`,$acc0
193         movzb   `&hi("$s3")`,$acc1
194         movzb   `&hi("$s0")`,$acc2
195         mov     0($sbox,$acc0,8),$acc0  #$t3
196         mov     2($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t0
197         mov     2($sbox,$acc2,8),$acc2  #$t1
198
199         and     \$0x00ff0000,$acc0
200         and     \$0xff000000,$acc1
201         and     \$0xff000000,$acc2
202
203         xor     $acc0,$t3
204         xor     $acc1,$t0
205         xor     $acc2,$t1
206
207         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
208         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
209         mov     16+12($key),$s3
210         mov     2($sbox,$acc0,8),$acc0  #$t2
211         mov     2($sbox,$acc1,8),$acc1  #$t3
212         mov     16+0($key),$s0
213
214         and     \$0xff000000,$acc0
215         and     \$0xff000000,$acc1
216
217         xor     $acc0,$t2
218         xor     $acc1,$t3
219
220         mov     16+4($key),$s1
221         mov     16+8($key),$s2
222         xor     $t0,$s0
223         xor     $t1,$s1
224         xor     $t2,$s2
225         xor     $t3,$s3
226 ___
227 }
228
229 sub encstep()
230 { my ($i,@s) = @_;
231   my $tmp0=$acc0;
232   my $tmp1=$acc1;
233   my $tmp2=$acc2;
234   my $out=($t0,$t1,$t2,$s[0])[$i];
235
236         if ($i==3) {
237                 $tmp0=$s[1];
238                 $tmp1=$s[2];
239                 $tmp2=$s[3];
240         }
241         $code.="        movzb   ".&lo($s[0]).",$out\n";
242         $code.="        mov     $s[2],$tmp1\n"          if ($i!=3);
243         $code.="        lea     16($key),$key\n"        if ($i==0);
244
245         $code.="        movzb   ".&hi($s[1]).",$tmp0\n";
246         $code.="        mov     0($sbox,$out,8),$out\n";
247
248         $code.="        shr     \$16,$tmp1\n";
249         $code.="        mov     $s[3],$tmp2\n"          if ($i!=3);
250         $code.="        xor     3($sbox,$tmp0,8),$out\n";
251
252         $code.="        movzb   ".&lo($tmp1).",$tmp1\n";
253         $code.="        shr     \$24,$tmp2\n";
254         $code.="        xor     4*$i($key),$out\n";
255
256         $code.="        xor     2($sbox,$tmp1,8),$out\n";
257         $code.="        xor     1($sbox,$tmp2,8),$out\n";
258
259         $code.="        mov     $t0,$s[1]\n"            if ($i==3);
260         $code.="        mov     $t1,$s[2]\n"            if ($i==3);
261         $code.="        mov     $t2,$s[3]\n"            if ($i==3);
262         $code.="\n";
263 }
264
265 sub enclast()
266 { my ($i,@s)=@_;
267   my $tmp0=$acc0;
268   my $tmp1=$acc1;
269   my $tmp2=$acc2;
270   my $out=($t0,$t1,$t2,$s[0])[$i];
271
272         if ($i==3) {
273                 $tmp0=$s[1];
274                 $tmp1=$s[2];
275                 $tmp2=$s[3];
276         }
277         $code.="        movzb   ".&lo($s[0]).",$out\n";
278         $code.="        mov     $s[2],$tmp1\n"          if ($i!=3);
279
280         $code.="        mov     2($sbox,$out,8),$out\n";
281         $code.="        shr     \$16,$tmp1\n";
282         $code.="        mov     $s[3],$tmp2\n"          if ($i!=3);
283
284         $code.="        and     \$0x000000ff,$out\n";
285         $code.="        movzb   ".&hi($s[1]).",$tmp0\n";
286         $code.="        movzb   ".&lo($tmp1).",$tmp1\n";
287         $code.="        shr     \$24,$tmp2\n";
288
289         $code.="        mov     0($sbox,$tmp0,8),$tmp0\n";
290         $code.="        mov     0($sbox,$tmp1,8),$tmp1\n";
291         $code.="        mov     2($sbox,$tmp2,8),$tmp2\n";
292
293         $code.="        and     \$0x0000ff00,$tmp0\n";
294         $code.="        and     \$0x00ff0000,$tmp1\n";
295         $code.="        and     \$0xff000000,$tmp2\n";
296
297         $code.="        xor     $tmp0,$out\n";
298         $code.="        mov     $t0,$s[1]\n"            if ($i==3);
299         $code.="        xor     $tmp1,$out\n";
300         $code.="        mov     $t1,$s[2]\n"            if ($i==3);
301         $code.="        xor     $tmp2,$out\n";
302         $code.="        mov     $t2,$s[3]\n"            if ($i==3);
303         $code.="\n";
304 }
305
306 $code.=<<___;
307 .type   _x86_64_AES_encrypt,\@abi-omnipotent
308 .align  16
309 _x86_64_AES_encrypt:
310         xor     0($key),$s0                     # xor with key
311         xor     4($key),$s1
312         xor     8($key),$s2
313         xor     12($key),$s3
314
315         mov     240($key),$rnds                 # load key->rounds
316         sub     \$1,$rnds
317         jmp     .Lenc_loop
318 .align  16
319 .Lenc_loop:
320 ___
321         if ($verticalspin) { &encvert(); }
322         else {  &encstep(0,$s0,$s1,$s2,$s3);
323                 &encstep(1,$s1,$s2,$s3,$s0);
324                 &encstep(2,$s2,$s3,$s0,$s1);
325                 &encstep(3,$s3,$s0,$s1,$s2);
326         }
327 $code.=<<___;
328         sub     \$1,$rnds
329         jnz     .Lenc_loop
330 ___
331         if ($verticalspin) { &enclastvert(); }
332         else {  &enclast(0,$s0,$s1,$s2,$s3);
333                 &enclast(1,$s1,$s2,$s3,$s0);
334                 &enclast(2,$s2,$s3,$s0,$s1);
335                 &enclast(3,$s3,$s0,$s1,$s2);
336                 $code.=<<___;
337                 xor     16+0($key),$s0          # xor with key
338                 xor     16+4($key),$s1
339                 xor     16+8($key),$s2
340                 xor     16+12($key),$s3
341 ___
342         }
343 $code.=<<___;
344         .byte   0xf3,0xc3                       # rep ret
345 .size   _x86_64_AES_encrypt,.-_x86_64_AES_encrypt
346 ___
347
348 # void AES_encrypt (const void *inp,void *out,const AES_KEY *key);
349 $code.=<<___;
350 .globl  AES_encrypt
351 .type   AES_encrypt,\@function,3
352 .align  16
353 AES_encrypt:
354         push    %rbx
355         push    %rbp
356         push    %r12
357         push    %r13
358         push    %r14
359         push    %r15
360
361         mov     %rdx,$key
362         mov     %rdi,$inp
363         mov     %rsi,$out
364
365         .picmeup        $sbox
366         lea     AES_Te-.($sbox),$sbox
367
368         mov     0($inp),$s0
369         mov     4($inp),$s1
370         mov     8($inp),$s2
371         mov     12($inp),$s3
372
373         call    _x86_64_AES_encrypt
374
375         mov     $s0,0($out)
376         mov     $s1,4($out)
377         mov     $s2,8($out)
378         mov     $s3,12($out)
379
380         pop     %r15
381         pop     %r14
382         pop     %r13
383         pop     %r12
384         pop     %rbp
385         pop     %rbx
386         ret
387 .size   AES_encrypt,.-AES_encrypt
388 ___
389
390 #------------------------------------------------------------------#
391
392 sub decvert()
393 { my $t3="%r8d";        # zaps $inp!
394
395 $code.=<<___;
396         # favor 3-way issue Opteron pipeline...
