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Igor Pavlov
Kornel
373
C/Sha1Opt.c
Normal file
373
C/Sha1Opt.c
Normal file
@@ -0,0 +1,373 @@
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/* Sha1Opt.c -- SHA-1 optimized code for SHA-1 hardware instructions
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||||
2021-04-01 : Igor Pavlov : Public domain */
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#include "Precomp.h"
|
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||||
#if defined(_MSC_VER)
|
||||
#if (_MSC_VER < 1900) && (_MSC_VER >= 1200)
|
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// #define USE_MY_MM
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
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#include "CpuArch.h"
|
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#ifdef MY_CPU_X86_OR_AMD64
|
||||
#if defined(__clang__)
|
||||
#if (__clang_major__ >= 8) // fix that check
|
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#define USE_HW_SHA
|
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#ifndef __SHA__
|
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#define ATTRIB_SHA __attribute__((__target__("sha,ssse3")))
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#if defined(_MSC_VER)
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// SSSE3: for clang-cl:
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#include <tmmintrin.h>
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#define __SHA__
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
||||
#pragma clang diagnostic ignored "-Wvector-conversion"
|
||||
#endif
|
||||
#elif defined(__GNUC__)
|
||||
#if (__GNUC__ >= 8) // fix that check
|
||||
#define USE_HW_SHA
|
||||
#ifndef __SHA__
|
||||
#define ATTRIB_SHA __attribute__((__target__("sha,ssse3")))
|
||||
// #pragma GCC target("sha,ssse3")
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
||||
#elif defined(__INTEL_COMPILER)
|
||||
#if (__INTEL_COMPILER >= 1800) // fix that check
|
||||
#define USE_HW_SHA
|
||||
#endif
|
||||
#elif defined(_MSC_VER)
|
||||
#ifdef USE_MY_MM
|
||||
#define USE_VER_MIN 1300
|
||||
#else
|
||||
#define USE_VER_MIN 1910
|
||||
#endif
|
||||
#if _MSC_VER >= USE_VER_MIN
|
||||
#define USE_HW_SHA
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
||||
// #endif // MY_CPU_X86_OR_AMD64
|
||||
|
||||
#ifdef USE_HW_SHA
|
||||
|
||||
// #pragma message("Sha1 HW")
|
||||
// #include <wmmintrin.h>
|
||||
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||||
#if !defined(_MSC_VER) || (_MSC_VER >= 1900)
|
||||
#include <immintrin.h>
|
||||
#else
|
||||
#include <emmintrin.h>
|
||||
|
||||
#if defined(_MSC_VER) && (_MSC_VER >= 1600)
|
||||
// #include <intrin.h>
|
||||
#endif
|
||||
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||||
#ifdef USE_MY_MM
|
||||
#include "My_mm.h"
|
||||
#endif
|
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|
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#endif
|
||||
|
||||
/*
