]> git.cryptolib.org Git - avr-crypto-lib.git/commitdiff
faster smaller better
authorbg <bg@b1d182e4-1ff8-0310-901f-bddb46175740>
Wed, 29 Apr 2009 18:50:37 +0000 (18:50 +0000)
committerbg <bg@b1d182e4-1ff8-0310-901f-bddb46175740>
Wed, 29 Apr 2009 18:50:37 +0000 (18:50 +0000)
Makefile
avr-makefile.inc
bmw_large.c
bmw_small.c

index e730a4c00a0d01ec728af75fc3ab5fbf7fb2b1df..f233faf74c69bb4ebd2c6bf71f66d86f06dc21fd 100644 (file)
--- a/Makefile
+++ b/Makefile
@@ -267,7 +267,7 @@ clean:
        rm -rf $(BIN_DIR)*.o *.o $(TESTBIN_DIR)*.elf $(TESTBIN_DIR)* *.elf *.eps *.png *.pdf *.bak
        rm -rf *.lst *.map $(EXTRA_CLEAN_FILES) $(STAT_DIR)$(SIZESTAT_FILE) $(STAT_DIR)*_size.txt
 xclean: clean
-       rm -rf $(DEP_DIR)*.d
+       rm -rf $(DEP_DIR)*.d $(AUTOASM_DIR)*.s
 
 docu:
        doxygen
@@ -317,10 +317,14 @@ make-info: make.png make.svg
        @echo "[objcopy]: $@"
        @$(OBJCOPY) -j .eeprom --change-section-lma .eeprom=0 -O binary $< $@
        
-       
-# Every thing below here is used by avr-libc's build system and can be ignored
-# by the casual user.
+#-------------------------------------------------------------------------------
+$(AUTOASM_DIR)%.s: %.c
+       $(CC) $(CFLAGS) $(AUTOASM_OPT) -o $@ $<
 
+%.s: %.c
+       $(CC) $(CFLAGS) $(AUTOASM_OPT) -o $@ $<
+
+#-------------------------------------------------------------------------------
 FIG2DEV                 = fig2dev
 EXTRA_CLEAN_FILES       = *.hex *.bin *.srec
 
index 95e0228985e37fd8f31c53bd01199fef3eff50d3..ee46746bedd1506a5903de84df7ca6c2a010da94 100644 (file)
@@ -17,6 +17,8 @@ TESTLOG_DIR    = testlog/
 TESTPREFIX     = nessie-
 LIST_DIR       = listings/
 STAT_DIR       = stats/
+AUTOASM_DIR    = autoasm/
+AUTOASM_OPT    = -S
 CC            = avr-gcc
 CSTD           = c99
 
@@ -27,11 +29,12 @@ override ASFLAGS       = -mmcu=$(MCU_TARGET) -Wa,--gdwarf-2
 
 SIZESTAT_FILE = sizestats.txt
 
-OBJCOPY        = avr-objcopy
-OBJDUMP        = avr-objdump
-SIZE = avr-size
-RUBY = ruby
-GET_TEST = host/get_test.rb
-MAKE = make
+OBJCOPY    = avr-objcopy
+OBJDUMP    = avr-objdump
+SIZE       = avr-size
+READELF    = readelf
+RUBY       = ruby
+GET_TEST   = host/get_test.rb
+MAKE       = make
 MAKE2GRAPH = ~/bin/make2graph.rb
-TWOPI = twopi
+TWOPI      = twopi
index e48da3af8934d0bbdf152c674d6c2689c804130c..454c81a5a33d4b4605aab231fe9428b98d7bfbf5 100644 (file)
@@ -27,6 +27,7 @@
 
 #include <stdint.h>
 #include <string.h>
+#include <avr/pgmspace.h>
 #include "bmw_large.h"
 
 #define SHL64(a,n) ((a)<<(n))
@@ -35,7 +36,7 @@
 #define ROTR64(a,n) (((a)>>(n))|((a)<<(64-(n))))
 
