Quelle  des3_ede-asm_64.S

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
/*
 * des3_ede-asm_64.S  -  x86-64 assembly implementation of 3DES cipher
 *
 * Copyright © 2014 Jussi Kivilinna <jussi.kivilinna@iki.fi>
 */

#include <linux/linkage.h>

.file "des3_ede-asm_64.S"
.text

#define s1 .L_s1
#define s2 ((s1) + (64*8))
#define s3 ((s2) + (64*8))
#define s4 ((s3) + (64*8))
#define s5 ((s4) + (64*8))
#define s6 ((s5) + (64*8))
#define s7 ((s6) + (64*8))
#define s8 ((s7) + (64*8))

/* register macros */
#define CTX %rdi

#define RL0 %r8
#define RL1 %r9
#define RL2 %r10

#define RL0d %r8d
#define RL1d %r9d
#define RL2d %r10d

#define RR0 %r11
#define RR1 %r12
#define RR2 %r13

#define RR0d %r11d
#define RR1d %r12d
#define RR2d %r13d

#define RW0 %rax
#define RW1 %rbx
#define RW2 %rcx

#define RW0d %eax
#define RW1d %ebx
#define RW2d %ecx

#define RW0bl %al
#define RW1bl %bl
#define RW2bl %cl

#define RW0bh %ah
#define RW1bh %bh
#define RW2bh %ch

#define RT0 %r15
#define RT1 %rsi
#define RT2 %r14
#define RT3 %rdx

#define RT0d %r15d
#define RT1d %esi
#define RT2d %r14d
#define RT3d %edx

/***********************************************************************
 * 1-way 3DES
 ***********************************************************************/
#define do_permutation(a, b, offset, mask) \
 movl a, RT0d; \
 shrl $(offset), RT0d; \
 xorl b, RT0d; \
 andl $(mask), RT0d; \
 xorl RT0d, b; \
 shll $(offset), RT0d; \
 xorl RT0d, a;

#define expand_to_64bits(val, mask) \
 movl val##d, RT0d; \
 rorl $4, RT0d; \
 shlq $32, RT0; \
 orq RT0, val; \
 andq mask, val;

#define compress_to_64bits(val) \
 movq val, RT0; \
 shrq $32, RT0; \
 roll $4, RT0d; \
 orl RT0d, val##d;

#define initial_permutation(left, right) \
 do_permutation(left##d, right##d,  4, 0x0f0f0f0f); \
 do_permutation(left##d, right##d, 16, 0x0000ffff); \
 do_permutation(right##d, left##d,  2, 0x33333333); \
 do_permutation(right##d, left##d,  8, 0x00ff00ff); \
 movabs $0x3f3f3f3f3f3f3f3f, RT3; \
 movl left##d, RW0d; \
 roll $1, right##d; \
 xorl right##d, RW0d; \
 andl $0xaaaaaaaa, RW0d; \
 xorl RW0d, left##d; \
 xorl RW0d, right##d; \
 roll $1, left##d; \
 expand_to_64bits(right, RT3); \
 expand_to_64bits(left, RT3);

#define final_permutation(left, right) \
 compress_to_64bits(right); \
 compress_to_64bits(left); \
 movl right##d, RW0d; \
 rorl $1, left##d; \
 xorl left##d, RW0d; \
 andl $0xaaaaaaaa, RW0d; \
 xorl RW0d, right##d; \
 xorl RW0d, left##d; \
 rorl $1, right##d; \
 do_permutation(right##d, left##d,  8, 0x00ff00ff); \
 do_permutation(right##d, left##d,  2, 0x33333333); \
 do_permutation(left##d, right##d, 16, 0x0000ffff); \
 do_permutation(left##d, right##d,  4, 0x0f0f0f0f);

#define round1(n, from, to, load_next_key) \
 xorq from, RW0; \
 \
 movzbl RW0bl, RT0d; \
 movzbl RW0bh, RT1d; \
 shrq $16, RW0; \
 movzbl RW0bl, RT2d; \
 movzbl RW0bh, RT3d; \
 shrq $16, RW0; \
 leaq s8(%rip), RW1; \
 movq (RW1, RT0, 8), RT0; \
 leaq s6(%rip), RW1; \
 xorq (RW1, RT1, 8), to; \
 movzbl RW0bl, RL1d; \
 movzbl RW0bh, RT1d; \
 shrl $16, RW0d; \
 leaq s4(%rip), RW1; \
 xorq (RW1, RT2, 8), RT0; \
 leaq s2(%rip), RW1; \
 xorq (RW1, RT3, 8), to; \
 movzbl RW0bl, RT2d; \
 movzbl RW0bh, RT3d; \
 leaq s7(%rip), RW1; \
 xorq (RW1, RL1, 8), RT0; \
 leaq s5(%rip), RW1; \
 xorq (RW1, RT1, 8), to; \
 leaq s3(%rip), RW1; \
 xorq (RW1, RT2, 8), RT0; \
 load_next_key(n, RW0); \
 xorq RT0, to; \
 leaq s1(%rip), RW1; \
 xorq (RW1, RT3, 8), to; \