397         movzb   `&lo("$s0")`,$acc0
398         movzb   `&lo("$s1")`,$acc1
399         movzb   `&lo("$s2")`,$acc2
400         mov     0($sbox,$acc0,8),$t0
401         mov     0($sbox,$acc1,8),$t1
402         mov     0($sbox,$acc2,8),$t2
403
404         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
405         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
406         movzb   `&lo("$s3")`,$acc2
407         xor     3($sbox,$acc0,8),$t0
408         xor     3($sbox,$acc1,8),$t1
409         mov     0($sbox,$acc2,8),$t3
410
411         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
412         shr     \$16,$s0
413         movzb   `&hi("$s2")`,$acc2
414         xor     3($sbox,$acc0,8),$t2
415         shr     \$16,$s3
416         xor     3($sbox,$acc2,8),$t3
417
418         shr     \$16,$s1
419         lea     16($key),$key
420         shr     \$16,$s2
421
422         movzb   `&lo("$s2")`,$acc0
423         movzb   `&lo("$s3")`,$acc1
424         movzb   `&lo("$s0")`,$acc2
425         xor     2($sbox,$acc0,8),$t0
426         xor     2($sbox,$acc1,8),$t1
427         xor     2($sbox,$acc2,8),$t2
428
429         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
430         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
431         movzb   `&lo("$s1")`,$acc2
432         xor     1($sbox,$acc0,8),$t0
433         xor     1($sbox,$acc1,8),$t1
434         xor     2($sbox,$acc2,8),$t3
435
436         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
437         mov     12($key),$s3
438         movzb   `&hi("$s0")`,$acc2
439         xor     1($sbox,$acc0,8),$t2
440         mov     0($key),$s0
441         xor     1($sbox,$acc2,8),$t3
442
443         xor     $t0,$s0
444         mov     4($key),$s1
445         mov     8($key),$s2
446         xor     $t2,$s2
447         xor     $t1,$s1
448         xor     $t3,$s3
449 ___
450 }
451
452 sub declastvert()
453 { my $t3="%r8d";        # zaps $inp!
454
455 $code.=<<___;
456         movzb   `&lo("$s0")`,$acc0
457         movzb   `&lo("$s1")`,$acc1
458         movzb   `&lo("$s2")`,$acc2
459         movzb   2048($sbox,$acc0,1),$t0
460         movzb   2048($sbox,$acc1,1),$t1
461         movzb   2048($sbox,$acc2,1),$t2
462
463         movzb   `&lo("$s3")`,$acc0
464         movzb   `&hi("$s3")`,$acc1
465         movzb   `&hi("$s0")`,$acc2
466         movzb   2048($sbox,$acc0,1),$t3
467         movzb   2048($sbox,$acc1,1),$acc1       #$t0
468         movzb   2048($sbox,$acc2,1),$acc2       #$t1
469
470         shl     \$8,$acc1
471         shl     \$8,$acc2
472
473         xor     $acc1,$t0
474         xor     $acc2,$t1
475         shr     \$16,$s3
476
477         movzb   `&hi("$s1")`,$acc0
478         movzb   `&hi("$s2")`,$acc1
479         shr     \$16,$s0
480         movzb   2048($sbox,$acc0,1),$acc0       #$t2
481         movzb   2048($sbox,$acc1,1),$acc1       #$t3
482
483         shl     \$8,$acc0
484         shl     \$8,$acc1
485         shr     \$16,$s1
486         xor     $acc0,$t2
487         xor     $acc1,$t3
488         shr     \$16,$s2
489
490         movzb   `&lo("$s2")`,$acc0
491         movzb   `&lo("$s3")`,$acc1
492         movzb   `&lo("$s0")`,$acc2
493         movzb   2048($sbox,$acc0,1),$acc0       #$t0
494         movzb   2048($sbox,$acc1,1),$acc1       #$t1
495         movzb   2048($sbox,$acc2,1),$acc2       #$t2
496
497         shl     \$16,$acc0
498         shl     \$16,$acc1
499         shl     \$16,$acc2
500
501         xor     $acc0,$t0
502         xor     $acc1,$t1
503         xor     $acc2,$t2
504
505         movzb   `&lo("$s1")`,$acc0
506         movzb   `&hi("$s1")`,$acc1
507         movzb   `&hi("$s2")`,$acc2
508         movzb   2048($sbox,$acc0,1),$acc0       #$t3
509         movzb   2048($sbox,$acc1,1),$acc1       #$t0
510         movzb   2048($sbox,$acc2,1),$acc2       #$t1
511
512         shl     \$16,$acc0
513         shl     \$24,$acc1
514         shl     \$24,$acc2
515
516         xor     $acc0,$t3
517         xor     $acc1,$t0
518         xor     $acc2,$t1
519
520         movzb   `&hi("$s3")`,$acc0
521         movzb   `&hi("$s0")`,$acc1
522         mov     16+12($key),$s3
523         movzb   2048($sbox,$acc0,1),$acc0       #$t2
524         movzb   2048($sbox,$acc1,1),$acc1       #$t3
525         mov     16+0($key),$s0
526
527         shl     \$24,$acc0
528         shl     \$24,$acc1
529
530         xor     $acc0,$t2
531         xor     $acc1,$t3
532
533         mov     16+4($key),$s1
534         mov     16+8($key),$s2
535         xor     $t0,$s0
536         xor     $t1,$s1
537         xor     $t2,$s2
538         xor     $t3,$s3
539 ___
540 }
541
542 sub decstep()
543 { my ($i,@s) = @_;
544   my $tmp0=$acc0;
545   my $tmp1=$acc1;
546   my $tmp2=$acc2;
547   my $out=($t0,$t1,$t2,$s[0])[$i];
548
549         $code.="        mov     $s[0],$out\n"           if ($i!=3);
550                         $tmp1=$s[2]                     if ($i==3);
551         $code.="        mov     $s[2],$tmp1\n"          if ($i!=3);
552         $code.="        and     \$0xFF,$out\n";
553
554         $code.="        mov     0($sbox,$out,8),$out\n";
555         $code.="        shr     \$16,$tmp1\n";
556                         $tmp2=$s[3]                     if ($i==3);
557         $code.="        mov     $s[3],$tmp2\n"          if ($i!=3);
558
559                         $tmp0=$s[1]                     if ($i==3);
560         $code.="        movzb   ".&hi($s[1]).",$tmp0\n";
561         $code.="        and     \$0xFF,$tmp1\n";
562         $code.="        shr     \$24,$tmp2\n";
563
564         $code.="        xor     3($sbox,$tmp0,8),$out\n";
565         $code.="        xor     2($sbox,$tmp1,8),$out\n";
566         $code.="        xor     1($sbox,$tmp2,8),$out\n";
567
568         $code.="        mov     $t2,$s[1]\n"            if ($i==3);
569         $code.="        mov     $t1,$s[2]\n"            if ($i==3);
570         $code.="        mov     $t0,$s[3]\n"            if ($i==3);
571         $code.="\n";
572 }
573
574 sub declast()
575 { my ($i,@s)=@_;
576   my $tmp0=$acc0;
577   my $tmp1=$acc1;
578   my $tmp2=$acc2;
579   my $out=($t0,$t1,$t2,$s[0])[$i];
580
581         $code.="        mov     $s[0],$out\n"           if ($i!=3);
582                         $tmp1=$s[2]                     if ($i==3);
583         $code.="        mov     $s[2],$tmp1\n"          if ($i!=3);
584         $code.="        and     \$0xFF,$out\n";
585
586         $code.="        movzb   2048($sbox,$out,1),$out\n";
587         $code.="        shr     \$16,$tmp1\n";
588                         $tmp2=$s[3]                     if ($i==3);
589         $code.="        mov     $s[3],$tmp2\n"          if ($i!=3);
590
591                         $tmp0=$s[1]                     if ($i==3);
592         $code.="        movzb   ".&hi($s[1]).",$tmp0\n";
593         $code.="        and     \$0xFF,$tmp1\n";
594         $code.="        shr     \$24,$tmp2\n";
595
596         $code.="        movzb   2048($sbox,$tmp0,1),$tmp0\n";
597         $code.="        movzb   2048($sbox,$tmp1,1),$tmp1\n";
598         $code.="        movzb   2048($sbox,$tmp2,1),$tmp2\n";
599
600         $code.="        shl     \$8,$tmp0\n";
601         $code.="        shl     \$16,$tmp1\n";
602         $code.="        shl     \$24,$tmp2\n";
603
604         $code.="        xor     $tmp0,$out\n";
605         $code.="        mov     $t2,$s[1]\n"            if ($i==3);
606         $code.="        xor     $tmp1,$out\n";
607         $code.="        mov     $t1,$s[2]\n"            if ($i==3);
608         $code.="        xor     $tmp2,$out\n";
609         $code.="        mov     $t0,$s[3]\n"            if ($i==3);
610         $code.="\n";
611 }
612
613 $code.=<<___;
614 .type   _x86_64_AES_decrypt,\@abi-omnipotent
615 .align  16
616 _x86_64_AES_decrypt:
617         xor     0($key),$s0                     # xor with key
618         xor     4($key),$s1