 #define BUG24 1
-
+#define F0_HACK 1
 #define DEBUG 0
 #if DEBUG
  #include "cli.h"
@@ -164,71 +165,139 @@ uint64_t bmw_large_r7(uint64_t x){
        return r;       
 }
 
+#define K 0x0555555555555555LL
+static
+uint64_t k_lut[] PROGMEM = {
+       16LL*K, 17LL*K, 18LL*K, 19LL*K, 20LL*K, 21LL*K, 22LL*K, 23LL*K,
+       24LL*K, 25LL*K, 26LL*K, 27LL*K, 28LL*K, 29LL*K, 30LL*K, 31LL*K };
+       
+
 uint64_t bmw_large_expand1(uint8_t j, const uint64_t* q, const void* m){
        uint64_t(*s[])(uint64_t) = {bmw_large_s1, bmw_large_s2, bmw_large_s3, bmw_large_s0};
-       uint64_t r;
+       union{
+               uint64_t v64;
+               uint32_t v32[2];
+       } r;
        uint8_t i;
-       r = 0x0555555555555555LL*(j+16);
+       /* r = 0x0555555555555555LL*(j+16); */
+       r.v32[0] = pgm_read_dword(((uint8_t*)k_lut+8*j));
+       r.v32[1] = pgm_read_dword(((uint8_t*)k_lut+8*j+4));
        for(i=0; i<16; ++i){
-               r += s[i%4](q[j+i]);
+               r.v64 += s[i%4](q[j+i]);
        }
-       r += ((uint64_t*)m)[j];
-       r += ((uint64_t*)m)[j+3];
-       r -= ((uint64_t*)m)[j+10];
-       return r;
+       r.v64 += ((uint64_t*)m)[j];
+       r.v64 += ((uint64_t*)m)[j+3];
+       r.v64 -= ((uint64_t*)m)[j+10];
+       return r.v64;
 }
 
 uint64_t bmw_large_expand2(uint8_t j, const uint64_t* q, const void* m){
        uint64_t(*rf[])(uint64_t) = {bmw_large_r1, bmw_large_r2, bmw_large_r3,
                                     bmw_large_r4, bmw_large_r5, bmw_large_r6,
                                                             bmw_large_r7};
-       uint64_t r;
+       union{
+               uint64_t v64;
+               uint32_t v32[2];
+       } r;
        uint8_t i;
-       r = 0x0555555555555555LL*(j+16);
+       /* r = 0x0555555555555555LL*(j+16); */
+       r.v32[0] = pgm_read_dword(((uint8_t*)k_lut+8*j));
+       r.v32[1] = pgm_read_dword(((uint8_t*)k_lut+8*j+4));
        for(i=0; i<14; i+=2){
-               r += q[j+i];
+               r.v64 += q[j+i];
        }
        for(i=0; i<14; i+=2){
-               r += rf[i/2](q[j+i+1]);
+               r.v64 += rf[i/2](q[j+i+1]);
        }
-       r += bmw_large_s5(q[j+14]);
-       r += bmw_large_s4(q[j+15]);
-       r += ((uint64_t*)m)[j];
-       r += ((uint64_t*)m)[(j+3)%16];
-       r -= ((uint64_t*)m)[(j+10)%16];
-       return r;
+       r.v64 += bmw_large_s5(q[j+14]);
+       r.v64 += bmw_large_s4(q[j+15]);
+       r.v64 += ((uint64_t*)m)[j];
+       r.v64 += ((uint64_t*)m)[(j+3)%16];
+       r.v64 -= ((uint64_t*)m)[(j+10)%16];
+       return r.v64;
 }
 
