]> Git Repo - secp256k1.git/blobdiff - src/scalar_4x64_impl.h
Merge #699: Initialize field elements when resulting in infinity
[secp256k1.git] / src / scalar_4x64_impl.h
index 9183006f4f5d0332feeef0c4842aaa1b1700436d..7f3992786101cf0f603aa447deb673afcdde125f 100644 (file)
@@ -4,8 +4,8 @@
  * file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.*
  **********************************************************************/
 
-#ifndef _SECP256K1_SCALAR_REPR_IMPL_H_
-#define _SECP256K1_SCALAR_REPR_IMPL_H_
+#ifndef SECP256K1_SCALAR_REPR_IMPL_H
+#define SECP256K1_SCALAR_REPR_IMPL_H
 
 /* Limbs of the secp256k1 order. */
 #define SECP256K1_N_0 ((uint64_t)0xBFD25E8CD0364141ULL)
 #define SECP256K1_N_H_2 ((uint64_t)0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL)
 #define SECP256K1_N_H_3 ((uint64_t)0x7FFFFFFFFFFFFFFFULL)
 
-SECP256K1_INLINE static void secp256k1_scalar_clear(secp256k1_scalar_t *r) {
+SECP256K1_INLINE static void secp256k1_scalar_clear(secp256k1_scalar *r) {
     r->d[0] = 0;
     r->d[1] = 0;
     r->d[2] = 0;
     r->d[3] = 0;
 }
 
-SECP256K1_INLINE static void secp256k1_scalar_set_int(secp256k1_scalar_t *r, unsigned int v) {
+SECP256K1_INLINE static void secp256k1_scalar_set_int(secp256k1_scalar *r, unsigned int v) {
     r->d[0] = v;
     r->d[1] = 0;
     r->d[2] = 0;
     r->d[3] = 0;
 }
 
-SECP256K1_INLINE static unsigned int secp256k1_scalar_get_bits(const secp256k1_scalar_t *a, unsigned int offset, unsigned int count) {
+SECP256K1_INLINE static unsigned int secp256k1_scalar_get_bits(const secp256k1_scalar *a, unsigned int offset, unsigned int count) {
     VERIFY_CHECK((offset + count - 1) >> 6 == offset >> 6);
     return (a->d[offset >> 6] >> (offset & 0x3F)) & ((((uint64_t)1) << count) - 1);
 }
 
-SECP256K1_INLINE static unsigned int secp256k1_scalar_get_bits_var(const secp256k1_scalar_t *a, unsigned int offset, unsigned int count) {
+SECP256K1_INLINE static unsigned int secp256k1_scalar_get_bits_var(const secp256k1_scalar *a, unsigned int offset, unsigned int count) {
     VERIFY_CHECK(count < 32);
     VERIFY_CHECK(offset + count <= 256);
     if ((offset + count - 1) >> 6 == offset >> 6) {
@@ -54,7 +54,7 @@ SECP256K1_INLINE static unsigned int secp256k1_scalar_get_bits_var(const secp256
     }
 }
 
-SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_check_overflow(const secp256k1_scalar_t *a) {
+SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_check_overflow(const secp256k1_scalar *a) {
     int yes = 0;
     int no = 0;
     no |= (a->d[3] < SECP256K1_N_3); /* No need for a > check. */
@@ -66,7 +66,7 @@ SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_check_overflow(const secp256k1_scal
     return yes;
 }
 
-SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_reduce(secp256k1_scalar_t *r, unsigned int overflow) {
+SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_reduce(secp256k1_scalar *r, unsigned int overflow) {
     uint128_t t;
     VERIFY_CHECK(overflow <= 1);
     t = (uint128_t)r->d[0] + overflow * SECP256K1_N_C_0;
@@ -80,7 +80,7 @@ SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_reduce(secp256k1_scalar_t *r, unsig
     return overflow;
 }
 
-static int secp256k1_scalar_add(secp256k1_scalar_t *r, const secp256k1_scalar_t *a, const secp256k1_scalar_t *b) {
+static int secp256k1_scalar_add(secp256k1_scalar *r, const secp256k1_scalar *a, const secp256k1_scalar *b) {
     int overflow;
     uint128_t t = (uint128_t)a->d[0] + b->d[0];
     r->d[0] = t & 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL; t >>= 64;
@@ -96,9 +96,10 @@ static int secp256k1_scalar_add(secp256k1_scalar_t *r, const secp256k1_scalar_t
     return overflow;
 }
 