619         xor     8($key),$s2
620         xor     12($key),$s3
621
622         mov     240($key),$rnds                 # load key->rounds
623         sub     \$1,$rnds
624         jmp     .Ldec_loop
625 .align  16
626 .Ldec_loop:
627 ___
628         if ($verticalspin) { &decvert(); }
629         else {  &decstep(0,$s0,$s3,$s2,$s1);
630                 &decstep(1,$s1,$s0,$s3,$s2);
631                 &decstep(2,$s2,$s1,$s0,$s3);
632                 &decstep(3,$s3,$s2,$s1,$s0);
633                 $code.=<<___;
634                 lea     16($key),$key
635                 xor     0($key),$s0                     # xor with key
636                 xor     4($key),$s1
637                 xor     8($key),$s2
638                 xor     12($key),$s3
639 ___
640         }
641 $code.=<<___;
642         sub     \$1,$rnds
643         jnz     .Ldec_loop
644 ___
645         if ($verticalspin) { &declastvert(); }
646         else {  &declast(0,$s0,$s3,$s2,$s1);
647                 &declast(1,$s1,$s0,$s3,$s2);
648                 &declast(2,$s2,$s1,$s0,$s3);
649                 &declast(3,$s3,$s2,$s1,$s0);
650                 $code.=<<___;
651                 xor     16+0($key),$s0                  # xor with key
652                 xor     16+4($key),$s1
653                 xor     16+8($key),$s2
654                 xor     16+12($key),$s3
655 ___
656         }
657 $code.=<<___;
658         .byte   0xf3,0xc3                       # rep ret
659 .size   _x86_64_AES_decrypt,.-_x86_64_AES_decrypt
660 ___
661
662 # void AES_decrypt (const void *inp,void *out,const AES_KEY *key);
663 $code.=<<___;
664 .globl  AES_decrypt
665 .type   AES_decrypt,\@function,3
666 .align  16
667 AES_decrypt:
668         push    %rbx
669         push    %rbp
670         push    %r12
671         push    %r13
672         push    %r14
673         push    %r15
674
675         mov     %rdx,$key
676         mov     %rdi,$inp
677         mov     %rsi,$out
678
679         .picmeup        $sbox
680         lea     AES_Td-.($sbox),$sbox
681
682         # prefetch Td4
683         lea     2048+128($sbox),$sbox;
684         mov     0-128($sbox),$s0
685         mov     32-128($sbox),$s1
686         mov     64-128($sbox),$s2
687         mov     96-128($sbox),$s3
688         mov     128-128($sbox),$s0
689         mov     160-128($sbox),$s1
690         mov     192-128($sbox),$s2
691         mov     224-128($sbox),$s3
692         lea     -2048-128($sbox),$sbox;
693
694         mov     0($inp),$s0
695         mov     4($inp),$s1
696         mov     8($inp),$s2
697         mov     12($inp),$s3
698
699         call    _x86_64_AES_decrypt
700
701         mov     $s0,0($out)
702         mov     $s1,4($out)
703         mov     $s2,8($out)
704         mov     $s3,12($out)
705
706         pop     %r15
707         pop     %r14
708         pop     %r13
709         pop     %r12
710         pop     %rbp
711         pop     %rbx
712         ret
713 .size   AES_decrypt,.-AES_decrypt
714 ___
715 #------------------------------------------------------------------#
716
717 sub enckey()
718 {
719 $code.=<<___;
720         movz    %dl,%esi                # rk[i]>>0
721         mov     2(%rbp,%rsi,8),%ebx
722         movz    %dh,%esi                # rk[i]>>8
723         and     \$0xFF000000,%ebx
724         xor     %ebx,%eax
725
726         mov     2(%rbp,%rsi,8),%ebx
727         shr     \$16,%edx
728         and     \$0x000000FF,%ebx
729         movz    %dl,%esi                # rk[i]>>16
730         xor     %ebx,%eax
731
732         mov     0(%rbp,%rsi,8),%ebx
733         movz    %dh,%esi                # rk[i]>>24
734         and     \$0x0000FF00,%ebx
735         xor     %ebx,%eax
736
737         mov     0(%rbp,%rsi,8),%ebx
738         and     \$0x00FF0000,%ebx
739         xor     %ebx,%eax
740
741         xor     2048(%rbp,%rcx,4),%eax          # rcon
742 ___
743 }
744
745 # int AES_set_encrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
746 #                        AES_KEY *key)
747 $code.=<<___;
748 .globl  AES_set_encrypt_key
749 .type   AES_set_encrypt_key,\@function,3
750 .align  16
751 AES_set_encrypt_key:
752         push    %rbx
753         push    %rbp
754         sub     \$8,%rsp
755
756         call    _x86_64_AES_set_encrypt_key
757
758         mov     8(%rsp),%rbp
759         mov     16(%rsp),%rbx
760         add     \$24,%rsp
761         ret
762 .size   AES_set_encrypt_key,.-AES_set_encrypt_key
763
764 .type   _x86_64_AES_set_encrypt_key,\@abi-omnipotent
765 .align  16
766 _x86_64_AES_set_encrypt_key:
767         mov     %esi,%ecx                       # %ecx=bits
768         mov     %rdi,%rsi                       # %rsi=userKey
769         mov     %rdx,%rdi                       # %rdi=key
770
771         test    \$-1,%rsi
772         jz      .Lbadpointer
773         test    \$-1,%rdi
774         jz      .Lbadpointer
775
776         .picmeup %rbp
777         lea     AES_Te-.(%rbp),%rbp
778
779         cmp     \$128,%ecx
780         je      .L10rounds
781         cmp     \$192,%ecx
782         je      .L12rounds
783         cmp     \$256,%ecx
784         je      .L14rounds
785         mov     \$-2,%rax                       # invalid number of bits
786         jmp     .Lexit
787
788 .L10rounds:
789         mov     0(%rsi),%eax                    # copy first 4 dwords
790         mov     4(%rsi),%ebx
791         mov     8(%rsi),%ecx
792         mov     12(%rsi),%edx
793         mov     %eax,0(%rdi)
794         mov     %ebx,4(%rdi)
795         mov     %ecx,8(%rdi)
796         mov     %edx,12(%rdi)
797
798         xor     %ecx,%ecx
799         jmp     .L10shortcut
800 .align  4
801 .L10loop:
802                 mov     0(%rdi),%eax                    # rk[0]
803                 mov     12(%rdi),%edx                   # rk[3]
804 .L10shortcut:
805 ___
806                 &enckey ();
807 $code.=<<___;
808                 mov     %eax,16(%rdi)                   # rk[4]
809                 xor     4(%rdi),%eax
810                 mov     %eax,20(%rdi)                   # rk[5]
811                 xor     8(%rdi),%eax
812                 mov     %eax,24(%rdi)                   # rk[6]
813                 xor     12(%rdi),%eax
814                 mov     %eax,28(%rdi)                   # rk[7]
815                 add     \$1,%ecx
816                 lea     16(%rdi),%rdi
817                 cmp     \$10,%ecx
818         jl      .L10loop
819
820         movl    \$10,80(%rdi)                   # setup number of rounds
821         xor     %rax,%rax
822         jmp     .Lexit
823
824 .L12rounds:
825         mov     0(%rsi),%eax                    # copy first 6 dwords
826         mov     4(%rsi),%ebx
827         mov     8(%rsi),%ecx
828         mov     12(%rsi),%edx
829         mov     %eax,0(%rdi)
830         mov     %ebx,4(%rdi)
831         mov     %ecx,8(%rdi)
832         mov     %edx,12(%rdi)
833         mov     16(%rsi),%ecx
834         mov     20(%rsi),%edx
835         mov     %ecx,16(%rdi)
836         mov     %edx,20(%rdi)
837
838         xor     %ecx,%ecx
839         jmp     .L12shortcut
840 .align  4
841 .L12loop:
842                 mov     0(%rdi),%eax                    # rk[0]
843                 mov     20(%rdi),%edx                   # rk[5]
844 .L12shortcut:
845 ___
846                 &enckey ();
847 $code.=<<___;
848                 mov     %eax,24(%rdi)                   # rk[6]
849                 xor     4(%rdi),%eax
850                 mov     %eax,28(%rdi)                   # rk[7]
851                 xor     8(%rdi),%eax
852                 mov     %eax,32(%rdi)                   # rk[8]
853                 xor     12(%rdi),%eax
854                 mov     %eax,36(%rdi)                   # rk[9]
855
856                 cmp     \$7,%ecx
857                 je      .L12break
858                 add     \$1,%ecx
859
860                 xor     16(%rdi),%eax
