Quelle  sha512-riscv64-zvknhb-zvkb.S

/* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 OR BSD-2-Clause */
//
// This file is dual-licensed, meaning that you can use it under your
// choice of either of the following two licenses:
//
// Copyright 2023 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
//
// Licensed under the Apache License 2.0 (the "License"). You can obtain
// a copy in the file LICENSE in the source distribution or at
// https://www.openssl.org/source/license.html
//
// or
//
// Copyright (c) 2023, Christoph Müllner <christoph.muellner@vrull.eu>
// Copyright (c) 2023, Phoebe Chen <phoebe.chen@sifive.com>
// Copyright 2024 Google LLC
// All rights reserved.
//
// Redistribution and use in source and binary forms, with or without
// modification, are permitted provided that the following conditions
// are met:
// 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
//    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
// 2. 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.
//
// THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
// "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 THE COPYRIGHT
// OWNER 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.

// The generated code of this file depends on the following RISC-V extensions:
// - RV64I
// - RISC-V Vector ('V') with VLEN >= 128
// - RISC-V Vector SHA-2 Secure Hash extension ('Zvknhb')
// - RISC-V Vector Cryptography Bit-manipulation extension ('Zvkb')

#include <linux/linkage.h>

.text
.option arch, +zvknhb, +zvkb

#define STATEP  a0
#define DATA  a1
#define NUM_BLOCKS a2

#define STATEP_C a3
#define K  a4

#define MASK  v0
#define INDICES  v1
#define W0  v10 // LMUL=2
#define W1  v12 // LMUL=2
#define W2  v14 // LMUL=2
#define W3  v16 // LMUL=2
#define VTMP  v20 // LMUL=2
#define FEBA  v22 // LMUL=2
#define HGDC  v24 // LMUL=2
#define PREV_FEBA v26 // LMUL=2
#define PREV_HGDC v28 // LMUL=2

// Do 4 rounds of SHA-512.  w0 contains the current 4 message schedule words.
//
// If not all the message schedule words have been computed yet, then this also
// computes 4 more message schedule words.  w1-w3 contain the next 3 groups of 4
// message schedule words; this macro computes the group after w3 and writes it
// to w0.  This means that the next (w0, w1, w2, w3) is the current (w1, w2, w3,
// w0), so the caller must cycle through the registers accordingly.
.macro sha512_4rounds last, w0, w1, w2, w3
 vle64.v  VTMP, (K)
 addi  K, K, 32
 vadd.vv  VTMP, VTMP, \w0
 vsha2cl.vv HGDC, FEBA, VTMP
 vsha2ch.vv FEBA, HGDC, VTMP
.if !\last
 vmerge.vvm VTMP, \w2, \w1, MASK
 vsha2ms.vv \w0, VTMP, \w3
.endif
.endm

.macro sha512_16rounds last
 sha512_4rounds \last, W0, W1, W2, W3
 sha512_4rounds \last, W1, W2, W3, W0
 sha512_4rounds \last, W2, W3, W0, W1
 sha512_4rounds \last, W3, W0, W1, W2
.endm

// void sha512_transform_zvknhb_zvkb(struct sha512_block_state *state,
//         const u8 *data, size_t nblocks);
SYM_FUNC_START(sha512_transform_zvknhb_zvkb)

 // Setup mask for the vmerge to replace the first word (idx==0) in
 // message scheduling.  There are 4 words, so an 8-bit mask suffices.
 vsetivli zero, 1, e8, m1, ta, ma
 vmv.v.i  MASK, 0x01

 // Load the state.  The state is stored as {a,b,c,d,e,f,g,h}, but we
 // need {f,e,b,a},{h,g,d,c}.  The dst vtype is e64m2 and the index vtype
 // is e8mf4.  We use index-load with the i8 indices {40, 32, 8, 0},
 // loaded using the 32-bit little endian value 0x00082028.
 li  t0, 0x00082028
 vsetivli zero, 1, e32, m1, ta, ma
 vmv.v.x  INDICES, t0
 addi  STATEP_C, STATEP, 16
 vsetivli zero, 4, e64, m2, ta, ma
 vluxei8.v FEBA, (STATEP), INDICES
 vluxei8.v HGDC, (STATEP_C), INDICES

.Lnext_block:
 la  K, K512
 addi  NUM_BLOCKS, NUM_BLOCKS, -1

 // Save the previous state, as it's needed later.
 vmv.v.v  PREV_FEBA, FEBA
 vmv.v.v  PREV_HGDC, HGDC