-void bmw_large_f0(uint64_t* q, const uint64_t* h, const void* m){
-       uint64_t t[16];
+#if F0_HACK
+static
+uint8_t f0_lut[] PROGMEM ={
+        5<<1, ( 7<<1)+1, (10<<1)+0, (13<<1)+0, (14<<1)+0,
+        6<<1, ( 8<<1)+1, (11<<1)+0, (14<<1)+0, (15<<1)+1,
+        0<<1, ( 7<<1)+0, ( 9<<1)+0, (12<<1)+1, (15<<1)+0,
+        0<<1, ( 1<<1)+1, ( 8<<1)+0, (10<<1)+1, (13<<1)+0,
+        1<<1, ( 2<<1)+0, ( 9<<1)+0, (11<<1)+1, (14<<1)+1,
+        3<<1, ( 2<<1)+1, (10<<1)+0, (12<<1)+1, (15<<1)+0,
+        4<<1, ( 0<<1)+1, ( 3<<1)+1, (11<<1)+1, (13<<1)+0, 
+        1<<1, ( 4<<1)+1, ( 5<<1)+1, (12<<1)+1, (14<<1)+1,
+        2<<1, ( 5<<1)+1, ( 6<<1)+1, (13<<1)+0, (15<<1)+1,
+        0<<1, ( 3<<1)+1, ( 6<<1)+0, ( 7<<1)+1, (14<<1)+0,
+        8<<1, ( 1<<1)+1, ( 4<<1)+1, ( 7<<1)+1, (15<<1)+0,
+        8<<1, ( 0<<1)+1, ( 2<<1)+1, ( 5<<1)+1, ( 9<<1)+0,
+        1<<1, ( 3<<1)+0, ( 6<<1)+1, ( 9<<1)+1, (10<<1)+0,
+        2<<1, ( 4<<1)+0, ( 7<<1)+0, (10<<1)+0, (11<<1)+0,
+        3<<1, ( 5<<1)+1, ( 8<<1)+0, (11<<1)+1, (12<<1)+1,
+       12<<1, ( 4<<1)+1, ( 6<<1)+1, ( 9<<1)+1, (13<<1)+0
+};
+
+void bmw_large_f0(uint64_t* q, uint64_t* h, const void* m){
+       uint8_t i,j=0,v,sign,l=4;
+       uint64_t(*s[])(uint64_t)={ bmw_large_s0, bmw_large_s1, bmw_large_s2,
+                                  bmw_large_s3, bmw_large_s4 };
+       for(i=0; i<16; ++i){
+               h[i] ^= ((uint64_t*)m)[i];
+       }
+       dump_x(h, 16, 'T');
+       memset(q, 0, 4*16);
+       for(i=0; i<5*16; ++i){
+               v = pgm_read_byte(f0_lut+i);
+               sign = v&1;
+               v >>=1;
+               if(sign){
+                       q[j] -= h[v];
+               }else{
+                       q[j] += h[v];
+               }
+               if(i==l){
+                       j++;
+                       l+=5;
+               }
+       }
+       dump_x(q, 16, 'W');
+       for(i=0; i<16; ++i){
+               q[i] = s[i%5](q[i]);
+       }       
+}
+
+#else
+void bmw_large_f0(uint64_t* q, uint64_t* h, const void* m){
        uint8_t i;
        uint64_t(*s[])(uint64_t)={ bmw_large_s0, bmw_large_s1, bmw_large_s2,