861                 mov     %eax,40(%rdi)                   # rk[10]
862                 xor     20(%rdi),%eax
863                 mov     %eax,44(%rdi)                   # rk[11]
864
865                 lea     24(%rdi),%rdi
866         jmp     .L12loop
867 .L12break:
868         movl    \$12,72(%rdi)           # setup number of rounds
869         xor     %rax,%rax
870         jmp     .Lexit
871
872 .L14rounds:             
873         mov     0(%rsi),%eax                    # copy first 8 dwords
874         mov     4(%rsi),%ebx
875         mov     8(%rsi),%ecx
876         mov     12(%rsi),%edx
877         mov     %eax,0(%rdi)
878         mov     %ebx,4(%rdi)
879         mov     %ecx,8(%rdi)
880         mov     %edx,12(%rdi)
881         mov     16(%rsi),%eax
882         mov     20(%rsi),%ebx
883         mov     24(%rsi),%ecx
884         mov     28(%rsi),%edx
885         mov     %eax,16(%rdi)
886         mov     %ebx,20(%rdi)
887         mov     %ecx,24(%rdi)
888         mov     %edx,28(%rdi)
889
890         xor     %ecx,%ecx
891         jmp     .L14shortcut
892 .align  4
893 .L14loop:
894                 mov     28(%rdi),%edx                   # rk[4]
895 .L14shortcut:
896                 mov     0(%rdi),%eax                    # rk[0]
897 ___
898                 &enckey ();
899 $code.=<<___;
900                 mov     %eax,32(%rdi)                   # rk[8]
901                 xor     4(%rdi),%eax
902                 mov     %eax,36(%rdi)                   # rk[9]
903                 xor     8(%rdi),%eax
904                 mov     %eax,40(%rdi)                   # rk[10]
905                 xor     12(%rdi),%eax
906                 mov     %eax,44(%rdi)                   # rk[11]
907
908                 cmp     \$6,%ecx
909                 je      .L14break
910                 add     \$1,%ecx
911
912                 mov     %eax,%edx
913                 mov     16(%rdi),%eax                   # rk[4]
914                 movz    %dl,%esi                        # rk[11]>>0
915                 mov     2(%rbp,%rsi,8),%ebx
916                 movz    %dh,%esi                        # rk[11]>>8
917                 and     \$0x000000FF,%ebx
918                 xor     %ebx,%eax
919
920                 mov     0(%rbp,%rsi,8),%ebx
921                 shr     \$16,%edx
922                 and     \$0x0000FF00,%ebx
923                 movz    %dl,%esi                        # rk[11]>>16
924                 xor     %ebx,%eax
925
926                 mov     0(%rbp,%rsi,8),%ebx
927                 movz    %dh,%esi                        # rk[11]>>24
928                 and     \$0x00FF0000,%ebx
929                 xor     %ebx,%eax
930
931                 mov     2(%rbp,%rsi,8),%ebx
932                 and     \$0xFF000000,%ebx
933                 xor     %ebx,%eax
934
935                 mov     %eax,48(%rdi)                   # rk[12]
936                 xor     20(%rdi),%eax
937                 mov     %eax,52(%rdi)                   # rk[13]
938                 xor     24(%rdi),%eax
939                 mov     %eax,56(%rdi)                   # rk[14]
940                 xor     28(%rdi),%eax
941                 mov     %eax,60(%rdi)                   # rk[15]
942
943                 lea     32(%rdi),%rdi
944         jmp     .L14loop
945 .L14break:
946         movl    \$14,48(%rdi)           # setup number of rounds
947         xor     %rax,%rax
948         jmp     .Lexit
949
950 .Lbadpointer:
951         mov     \$-1,%rax
952 .Lexit:
953         .byte   0xf3,0xc3               # rep ret
954 .size   _x86_64_AES_set_encrypt_key,.-_x86_64_AES_set_encrypt_key
955 ___
956
957 sub deckey()
958 { my ($i,$ptr,$te,$td) = @_;
959 $code.=<<___;
960         mov     $i($ptr),%eax
961         mov     %eax,%edx
962         movz    %ah,%ebx
963         shr     \$16,%edx
964         and     \$0xFF,%eax
965         movzb   2($te,%rax,8),%rax
966         movzb   2($te,%rbx,8),%rbx
967         mov     0($td,%rax,8),%eax
968         xor     3($td,%rbx,8),%eax
969         movzb   %dh,%ebx
970         and     \$0xFF,%edx
971         movzb   2($te,%rdx,8),%rdx
972         movzb   2($te,%rbx,8),%rbx
973         xor     2($td,%rdx,8),%eax
974         xor     1($td,%rbx,8),%eax
975         mov     %eax,$i($ptr)
976 ___
977 }
978
979 # int AES_set_decrypt_key(const unsigned char *userKey, const int bits,
980 #                        AES_KEY *key)
981 $code.=<<___;
982 .globl  AES_set_decrypt_key
983 .type   AES_set_decrypt_key,\@function,3
984 .align  16
985 AES_set_decrypt_key:
986         push    %rbx
987         push    %rbp
988         push    %rdx                    # save key schedule
989
990         call    _x86_64_AES_set_encrypt_key
991         mov     (%rsp),%r8              # restore key schedule
992         cmp     \$0,%eax
993         jne     .Labort
994
995         mov     240(%r8),%ecx           # pull number of rounds
996         xor     %rdi,%rdi
997         lea     (%rdi,%rcx,4),%rcx
998         mov     %r8,%rsi
999         lea     (%r8,%rcx,4),%rdi       # pointer to last chunk
1000 .align  4
1001 .Linvert:
1002                 mov     0(%rsi),%rax
1003                 mov     8(%rsi),%rbx
1004                 mov     0(%rdi),%rcx
1005                 mov     8(%rdi),%rdx
1006                 mov     %rax,0(%rdi)
1007                 mov     %rbx,8(%rdi)
1008                 mov     %rcx,0(%rsi)
1009                 mov     %rdx,8(%rsi)
1010                 lea     16(%rsi),%rsi
1011                 lea     -16(%rdi),%rdi
1012                 cmp     %rsi,%rdi
1013         jne     .Linvert
1014
1015         .picmeup %r9
1016         lea     AES_Td-.(%r9),%rdi
1017         lea     AES_Te-AES_Td(%rdi),%r9
1018
1019         mov     %r8,%rsi
1020         mov     240(%r8),%ecx           # pull number of rounds
1021         sub     \$1,%ecx
1022 .align  4
1023 .Lpermute:
1024                 lea     16(%rsi),%rsi
1025 ___
1026                 &deckey (0,"%rsi","%r9","%rdi");
1027                 &deckey (4,"%rsi","%r9","%rdi");
1028                 &deckey (8,"%rsi","%r9","%rdi");
1029                 &deckey (12,"%rsi","%r9","%rdi");
1030 $code.=<<___;
1031                 sub     \$1,%ecx
1032         jnz     .Lpermute
1033
1034         xor     %rax,%rax
1035 .Labort:
1036         mov     8(%rsp),%rbp
1037         mov     16(%rsp),%rbx
1038         add     \$24,%rsp
1039         ret
1040 .size   AES_set_decrypt_key,.-AES_set_decrypt_key
1041 ___
1042
1043 # void AES_cbc_encrypt (const void char *inp, unsigned char *out,
1044 #                       size_t length, const AES_KEY *key,
1045 #                       unsigned char *ivp,const int enc);
1046 {
1047 # stack frame layout
1048 # -8(%rsp)              return address
1049 my $_rsp="0(%rsp)";             # saved %rsp
1050 my $_len="8(%rsp)";             # copy of 3rd parameter, length
1051 my $_key="16(%rsp)";            # copy of 4th parameter, key
1052 my $_ivp="24(%rsp)";            # copy of 5th parameter, ivp
1053 my $keyp="32(%rsp)";            # one to pass as $key
1054 my $ivec="40(%rsp)";            # ivec[16]
1055 my $aes_key="56(%rsp)";         # copy of aes_key
1056 my $mark="56+240(%rsp)";        # copy of aes_key->rounds
1057
1058 $code.=<<___;
1059 .globl  AES_cbc_encrypt
1060 .type   AES_cbc_encrypt,\@function,6
1061 .align  16
1062 AES_cbc_encrypt:
1063         cmp     \$0,%rdx        # check length
1064         je      .Lcbc_just_ret
1065         push    %rbx
1066         push    %rbp
1067         push    %r12
1068         push    %r13
1069         push    %r14
1070         push    %r15
1071         pushfq
1072         cld
1073         mov     %r9d,%r9d       # clear upper half of enc
1074
1075         .picmeup $sbox
1076 .Lcbc_pic_point:
1077
1078         cmp     \$0,%r9
1079         je      .LDECRYPT
1080
1081         lea     AES_Te-.Lcbc_pic_point($sbox),$sbox
1082
1083         # allocate aligned stack frame...
