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https://github.com/shadps4-emu/ext-cryptopp.git
synced 2024-11-27 03:40:22 +00:00
Add ARM SHA extensions for SHA1
Benchmarking on ARMv8/Aarch64 dev-board shows SHA-1 speeds up by 2.5x
This commit is contained in:
Jeffrey Walton
parent
52f13eca9b
commit
d3bb0e13de
11
cpu.h
11
cpu.h
@ -1,8 +1,9 @@
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||||
// cpu.h - written and placed in the public domain by Wei Dai
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// updated for ARM by Jeffrey Walton
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//! \file cpu.h
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//! \brief Functions for CPU features and intrinsics
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//! \details The functions are used in X86/X32/X64 and NEON code paths
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//! \details The functions are used in X86/X32/X64 and ARM code paths
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#ifndef CRYPTOPP_CPU_H
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#define CRYPTOPP_CPU_H
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@ -21,11 +22,13 @@
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# if defined(__GNUC__)
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# include <stdint.h>
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# endif
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||||
# if CRYPTOPP_BOOL_NEON_INTRINSICS_AVAILABLE || defined(__ARM_NEON)
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# if defined(__ARM_NEON)
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# include <arm_neon.h>
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# endif
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# if (CRYPTOPP_BOOL_ARM_CRYPTO_INTRINSICS_AVAILABLE || CRYPTOPP_BOOL_ARM_CRC32_INTRINSICS_AVAILABLE) || defined(__ARM_ACLE)
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# include <arm_acle.h>
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# if defined(__GNUC__) && !defined(__clang__)
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||||
# if defined(__ARM_ACLE) || defined(__ARM_FEATURE_CRC32) || defined(__ARM_FEATURE_CRYPTO)
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||||
# include <arm_acle.h>
|
||||
# endif
|
||||
# endif
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||||
#endif // ARM32 and ARM64 Headers
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||||
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||||
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||||
190
sha.cpp
190
sha.cpp
@ -1,8 +1,9 @@
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||||
// sha.cpp - modified by Wei Dai from Steve Reid's public domain sha1.c
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||||
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||||
// Steve Reid implemented SHA-1. Wei Dai implemented SHA-2. Jeffrey Walton
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||||
// implemented Intel SHA extensions based on Intel articles and code by
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||||
// Sean Gulley. All code is in the public domain.
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||||
// implemented Intel SHA extensions based on Intel articles and code by
|
||||
// Sean Gulley. Jeffrey Walton implemented ARM SHA based on ARM ARM and
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||||
// code from Johannes Schneiders. All code is in the public domain.
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||||
// use "cl /EP /P /DCRYPTOPP_GENERATE_X64_MASM sha.cpp" to generate MASM code
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||||
@ -293,6 +294,185 @@ static void SHA1_SSE_SHA_Transform(word32 *state, const word32 *data)
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||||
// end of Walton/Gulley's code //
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||||
/////////////////////////////////
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||||
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//////////////////////////////////////
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||||
// start of Walton/Schneiders' code //
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||||
//////////////////////////////////////
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||||
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||||
#if CRYPTOPP_BOOL_ARM_CRYPTO_INTRINSICS_AVAILABLE
|
||||
static void SHA1_ARM_SHA_Transform(word32 *state, const word32 *data)
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||||
{
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||||
uint32x4_t C0, C1, C2, C3;
|
||||
uint32x4_t ABCD, ABCD_SAVED;
|
||||
uint32x4_t MSG0, MSG1, MSG2, MSG3;
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||||
uint32x4_t TMP0, TMP1;
|
||||
uint32_t E0, E0_SAVED, E1;
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||||
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||||
// Load initial values
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||||
C0 = vdupq_n_u32(0x5A827999);
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C1 = vdupq_n_u32(0x6ED9EBA1);
|
||||
C2 = vdupq_n_u32(0x8F1BBCDC);
|
||||
C3 = vdupq_n_u32(0xCA62C1D6);
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||||
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||||
ABCD = vld1q_u32(&state[0]);
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||||