                                   bmw_large_s3, bmw_large_s4 };
        for(i=0; i<16; ++i){
-               t[i] = h[i] ^ ((uint64_t*)m)[i];
+               h[i] ^= ((uint64_t*)m)[i];
        }
        dump_x(t, 16, 'T');
-       q[ 0] = (t[ 5] - t[ 7] + t[10] + t[13] + t[14]);
-       q[ 1] = (t[ 6] - t[ 8] + t[11] + t[14] - t[15]);
-       q[ 2] = (t[ 0] + t[ 7] + t[ 9] - t[12] + t[15]);
-       q[ 3] = (t[ 0] - t[ 1] + t[ 8] - t[10] + t[13]);
-       q[ 4] = (t[ 1] + t[ 2] + t[ 9] - t[11] - t[14]);
-       q[ 5] = (t[ 3] - t[ 2] + t[10] - t[12] + t[15]);
-       q[ 6] = (t[ 4] - t[ 0] - t[ 3] - t[11] + t[13]); 
-       q[ 7] = (t[ 1] - t[ 4] - t[ 5] - t[12] - t[14]);
-       q[ 8] = (t[ 2] - t[ 5] - t[ 6] + t[13] - t[15]);
-       q[ 9] = (t[ 0] - t[ 3] + t[ 6] - t[ 7] + t[14]);
-       q[10] = (t[ 8] - t[ 1] - t[ 4] - t[ 7] + t[15]);
-       q[11] = (t[ 8] - t[ 0] - t[ 2] - t[ 5] + t[ 9]);
-       q[12] = (t[ 1] + t[ 3] - t[ 6] - t[ 9] + t[10]);
-       q[13] = (t[ 2] + t[ 4] + t[ 7] + t[10] + t[11]);
-       q[14] = (t[ 3] - t[ 5] + t[ 8] - t[11] - t[12]);
-       q[15] = (t[12] - t[ 4] - t[ 6] - t[ 9] + t[13]); 
+       q[ 0] = (h[ 5] - h[ 7] + h[10] + h[13] + h[14]);
+       q[ 1] = (h[ 6] - h[ 8] + h[11] + h[14] - h[15]);
+       q[ 2] = (h[ 0] + h[ 7] + h[ 9] - h[12] + h[15]);
+       q[ 3] = (h[ 0] - h[ 1] + h[ 8] - h[10] + h[13]);
+       q[ 4] = (h[ 1] + h[ 2] + h[ 9] - h[11] - h[14]);
+       q[ 5] = (h[ 3] - h[ 2] + h[10] - h[12] + h[15]);
+       q[ 6] = (h[ 4] - h[ 0] - h[ 3] - h[11] + h[13]); 
+       q[ 7] = (h[ 1] - h[ 4] - h[ 5] - h[12] - h[14]);
+       q[ 8] = (h[ 2] - h[ 5] - h[ 6] + h[13] - h[15]);
+       q[ 9] = (h[ 0] - h[ 3] + h[ 6] - h[ 7] + h[14]);
+       q[10] = (h[ 8] - h[ 1] - h[ 4] - h[ 7] + h[15]);
+       q[11] = (h[ 8] - h[ 0] - h[ 2] - h[ 5] + h[ 9]);
+       q[12] = (h[ 1] + h[ 3] - h[ 6] - h[ 9] + h[10]);
+       q[13] = (h[ 2] + h[ 4] + h[ 7] + h[10] + h[11]);
+       q[14] = (h[ 3] - h[ 5] + h[ 8] - h[11] - h[12]);
+       q[15] = (h[12] - h[ 4] - h[ 6] - h[ 9] + h[13]); 
        dump_x(q, 16, 'W');
        for(i=0; i<16; ++i){
                q[i] = s[i%5](q[i]);
        }       
 }
+#endif
 