#define load_next_key(n, RWx) \
 movq (((n) + 1) * 8)(CTX), RWx;

#define dummy2(a, b) /*_*/

#define read_block(io, left, right) \
 movl    (io), left##d; \
 movl   4(io), right##d; \
 bswapl left##d; \
 bswapl right##d;

#define write_block(io, left, right) \
 bswapl left##d; \
 bswapl right##d; \
 movl   left##d,   (io); \
 movl   right##d, 4(io);

SYM_FUNC_START(des3_ede_x86_64_crypt_blk)
 /* input:
 * %rdi: round keys, CTX
 * %rsi: dst
 * %rdx: src
 */
 pushq %rbx;
 pushq %r12;
 pushq %r13;
 pushq %r14;
 pushq %r15;

 pushq %rsi; /* dst */

 read_block(%rdx, RL0, RR0);
 initial_permutation(RL0, RR0);

 movq (CTX), RW0;

 round1(0, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(1, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(2, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(3, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(4, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(5, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(6, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(7, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(8, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(9, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(10, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(11, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(12, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(13, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(14, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(15, RL0, RR0, load_next_key);

 round1(16+0, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(16+1, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(16+2, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(16+3, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(16+4, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(16+5, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(16+6, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(16+7, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(16+8, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(16+9, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(16+10, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(16+11, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(16+12, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(16+13, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(16+14, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(16+15, RR0, RL0, load_next_key);

 round1(32+0, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(32+1, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(32+2, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(32+3, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(32+4, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(32+5, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(32+6, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(32+7, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(32+8, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(32+9, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(32+10, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(32+11, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(32+12, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(32+13, RL0, RR0, load_next_key);
 round1(32+14, RR0, RL0, load_next_key);
 round1(32+15, RL0, RR0, dummy2);

 final_permutation(RR0, RL0);

 popq %rsi /* dst */
 write_block(%rsi, RR0, RL0);

 popq %r15;
 popq %r14;
 popq %r13;
 popq %r12;
 popq %rbx;

 RET;
SYM_FUNC_END(des3_ede_x86_64_crypt_blk)

/***********************************************************************
 * 3-way 3DES
 ***********************************************************************/
#define expand_to_64bits(val, mask) \
 movl val##d, RT0d; \
 rorl $4, RT0d; \
 shlq $32, RT0; \
 orq RT0, val; \
 andq mask, val;

#define compress_to_64bits(val) \
 movq val, RT0; \
 shrq $32, RT0; \
 roll $4, RT0d; \
 orl RT0d, val##d;

#define initial_permutation3(left, right) \
 do_permutation(left##0d, right##0d,  4, 0x0f0f0f0f); \
 do_permutation(left##0d, right##0d, 16, 0x0000ffff); \
   do_permutation(left##1d, right##1d,  4, 0x0f0f0f0f); \
   do_permutation(left##1d, right##1d, 16, 0x0000ffff); \
     do_permutation(left##2d, right##2d,  4, 0x0f0f0f0f); \
     do_permutation(left##2d, right##2d, 16, 0x0000ffff); \
     \
 do_permutation(right##0d, left##0d,  2, 0x33333333); \
 do_permutation(right##0d, left##0d,  8, 0x00ff00ff); \
   do_permutation(right##1d, left##1d,  2, 0x33333333); \
   do_permutation(right##1d, left##1d,  8, 0x00ff00ff); \
     do_permutation(right##2d, left##2d,  2, 0x33333333); \
     do_permutation(right##2d, left##2d,  8, 0x00ff00ff); \
     \
 movabs $0x3f3f3f3f3f3f3f3f, RT3; \
     \
 movl left##0d, RW0d; \
 roll $1, right##0d; \
 xorl right##0d, RW0d; \
 andl $0xaaaaaaaa, RW0d; \
 xorl RW0d, left##0d; \
 xorl RW0d, right##0d; \
 roll $1, left##0d; \
 expand_to_64bits(right##0, RT3); \
 expand_to_64bits(left##0, RT3); \
   movl left##1d, RW1d; \
   roll $1, right##1d; \
   xorl right##1d, RW1d; \
   andl $0xaaaaaaaa, RW1d; \
   xorl RW1d, left##1d; \
   xorl RW1d, right##1d; \
   roll $1, left##1d; \
   expand_to_64bits(right##1, RT3); \
   expand_to_64bits(left##1, RT3); \
     movl left##2d, RW2d; \
     roll $1, right##2d; \
     xorl right##2d, RW2d; \
     andl $0xaaaaaaaa, RW2d; \
     xorl RW2d, left##2d; \
     xorl RW2d, right##2d; \
     roll $1, left##2d; \
     expand_to_64bits(right##2, RT3); \
     expand_to_64bits(left##2, RT3);

