]> oss.titaniummirror.com Git - msp430-gcc.git/blobdiff - gmp/mpn/x86/k7/mmx/rshift.asm
Imported gcc-4.4.3
[msp430-gcc.git] / gmp / mpn / x86 / k7 / mmx / rshift.asm
diff --git a/gmp/mpn/x86/k7/mmx/rshift.asm b/gmp/mpn/x86/k7/mmx/rshift.asm
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3566ce8
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,469 @@
+dnl  AMD K7 mpn_rshift -- mpn right shift.
+
+dnl  Copyright 1999, 2000, 2001, 2002 Free Software Foundation, Inc.
+dnl
+dnl  This file is part of the GNU MP Library.
+dnl
+dnl  The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or
+dnl  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
+dnl  published by the Free Software Foundation; either version 3 of the
+dnl  License, or (at your option) any later version.
+dnl
+dnl  The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful,
+dnl  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+dnl  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+dnl  Lesser General Public License for more details.
+dnl
+dnl  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+dnl  along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.
+
+include(`../config.m4')
+
+
+C K7: 1.21 cycles/limb (at 16 limbs/loop).
+
+
+
+dnl  K7: UNROLL_COUNT cycles/limb
+dnl           4           1.51
+dnl           8           1.26
+dnl          16           1.21
+dnl          32           1.2
+dnl  Maximum possible with the current code is 64.
+
+deflit(UNROLL_COUNT, 16)
+
+
+C mp_limb_t mpn_rshift (mp_ptr dst, mp_srcptr src, mp_size_t size,
+C                       unsigned shift);
+C
+C Shift src,size right by shift many bits and store the result in dst,size.
+C Zeros are shifted in at the left.  The bits shifted out at the right are
+C the return value.
+C
+C This code uses 64-bit MMX operations, which makes it possible to handle
+C two limbs at a time, for a theoretical 1.0 cycles/limb.  Plain integer
+C code, on the other hand, suffers from shrd being a vector path decode and
+C running at 3 cycles back-to-back.
+C
+C Full speed depends on source and destination being aligned, and some hairy
+C setups and finish-ups are done to arrange this for the loop.
+
+ifdef(`PIC',`
+deflit(UNROLL_THRESHOLD, 10)
+',`
+deflit(UNROLL_THRESHOLD, 10)
+')
+
+defframe(PARAM_SHIFT,16)
+defframe(PARAM_SIZE, 12)
+defframe(PARAM_SRC,  8)
+defframe(PARAM_DST,  4)
+
+defframe(SAVE_EDI, -4)
+defframe(SAVE_ESI, -8)
+defframe(SAVE_EBX, -12)
+deflit(SAVE_SIZE, 12)
+
+       TEXT
+       ALIGN(32)
+
+PROLOGUE(mpn_rshift)
+deflit(`FRAME',0)
+
+       movl    PARAM_SIZE, %eax
+       movl    PARAM_SRC, %edx
+       subl    $SAVE_SIZE, %esp
+deflit(`FRAME',SAVE_SIZE)
+
+       movl    PARAM_SHIFT, %ecx
+       movl    %edi, SAVE_EDI
+
+       movl    PARAM_DST, %edi
+       decl    %eax
+       jnz     L(more_than_one_limb)
+
+       movl    (%edx), %edx            C src limb
+
+       shrdl(  %cl, %edx, %eax)        C eax was decremented to zero
+
+       shrl    %cl, %edx
+
+       movl    %edx, (%edi)            C dst limb
+       movl    SAVE_EDI, %edi
+       addl    $SAVE_SIZE, %esp