 void bmw_large_f1(uint64_t* q, const void* m){
        uint8_t i;
index e1ddeffd9b7cb1f36cc1f679652ac77bfc0fd64c..006f1e0ca75d96e109411acaddf73276b33eaf17 100644 (file)
@@ -37,6 +37,7 @@
 #define ROTR32(a,n) (((a)>>(n))|((a)<<(32-(n))))
 
 #define BUG24 1
+#define F0_HACK 1
 
 #define DEBUG 0
 #if DEBUG
@@ -167,6 +168,7 @@ uint32_t bmw_small_r7(uint32_t x){
 }
 
 #define K 0x05555555L
+static
 uint32_t k_lut[] PROGMEM = {
        16L*K, 17L*K, 18L*K, 19L*K, 20L*K, 21L*K, 22L*K, 23L*K,
        24L*K, 25L*K, 26L*K, 27L*K, 28L*K, 29L*K, 30L*K, 31L*K
@@ -208,37 +210,87 @@ uint32_t bmw_small_expand2(uint8_t j, const uint32_t* q, const void* m){
        r -= ((uint32_t*)m)[(j+10)%16];
        return r;
 }
+#if F0_HACK
+static
+uint8_t f0_lut[] PROGMEM = {
+        5<<1, ( 7<<1)+1, (10<<1)+0, (13<<1)+0, (14<<1)+0,
+        6<<1, ( 8<<1)+1, (11<<1)+0, (14<<1)+0, (15<<1)+1,
+        0<<1, ( 7<<1)+0, ( 9<<1)+0, (12<<1)+1, (15<<1)+0,
+        0<<1, ( 1<<1)+1, ( 8<<1)+0, (10<<1)+1, (13<<1)+0,
+        1<<1, ( 2<<1)+0, ( 9<<1)+0, (11<<1)+1, (14<<1)+1,
+        3<<1, ( 2<<1)+1, (10<<1)+0, (12<<1)+1, (15<<1)+0,
+        4<<1, ( 0<<1)+1, ( 3<<1)+1, (11<<1)+1, (13<<1)+0, 
+        1<<1, ( 4<<1)+1, ( 5<<1)+1, (12<<1)+1, (14<<1)+1,
+        2<<1, ( 5<<1)+1, ( 6<<1)+1, (13<<1)+0, (15<<1)+1,
+        0<<1, ( 3<<1)+1, ( 6<<1)+0, ( 7<<1)+1, (14<<1)+0,
+        8<<1, ( 1<<1)+1, ( 4<<1)+1, ( 7<<1)+1, (15<<1)+0,
+        8<<1, ( 0<<1)+1, ( 2<<1)+1, ( 5<<1)+1, ( 9<<1)+0,
+        1<<1, ( 3<<1)+0, ( 6<<1)+1, ( 9<<1)+1, (10<<1)+0,
+        2<<1, ( 4<<1)+0, ( 7<<1)+0, (10<<1)+0, (11<<1)+0,
+        3<<1, ( 5<<1)+1, ( 8<<1)+0, (11<<1)+1, (12<<1)+1,
+       12<<1, ( 4<<1)+1, ( 6<<1)+1, ( 9<<1)+1, (13<<1)+0
+};
+
+void bmw_small_f0(uint32_t* q, uint32_t* h, const void* m){
+       uint8_t i,j=0,v,sign,l=4;
+       uint32_t(*s[])(uint32_t)={ bmw_small_s0, bmw_small_s1, bmw_small_s2,
+                                  bmw_small_s3, bmw_small_s4 };
+       for(i=0; i<16; ++i){
+               h[i] ^= ((uint32_t*)m)[i];
+       }
+       dump_x(h, 16, 'T');
+       memset(q, 0, 4*16);
+       for(i=0; i<5*16; ++i){
+               v = pgm_read_byte(f0_lut+i);
+               sign = v&1;
+               v >>=1;
+               if(sign){
+                       q[j] -= h[v];
+               }else{
+                       q[j] += h[v];
+               }
+               if(i==l){
+                       j++;
+                       l+=5;
+               }
+       }
+       dump_x(q, 16, 'W');
+       for(i=0; i<16; ++i){
+               q[i] = s[i%5](q[i]);
+       }       
+}
 