-static void secp256k1_scalar_add_bit(secp256k1_scalar_t *r, unsigned int bit) {
+static void secp256k1_scalar_cadd_bit(secp256k1_scalar *r, unsigned int bit, int flag) {
     uint128_t t;
     VERIFY_CHECK(bit < 256);
+    bit += ((uint32_t) flag - 1) & 0x100;  /* forcing (bit >> 6) > 3 makes this a noop */
     t = (uint128_t)r->d[0] + (((uint64_t)((bit >> 6) == 0)) << (bit & 0x3F));
     r->d[0] = t & 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL; t >>= 64;
     t += (uint128_t)r->d[1] + (((uint64_t)((bit >> 6) == 1)) << (bit & 0x3F));
@@ -113,7 +114,7 @@ static void secp256k1_scalar_add_bit(secp256k1_scalar_t *r, unsigned int bit) {
 #endif
 }
 
-static void secp256k1_scalar_set_b32(secp256k1_scalar_t *r, const unsigned char *b32, int *overflow) {
+static void secp256k1_scalar_set_b32(secp256k1_scalar *r, const unsigned char *b32, int *overflow) {
     int over;
     r->d[0] = (uint64_t)b32[31] | (uint64_t)b32[30] << 8 | (uint64_t)b32[29] << 16 | (uint64_t)b32[28] << 24 | (uint64_t)b32[27] << 32 | (uint64_t)b32[26] << 40 | (uint64_t)b32[25] << 48 | (uint64_t)b32[24] << 56;
     r->d[1] = (uint64_t)b32[23] | (uint64_t)b32[22] << 8 | (uint64_t)b32[21] << 16 | (uint64_t)b32[20] << 24 | (uint64_t)b32[19] << 32 | (uint64_t)b32[18] << 40 | (uint64_t)b32[17] << 48 | (uint64_t)b32[16] << 56;
@@ -125,18 +126,18 @@ static void secp256k1_scalar_set_b32(secp256k1_scalar_t *r, const unsigned char
     }
 }
 
-static void secp256k1_scalar_get_b32(unsigned char *bin, const secp256k1_scalar_t* a) {
+static void secp256k1_scalar_get_b32(unsigned char *bin, const secp256k1_scalar* a) {
     bin[0] = a->d[3] >> 56; bin[1] = a->d[3] >> 48; bin[2] = a->d[3] >> 40; bin[3] = a->d[3] >> 32; bin[4] = a->d[3] >> 24; bin[5] = a->d[3] >> 16; bin[6] = a->d[3] >> 8; bin[7] = a->d[3];
     bin[8] = a->d[2] >> 56; bin[9] = a->d[2] >> 48; bin[10] = a->d[2] >> 40; bin[11] = a->d[2] >> 32; bin[12] = a->d[2] >> 24; bin[13] = a->d[2] >> 16; bin[14] = a->d[2] >> 8; bin[15] = a->d[2];
     bin[16] = a->d[1] >> 56; bin[17] = a->d[1] >> 48; bin[18] = a->d[1] >> 40; bin[19] = a->d[1] >> 32; bin[20] = a->d[1] >> 24; bin[21] = a->d[1] >> 16; bin[22] = a->d[1] >> 8; bin[23] = a->d[1];
     bin[24] = a->d[0] >> 56; bin[25] = a->d[0] >> 48; bin[26] = a->d[0] >> 40; bin[27] = a->d[0] >> 32; bin[28] = a->d[0] >> 24; bin[29] = a->d[0] >> 16; bin[30] = a->d[0] >> 8; bin[31] = a->d[0];
 }
 
-SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_is_zero(const secp256k1_scalar_t *a) {
+SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_is_zero(const secp256k1_scalar *a) {
     return (a->d[0] | a->d[1] | a->d[2] | a->d[3]) == 0;
 }
 
-static void secp256k1_scalar_negate(secp256k1_scalar_t *r, const secp256k1_scalar_t *a) {
+static void secp256k1_scalar_negate(secp256k1_scalar *r, const secp256k1_scalar *a) {
     uint64_t nonzero = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL * (secp256k1_scalar_is_zero(a) == 0);
     uint128_t t = (uint128_t)(~a->d[0]) + SECP256K1_N_0 + 1;
     r->d[0] = t & nonzero; t >>= 64;
@@ -148,11 +149,11 @@ static void secp256k1_scalar_negate(secp256k1_scalar_t *r, const secp256k1_scala
     r->d[3] = t & nonzero;
 }
 
-SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_is_one(const secp256k1_scalar_t *a) {
+SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_is_one(const secp256k1_scalar *a) {
     return ((a->d[0] ^ 1) | a->d[1] | a->d[2] | a->d[3]) == 0;
 }
 
-static int secp256k1_scalar_is_high(const secp256k1_scalar_t *a) {
+static int secp256k1_scalar_is_high(const secp256k1_scalar *a) {
     int yes = 0;
     int no = 0;
     no |= (a->d[3] < SECP256K1_N_H_3);
@@ -164,6 +165,22 @@ static int secp256k1_scalar_is_high(const secp256k1_scalar_t *a) {
     return yes;
 }
 
+static int secp256k1_scalar_cond_negate(secp256k1_scalar *r, int flag) {
+    /* If we are flag = 0, mask = 00...00 and this is a no-op;
+     * if we are flag = 1, mask = 11...11 and this is identical to secp256k1_scalar_negate */
+    uint64_t mask = !flag - 1;
+    uint64_t nonzero = (secp256k1_scalar_is_zero(r) != 0) - 1;
+    uint128_t t = (uint128_t)(r->d[0] ^ mask) + ((SECP256K1_N_0 + 1) & mask);
+    r->d[0] = t & nonzero; t >>= 64;
+    t += (uint128_t)(r->d[1] ^ mask) + (SECP256K1_N_1 & mask);
+    r->d[1] = t & nonzero; t >>= 64;
+    t += (uint128_t)(r->d[2] ^ mask) + (SECP256K1_N_2 & mask);
+    r->d[2] = t & nonzero; t >>= 64;
+    t += (uint128_t)(r->d[3] ^ mask) + (SECP256K1_N_3 & mask);
+    r->d[3] = t & nonzero;
+    return 2 * (mask == 0) - 1;
+}
+
 /* Inspired by the macros in OpenSSL's crypto/bn/asm/x86_64-gcc.c. */
 
 /** Add a*b to the number defined by (c0,c1,c2). c2 must never overflow. */
@@ -175,9 +192,9 @@ static int secp256k1_scalar_is_high(const secp256k1_scalar_t *a) {
         tl = t; \
     } \
     c0 += tl;                 /* overflow is handled on the next line */ \
-    th += (c0 < tl) ? 1 : 0;  /* at most 0xFFFFFFFFFFFFFFFF */ \
+    th += (c0 < tl);          /* at most 0xFFFFFFFFFFFFFFFF */ \
     c1 += th;                 /* overflow is handled on the next line */ \
-    c2 += (c1 < th) ? 1 : 0;  /* never overflows by contract (verified in the next line) */ \
+    c2 += (c1 < th);          /* never overflows by contract (verified in the next line) */ \
     VERIFY_CHECK((c1 >= th) || (c2 != 0)); \
 }
 
@@ -190,7 +207,7 @@ static int secp256k1_scalar_is_high(const secp256k1_scalar_t *a) {
         tl = t; \
     } \
     c0 += tl;                 /* overflow is handled on the next line */ \
-    th += (c0 < tl) ? 1 : 0;  /* at most 0xFFFFFFFFFFFFFFFF */ \
+    th += (c0 < tl);          /* at most 0xFFFFFFFFFFFFFFFF */ \
     c1 += th;                 /* never overflows by contract (verified in the next line) */ \
     VERIFY_CHECK(c1 >= th); \
 }
@@ -204,16 +221,16 @@ static int secp256k1_scalar_is_high(const secp256k1_scalar_t *a) {
         tl = t; \
     } \
     th2 = th + th;                  /* at most 0xFFFFFFFFFFFFFFFE (in case th was 0x7FFFFFFFFFFFFFFF) */ \
-    c2 += (th2 < th) ? 1 : 0;       /* never overflows by contract (verified the next line) */ \
+    c2 += (th2 < th);               /* never overflows by contract (verified the next line) */ \
     VERIFY_CHECK((th2 >= th) || (c2 != 0)); \
     tl2 = tl + tl;                  /* at most 0xFFFFFFFFFFFFFFFE (in case the lowest 63 bits of tl were 0x7FFFFFFFFFFFFFFF) */ \
-    th2 += (tl2 < tl) ? 1 : 0;      /* at most 0xFFFFFFFFFFFFFFFF */ \
+    th2 += (tl2 < tl);              /* at most 0xFFFFFFFFFFFFFFFF */ \
     c0 += tl2;                      /* overflow is handled on the next line */ \
-    th2 += (c0 < tl2) ? 1 : 0;      /* second overflow is handled on the next line */ \
+    th2 += (c0 < tl2);              /* second overflow is handled on the next line */ \
     c2 += (c0 < tl2) & (th2 == 0);  /* never overflows by contract (verified the next line) */ \
     VERIFY_CHECK((c0 >= tl2) || (th2 != 0) || (c2 != 0)); \
     c1 += th2;                      /* overflow is handled on the next line */ \
-    c2 += (c1 < th2) ? 1 : 0;       /* never overflows by contract (verified the next line) */ \
+    c2 += (c1 < th2);               /* never overflows by contract (verified the next line) */ \
     VERIFY_CHECK((c1 >= th2) || (c2 != 0)); \
 }
 