1084         lea     -64-248(%rsp),$key
1085         and     \$-64,$key
1086
1087         # ... and make it doesn't alias with AES_Te modulo 4096
1088         mov     $sbox,%r10
1089         lea     2048($sbox),%r11
1090         mov     $key,%r12
1091         and     \$0xFFF,%r10    # s = $sbox&0xfff
1092         and     \$0xFFF,%r11    # e = ($sbox+2048)&0xfff
1093         and     \$0xFFF,%r12    # p = %rsp&0xfff
1094
1095         cmp     %r11,%r12       # if (p=>e) %rsp =- (p-e);
1096         jb      .Lcbc_te_break_out
1097         sub     %r11,%r12
1098         sub     %r12,$key
1099         jmp     .Lcbc_te_ok
1100 .Lcbc_te_break_out:             # else %rsp -= (p-s)&0xfff + framesz
1101         sub     %r10,%r12
1102         and     \$0xFFF,%r12
1103         add     \$320,%r12
1104         sub     %r12,$key
1105 .align  4
1106 .Lcbc_te_ok:
1107
1108         xchg    %rsp,$key
1109         add     \$8,%rsp        # reserve for return address!
1110         mov     $key,$_rsp      # save %rsp
1111         mov     %rdx,$_len      # save copy of len
1112         mov     %rcx,$_key      # save copy of key
1113         mov     %r8,$_ivp       # save copy of ivp
1114         movl    \$0,$mark       # copy of aes_key->rounds = 0;
1115         mov     %r8,%rbp        # rearrange input arguments
1116         mov     %rsi,$out
1117         mov     %rdi,$inp
1118         mov     %rcx,$key
1119
1120         # do we copy key schedule to stack?
1121         mov     $key,%r10
1122         sub     $sbox,%r10
1123         and     \$0xfff,%r10
1124         cmp     \$2048,%r10
1125         jb      .Lcbc_do_ecopy
1126         cmp     \$4096-248,%r10
1127         jb      .Lcbc_skip_ecopy
1128 .align  4
1129 .Lcbc_do_ecopy:
1130                 mov     $key,%rsi
1131                 lea     $aes_key,%rdi
1132                 lea     $aes_key,$key
1133                 mov     \$240/8,%ecx
1134                 .long   0x90A548F3      # rep movsq
1135                 mov     (%rsi),%eax     # copy aes_key->rounds
1136                 mov     %eax,(%rdi)
1137 .Lcbc_skip_ecopy:
1138         mov     $key,$keyp      # save key pointer
1139
1140         mov     \$16,%ecx
1141 .align  4
1142 .Lcbc_prefetch_te:
1143                 mov     0($sbox),%r10
1144                 mov     32($sbox),%r11
1145                 mov     64($sbox),%r12
1146                 mov     96($sbox),%r13
1147                 lea     128($sbox),$sbox
1148                 sub     \$1,%ecx
1149         jnz     .Lcbc_prefetch_te
1150         sub     \$2048,$sbox
1151
1152         test    \$-16,%rdx              # check upon length
1153         mov     %rdx,%r10
1154         mov     0(%rbp),$s0             # load iv
1155         mov     4(%rbp),$s1
1156         mov     8(%rbp),$s2
1157         mov     12(%rbp),$s3
1158         jz      .Lcbc_enc_tail          # short input...
1159
1160 .align  4
1161 .Lcbc_enc_loop:
1162                 xor     0($inp),$s0
1163                 xor     4($inp),$s1
1164                 xor     8($inp),$s2
1165                 xor     12($inp),$s3
1166                 mov     $inp,$ivec      # if ($verticalspin) save inp
1167
1168                 mov     $keyp,$key      # restore key
1169                 call    _x86_64_AES_encrypt
1170
1171                 mov     $ivec,$inp      # if ($verticalspin) restore inp
1172                 mov     $s0,0($out)
1173                 mov     $s1,4($out)
1174                 mov     $s2,8($out)
1175                 mov     $s3,12($out)
1176
1177                 mov     $_len,%r10
1178                 lea     16($inp),$inp
1179                 lea     16($out),$out
1180                 sub     \$16,%r10
1181                 test    \$-16,%r10
1182                 mov     %r10,$_len
1183         jnz     .Lcbc_enc_loop
1184         test    \$15,%r10
1185         jnz     .Lcbc_enc_tail
1186         mov     $_ivp,%rbp      # restore ivp
1187         mov     $s0,0(%rbp)     # save ivec
1188         mov     $s1,4(%rbp)
1189         mov     $s2,8(%rbp)
1190         mov     $s3,12(%rbp)
1191
1192 .align  4
1193 .Lcbc_cleanup:
1194         cmpl    \$0,$mark       # was the key schedule copied?
1195         lea     $aes_key,%rdi
1196         je      .Lcbc_exit
1197                 mov     \$240/8,%ecx
1198                 xor     %rax,%rax
1199                 .long   0x90AB48F3      # rep stosq
1200 .Lcbc_exit:
1201         mov     $_rsp,%rsp
1202         popfq
1203         pop     %r15
1204         pop     %r14
1205         pop     %r13
1206         pop     %r12
1207         pop     %rbp
1208         pop     %rbx
1209 .Lcbc_just_ret:
1210         ret
1211 .align  4
1212 .Lcbc_enc_tail:
1213         mov     %rax,%r11
1214         mov     %rcx,%r12
1215         mov     %r10,%rcx
1216         mov     $inp,%rsi
1217         mov     $out,%rdi
1218         .long   0xF689A4F3              # rep movsb
1219         mov     \$16,%rcx               # zero tail
1220         sub     %r10,%rcx
1221         xor     %rax,%rax
1222         .long   0xF689AAF3              # rep stosb
1223         mov     $out,$inp               # this is not a mistake!
1224         movq    \$16,$_len              # len=16
1225         mov     %r11,%rax
1226         mov     %r12,%rcx
1227         jmp     .Lcbc_enc_loop          # one more spin...
1228 #----------------------------- DECRYPT -----------------------------#
1229 .align  16
1230 .LDECRYPT:
1231         lea     AES_Td-.Lcbc_pic_point($sbox),$sbox
1232
1233         # allocate aligned stack frame...
1234         lea     -64-248(%rsp),$key
1235         and     \$-64,$key
1236
1237         # ... and make it doesn't alias with AES_Td modulo 4096
1238         mov     $sbox,%r10
1239         lea     2304($sbox),%r11
1240         mov     $key,%r12
1241         and     \$0xFFF,%r10    # s = $sbox&0xfff
1242         and     \$0xFFF,%r11    # e = ($sbox+2048+256)&0xfff
1243         and     \$0xFFF,%r12    # p = %rsp&0xfff
1244
1245         cmp     %r11,%r12       # if (p=>e) %rsp =- (p-e);
1246         jb      .Lcbc_td_break_out
1247         sub     %r11,%r12
1248         sub     %r12,$key
1249         jmp     .Lcbc_td_ok
1250 .Lcbc_td_break_out:             # else %rsp -= (p-s)&0xfff + framesz
1251         sub     %r10,%r12
1252         and     \$0xFFF,%r12
1253         add     \$320,%r12
1254         sub     %r12,$key
1255 .align  4
1256 .Lcbc_td_ok:
1257
1258         xchg    %rsp,$key
1259         add     \$8,%rsp        # reserve for return address!
1260         mov     $key,$_rsp      # save %rsp
1261         mov     %rdx,$_len      # save copy of len
1262         mov     %rcx,$_key      # save copy of key
1263         mov     %r8,$_ivp       # save copy of ivp
1264         movl    \$0,$mark       # copy of aes_key->rounds = 0;
1265         mov     %r8,%rbp        # rearrange input arguments
1266         mov     %rsi,$out
1267         mov     %rdi,$inp
1268         mov     %rcx,$key
1269
1270         # do we copy key schedule to stack?
