drivers/net/dpaa2/base/dpaa2_tlu_hash.c

   1 /* SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   2  * Copyright 2021 NXP
   3  */
   4 #include <stdio.h>
   5 #include <inttypes.h>
   6 #include <unistd.h>
   7 #include <rte_pmd_dpaa2.h>
   8
   9 static unsigned int sbox(unsigned int x)
  10 {
  11         unsigned int a, b, c, d;
  12         unsigned int oa, ob, oc, od;
  13
  14         a = x & 0x1;
  15         b = (x >> 1) & 0x1;
  16         c = (x >> 2) & 0x1;
  17         d = (x >> 3) & 0x1;
  18
  19         oa = ((a & ~b & ~c & d) | (~a & b) | (~a & ~c & ~d) | (b & c)) & 0x1;
  20         ob = ((a & ~b & d) | (~a & c & ~d) | (b & ~c)) & 0x1;
  21         oc = ((a & ~b & c) | (a & ~b & ~d) | (~a & b & ~d) | (~a & c & ~d) |
  22              (b & c & d)) & 0x1;
  23         od = ((a & ~b & c) | (~a & b & ~c) | (a & b & ~d) | (~a & c & d)) & 0x1;
  24
  25         return ((od << 3) | (oc << 2) | (ob << 1) | oa);
  26 }
  27
  28 static unsigned int sbox_tbl[16];
  29
  30 static int pbox_tbl[16] = {5, 9, 0, 13,
  31                         7, 2, 11, 14,
  32                         1, 4, 12, 8,
  33                         3, 15, 6, 10 };
  34
  35 static unsigned int mix_tbl[8][16];
  36
  37 static unsigned int stage(unsigned int input)
  38 {
  39         int sbox_out = 0;
  40         int pbox_out = 0;
  41         int i;
  42
  43         /* mix */
  44         input ^= input >> 16; /* xor lower */
  45         input ^= input << 16; /* move original lower to upper */
  46
  47         for (i = 0; i < 32; i += 4) /* sbox stage */
  48                 sbox_out |= (sbox_tbl[(input >> i) & 0xf]) << i;
  49
  50         /* permutation */
  51         for (i = 0; i < 16; i++)
  52                 pbox_out |= ((sbox_out >> i) & 0x10001) << pbox_tbl[i];
  53
  54         return pbox_out;
  55 }
  56
  57 static unsigned int fast_stage(unsigned int input)
  58 {
  59         int pbox_out = 0;
  60         int i;
  61
  62         /* mix */
  63         input ^= input >> 16; /* xor lower */
  64         input ^= input << 16; /* move original lower to upper */
  65
  66         for (i = 0; i < 32; i += 4) /* sbox stage */
  67                 pbox_out |= mix_tbl[i >> 2][(input >> i) & 0xf];
  68
  69         return pbox_out;
  70 }
  71
  72 static unsigned int fast_hash32(unsigned int x)
  73 {
  74         int i;
  75
  76         for (i = 0; i < 4; i++)
  77                 x = fast_stage(x);
  78         return x;
  79 }
  80
  81 static unsigned int
  82 byte_crc32(unsigned char data /* new byte for the crc calculation */,
  83            unsigned old_crc /* crc result of the last iteration */)
  84 {
  85         int i;
  86         unsigned int crc, polynom = 0xedb88320;
  87         /* the polynomial is built on the reversed version of
  88          * the CRC polynomial with out the x64 element.
  89          */
  90
  91         crc = old_crc;
  92         for (i = 0; i < 8; i++, data >>= 1)
  93                 crc = (crc >> 1) ^ (((crc ^ data) & 0x1) ? polynom : 0);
  94                 /* xor with polynomial is lsb of crc^data is 1 */
  95
  96         return crc;
  97 }
  98
  99 static unsigned int crc32_table[256];
 100
 101 static void init_crc32_table(void)
 102 {
 103         int i;
 104
 105         for (i = 0; i < 256; i++)
 106                 crc32_table[i] = byte_crc32((unsigned char)i, 0LL);
 107 }
 108
 109 static unsigned int
 110 crc32_string(unsigned char *data,
 111              int size, unsigned int old_crc)
 112 {
 113         unsigned int crc;
 114         int i;
 115
 116         crc = old_crc;
 117         for (i = 0; i < size; i++)
 118                 crc = (crc >> 8) ^ crc32_table[(crc ^ data[i]) & 0xff];
 119
 120         return crc;
 121 }
 122
 123 static void hash_init(void)
 124 {
 125         init_crc32_table();
 126         int i, j;
 127
 128         for (i = 0; i < 16; i++)
 129                 sbox_tbl[i] = sbox(i);
 130
 131         for (i = 0; i < 32; i += 4)
 132                 for (j = 0; j < 16; j++) {
 133                         /* (a,b)
 134                          * (b,a^b)=(X,Y)
 135                          * (X^Y,X)
 136                          */
 137                         unsigned int input = (0x88888888 ^ (8 << i)) | (j << i);
 138
 139                         input ^= input << 16; /* (X^Y,Y) */
 140                         input ^= input >> 16; /* (X^Y,X) */
 141                         mix_tbl[i >> 2][j] = stage(input);
 142                 }
 143 }
 144
 145 uint32_t rte_pmd_dpaa2_get_tlu_hash(uint8_t *data, int size)
 146 {
 147         static int init;
 148
 149         if (~init)
 150                 hash_init();
 151         init = 1;
 152         return fast_hash32(crc32_string(data, size, 0x0));
 153 }