@@ -221,15 +238,15 @@ static int secp256k1_scalar_is_high(const secp256k1_scalar_t *a) {
 #define sumadd(a) { \
     unsigned int over; \
     c0 += (a);                  /* overflow is handled on the next line */ \
-    over = (c0 < (a)) ? 1 : 0; \
+    over = (c0 < (a));         \
     c1 += over;                 /* overflow is handled on the next line */ \
-    c2 += (c1 < over) ? 1 : 0;  /* never overflows by contract */ \
+    c2 += (c1 < over);          /* never overflows by contract */ \
 }
 
 /** Add a to the number defined by (c0,c1). c1 must never overflow, c2 must be zero. */
 #define sumadd_fast(a) { \
     c0 += (a);                 /* overflow is handled on the next line */ \
-    c1 += (c0 < (a)) ? 1 : 0;  /* never overflows by contract (verified the next line) */ \
+    c1 += (c0 < (a));          /* never overflows by contract (verified the next line) */ \
     VERIFY_CHECK((c1 != 0) | (c0 >= (a))); \
     VERIFY_CHECK(c2 == 0); \
 }
@@ -250,18 +267,251 @@ static int secp256k1_scalar_is_high(const secp256k1_scalar_t *a) {
     VERIFY_CHECK(c2 == 0); \
 }
 