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||||
SHA1 uses:
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||||
SSE2:
|
||||
_mm_loadu_si128
|
||||
_mm_storeu_si128
|
||||
_mm_set_epi32
|
||||
_mm_add_epi32
|
||||
_mm_shuffle_epi32 / pshufd
|
||||
_mm_xor_si128
|
||||
_mm_cvtsi128_si32
|
||||
_mm_cvtsi32_si128
|
||||
SSSE3:
|
||||
_mm_shuffle_epi8 / pshufb
|
||||
|
||||
SHA:
|
||||
_mm_sha1*
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#define ADD_EPI32(dest, src) dest = _mm_add_epi32(dest, src);
|
||||
#define XOR_SI128(dest, src) dest = _mm_xor_si128(dest, src);
|
||||
#define SHUFFLE_EPI8(dest, mask) dest = _mm_shuffle_epi8(dest, mask);
|
||||
#define SHUFFLE_EPI32(dest, mask) dest = _mm_shuffle_epi32(dest, mask);
|
||||
|
||||
#define SHA1_RND4(abcd, e0, f) abcd = _mm_sha1rnds4_epu32(abcd, e0, f);
|
||||
#define SHA1_NEXTE(e, m) e = _mm_sha1nexte_epu32(e, m);
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
#define SHA1_MSG1(dest, src) dest = _mm_sha1msg1_epu32(dest, src);
|
||||
#define SHA1_MSG2(dest, src) dest = _mm_sha1msg2_epu32(dest, src);
|
||||
|
||||
|
||||
#define LOAD_SHUFFLE(m, k) \
|
||||
m = _mm_loadu_si128((const __m128i *)(const void *)(data + (k) * 16)); \
|
||||
SHUFFLE_EPI8(m, mask); \
|
||||
|
||||
#define SM1(m0, m1, m2, m3) \
|
||||
SHA1_MSG1(m0, m1); \
|
||||
|
||||
#define SM2(m0, m1, m2, m3) \
|
||||
XOR_SI128(m3, m1); \
|
||||
SHA1_MSG2(m3, m2); \
|
||||
|
||||
#define SM3(m0, m1, m2, m3) \
|
||||
XOR_SI128(m3, m1); \
|
||||
SM1(m0, m1, m2, m3) \
|
||||
SHA1_MSG2(m3, m2); \
|
||||
|
||||
#define NNN(m0, m1, m2, m3)
|
||||
|
||||
|
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||||
#define R4(k, e0, e1, m0, m1, m2, m3, OP) \
|
||||
e1 = abcd; \
|
||||
SHA1_RND4(abcd, e0, (k) / 5); \
|
||||
SHA1_NEXTE(e1, m1); \
|
||||
OP(m0, m1, m2, m3); \
|
||||
|
||||
#define R16(k, mx, OP0, OP1, OP2, OP3) \
|
||||
R4 ( (k)*4+0, e0,e1, m0,m1,m2,m3, OP0 ) \
|
||||
R4 ( (k)*4+1, e1,e0, m1,m2,m3,m0, OP1 ) \
|
||||
R4 ( (k)*4+2, e0,e1, m2,m3,m0,m1, OP2 ) \
|
||||
R4 ( (k)*4+3, e1,e0, m3,mx,m1,m2, OP3 ) \
|
||||
|
||||
#define PREPARE_STATE \
|
||||
SHUFFLE_EPI32 (abcd, 0x1B); \
|
||||
SHUFFLE_EPI32 (e0, 0x1B); \
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
void MY_FAST_CALL Sha1_UpdateBlocks_HW(UInt32 state[5], const Byte *data, size_t numBlocks);
|
||||
#ifdef ATTRIB_SHA
|
||||
ATTRIB_SHA
|
||||
#endif
|
||||
void MY_FAST_CALL Sha1_UpdateBlocks_HW(UInt32 state[5], const Byte *data, size_t numBlocks)
|
||||
{
|
||||
const __m128i mask = _mm_set_epi32(0x00010203, 0x04050607, 0x08090a0b, 0x0c0d0e0f);
|
||||
|
||||
__m128i abcd, e0;
|
||||
|
||||
if (numBlocks == 0)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
abcd = _mm_loadu_si128((const __m128i *) (const void *) &state[0]); // dbca
|
||||
e0 = _mm_cvtsi32_si128((int)state[4]); // 000e
|
||||
|
||||
PREPARE_STATE
|
||||
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
__m128i abcd_save, e2;
|
||||
__m128i m0, m1, m2, m3;
|
||||
__m128i e1;
|
||||
|