1271         mov     $key,%r10
1272         sub     $sbox,%r10
1273         and     \$0xfff,%r10
1274         cmp     \$2304,%r10
1275         jb      .Lcbc_do_dcopy
1276         cmp     \$4096-248,%r10
1277         jb      .Lcbc_skip_dcopy
1278 .align  4
1279 .Lcbc_do_dcopy:
1280                 mov     $key,%rsi
1281                 lea     $aes_key,%rdi
1282                 lea     $aes_key,$key
1283                 mov     \$240/8,%ecx
1284                 .long   0x90A548F3      # rep movsq
1285                 mov     (%rsi),%eax     # copy aes_key->rounds
1286                 mov     %eax,(%rdi)
1287 .Lcbc_skip_dcopy:
1288         mov     $key,$keyp      # save key pointer
1289
1290         mov     \$18,%ecx
1291 .align  4
1292 .Lcbc_prefetch_td:
1293                 mov     0($sbox),%r10
1294                 mov     32($sbox),%r11
1295                 mov     64($sbox),%r12
1296                 mov     96($sbox),%r13
1297                 lea     128($sbox),$sbox
1298                 sub     \$1,%ecx
1299         jnz     .Lcbc_prefetch_td
1300         sub     \$2304,$sbox
1301
1302         cmp     $inp,$out
1303         je      .Lcbc_dec_in_place
1304
1305         mov     %rbp,$ivec
1306 .align  4
1307 .Lcbc_dec_loop:
1308                 mov     0($inp),$s0             # read input
1309                 mov     4($inp),$s1
1310                 mov     8($inp),$s2
1311                 mov     12($inp),$s3
1312                 mov     $inp,8+$ivec    # if ($verticalspin) save inp
1313
1314                 mov     $keyp,$key      # restore key
1315                 call    _x86_64_AES_decrypt
1316
1317                 mov     $ivec,%rbp      # load ivp
1318                 mov     8+$ivec,$inp    # if ($verticalspin) restore inp
1319                 xor     0(%rbp),$s0     # xor iv
1320                 xor     4(%rbp),$s1
1321                 xor     8(%rbp),$s2
1322                 xor     12(%rbp),$s3
1323                 mov     $inp,%rbp       # current input, next iv
1324
1325                 mov     $_len,%r10      # load len
1326                 sub     \$16,%r10
1327                 jc      .Lcbc_dec_partial
1328                 mov     %r10,$_len      # update len
1329                 mov     %rbp,$ivec      # update ivp
1330
1331                 mov     $s0,0($out)     # write output
1332                 mov     $s1,4($out)
1333                 mov     $s2,8($out)
1334                 mov     $s3,12($out)
1335
1336                 lea     16($inp),$inp
1337                 lea     16($out),$out
1338         jnz     .Lcbc_dec_loop
1339 .Lcbc_dec_end:
1340         mov     $_ivp,%r12              # load user ivp
1341         mov     0(%rbp),%r10            # load iv
1342         mov     8(%rbp),%r11
1343         mov     %r10,0(%r12)            # copy back to user
1344         mov     %r11,8(%r12)
1345         jmp     .Lcbc_cleanup
1346
1347 .align  4
1348 .Lcbc_dec_partial:
1349         mov     $s0,0+$ivec             # dump output to stack
1350         mov     $s1,4+$ivec
1351         mov     $s2,8+$ivec
1352         mov     $s3,12+$ivec
1353         mov     $out,%rdi
1354         lea     $ivec,%rsi
1355         mov     \$16,%rcx
1356         add     %r10,%rcx               # number of bytes to copy
1357         .long   0xF689A4F3              # rep movsb
1358         jmp     .Lcbc_dec_end
1359
1360 .align  16
1361 .Lcbc_dec_in_place:
1362                 mov     0($inp),$s0     # load input
1363                 mov     4($inp),$s1
1364                 mov     8($inp),$s2
1365                 mov     12($inp),$s3
1366
1367                 mov     $inp,$ivec      # if ($verticalspin) save inp
1368                 mov     $keyp,$key
1369                 call    _x86_64_AES_decrypt
1370
1371                 mov     $ivec,$inp      # if ($verticalspin) restore inp
1372                 mov     $_ivp,%rbp
1373                 xor     0(%rbp),$s0
1374                 xor     4(%rbp),$s1
1375                 xor     8(%rbp),$s2
1376                 xor     12(%rbp),$s3
1377
1378                 mov     0($inp),%r10    # copy input to iv
1379                 mov     8($inp),%r11
1380                 mov     %r10,0(%rbp)
1381                 mov     %r11,8(%rbp)
1382
1383                 mov     $s0,0($out)     # save output [zaps input]
1384                 mov     $s1,4($out)
1385                 mov     $s2,8($out)
1386                 mov     $s3,12($out)
1387
1388                 mov     $_len,%rcx
1389                 lea     16($inp),$inp
1390                 lea     16($out),$out
1391                 sub     \$16,%rcx
1392                 jc      .Lcbc_dec_in_place_partial
1393                 mov     %rcx,$_len
1394         jnz     .Lcbc_dec_in_place
1395         jmp     .Lcbc_cleanup
1396
1397 .align  4
1398 .Lcbc_dec_in_place_partial:
1399         # one can argue if this is actually required
1400         lea     ($out,%rcx),%rdi
1401         lea     (%rbp,%rcx),%rsi
1402         neg     %rcx
1403         .long   0xF689A4F3      # rep movsb     # restore tail
1404         jmp     .Lcbc_cleanup
1405 .size   AES_cbc_encrypt,.-AES_cbc_encrypt
1406 ___
1407 }
1408
1409 $code.=<<___;
1410 .globl  AES_Te
1411 .align  64
1412 AES_Te:
1413 ___
1414         &_data_word(0xa56363c6, 0x847c7cf8, 0x997777ee, 0x8d7b7bf6);
1415         &_data_word(0x0df2f2ff, 0xbd6b6bd6, 0xb16f6fde, 0x54c5c591);
1416         &_data_word(0x50303060, 0x03010102, 0xa96767ce, 0x7d2b2b56);
1417         &_data_word(0x19fefee7, 0x62d7d7b5, 0xe6abab4d, 0x9a7676ec);
1418         &_data_word(0x45caca8f, 0x9d82821f, 0x40c9c989, 0x877d7dfa);
1419         &_data_word(0x15fafaef, 0xeb5959b2, 0xc947478e, 0x0bf0f0fb);
1420         &_data_word(0xecadad41, 0x67d4d4b3, 0xfda2a25f, 0xeaafaf45);
1421         &_data_word(0xbf9c9c23, 0xf7a4a453, 0x967272e4, 0x5bc0c09b);