-static void secp256k1_scalar_reduce_512(secp256k1_scalar_t *r, const uint64_t *l) {
+static void secp256k1_scalar_reduce_512(secp256k1_scalar *r, const uint64_t *l) {
+#ifdef USE_ASM_X86_64
+    /* Reduce 512 bits into 385. */
+    uint64_t m0, m1, m2, m3, m4, m5, m6;
+    uint64_t p0, p1, p2, p3, p4;
+    uint64_t c;
+
+    __asm__ __volatile__(
+    /* Preload. */
+    "movq 32(%%rsi), %%r11\n"
+    "movq 40(%%rsi), %%r12\n"
+    "movq 48(%%rsi), %%r13\n"
+    "movq 56(%%rsi), %%r14\n"
+    /* Initialize r8,r9,r10 */
+    "movq 0(%%rsi), %%r8\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    "xorq %%r10, %%r10\n"
+    /* (r8,r9) += n0 * c0 */
+    "movq %8, %%rax\n"
+    "mulq %%r11\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    /* extract m0 */
+    "movq %%r8, %q0\n"
+    "xorq %%r8, %%r8\n"
+    /* (r9,r10) += l1 */
+    "addq 8(%%rsi), %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* (r9,r10,r8) += n1 * c0 */
+    "movq %8, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += n0 * c1 */
+    "movq %9, %%rax\n"
+    "mulq %%r11\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* extract m1 */
+    "movq %%r9, %q1\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += l2 */
+    "addq 16(%%rsi), %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += n2 * c0 */
+    "movq %8, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += n1 * c1 */
+    "movq %9, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += n0 */
+    "addq %%r11, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* extract m2 */
+    "movq %%r10, %q2\n"
+    "xorq %%r10, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += l3 */
+    "addq 24(%%rsi), %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += n3 * c0 */
+    "movq %8, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += n2 * c1 */
+    "movq %9, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += n1 */
+    "addq %%r12, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* extract m3 */
+    "movq %%r8, %q3\n"
+    "xorq %%r8, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += n3 * c1 */
+    "movq %9, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += n2 */
+    "addq %%r13, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* extract m4 */
+    "movq %%r9, %q4\n"
+    /* (r10,r8) += n3 */
+    "addq %%r14, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* extract m5 */
+    "movq %%r10, %q5\n"
+    /* extract m6 */
+    "movq %%r8, %q6\n"
+    : "=g"(m0), "=g"(m1), "=g"(m2), "=g"(m3), "=g"(m4), "=g"(m5), "=g"(m6)
+    : "S"(l), "i"(SECP256K1_N_C_0), "i"(SECP256K1_N_C_1)
+    : "rax", "rdx", "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "cc");
+
+    /* Reduce 385 bits into 258. */
+    __asm__ __volatile__(
+    /* Preload */
+    "movq %q9, %%r11\n"
+    "movq %q10, %%r12\n"
+    "movq %q11, %%r13\n"
+    /* Initialize (r8,r9,r10) */
+    "movq %q5, %%r8\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    "xorq %%r10, %%r10\n"
+    /* (r8,r9) += m4 * c0 */
+    "movq %12, %%rax\n"
+    "mulq %%r11\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    /* extract p0 */
+    "movq %%r8, %q0\n"
+    "xorq %%r8, %%r8\n"
+    /* (r9,r10) += m1 */
+    "addq %q6, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* (r9,r10,r8) += m5 * c0 */
+    "movq %12, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += m4 * c1 */
+    "movq %13, %%rax\n"
+    "mulq %%r11\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* extract p1 */
+    "movq %%r9, %q1\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += m2 */
+    "addq %q7, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += m6 * c0 */
+    "movq %12, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += m5 * c1 */
+    "movq %13, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += m4 */
+    "addq %%r11, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* extract p2 */
+    "movq %%r10, %q2\n"
+    /* (r8,r9) += m3 */
+    "addq %q8, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r8,r9) += m6 * c1 */
+    "movq %13, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    /* (r8,r9) += m5 */
+    "addq %%r12, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* extract p3 */
+    "movq %%r8, %q3\n"
+    /* (r9) += m6 */
+    "addq %%r13, %%r9\n"
+    /* extract p4 */
+    "movq %%r9, %q4\n"
+    : "=&g"(p0), "=&g"(p1), "=&g"(p2), "=g"(p3), "=g"(p4)
+    : "g"(m0), "g"(m1), "g"(m2), "g"(m3), "g"(m4), "g"(m5), "g"(m6), "i"(SECP256K1_N_C_0), "i"(SECP256K1_N_C_1)
+    : "rax", "rdx", "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "cc");
+
+    /* Reduce 258 bits into 256. */
+    __asm__ __volatile__(
+    /* Preload */
+    "movq %q5, %%r10\n"
+    /* (rax,rdx) = p4 * c0 */
+    "movq %7, %%rax\n"
+    "mulq %%r10\n"
+    /* (rax,rdx) += p0 */
+    "addq %q1, %%rax\n"
+    "adcq $0, %%rdx\n"
+    /* extract r0 */
+    "movq %%rax, 0(%q6)\n"
+    /* Move to (r8,r9) */
+    "movq %%rdx, %%r8\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    /* (r8,r9) += p1 */
+    "addq %q2, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r8,r9) += p4 * c1 */
+    "movq %8, %%rax\n"
+    "mulq %%r10\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    /* Extract r1 */
+    "movq %%r8, 8(%q6)\n"
+    "xorq %%r8, %%r8\n"
+    /* (r9,r8) += p4 */
+    "addq %%r10, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* (r9,r8) += p2 */
+    "addq %q3, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* Extract r2 */
+    "movq %%r9, 16(%q6)\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    /* (r8,r9) += p3 */
+    "addq %q4, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* Extract r3 */
+    "movq %%r8, 24(%q6)\n"
+    /* Extract c */
+    "movq %%r9, %q0\n"
+    : "=g"(c)
+    : "g"(p0), "g"(p1), "g"(p2), "g"(p3), "g"(p4), "D"(r), "i"(SECP256K1_N_C_0), "i"(SECP256K1_N_C_1)
+    : "rax", "rdx", "r8", "r9", "r10", "cc", "memory");
+#else
     uint128_t c;
+    uint64_t c0, c1, c2;
     uint64_t n0 = l[4], n1 = l[5], n2 = l[6], n3 = l[7];
     uint64_t m0, m1, m2, m3, m4, m5;
     uint32_t m6;
     uint64_t p0, p1, p2, p3;
     uint32_t p4;
 