||||
|
||||
abcd_save = abcd;
|
||||
e2 = e0;
|
||||
|
||||
LOAD_SHUFFLE (m0, 0)
|
||||
LOAD_SHUFFLE (m1, 1)
|
||||
LOAD_SHUFFLE (m2, 2)
|
||||
LOAD_SHUFFLE (m3, 3)
|
||||
|
||||
ADD_EPI32(e0, m0);
|
||||
|
||||
R16 ( 0, m0, SM1, SM3, SM3, SM3 );
|
||||
R16 ( 1, m0, SM3, SM3, SM3, SM3 );
|
||||
R16 ( 2, m0, SM3, SM3, SM3, SM3 );
|
||||
R16 ( 3, m0, SM3, SM3, SM3, SM3 );
|
||||
R16 ( 4, e2, SM2, NNN, NNN, NNN );
|
||||
|
||||
ADD_EPI32(abcd, abcd_save);
|
||||
|
||||
data += 64;
|
||||
}
|
||||
while (--numBlocks);
|
||||
|
||||
PREPARE_STATE
|
||||
|
||||
_mm_storeu_si128((__m128i *) (void *) state, abcd);
|
||||
*(state+4) = (UInt32)_mm_cvtsi128_si32(e0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif // USE_HW_SHA
|
||||
|
||||
#elif defined(MY_CPU_ARM_OR_ARM64)
|
||||
|
||||
#if defined(__clang__)
|
||||
#if (__clang_major__ >= 8) // fix that check
|
||||
#define USE_HW_SHA
|
||||
#endif
|
||||
#elif defined(__GNUC__)
|
||||
#if (__GNUC__ >= 6) // fix that check
|
||||
#define USE_HW_SHA
|
||||
#endif
|
||||
#elif defined(_MSC_VER)
|
||||
#if _MSC_VER >= 1910
|
||||
#define USE_HW_SHA
|
||||
#endif
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#ifdef USE_HW_SHA
|
||||
|
||||
// #pragma message("=== Sha1 HW === ")
|
||||
|
||||
#if defined(__clang__) || defined(__GNUC__)
|
||||
#ifdef MY_CPU_ARM64
|
||||
#define ATTRIB_SHA __attribute__((__target__("+crypto")))
|
||||
#else
|
||||
#define ATTRIB_SHA __attribute__((__target__("fpu=crypto-neon-fp-armv8")))
|
||||
#endif
|
||||
#else
|
||||
// _MSC_VER
|
||||
// for arm32
|
||||
#define _ARM_USE_NEW_NEON_INTRINSICS
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#if defined(_MSC_VER) && defined(MY_CPU_ARM64)
|
||||
#include <arm64_neon.h>
|
||||
#else
|
||||
#include <arm_neon.h>
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
typedef uint32x4_t v128;
|
||||
// typedef __n128 v128; // MSVC
|
||||
|
||||
#ifdef MY_CPU_BE
|
||||
#define MY_rev32_for_LE(x)
|
||||
#else
|
||||
#define MY_rev32_for_LE(x) x = vreinterpretq_u32_u8(vrev32q_u8(vreinterpretq_u8_u32(x)))
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#define LOAD_128(_p) (*(const v128 *)(const void *)(_p))
|
||||
#define STORE_128(_p, _v) *(v128 *)(void *)(_p) = (_v)
|
||||
|
||||
#define LOAD_SHUFFLE(m, k) \
|
||||
m = LOAD_128((data + (k) * 16)); \
|
||||
MY_rev32_for_LE(m); \
|
||||
|
||||
#define SU0(dest, src2, src3) dest = vsha1su0q_u32(dest, src2, src3);
|
||||
#define SU1(dest, src) dest = vsha1su1q_u32(dest, src);
|
||||
#define C(e) abcd = vsha1cq_u32(abcd, e, t);
|
||||
#define P(e) abcd = vsha1pq_u32(abcd, e, t);
|
||||
#define M(e) abcd = vsha1mq_u32(abcd, e, t);
|
||||
#define H(e) e = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(abcd, 0))
|
||||
#define T(m, c) t = vaddq_u32(m, c)
|
||||
|
||||
void MY_FAST_CALL Sha1_UpdateBlocks_HW(UInt32 state[8], const Byte *data, size_t numBlocks);
|
||||
#ifdef ATTRIB_SHA
|
||||
ATTRIB_SHA
|
||||
#endif
|
||||
void MY_FAST_CALL Sha1_UpdateBlocks_HW(UInt32 state[8], const Byte *data, size_t numBlocks)