E0 = state[4];
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// Save current hash
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ABCD_SAVED = ABCD;
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||||
E0_SAVED = E0;
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||||
MSG0 = vld1q_u32(data + 0);
|
||||
MSG1 = vld1q_u32(data + 4);
|
||||
MSG2 = vld1q_u32(data + 8);
|
||||
MSG3 = vld1q_u32(data + 12);
|
||||
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C0);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C0);
|
||||
|
||||
// Rounds 0-3
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E0, TMP0);
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C0);
|
||||
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
|
||||
|
||||
// Rounds 4-7
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C0);
|
||||
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
|
||||
MSG1 = vsha1su0q_u32(MSG1, MSG2, MSG3);
|
||||
|
||||
// Rounds 8-11
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E0, TMP0); /* 2 */
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C0);
|
||||
MSG1 = vsha1su1q_u32(MSG1, MSG0);
|
||||
MSG2 = vsha1su0q_u32(MSG2, MSG3, MSG0);
|
||||
|
||||
// Rounds 12-15
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C1);
|
||||
MSG2 = vsha1su1q_u32(MSG2, MSG1);
|
||||
MSG3 = vsha1su0q_u32(MSG3, MSG0, MSG1);
|
||||
|
||||
// Rounds 16-19
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E0, TMP0);
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C1);
|
||||
MSG3 = vsha1su1q_u32(MSG3, MSG2);
|
||||
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
|
||||
|
||||
// Rounds 20-23
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C1);
|
||||
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
|
||||
MSG1 = vsha1su0q_u32(MSG1, MSG2, MSG3);
|
||||
|
||||
// Rounds 24-27
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E0, TMP0);
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C1);
|
||||
MSG1 = vsha1su1q_u32(MSG1, MSG0);
|
||||
MSG2 = vsha1su0q_u32(MSG2, MSG3, MSG0);
|
||||
|
||||
// Rounds 28-31
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C1);
|
||||
MSG2 = vsha1su1q_u32(MSG2, MSG1);
|
||||
MSG3 = vsha1su0q_u32(MSG3, MSG0, MSG1);
|
||||
|
||||
// Rounds 32-35
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E0, TMP0);
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C2);
|
||||
MSG3 = vsha1su1q_u32(MSG3, MSG2);
|
||||
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
|
||||
|
||||
// Rounds 36-39
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C2);
|
||||
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
|
||||
MSG1 = vsha1su0q_u32(MSG1, MSG2, MSG3);
|
||||
|
||||
// Rounds 40-43
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E0, TMP0);
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C2);
|
||||
MSG1 = vsha1su1q_u32(MSG1, MSG0);
|
||||
MSG2 = vsha1su0q_u32(MSG2, MSG3, MSG0);
|
||||
|
||||
// Rounds 44-47
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C2);
|
||||
MSG2 = vsha1su1q_u32(MSG2, MSG1);
|
||||
MSG3 = vsha1su0q_u32(MSG3, MSG0, MSG1);
|
||||
|
||||
// Rounds 48-51
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E0, TMP0);
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C2);
|
||||
MSG3 = vsha1su1q_u32(MSG3, MSG2);
|
||||
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
|
||||
|
||||
// Rounds 52-55
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C3);
|
||||
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
|
||||
MSG1 = vsha1su0q_u32(MSG1, MSG2, MSG3);
|
||||
|
||||
// Rounds 56-59
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E0, TMP0);
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C3);
|
||||
MSG1 = vsha1su1q_u32(MSG1, MSG0);
|
||||
MSG2 = vsha1su0q_u32(MSG2, MSG3, MSG0);
|
||||
|
||||
// Rounds 60-63
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C3);
|
||||
MSG2 = vsha1su1q_u32(MSG2, MSG1);
|
||||
MSG3 = vsha1su0q_u32(MSG3, MSG0, MSG1);
|
||||
|
||||
// Rounds 64-67
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E0, TMP0);
|
||||
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C3);
|
||||
MSG3 = vsha1su1q_u32(MSG3, MSG2);
|
||||
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
|
||||
|
||||
// Rounds 68-71
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C3);
|
||||
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
|
||||
|
||||
// Rounds 72-75
|
||||
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E0, TMP0);
|
||||
|
||||
// Rounds 76-79
|
||||
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
|
||||
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
|
||||
|
||||
E0 += E0_SAVED;
|
||||
ABCD = vaddq_u32(ABCD_SAVED, ABCD);
|
||||
|
||||
// Save state
|
||||
vst1q_u32(&state[0], ABCD);
|
||||
state[4] = E0;
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
////////////////////////////////////
|
||||
// end of Walton/Schneiders' code //
|
||||
////////////////////////////////////
|
||||
|
||||
pfnSHATransform InitializeSHA1Transform()
|
||||
{
|
||||
#if CRYPTOPP_BOOL_SSE_SHA_INTRINSICS_AVAILABLE
|
||||
@ -300,7 +480,11 @@ pfnSHATransform InitializeSHA1Transform()
|
||||
return &SHA1_SSE_SHA_Transform;
|
||||
else
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
#if CRYPTOPP_BOOL_ARM_CRYPTO_INTRINSICS_AVAILABLE
|
||||
if (HasSHA1())
|
||||
return &SHA1_ARM_SHA_Transform;
|
||||
else
|
||||
#endif
|
||||
return &SHA1_CXX_Transform;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
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