+
+       ret
+
+
+C -----------------------------------------------------------------------------
+L(more_than_one_limb):
+       C eax   size-1
+       C ebx
+       C ecx   shift
+       C edx   src
+       C esi
+       C edi   dst
+       C ebp
+
+       movd    PARAM_SHIFT, %mm6       C rshift
+       movd    (%edx), %mm5            C src low limb
+       cmp     $UNROLL_THRESHOLD-1, %eax
+
+       jae     L(unroll)
+       leal    (%edx,%eax,4), %edx     C &src[size-1]
+       leal    -4(%edi,%eax,4), %edi   C &dst[size-2]
+
+       movd    (%edx), %mm4            C src high limb
+       negl    %eax
+
+
+L(simple_top):
+       C eax   loop counter, limbs, negative
+       C ebx
+       C ecx   shift
+       C edx   carry
+       C edx   &src[size-1]
+       C edi   &dst[size-2]
+       C ebp
+       C
+       C mm0   scratch
+       C mm4   src high limb
+       C mm5   src low limb
+       C mm6   shift
+
+       movq    (%edx,%eax,4), %mm0
+       incl    %eax
+
+       psrlq   %mm6, %mm0
+
+       movd    %mm0, (%edi,%eax,4)
+       jnz     L(simple_top)
+
+
+       psllq   $32, %mm5
+       psrlq   %mm6, %mm4
+
+       psrlq   %mm6, %mm5
+       movd    %mm4, 4(%edi)           C dst high limb
+
+       movd    %mm5, %eax              C return value
+
+       movl    SAVE_EDI, %edi
+       addl    $SAVE_SIZE, %esp
+       emms
+
+       ret
+
+
+C -----------------------------------------------------------------------------
+       ALIGN(16)
+L(unroll):
+       C eax   size-1
+       C ebx
+       C ecx   shift
+       C edx   src
+       C esi
+       C edi   dst
+       C ebp
+       C
+       C mm5   src low limb
+       C mm6   rshift
+
+       testb   $4, %dl
+       movl    %esi, SAVE_ESI
+       movl    %ebx, SAVE_EBX
+
+       psllq   $32, %mm5
+       jz      L(start_src_aligned)
+
+
+       C src isn't aligned, process low limb separately (marked xxx) and
+       C step src and dst by one limb, making src aligned.
+       C
+       C source                  edx
+       C --+-------+-------+-------+
+       C           |          xxx  |
+       C --+-------+-------+-------+
+       C         4mod8   0mod8   4mod8
+       C
+       C         dest            edi
+       C         --+-------+-------+
+       C           |       |  xxx  |
+       C         --+-------+-------+
+
+       movq    (%edx), %mm0            C src low two limbs
+       addl    $4, %edx
+       movl    %eax, PARAM_SIZE        C size-1
+
+       addl    $4, %edi
+       decl    %eax                    C size-2 is new size-1
+
+       psrlq   %mm6, %mm0
+       movl    %edi, PARAM_DST         C new dst
+
+       movd    %mm0, -4(%edi)
+L(start_src_aligned):
+
+
+       movq    (%edx), %mm1            C src low two limbs
+       decl    %eax                    C size-2, two last limbs handled at end
+       testl   $4, %edi
+
+       psrlq   %mm6, %mm5
+       jz      L(start_dst_aligned)
+
+
+       C dst isn't aligned, add 4 to make it so, and pretend the shift is
+       C 32 bits extra.  Low limb of dst (marked xxx) handled here separately.