|
||||
{
|
||||
v128 abcd;
|
||||
v128 c0, c1, c2, c3;
|
||||
uint32_t e0;
|
||||
|
||||
if (numBlocks == 0)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
c0 = vdupq_n_u32(0x5a827999);
|
||||
c1 = vdupq_n_u32(0x6ed9eba1);
|
||||
c2 = vdupq_n_u32(0x8f1bbcdc);
|
||||
c3 = vdupq_n_u32(0xca62c1d6);
|
||||
|
||||
abcd = LOAD_128(&state[0]);
|
||||
e0 = state[4];
|
||||
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
v128 abcd_save;
|
||||
v128 m0, m1, m2, m3;
|
||||
v128 t;
|
||||
uint32_t e0_save, e1;
|
||||
|
||||
abcd_save = abcd;
|
||||
e0_save = e0;
|
||||
|
||||
LOAD_SHUFFLE (m0, 0)
|
||||
LOAD_SHUFFLE (m1, 1)
|
||||
LOAD_SHUFFLE (m2, 2)
|
||||
LOAD_SHUFFLE (m3, 3)
|
||||
|
||||
T(m0, c0); H(e1); C(e0);
|
||||
T(m1, c0); SU0(m0, m1, m2); H(e0); C(e1);
|
||||
T(m2, c0); SU0(m1, m2, m3); SU1(m0, m3); H(e1); C(e0);
|
||||
T(m3, c0); SU0(m2, m3, m0); SU1(m1, m0); H(e0); C(e1);
|
||||
T(m0, c0); SU0(m3, m0, m1); SU1(m2, m1); H(e1); C(e0);
|
||||
T(m1, c1); SU0(m0, m1, m2); SU1(m3, m2); H(e0); P(e1);
|
||||
T(m2, c1); SU0(m1, m2, m3); SU1(m0, m3); H(e1); P(e0);
|
||||
T(m3, c1); SU0(m2, m3, m0); SU1(m1, m0); H(e0); P(e1);
|
||||
T(m0, c1); SU0(m3, m0, m1); SU1(m2, m1); H(e1); P(e0);
|
||||
T(m1, c1); SU0(m0, m1, m2); SU1(m3, m2); H(e0); P(e1);
|
||||
T(m2, c2); SU0(m1, m2, m3); SU1(m0, m3); H(e1); M(e0);
|
||||
T(m3, c2); SU0(m2, m3, m0); SU1(m1, m0); H(e0); M(e1);
|
||||
T(m0, c2); SU0(m3, m0, m1); SU1(m2, m1); H(e1); M(e0);
|
||||
T(m1, c2); SU0(m0, m1, m2); SU1(m3, m2); H(e0); M(e1);
|
||||
T(m2, c2); SU0(m1, m2, m3); SU1(m0, m3); H(e1); M(e0);
|
||||
T(m3, c3); SU0(m2, m3, m0); SU1(m1, m0); H(e0); P(e1);
|
||||
T(m0, c3); SU0(m3, m0, m1); SU1(m2, m1); H(e1); P(e0);
|
||||
T(m1, c3); SU1(m3, m2); H(e0); P(e1);
|
||||
T(m2, c3); H(e1); P(e0);
|
||||
T(m3, c3); H(e0); P(e1);
|
||||
|
||||
abcd = vaddq_u32(abcd, abcd_save);
|
||||
e0 += e0_save;
|
||||
|
||||
data += 64;
|
||||
}
|
||||
while (--numBlocks);
|
||||
|
||||
STORE_128(&state[0], abcd);
|
||||
state[4] = e0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif // USE_HW_SHA
|
||||
|
||||
#endif // MY_CPU_ARM_OR_ARM64
|
||||
|
||||
|
||||
#ifndef USE_HW_SHA
|
||||
|
||||
// #error Stop_Compiling_UNSUPPORTED_SHA
|
||||
// #include <stdlib.h>
|
||||
|
||||
// #include "Sha1.h"
|
||||
void MY_FAST_CALL Sha1_UpdateBlocks(UInt32 state[5], const Byte *data, size_t numBlocks);
|
||||
|
||||
#pragma message("Sha1 HW-SW stub was used")
|
||||
|
||||
void MY_FAST_CALL Sha1_UpdateBlocks_HW(UInt32 state[5], const Byte *data, size_t numBlocks);
|
||||
void MY_FAST_CALL Sha1_UpdateBlocks_HW(UInt32 state[5], const Byte *data, size_t numBlocks)
|
||||
{
|
||||
Sha1_UpdateBlocks(state, data, numBlocks);
|
||||
/*
|
||||
UNUSED_VAR(state);
|
||||
UNUSED_VAR(data);
|
||||
UNUSED_VAR(numBlocks);
|
||||
exit(1);
|
||||
return;
|
||||
*/
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
Reference in New Issue
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