#define final_permutation3(left, right) \
 compress_to_64bits(right##0); \
 compress_to_64bits(left##0); \
 movl right##0d, RW0d; \
 rorl $1, left##0d; \
 xorl left##0d, RW0d; \
 andl $0xaaaaaaaa, RW0d; \
 xorl RW0d, right##0d; \
 xorl RW0d, left##0d; \
 rorl $1, right##0d; \
   compress_to_64bits(right##1); \
   compress_to_64bits(left##1); \
   movl right##1d, RW1d; \
   rorl $1, left##1d; \
   xorl left##1d, RW1d; \
   andl $0xaaaaaaaa, RW1d; \
   xorl RW1d, right##1d; \
   xorl RW1d, left##1d; \
   rorl $1, right##1d; \
     compress_to_64bits(right##2); \
     compress_to_64bits(left##2); \
     movl right##2d, RW2d; \
     rorl $1, left##2d; \
     xorl left##2d, RW2d; \
     andl $0xaaaaaaaa, RW2d; \
     xorl RW2d, right##2d; \
     xorl RW2d, left##2d; \
     rorl $1, right##2d; \
     \
 do_permutation(right##0d, left##0d,  8, 0x00ff00ff); \
 do_permutation(right##0d, left##0d,  2, 0x33333333); \
   do_permutation(right##1d, left##1d,  8, 0x00ff00ff); \
   do_permutation(right##1d, left##1d,  2, 0x33333333); \
     do_permutation(right##2d, left##2d,  8, 0x00ff00ff); \
     do_permutation(right##2d, left##2d,  2, 0x33333333); \
     \
 do_permutation(left##0d, right##0d, 16, 0x0000ffff); \
 do_permutation(left##0d, right##0d,  4, 0x0f0f0f0f); \
   do_permutation(left##1d, right##1d, 16, 0x0000ffff); \
   do_permutation(left##1d, right##1d,  4, 0x0f0f0f0f); \
     do_permutation(left##2d, right##2d, 16, 0x0000ffff); \
     do_permutation(left##2d, right##2d,  4, 0x0f0f0f0f);

