我正在使用核心加密的 PowerPC 机器。我在使用内置插件将 AES 密钥扩展从大端移植到小端时遇到问题。大端有效,但小端无效。
下面的算法是IBM 博客文章中介绍的片段。我认为我将问题隔离到下面的第 2 行:
typedef __vector unsigned char uint8x16_p8; uint8x64_p8 r0 = {0}; r3 = vec_perm(r1, r1, r5); /* line 1 */ r6 = vec_sld(r0, r1, 12); /* line 2 */ r3 = vcipherlast(r3, r4); /* line 3 */ r1 = vec_xor(r1, r6); /* line 4 */ r6 = vec_sld(r0, r6, 12); /* line 5 */ r1 = vec_xor(r1, r6); /* line 6 */ r6 = vec_sld(r0, r6, 12); /* line 7 */ r1 = vec_xor(r1, r6); /* line 8 */ r4 = vec_add(r4, r4); /* line 9 */ // r1 is ready for next round r1 = vec_xor(r1, r3); /* line 10 */
进入函数后,big endian 和 little endian 都有以下参数:
(gdb) p r1 $1 = {0x2b, 0x7e, 0x15, 0x16, 0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6, 0xab, 0xf7, 0x15, 0x88, 0x9, 0xcf, 0x4f, 0x3c} (gdb) p r5 $2 = {0xd, 0xe, 0xf, 0xc, 0xd, 0xe, 0xf, 0xc, 0xd, 0xe, 0xf, 0xc, 0xd, 0xe, 0xf, 0xc}
但是,在执行第 2 行后,r6具有以下值:
r6
Little endian machine:
(gdb) p r6 $3 = {0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6, 0xab, 0xf7, 0x15, 0x88, 0x9, 0xcf, 0x4f, 0x3c, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0} (gdb) p $vs0 $3 = {uint128 = 0x8815f7aba6d2ae28000000003c4fcf09, v2_double = { 4.9992689728788323e-315, -1.0395462025288474e-269}, v4_float = { 0.0126836384, 0, -1.46188823e-15, -4.51291888e-34}, v4_int32 = { 0x3c4fcf09, 0x0, 0xa6d2ae28, 0x8815f7ab}, v8_int16 = {0xcf09, 0x3c4f, 0x0, 0x0, 0xae28, 0xa6d2, 0xf7ab, 0x8815}, v16_int8 = {0x9, 0xcf, 0x4f, 0x3c, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6, 0xab, 0xf7, 0x15, 0x88}}
Big endian machine:
(gdb) p r6 $4 = {0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x2b, 0x7e, 0x15, 0x16, 0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6, 0xab, 0xf7, 0x15, 0x88}
注意小端机器上的奇数旋转。
当我在第 2 行执行后在小端机器上反汇编时:
(gdb) disass $pc <skip multiple pages> 0x0000000010000dc8 <+168>: lxvd2x vs12,r31,r9 0x0000000010000dcc <+172>: xxswapd vs12,vs12 0x0000000010000dd0 <+176>: xxlor vs32,vs0,vs0 0x0000000010000dd4 <+180>: xxlor vs33,vs12,vs12 0x0000000010000dd8 <+184>: vsldoi v0,v0,v1,12 0x0000000010000ddc <+188>: xxlor vs0,vs32,vs32 0x0000000010000de0 <+192>: xxswapd vs0,vs0 0x0000000010000de4 <+196>: li r9,64 0x0000000010000de8 <+200>: stxvd2x vs0,r31,r9 => 0x0000000010000dec <+204>: li r9,48 0x0000000010000df0 <+208>: lxvd2x vs0,r31,r9 0x0000000010000df4 <+212>: xxswapd vs34,vs0 (gdb) p $v0 $5 = void (gdb) p $vs0 $4 = {uint128 = 0x8815f7aba6d2ae28000000003c4fcf09, v2_double = { 4.9992689728788323e-315, -1.0395462025288474e-269}, v4_float = { 0.0126836384, 0, -1.46188823e-15, -4.51291888e-34}, v4_int32 = { 0x3c4fcf09, 0x0, 0xa6d2ae28, 0x8815f7ab}, v8_int16 = {0xcf09, 0x3c4f, 0x0, 0x0, 0xae28, 0xa6d2, 0xf7ab, 0x8815}, v16_int8 = {0x9, 0xcf, 0x4f, 0x3c, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x28, 0xae, 0xd2, 0xa6, 0xab, 0xf7, 0x15, 0x88}}
我不知道为什么r6不是预期值。理想情况下,我会检查两台机器上的 vsx 寄存器。不幸的是,GDB 在两台机器上也存在问题,所以我不能做诸如反汇编和打印向量寄存器之类的事情。
vec_sld字节序敏感吗?还是有其他问题?
vec_sld
PowerPC/AltiVec 的小端有时会让人有点费解——如果你需要让你的代码同时使用大端和小端,那么定义一些可移植宏会有所帮助,例如vec_sld:
#ifdef __BIG_ENDIAN__ #define VEC_SLD(va, vb, shift) vec_sld(va, vb, shift) #else #define VEC_SLD(va, vb, shift) vec_sld(vb, va, 16 - (shift)) #endif
您可能会发现这对所有涉及水平/位置操作或缩小/扩大的内在函数很有帮助,例如vec_merge, vec_pack et al , vec_unpack, vec_perm, vec_mule/ vec_mulo, vec_splat, vec_lvsl/vec_lvsr等。
vec_merge
vec_pack
vec_unpack
vec_perm
vec_mule
vec_mulo
vec_splat
vec_lvsl
vec_lvsr