 // Load the next 1024-bit message block and endian-swap each 64-bit word
 vle64.v  W0, (DATA)
 vrev8.v  W0, W0
 addi  DATA, DATA, 32
 vle64.v  W1, (DATA)
 vrev8.v  W1, W1
 addi  DATA, DATA, 32
 vle64.v  W2, (DATA)
 vrev8.v  W2, W2
 addi  DATA, DATA, 32
 vle64.v  W3, (DATA)
 vrev8.v  W3, W3
 addi  DATA, DATA, 32

 // Do the 80 rounds of SHA-512.
 sha512_16rounds 0
 sha512_16rounds 0
 sha512_16rounds 0
 sha512_16rounds 0
 sha512_16rounds 1

 // Add the previous state.
 vadd.vv  FEBA, FEBA, PREV_FEBA
 vadd.vv  HGDC, HGDC, PREV_HGDC

 // Repeat if more blocks remain.
 bnez  NUM_BLOCKS, .Lnext_block

 // Store the new state and return.
 vsuxei8.v FEBA, (STATEP), INDICES
 vsuxei8.v HGDC, (STATEP_C), INDICES
 ret
SYM_FUNC_END(sha512_transform_zvknhb_zvkb)

.section ".rodata"
.p2align 3
.type K512, @object
K512:
 .dword  0x428a2f98d728ae22, 0x7137449123ef65cd
 .dword  0xb5c0fbcfec4d3b2f, 0xe9b5dba58189dbbc
 .dword  0x3956c25bf348b538, 0x59f111f1b605d019
 .dword  0x923f82a4af194f9b, 0xab1c5ed5da6d8118
 .dword  0xd807aa98a3030242, 0x12835b0145706fbe
 .dword  0x243185be4ee4b28c, 0x550c7dc3d5ffb4e2
 .dword  0x72be5d74f27b896f, 0x80deb1fe3b1696b1
 .dword  0x9bdc06a725c71235, 0xc19bf174cf692694
 .dword  0xe49b69c19ef14ad2, 0xefbe4786384f25e3
 .dword  0x0fc19dc68b8cd5b5, 0x240ca1cc77ac9c65
 .dword  0x2de92c6f592b0275, 0x4a7484aa6ea6e483
 .dword  0x5cb0a9dcbd41fbd4, 0x76f988da831153b5
 .dword  0x983e5152ee66dfab, 0xa831c66d2db43210
 .dword  0xb00327c898fb213f, 0xbf597fc7beef0ee4
 .dword  0xc6e00bf33da88fc2, 0xd5a79147930aa725
 .dword  0x06ca6351e003826f, 0x142929670a0e6e70
 .dword  0x27b70a8546d22ffc, 0x2e1b21385c26c926
 .dword  0x4d2c6dfc5ac42aed, 0x53380d139d95b3df
 .dword  0x650a73548baf63de, 0x766a0abb3c77b2a8
 .dword  0x81c2c92e47edaee6, 0x92722c851482353b
 .dword  0xa2bfe8a14cf10364, 0xa81a664bbc423001
 .dword  0xc24b8b70d0f89791, 0xc76c51a30654be30
 .dword  0xd192e819d6ef5218, 0xd69906245565a910
 .dword  0xf40e35855771202a, 0x106aa07032bbd1b8
 .dword  0x19a4c116b8d2d0c8, 0x1e376c085141ab53
 .dword  0x2748774cdf8eeb99, 0x34b0bcb5e19b48a8
 .dword  0x391c0cb3c5c95a63, 0x4ed8aa4ae3418acb
 .dword  0x5b9cca4f7763e373, 0x682e6ff3d6b2b8a3
 .dword  0x748f82ee5defb2fc, 0x78a5636f43172f60
 .dword  0x84c87814a1f0ab72, 0x8cc702081a6439ec
 .dword  0x90befffa23631e28, 0xa4506cebde82bde9
 .dword  0xbef9a3f7b2c67915, 0xc67178f2e372532b
 .dword  0xca273eceea26619c, 0xd186b8c721c0c207
 .dword  0xeada7dd6cde0eb1e, 0xf57d4f7fee6ed178
 .dword  0x06f067aa72176fba, 0x0a637dc5a2c898a6
 .dword  0x113f9804bef90dae, 0x1b710b35131c471b
 .dword  0x28db77f523047d84, 0x32caab7b40c72493
 .dword  0x3c9ebe0a15c9bebc, 0x431d67c49c100d4c
 .dword  0x4cc5d4becb3e42b6, 0x597f299cfc657e2a
 .dword  0x5fcb6fab3ad6faec, 0x6c44198c4a475817
.size K512, . - K512