-    /* 160 bit accumulator. */
-    uint64_t c0, c1;
-    uint32_t c2;
-
     /* Reduce 512 bits into 385. */
     /* m[0..6] = l[0..3] + n[0..3] * SECP256K1_N_C. */
     c0 = l[0]; c1 = 0; c2 = 0;
@@ -320,12 +570,146 @@ static void secp256k1_scalar_reduce_512(secp256k1_scalar_t *r, const uint64_t *l
     r->d[2] = c & 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL; c >>= 64;
     c += p3;
     r->d[3] = c & 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL; c >>= 64;
+#endif
 
     /* Final reduction of r. */
     secp256k1_scalar_reduce(r, c + secp256k1_scalar_check_overflow(r));
 }
 
-static void secp256k1_scalar_mul_512(uint64_t l[8], const secp256k1_scalar_t *a, const secp256k1_scalar_t *b) {
+static void secp256k1_scalar_mul_512(uint64_t l[8], const secp256k1_scalar *a, const secp256k1_scalar *b) {
+#ifdef USE_ASM_X86_64
+    const uint64_t *pb = b->d;
+    __asm__ __volatile__(
+    /* Preload */
+    "movq 0(%%rdi), %%r15\n"
+    "movq 8(%%rdi), %%rbx\n"
+    "movq 16(%%rdi), %%rcx\n"
+    "movq 0(%%rdx), %%r11\n"
+    "movq 8(%%rdx), %%r12\n"
+    "movq 16(%%rdx), %%r13\n"
+    "movq 24(%%rdx), %%r14\n"
+    /* (rax,rdx) = a0 * b0 */
+    "movq %%r15, %%rax\n"
+    "mulq %%r11\n"
+    /* Extract l0 */
+    "movq %%rax, 0(%%rsi)\n"
+    /* (r8,r9,r10) = (rdx) */
+    "movq %%rdx, %%r8\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    "xorq %%r10, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += a0 * b1 */
+    "movq %%r15, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += a1 * b0 */
+    "movq %%rbx, %%rax\n"
+    "mulq %%r11\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* Extract l1 */
+    "movq %%r8, 8(%%rsi)\n"
+    "xorq %%r8, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += a0 * b2 */
+    "movq %%r15, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += a1 * b1 */
+    "movq %%rbx, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += a2 * b0 */
+    "movq %%rcx, %%rax\n"
+    "mulq %%r11\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* Extract l2 */
+    "movq %%r9, 16(%%rsi)\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += a0 * b3 */
+    "movq %%r15, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* Preload a3 */
+    "movq 24(%%rdi), %%r15\n"
+    /* (r10,r8,r9) += a1 * b2 */
+    "movq %%rbx, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += a2 * b1 */
+    "movq %%rcx, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += a3 * b0 */
+    "movq %%r15, %%rax\n"
+    "mulq %%r11\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* Extract l3 */
+    "movq %%r10, 24(%%rsi)\n"
+    "xorq %%r10, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += a1 * b3 */
+    "movq %%rbx, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += a2 * b2 */
+    "movq %%rcx, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += a3 * b1 */
+    "movq %%r15, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* Extract l4 */
+    "movq %%r8, 32(%%rsi)\n"
+    "xorq %%r8, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += a2 * b3 */
+    "movq %%rcx, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += a3 * b2 */
+    "movq %%r15, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* Extract l5 */
+    "movq %%r9, 40(%%rsi)\n"
+    /* (r10,r8) += a3 * b3 */
+    "movq %%r15, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    /* Extract l6 */
+    "movq %%r10, 48(%%rsi)\n"
+    /* Extract l7 */
+    "movq %%r8, 56(%%rsi)\n"
+    : "+d"(pb)
+    : "S"(l), "D"(a->d)
+    : "rax", "rbx", "rcx", "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15", "cc", "memory");
+#else
     /* 160 bit accumulator. */
     uint64_t c0 = 0, c1 = 0;
     uint32_t c2 = 0;
@@ -354,11 +738,121 @@ static void secp256k1_scalar_mul_512(uint64_t l[8], const secp256k1_scalar_t *a,
     extract(l[5]);
     muladd_fast(a->d[3], b->d[3]);
     extract_fast(l[6]);
-    VERIFY_CHECK(c1 <= 0);
+    VERIFY_CHECK(c1 == 0);
     l[7] = c0;
+#endif
 }
 