-void bmw_small_f0(uint32_t* q, const uint32_t* h, const void* m){
-       uint32_t t[16];
+#else
+void bmw_small_f0(uint32_t* q, uint32_t* h, const void* m){
        uint8_t i;
        uint32_t(*s[])(uint32_t)={ bmw_small_s0, bmw_small_s1, bmw_small_s2,
                                   bmw_small_s3, bmw_small_s4 };
        for(i=0; i<16; ++i){
-               t[i] = h[i] ^ ((uint32_t*)m)[i];
+               h[i] ^= ((uint32_t*)m)[i];
        }
-       dump_x(t, 16, 'T');
-       q[ 0] = (t[ 5] - t[ 7] + t[10] + t[13] + t[14]);
-       q[ 1] = (t[ 6] - t[ 8] + t[11] + t[14] - t[15]);
-       q[ 2] = (t[ 0] + t[ 7] + t[ 9] - t[12] + t[15]);
-       q[ 3] = (t[ 0] - t[ 1] + t[ 8] - t[10] + t[13]);
-       q[ 4] = (t[ 1] + t[ 2] + t[ 9] - t[11] - t[14]);
-       q[ 5] = (t[ 3] - t[ 2] + t[10] - t[12] + t[15]);
-       q[ 6] = (t[ 4] - t[ 0] - t[ 3] - t[11] + t[13]); 
-       q[ 7] = (t[ 1] - t[ 4] - t[ 5] - t[12] - t[14]);
-       q[ 8] = (t[ 2] - t[ 5] - t[ 6] + t[13] - t[15]);
-       q[ 9] = (t[ 0] - t[ 3] + t[ 6] - t[ 7] + t[14]);
-       q[10] = (t[ 8] - t[ 1] - t[ 4] - t[ 7] + t[15]);
-       q[11] = (t[ 8] - t[ 0] - t[ 2] - t[ 5] + t[ 9]);
-       q[12] = (t[ 1] + t[ 3] - t[ 6] - t[ 9] + t[10]);
-       q[13] = (t[ 2] + t[ 4] + t[ 7] + t[10] + t[11]);
-       q[14] = (t[ 3] - t[ 5] + t[ 8] - t[11] - t[12]);
-       q[15] = (t[12] - t[ 4] - t[ 6] - t[ 9] + t[13]); 
+       dump_x(h, 16, 'T');
+       q[ 0] = (h[ 5] - h[ 7] + h[10] + h[13] + h[14]);
+       q[ 1] = (h[ 6] - h[ 8] + h[11] + h[14] - h[15]);
+       q[ 2] = (h[ 0] + h[ 7] + h[ 9] - h[12] + h[15]);
+       q[ 3] = (h[ 0] - h[ 1] + h[ 8] - h[10] + h[13]);
+       q[ 4] = (h[ 1] + h[ 2] + h[ 9] - h[11] - h[14]);
+       q[ 5] = (h[ 3] - h[ 2] + h[10] - h[12] + h[15]);
+       q[ 6] = (h[ 4] - h[ 0] - h[ 3] - h[11] + h[13]); 
+       q[ 7] = (h[ 1] - h[ 4] - h[ 5] - h[12] - h[14]);
+       q[ 8] = (h[ 2] - h[ 5] - h[ 6] + h[13] - h[15]);
+       q[ 9] = (h[ 0] - h[ 3] + h[ 6] - h[ 7] + h[14]);
+       q[10] = (h[ 8] - h[ 1] - h[ 4] - h[ 7] + h[15]);
+       q[11] = (h[ 8] - h[ 0] - h[ 2] - h[ 5] + h[ 9]);
+       q[12] = (h[ 1] + h[ 3] - h[ 6] - h[ 9] + h[10]);
+       q[13] = (h[ 2] + h[ 4] + h[ 7] + h[10] + h[11]);
+       q[14] = (h[ 3] - h[ 5] + h[ 8] - h[11] - h[12]);
+       q[15] = (h[12] - h[ 4] - h[ 6] - h[ 9] + h[13]); 
        dump_x(q, 16, 'W');
        for(i=0; i<16; ++i){
                q[i] = s[i%5](q[i]);
        }       
 }
+#endif
 
 void bmw_small_f1(uint32_t* q, const void* m){
        uint8_t i;