keccak/keccak-asm.S

   1 /* keccac-asm.S */
   2 /*
   3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2012  Daniel Otte (daniel.otte@rub.de)
   5
   6     This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19 /**
  20  * \file     keccak-asm.S
  21  * \email    daniel.otte@rub.de
  22  * \author   Daniel Otte
  23  * \date     2012-12-16
  24  * \license  GPLv3 or later
  25  *
  26  */
  27
  28 .nolist
  29 #include "avr-asm-macros.S"
  30 .list
  31 /*
  32         void keccak_theta (uint64_t *a, uint64_t *b){
  33         // uint64_t b[5][5];
  34                 for(i = 0; i < 5; ++i){
  35                         b[i][0] = a[0][i] ^ a[1][i] ^ a[2][i] ^ a[3][i] ^ a[4][i];
  36                 }
  37         }
  38 */
  39
  40 theta_2a:
  41 /*
  42         input:
  43                 r24:r25 = a ; uint64_t a[5][5]
  44                 X = b       ; uint64_t *b
  45         output:
  46                 a[0..4][0] ^= b
  47                 r20 = 0
  48                 r21 = XX
  49                 r22 = XX
  50                 r24:r25 += 8
  51                 X += 8
  52                 Z = r24:r25 + 7 + 4 * 40
  53 */
  54         ldi r20, 8
  55 10:
  56         movw ZL, r24
  57         ld  r21, X+
  58         .irp r, 0, 1, 2, 3, 4
  59                 ld  r22, Z
  60                 eor r22, r21
  61                 st  Z, r22
  62         .if \r != 4
  63                 adiw ZL, 40
  64         .endif
  65         .endr
  66         adiw r24, 1
  67         dec r20
  68         brne 10b
  69         ret
  70
  71 .global keccak_theta
  72 keccak_theta:
  73         movw r30, r24 ; Z = a
  74         movw r26, r22 ; X = b
  75         ldi r19, 5
  76 10:
  77         ldi r20, 8
  78 20:
  79         ld  r22, Z
  80         adiw ZL, 40
  81         ld  r21, Z
  82         eor r22, r21
  83         adiw ZL, 40
  84         ld  r21, Z
  85         eor r22, r21
  86         adiw ZL, 40
  87         ld  r21, Z
  88         eor r22, r21
  89         adiw ZL, 40
  90         ld  r21, Z
  91         eor r22, r21
  92         adiw r24, 1
  93         movw r30, r24
  94         st X+, r22
  95         dec r20
  96         brne 20b
  97
  98         adiw XL, 8 * 4
  99         dec r19
 100         brne 10b
 101 /*
 102         for(i = 0; i < 5; ++i){
 103                 for(j = 0; j < 5; ++j){
 104                         a[j][i] ^= b[(4 + i) % 5][0];
 105                 }
 106         }
 107         for(i = 0; i < 5; ++i){
 108         for(j = 0; j < 5; ++j){
 109             a[j][i] ^= rotate64_1bit_left(b[(i + 1) % 5][0]);
 110         }
 111     }
 112
 113 */
 114         sbiw XL, 5 * 8
 115
 116         sbiw r24, 40
 117 /* a[0..4][0]{0..7} ^= b[4][0]{0..7} */
 118         rcall theta_2a
 119 /* a[0..4][1]{0..7} ^= b[0][0]{0..7} */
 120         subi XL, lo8(4 * 5 * 8 + 8)
 121         sbci XH, hi8(4 * 5 * 8 + 8)
 122         rcall theta_2a
 123 /* a[0..4][2]{0..7} ^= b[1][0]{0..7} */
 124         adiw XL, 4 * 8
 125         rcall theta_2a
 126 /* a[0..4][3]{0..7} ^= b[2][0]{0..7} */
 127         adiw XL, 4 * 8
 128         rcall theta_2a
 129 /* a[0..4][4]{0..7} ^= b[3][0]{0..7} */
 130         adiw XL, 4 * 8
 131         rcall theta_2a
 132
 133         ret
 134
 135         ldi r20, 8
 136
 137 10:
 138         movw ZL, r24
 139         ld  r21, X+
 140         .irp r, 0, 1, 2, 3, 4
 141                 ld  r22, Z
 142                 eor r22, r21
 143                 st  Z, r22
 144         .if \r != 4
 145                 adiw ZL, 40
 146         .endif
 147         .endr
 148         adiw r24, 1
 149         dec r20
 150         brne 10b
 151
 152
 153         ret