-static void secp256k1_scalar_sqr_512(uint64_t l[8], const secp256k1_scalar_t *a) {
+static void secp256k1_scalar_sqr_512(uint64_t l[8], const secp256k1_scalar *a) {
+#ifdef USE_ASM_X86_64
+    __asm__ __volatile__(
+    /* Preload */
+    "movq 0(%%rdi), %%r11\n"
+    "movq 8(%%rdi), %%r12\n"
+    "movq 16(%%rdi), %%r13\n"
+    "movq 24(%%rdi), %%r14\n"
+    /* (rax,rdx) = a0 * a0 */
+    "movq %%r11, %%rax\n"
+    "mulq %%r11\n"
+    /* Extract l0 */
+    "movq %%rax, 0(%%rsi)\n"
+    /* (r8,r9,r10) = (rdx,0) */
+    "movq %%rdx, %%r8\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    "xorq %%r10, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += 2 * a0 * a1 */
+    "movq %%r11, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* Extract l1 */
+    "movq %%r8, 8(%%rsi)\n"
+    "xorq %%r8, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += 2 * a0 * a2 */
+    "movq %%r11, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += a1 * a1 */
+    "movq %%r12, %%rax\n"
+    "mulq %%r12\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* Extract l2 */
+    "movq %%r9, 16(%%rsi)\n"
+    "xorq %%r9, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += 2 * a0 * a3 */
+    "movq %%r11, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* (r10,r8,r9) += 2 * a1 * a2 */
+    "movq %%r12, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    "adcq $0, %%r9\n"
+    /* Extract l3 */
+    "movq %%r10, 24(%%rsi)\n"
+    "xorq %%r10, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += 2 * a1 * a3 */
+    "movq %%r12, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* (r8,r9,r10) += a2 * a2 */
+    "movq %%r13, %%rax\n"
+    "mulq %%r13\n"
+    "addq %%rax, %%r8\n"
+    "adcq %%rdx, %%r9\n"
+    "adcq $0, %%r10\n"
+    /* Extract l4 */
+    "movq %%r8, 32(%%rsi)\n"
+    "xorq %%r8, %%r8\n"
+    /* (r9,r10,r8) += 2 * a2 * a3 */
+    "movq %%r13, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    "addq %%rax, %%r9\n"
+    "adcq %%rdx, %%r10\n"
+    "adcq $0, %%r8\n"
+    /* Extract l5 */
+    "movq %%r9, 40(%%rsi)\n"
+    /* (r10,r8) += a3 * a3 */
+    "movq %%r14, %%rax\n"
+    "mulq %%r14\n"
+    "addq %%rax, %%r10\n"
+    "adcq %%rdx, %%r8\n"
+    /* Extract l6 */
+    "movq %%r10, 48(%%rsi)\n"
+    /* Extract l7 */
+    "movq %%r8, 56(%%rsi)\n"
+    :
+    : "S"(l), "D"(a->d)
+    : "rax", "rdx", "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "cc", "memory");
+#else
     /* 160 bit accumulator. */
     uint64_t c0 = 0, c1 = 0;
     uint32_t c2 = 0;
@@ -383,6 +877,7 @@ static void secp256k1_scalar_sqr_512(uint64_t l[8], const secp256k1_scalar_t *a)
     extract_fast(l[6]);
     VERIFY_CHECK(c1 == 0);
     l[7] = c0;
+#endif
 }
 
 #undef sumadd
@@ -393,19 +888,32 @@ static void secp256k1_scalar_sqr_512(uint64_t l[8], const secp256k1_scalar_t *a)
 #undef extract
 #undef extract_fast
 
-static void secp256k1_scalar_mul(secp256k1_scalar_t *r, const secp256k1_scalar_t *a, const secp256k1_scalar_t *b) {
+static void secp256k1_scalar_mul(secp256k1_scalar *r, const secp256k1_scalar *a, const secp256k1_scalar *b) {
     uint64_t l[8];
     secp256k1_scalar_mul_512(l, a, b);
     secp256k1_scalar_reduce_512(r, l);
 }
 