#define round3(n, from, to, load_next_key, do_movq) \
 xorq from##0, RW0; \
 movzbl RW0bl, RT3d; \
 movzbl RW0bh, RT1d; \
 shrq $16, RW0; \
 leaq s8(%rip), RT2; \
 xorq (RT2, RT3, 8), to##0; \
 leaq s6(%rip), RT2; \
 xorq (RT2, RT1, 8), to##0; \
 movzbl RW0bl, RT3d; \
 movzbl RW0bh, RT1d; \
 shrq $16, RW0; \
 leaq s4(%rip), RT2; \
 xorq (RT2, RT3, 8), to##0; \
 leaq s2(%rip), RT2; \
 xorq (RT2, RT1, 8), to##0; \
 movzbl RW0bl, RT3d; \
 movzbl RW0bh, RT1d; \
 shrl $16, RW0d; \
 leaq s7(%rip), RT2; \
 xorq (RT2, RT3, 8), to##0; \
 leaq s5(%rip), RT2; \
 xorq (RT2, RT1, 8), to##0; \
 movzbl RW0bl, RT3d; \
 movzbl RW0bh, RT1d; \
 load_next_key(n, RW0); \
 leaq s3(%rip), RT2; \
 xorq (RT2, RT3, 8), to##0; \
 leaq s1(%rip), RT2; \
 xorq (RT2, RT1, 8), to##0; \
  xorq from##1, RW1; \
  movzbl RW1bl, RT3d; \
  movzbl RW1bh, RT1d; \
  shrq $16, RW1; \
  leaq s8(%rip), RT2; \
  xorq (RT2, RT3, 8), to##1; \
  leaq s6(%rip), RT2; \
  xorq (RT2, RT1, 8), to##1; \
  movzbl RW1bl, RT3d; \
  movzbl RW1bh, RT1d; \
  shrq $16, RW1; \
  leaq s4(%rip), RT2; \
  xorq (RT2, RT3, 8), to##1; \
  leaq s2(%rip), RT2; \
  xorq (RT2, RT1, 8), to##1; \
  movzbl RW1bl, RT3d; \
  movzbl RW1bh, RT1d; \
  shrl $16, RW1d; \
  leaq s7(%rip), RT2; \
  xorq (RT2, RT3, 8), to##1; \
  leaq s5(%rip), RT2; \
  xorq (RT2, RT1, 8), to##1; \
  movzbl RW1bl, RT3d; \
  movzbl RW1bh, RT1d; \
  do_movq(RW0, RW1); \
  leaq s3(%rip), RT2; \
  xorq (RT2, RT3, 8), to##1; \
  leaq s1(%rip), RT2; \
  xorq (RT2, RT1, 8), to##1; \
   xorq from##2, RW2; \
   movzbl RW2bl, RT3d; \
   movzbl RW2bh, RT1d; \
   shrq $16, RW2; \
   leaq s8(%rip), RT2; \
   xorq (RT2, RT3, 8), to##2; \
   leaq s6(%rip), RT2; \
   xorq (RT2, RT1, 8), to##2; \
   movzbl RW2bl, RT3d; \
   movzbl RW2bh, RT1d; \
   shrq $16, RW2; \
   leaq s4(%rip), RT2; \
   xorq (RT2, RT3, 8), to##2; \
   leaq s2(%rip), RT2; \
   xorq (RT2, RT1, 8), to##2; \
   movzbl RW2bl, RT3d; \
   movzbl RW2bh, RT1d; \
   shrl $16, RW2d; \
   leaq s7(%rip), RT2; \
   xorq (RT2, RT3, 8), to##2; \
   leaq s5(%rip), RT2; \
   xorq (RT2, RT1, 8), to##2; \
   movzbl RW2bl, RT3d; \
   movzbl RW2bh, RT1d; \
   do_movq(RW0, RW2); \
   leaq s3(%rip), RT2; \
   xorq (RT2, RT3, 8), to##2; \
   leaq s1(%rip), RT2; \
   xorq (RT2, RT1, 8), to##2;

#define __movq(src, dst) \
 movq src, dst;

SYM_FUNC_START(des3_ede_x86_64_crypt_blk_3way)
 /* input:
 * %rdi: ctx, round keys
 * %rsi: dst (3 blocks)
 * %rdx: src (3 blocks)
 */

 pushq %rbx;
 pushq %r12;
 pushq %r13;
 pushq %r14;
 pushq %r15;

 pushq %rsi /* dst */

 /* load input */
 movl 0 * 4(%rdx), RL0d;
 movl 1 * 4(%rdx), RR0d;
 movl 2 * 4(%rdx), RL1d;
 movl 3 * 4(%rdx), RR1d;
 movl 4 * 4(%rdx), RL2d;
 movl 5 * 4(%rdx), RR2d;

 bswapl RL0d;
 bswapl RR0d;
 bswapl RL1d;
 bswapl RR1d;
 bswapl RL2d;
 bswapl RR2d;

 initial_permutation3(RL, RR);

 movq 0(CTX), RW0;
 movq RW0, RW1;
 movq RW0, RW2;

 round3(0, RR, RL, load_next_key, __movq);
 round3(1, RL, RR, load_next_key, __movq);
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 round3(32+15, RL, RR, dummy2, dummy2);

 final_permutation3(RR, RL);

 bswapl RR0d;
 bswapl RL0d;
 bswapl RR1d;
 bswapl RL1d;
 bswapl RR2d;
 bswapl RL2d;

 popq %rsi /* dst */
 movl RR0d, 0 * 4(%rsi);
 movl RL0d, 1 * 4(%rsi);
 movl RR1d, 2 * 4(%rsi);
 movl RL1d, 3 * 4(%rsi);
 movl RR2d, 4 * 4(%rsi);
 movl RL2d, 5 * 4(%rsi);

 popq %r15;
 popq %r14;
 popq %r13;
 popq %r12;
 popq %rbx;

 RET;
SYM_FUNC_END(des3_ede_x86_64_crypt_blk_3way)

.section .rodata, "a", @progbits
.align 16
.L_s1:
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