1422         &_data_word(0xc2b7b775, 0x1cfdfde1, 0xae93933d, 0x6a26264c);
1423         &_data_word(0x5a36366c, 0x413f3f7e, 0x02f7f7f5, 0x4fcccc83);
1424         &_data_word(0x5c343468, 0xf4a5a551, 0x34e5e5d1, 0x08f1f1f9);
1425         &_data_word(0x937171e2, 0x73d8d8ab, 0x53313162, 0x3f15152a);
1426         &_data_word(0x0c040408, 0x52c7c795, 0x65232346, 0x5ec3c39d);
1427         &_data_word(0x28181830, 0xa1969637, 0x0f05050a, 0xb59a9a2f);
1428         &_data_word(0x0907070e, 0x36121224, 0x9b80801b, 0x3de2e2df);
1429         &_data_word(0x26ebebcd, 0x6927274e, 0xcdb2b27f, 0x9f7575ea);
1430         &_data_word(0x1b090912, 0x9e83831d, 0x742c2c58, 0x2e1a1a34);
1431         &_data_word(0x2d1b1b36, 0xb26e6edc, 0xee5a5ab4, 0xfba0a05b);
1432         &_data_word(0xf65252a4, 0x4d3b3b76, 0x61d6d6b7, 0xceb3b37d);
1433         &_data_word(0x7b292952, 0x3ee3e3dd, 0x712f2f5e, 0x97848413);
1434         &_data_word(0xf55353a6, 0x68d1d1b9, 0x00000000, 0x2cededc1);
1435         &_data_word(0x60202040, 0x1ffcfce3, 0xc8b1b179, 0xed5b5bb6);
1436         &_data_word(0xbe6a6ad4, 0x46cbcb8d, 0xd9bebe67, 0x4b393972);
1437         &_data_word(0xde4a4a94, 0xd44c4c98, 0xe85858b0, 0x4acfcf85);
1438         &_data_word(0x6bd0d0bb, 0x2aefefc5, 0xe5aaaa4f, 0x16fbfbed);
1439         &_data_word(0xc5434386, 0xd74d4d9a, 0x55333366, 0x94858511);
1440         &_data_word(0xcf45458a, 0x10f9f9e9, 0x06020204, 0x817f7ffe);
1441         &_data_word(0xf05050a0, 0x443c3c78, 0xba9f9f25, 0xe3a8a84b);
1442         &_data_word(0xf35151a2, 0xfea3a35d, 0xc0404080, 0x8a8f8f05);
1443         &_data_word(0xad92923f, 0xbc9d9d21, 0x48383870, 0x04f5f5f1);
1444         &_data_word(0xdfbcbc63, 0xc1b6b677, 0x75dadaaf, 0x63212142);
1445         &_data_word(0x30101020, 0x1affffe5, 0x0ef3f3fd, 0x6dd2d2bf);
1446         &_data_word(0x4ccdcd81, 0x140c0c18, 0x35131326, 0x2fececc3);
1447         &_data_word(0xe15f5fbe, 0xa2979735, 0xcc444488, 0x3917172e);
1448         &_data_word(0x57c4c493, 0xf2a7a755, 0x827e7efc, 0x473d3d7a);
1449         &_data_word(0xac6464c8, 0xe75d5dba, 0x2b191932, 0x957373e6);
1450         &_data_word(0xa06060c0, 0x98818119, 0xd14f4f9e, 0x7fdcdca3);
1451         &_data_word(0x66222244, 0x7e2a2a54, 0xab90903b, 0x8388880b);
1452         &_data_word(0xca46468c, 0x29eeeec7, 0xd3b8b86b, 0x3c141428);
1453         &_data_word(0x79dedea7, 0xe25e5ebc, 0x1d0b0b16, 0x76dbdbad);
1454         &_data_word(0x3be0e0db, 0x56323264, 0x4e3a3a74, 0x1e0a0a14);
1455         &_data_word(0xdb494992, 0x0a06060c, 0x6c242448, 0xe45c5cb8);
1456         &_data_word(0x5dc2c29f, 0x6ed3d3bd, 0xefacac43, 0xa66262c4);
1457         &_data_word(0xa8919139, 0xa4959531, 0x37e4e4d3, 0x8b7979f2);
1458         &_data_word(0x32e7e7d5, 0x43c8c88b, 0x5937376e, 0xb76d6dda);
1459         &_data_word(0x8c8d8d01, 0x64d5d5b1, 0xd24e4e9c, 0xe0a9a949);
1460         &_data_word(0xb46c6cd8, 0xfa5656ac, 0x07f4f4f3, 0x25eaeacf);
1461         &_data_word(0xaf6565ca, 0x8e7a7af4, 0xe9aeae47, 0x18080810);
1462         &_data_word(0xd5baba6f, 0x887878f0, 0x6f25254a, 0x722e2e5c);
1463         &_data_word(0x241c1c38, 0xf1a6a657, 0xc7b4b473, 0x51c6c697);
1464         &_data_word(0x23e8e8cb, 0x7cdddda1, 0x9c7474e8, 0x211f1f3e);
1465         &_data_word(0xdd4b4b96, 0xdcbdbd61, 0x868b8b0d, 0x858a8a0f);
1466         &_data_word(0x907070e0, 0x423e3e7c, 0xc4b5b571, 0xaa6666cc);
1467         &_data_word(0xd8484890, 0x05030306, 0x01f6f6f7, 0x120e0e1c);
1468         &_data_word(0xa36161c2, 0x5f35356a, 0xf95757ae, 0xd0b9b969);
1469         &_data_word(0x91868617, 0x58c1c199, 0x271d1d3a, 0xb99e9e27);
1470         &_data_word(0x38e1e1d9, 0x13f8f8eb, 0xb398982b, 0x33111122);
1471         &_data_word(0xbb6969d2, 0x70d9d9a9, 0x898e8e07, 0xa7949433);
1472         &_data_word(0xb69b9b2d, 0x221e1e3c, 0x92878715, 0x20e9e9c9);
1473         &_data_word(0x49cece87, 0xff5555aa, 0x78282850, 0x7adfdfa5);
1474         &_data_word(0x8f8c8c03, 0xf8a1a159, 0x80898909, 0x170d0d1a);
1475         &_data_word(0xdabfbf65, 0x31e6e6d7, 0xc6424284, 0xb86868d0);
1476         &_data_word(0xc3414182, 0xb0999929, 0x772d2d5a, 0x110f0f1e);
1477         &_data_word(0xcbb0b07b, 0xfc5454a8, 0xd6bbbb6d, 0x3a16162c);
1478 #rcon:
1479 $code.=<<___;
1480         .long   0x00000001, 0x00000002, 0x00000004, 0x00000008
1481         .long   0x00000010, 0x00000020, 0x00000040, 0x00000080
1482         .long   0x0000001b, 0x00000036, 0, 0, 0, 0, 0, 0
1483 ___
1484 $code.=<<___;
1485 .globl  AES_Td
1486 .align  64
1487 AES_Td:
1488 ___
1489         &_data_word(0x50a7f451, 0x5365417e, 0xc3a4171a, 0x965e273a);
1490         &_data_word(0xcb6bab3b, 0xf1459d1f, 0xab58faac, 0x9303e34b);
1491         &_data_word(0x55fa3020, 0xf66d76ad, 0x9176cc88, 0x254c02f5);
1492         &_data_word(0xfcd7e54f, 0xd7cb2ac5, 0x80443526, 0x8fa362b5);
1493         &_data_word(0x495ab1de, 0x671bba25, 0x980eea45, 0xe1c0fe5d);
1494         &_data_word(0x02752fc3, 0x12f04c81, 0xa397468d, 0xc6f9d36b);
1495         &_data_word(0xe75f8f03, 0x959c9215, 0xeb7a6dbf, 0xda595295);
1496         &_data_word(0x2d83bed4, 0xd3217458, 0x2969e049, 0x44c8c98e);
1497         &_data_word(0x6a89c275, 0x78798ef4, 0x6b3e5899, 0xdd71b927);
1498         &_data_word(0xb64fe1be, 0x17ad88f0, 0x66ac20c9, 0xb43ace7d);
1499         &_data_word(0x184adf63, 0x82311ae5, 0x60335197, 0x457f5362);
1500         &_data_word(0xe07764b1, 0x84ae6bbb, 0x1ca081fe, 0x942b08f9);
1501         &_data_word(0x58684870, 0x19fd458f, 0x876cde94, 0xb7f87b52);
1502         &_data_word(0x23d373ab, 0xe2024b72, 0x578f1fe3, 0x2aab5566);
1503         &_data_word(0x0728ebb2, 0x03c2b52f, 0x9a7bc586, 0xa50837d3);
1504         &_data_word(0xf2872830, 0xb2a5bf23, 0xba6a0302, 0x5c8216ed);
1505         &_data_word(0x2b1ccf8a, 0x92b479a7, 0xf0f207f3, 0xa1e2694e);
1506         &_data_word(0xcdf4da65, 0xd5be0506, 0x1f6234d1, 0x8afea6c4);