-static void secp256k1_scalar_sqr(secp256k1_scalar_t *r, const secp256k1_scalar_t *a) {
+static int secp256k1_scalar_shr_int(secp256k1_scalar *r, int n) {
+    int ret;
+    VERIFY_CHECK(n > 0);
+    VERIFY_CHECK(n < 16);
+    ret = r->d[0] & ((1 << n) - 1);
+    r->d[0] = (r->d[0] >> n) + (r->d[1] << (64 - n));
+    r->d[1] = (r->d[1] >> n) + (r->d[2] << (64 - n));
+    r->d[2] = (r->d[2] >> n) + (r->d[3] << (64 - n));
+    r->d[3] = (r->d[3] >> n);
+    return ret;
+}
+
+static void secp256k1_scalar_sqr(secp256k1_scalar *r, const secp256k1_scalar *a) {
     uint64_t l[8];
     secp256k1_scalar_sqr_512(l, a);
     secp256k1_scalar_reduce_512(r, l);
 }
 
-static void secp256k1_scalar_split_128(secp256k1_scalar_t *r1, secp256k1_scalar_t *r2, const secp256k1_scalar_t *a) {
+#ifdef USE_ENDOMORPHISM
+static void secp256k1_scalar_split_128(secp256k1_scalar *r1, secp256k1_scalar *r2, const secp256k1_scalar *a) {
     r1->d[0] = a->d[0];
     r1->d[1] = a->d[1];
     r1->d[2] = 0;
@@ -415,12 +923,13 @@ static void secp256k1_scalar_split_128(secp256k1_scalar_t *r1, secp256k1_scalar_
     r2->d[2] = 0;
     r2->d[3] = 0;
 }
+#endif
 
-SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_eq(const secp256k1_scalar_t *a, const secp256k1_scalar_t *b) {
+SECP256K1_INLINE static int secp256k1_scalar_eq(const secp256k1_scalar *a, const secp256k1_scalar *b) {
     return ((a->d[0] ^ b->d[0]) | (a->d[1] ^ b->d[1]) | (a->d[2] ^ b->d[2]) | (a->d[3] ^ b->d[3])) == 0;
 }
 
-SECP256K1_INLINE static void secp256k1_scalar_mul_shift_var(secp256k1_scalar_t *r, const secp256k1_scalar_t *a, const secp256k1_scalar_t *b, unsigned int shift) {
+SECP256K1_INLINE static void secp256k1_scalar_mul_shift_var(secp256k1_scalar *r, const secp256k1_scalar *a, const secp256k1_scalar *b, unsigned int shift) {
     uint64_t l[8];
     unsigned int shiftlimbs;
     unsigned int shiftlow;
@@ -434,9 +943,18 @@ SECP256K1_INLINE static void secp256k1_scalar_mul_shift_var(secp256k1_scalar_t *
     r->d[1] = shift < 448 ? (l[1 + shiftlimbs] >> shiftlow | (shift < 384 && shiftlow ? (l[2 + shiftlimbs] << shifthigh) : 0)) : 0;
     r->d[2] = shift < 384 ? (l[2 + shiftlimbs] >> shiftlow | (shift < 320 && shiftlow ? (l[3 + shiftlimbs] << shifthigh) : 0)) : 0;
     r->d[3] = shift < 320 ? (l[3 + shiftlimbs] >> shiftlow) : 0;
-    if ((l[(shift - 1) >> 6] >> ((shift - 1) & 0x3f)) & 1) {
-        secp256k1_scalar_add_bit(r, 0);
-    }
+    secp256k1_scalar_cadd_bit(r, 0, (l[(shift - 1) >> 6] >> ((shift - 1) & 0x3f)) & 1);
 }
 
-#endif
+static SECP256K1_INLINE void secp256k1_scalar_cmov(secp256k1_scalar *r, const secp256k1_scalar *a, int flag) {
+    uint64_t mask0, mask1;
+    VG_CHECK_VERIFY(r->d, sizeof(r->d));
+    mask0 = flag + ~((uint64_t)0);
+    mask1 = ~mask0;
+    r->d[0] = (r->d[0] & mask0) | (a->d[0] & mask1);
+    r->d[1] = (r->d[1] & mask0) | (a->d[1] & mask1);
+    r->d[2] = (r->d[2] & mask0) | (a->d[2] & mask1);
+    r->d[3] = (r->d[3] & mask0) | (a->d[3] & mask1);
+}
+
+#endif /* SECP256K1_SCALAR_REPR_IMPL_H */
This page took 0.047535 seconds and 4 git commands to generate.