1507         &_data_word(0x9d532e34, 0xa055f3a2, 0x32e18a05, 0x75ebf6a4);
1508         &_data_word(0x39ec830b, 0xaaef6040, 0x069f715e, 0x51106ebd);
1509         &_data_word(0xf98a213e, 0x3d06dd96, 0xae053edd, 0x46bde64d);
1510         &_data_word(0xb58d5491, 0x055dc471, 0x6fd40604, 0xff155060);
1511         &_data_word(0x24fb9819, 0x97e9bdd6, 0xcc434089, 0x779ed967);
1512         &_data_word(0xbd42e8b0, 0x888b8907, 0x385b19e7, 0xdbeec879);
1513         &_data_word(0x470a7ca1, 0xe90f427c, 0xc91e84f8, 0x00000000);
1514         &_data_word(0x83868009, 0x48ed2b32, 0xac70111e, 0x4e725a6c);
1515         &_data_word(0xfbff0efd, 0x5638850f, 0x1ed5ae3d, 0x27392d36);
1516         &_data_word(0x64d90f0a, 0x21a65c68, 0xd1545b9b, 0x3a2e3624);
1517         &_data_word(0xb1670a0c, 0x0fe75793, 0xd296eeb4, 0x9e919b1b);
1518         &_data_word(0x4fc5c080, 0xa220dc61, 0x694b775a, 0x161a121c);
1519         &_data_word(0x0aba93e2, 0xe52aa0c0, 0x43e0223c, 0x1d171b12);
1520         &_data_word(0x0b0d090e, 0xadc78bf2, 0xb9a8b62d, 0xc8a91e14);
1521         &_data_word(0x8519f157, 0x4c0775af, 0xbbdd99ee, 0xfd607fa3);
1522         &_data_word(0x9f2601f7, 0xbcf5725c, 0xc53b6644, 0x347efb5b);
1523         &_data_word(0x7629438b, 0xdcc623cb, 0x68fcedb6, 0x63f1e4b8);
1524         &_data_word(0xcadc31d7, 0x10856342, 0x40229713, 0x2011c684);
1525         &_data_word(0x7d244a85, 0xf83dbbd2, 0x1132f9ae, 0x6da129c7);
1526         &_data_word(0x4b2f9e1d, 0xf330b2dc, 0xec52860d, 0xd0e3c177);
1527         &_data_word(0x6c16b32b, 0x99b970a9, 0xfa489411, 0x2264e947);
1528         &_data_word(0xc48cfca8, 0x1a3ff0a0, 0xd82c7d56, 0xef903322);
1529         &_data_word(0xc74e4987, 0xc1d138d9, 0xfea2ca8c, 0x360bd498);
1530         &_data_word(0xcf81f5a6, 0x28de7aa5, 0x268eb7da, 0xa4bfad3f);
1531         &_data_word(0xe49d3a2c, 0x0d927850, 0x9bcc5f6a, 0x62467e54);
1532         &_data_word(0xc2138df6, 0xe8b8d890, 0x5ef7392e, 0xf5afc382);
1533         &_data_word(0xbe805d9f, 0x7c93d069, 0xa92dd56f, 0xb31225cf);
1534         &_data_word(0x3b99acc8, 0xa77d1810, 0x6e639ce8, 0x7bbb3bdb);
1535         &_data_word(0x097826cd, 0xf418596e, 0x01b79aec, 0xa89a4f83);
1536         &_data_word(0x656e95e6, 0x7ee6ffaa, 0x08cfbc21, 0xe6e815ef);
1537         &_data_word(0xd99be7ba, 0xce366f4a, 0xd4099fea, 0xd67cb029);
1538         &_data_word(0xafb2a431, 0x31233f2a, 0x3094a5c6, 0xc066a235);
1539         &_data_word(0x37bc4e74, 0xa6ca82fc, 0xb0d090e0, 0x15d8a733);
1540         &_data_word(0x4a9804f1, 0xf7daec41, 0x0e50cd7f, 0x2ff69117);
1541         &_data_word(0x8dd64d76, 0x4db0ef43, 0x544daacc, 0xdf0496e4);
1542         &_data_word(0xe3b5d19e, 0x1b886a4c, 0xb81f2cc1, 0x7f516546);
1543         &_data_word(0x04ea5e9d, 0x5d358c01, 0x737487fa, 0x2e410bfb);
1544         &_data_word(0x5a1d67b3, 0x52d2db92, 0x335610e9, 0x1347d66d);
1545         &_data_word(0x8c61d79a, 0x7a0ca137, 0x8e14f859, 0x893c13eb);
1546         &_data_word(0xee27a9ce, 0x35c961b7, 0xede51ce1, 0x3cb1477a);
1547         &_data_word(0x59dfd29c, 0x3f73f255, 0x79ce1418, 0xbf37c773);
1548         &_data_word(0xeacdf753, 0x5baafd5f, 0x146f3ddf, 0x86db4478);
1549         &_data_word(0x81f3afca, 0x3ec468b9, 0x2c342438, 0x5f40a3c2);
1550         &_data_word(0x72c31d16, 0x0c25e2bc, 0x8b493c28, 0x41950dff);
1551         &_data_word(0x7101a839, 0xdeb30c08, 0x9ce4b4d8, 0x90c15664);
1552         &_data_word(0x6184cb7b, 0x70b632d5, 0x745c6c48, 0x4257b8d0);
1553 #Td4:
1554         &data_byte(0x52, 0x09, 0x6a, 0xd5, 0x30, 0x36, 0xa5, 0x38);
1555         &data_byte(0xbf, 0x40, 0xa3, 0x9e, 0x81, 0xf3, 0xd7, 0xfb);
1556         &data_byte(0x7c, 0xe3, 0x39, 0x82, 0x9b, 0x2f, 0xff, 0x87);
1557         &data_byte(0x34, 0x8e, 0x43, 0x44, 0xc4, 0xde, 0xe9, 0xcb);
1558         &data_byte(0x54, 0x7b, 0x94, 0x32, 0xa6, 0xc2, 0x23, 0x3d);
1559         &data_byte(0xee, 0x4c, 0x95, 0x0b, 0x42, 0xfa, 0xc3, 0x4e);
1560         &data_byte(0x08, 0x2e, 0xa1, 0x66, 0x28, 0xd9, 0x24, 0xb2);
1561         &data_byte(0x76, 0x5b, 0xa2, 0x49, 0x6d, 0x8b, 0xd1, 0x25);
1562         &data_byte(0x72, 0xf8, 0xf6, 0x64, 0x86, 0x68, 0x98, 0x16);
1563         &data_byte(0xd4, 0xa4, 0x5c, 0xcc, 0x5d, 0x65, 0xb6, 0x92);
1564         &data_byte(0x6c, 0x70, 0x48, 0x50, 0xfd, 0xed, 0xb9, 0xda);
1565         &data_byte(0x5e, 0x15, 0x46, 0x57, 0xa7, 0x8d, 0x9d, 0x84);
1566         &data_byte(0x90, 0xd8, 0xab, 0x00, 0x8c, 0xbc, 0xd3, 0x0a);
1567         &data_byte(0xf7, 0xe4, 0x58, 0x05, 0xb8, 0xb3, 0x45, 0x06);
1568         &data_byte(0xd0, 0x2c, 0x1e, 0x8f, 0xca, 0x3f, 0x0f, 0x02);
1569         &data_byte(0xc1, 0xaf, 0xbd, 0x03, 0x01, 0x13, 0x8a, 0x6b);
1570         &data_byte(0x3a, 0x91, 0x11, 0x41, 0x4f, 0x67, 0xdc, 0xea);
1571         &data_byte(0x97, 0xf2, 0xcf, 0xce, 0xf0, 0xb4, 0xe6, 0x73);
1572         &data_byte(0x96, 0xac, 0x74, 0x22, 0xe7, 0xad, 0x35, 0x85);
1573         &data_byte(0xe2, 0xf9, 0x37, 0xe8, 0x1c, 0x75, 0xdf, 0x6e);
1574         &data_byte(0x47, 0xf1, 0x1a, 0x71, 0x1d, 0x29, 0xc5, 0x89);
1575         &data_byte(0x6f, 0xb7, 0x62, 0x0e, 0xaa, 0x18, 0xbe, 0x1b);
1576         &data_byte(0xfc, 0x56, 0x3e, 0x4b, 0xc6, 0xd2, 0x79, 0x20);
1577         &data_byte(0x9a, 0xdb, 0xc0, 0xfe, 0x78, 0xcd, 0x5a, 0xf4);
1578         &data_byte(0x1f, 0xdd, 0xa8, 0x33, 0x88, 0x07, 0xc7, 0x31);
1579         &data_byte(0xb1, 0x12, 0x10, 0x59, 0x27, 0x80, 0xec, 0x5f);
1580         &data_byte(0x60, 0x51, 0x7f, 0xa9, 0x19, 0xb5, 0x4a, 0x0d);
1581         &data_byte(0x2d, 0xe5, 0x7a, 0x9f, 0x93, 0xc9, 0x9c, 0xef);
1582         &data_byte(0xa0, 0xe0, 0x3b, 0x4d, 0xae, 0x2a, 0xf5, 0xb0);
1583         &data_byte(0xc8, 0xeb, 0xbb, 0x3c, 0x83, 0x53, 0x99, 0x61);
1584         &data_byte(0x17, 0x2b, 0x04, 0x7e, 0xba, 0x77, 0xd6, 0x26);
1585         &data_byte(0xe1, 0x69, 0x14, 0x63, 0x55, 0x21, 0x0c, 0x7d);
1586
1587 $code =~ s/\`([^\`]*)\`/eval($1)/gem;
1588
1589 print $code;
1590
1591 close STDOUT;