+       C
+       C          source          edx
+       C          --+-------+-------+
+       C            |      mm1      |
+       C          --+-------+-------+
+       C                  4mod8   0mod8
+       C
+       C  dest                    edi
+       C  --+-------+-------+-------+
+       C                    |  xxx  |
+       C  --+-------+-------+-------+
+       C          4mod8   0mod8   4mod8
+
+       movq    %mm1, %mm0
+       psrlq   %mm6, %mm1
+       addl    $32, %ecx               C shift+32
+
+       movd    %mm1, (%edi)
+       movq    %mm0, %mm1
+       addl    $4, %edi                C new dst
+
+       movd    %ecx, %mm6
+L(start_dst_aligned):
+
+
+       movq    %mm1, %mm2              C copy of src low two limbs
+       negl    %ecx
+       andl    $-2, %eax               C round size down to even
+
+       movl    %eax, %ebx
+       negl    %eax
+       addl    $64, %ecx
+
+       andl    $UNROLL_MASK, %eax
+       decl    %ebx
+
+       shll    %eax
+
+       movd    %ecx, %mm7              C lshift = 64-rshift
+
+ifdef(`PIC',`
+       call    L(pic_calc)
+L(here):
+',`
+       leal    L(entry) (%eax,%eax,4), %esi
+       negl    %eax
+')
+       shrl    $UNROLL_LOG2, %ebx      C loop counter
+
+       leal    ifelse(UNROLL_BYTES,256,128+) 8(%edx,%eax,2), %edx
+       leal    ifelse(UNROLL_BYTES,256,128) (%edi,%eax,2), %edi
+       movl    PARAM_SIZE, %eax        C for use at end
+
+       jmp     *%esi
+
+
+ifdef(`PIC',`
+L(pic_calc):
+       C See mpn/x86/README about old gas bugs
+       leal    (%eax,%eax,4), %esi
+       addl    $L(entry)-L(here), %esi
+       addl    (%esp), %esi
+       negl    %eax
+
+       ret_internal
+')
+
+
+C -----------------------------------------------------------------------------
+       ALIGN(64)
+L(top):
+       C eax   size, for use at end
+       C ebx   loop counter
+       C ecx   lshift
+       C edx   src
+       C esi   was computed jump
+       C edi   dst
+       C ebp
+       C
+       C mm0   scratch
+       C mm1   \ carry (alternating)
+       C mm2   /
+       C mm6   rshift
+       C mm7   lshift
+       C
+       C 10 code bytes/limb
+       C
+       C The two chunks differ in whether mm1 or mm2 hold the carry.
+       C The computed jump puts the initial carry in both mm1 and mm2.
+
+L(entry):
+deflit(CHUNK_COUNT, 4)
+forloop(i, 0, UNROLL_COUNT/CHUNK_COUNT-1, `
+       deflit(`disp0', eval(i*CHUNK_COUNT*4 ifelse(UNROLL_BYTES,256,-128)))
+       deflit(`disp1', eval(disp0 + 8))
+
+Zdisp( movq,   disp0,(%edx), %mm0)
+       psrlq   %mm6, %mm2
+
+       movq    %mm0, %mm1
+       psllq   %mm7, %mm0
+
+       por     %mm2, %mm0
+Zdisp( movq,   %mm0, disp0,(%edi))
+
+
+Zdisp( movq,   disp1,(%edx), %mm0)
+       psrlq   %mm6, %mm1
+
+       movq    %mm0, %mm2
+       psllq   %mm7, %mm0
+
+       por     %mm1, %mm0
+Zdisp( movq,   %mm0, disp1,(%edi))
+')
+
+       addl    $UNROLL_BYTES, %edx
+       addl    $UNROLL_BYTES, %edi
+       decl    %ebx
+
+       jns     L(top)
+
+
+deflit(`disp0', ifelse(UNROLL_BYTES,256,-128))
+deflit(`disp1', eval(disp0-0 + 8))
+
+       testb   $1, %al
+       psrlq   %mm6, %mm2      C wanted rshifted in all cases below
+       movl    SAVE_ESI, %esi
+
+       movd    %mm5, %eax              C return value
+
+       movl    SAVE_EBX, %ebx
+       jz      L(end_even)
+
+
+       C Size odd, destination was aligned.
+       C
+       C source
+       C       edx
+       C +-------+---------------+--
+       C |       |      mm2      |
+       C +-------+---------------+--
+       C
+       C dest                  edi
+       C +-------+---------------+---------------+--
+       C |       |               |    written    |
+       C +-------+---------------+---------------+--
+       C
+       C mm6 = shift
+       C mm7 = ecx = 64-shift
+
+
+       C Size odd, destination was unaligned.
+       C
+       C source
+       C       edx
+       C +-------+---------------+--
+       C |       |      mm2      |
+       C +-------+---------------+--
+       C
+       C dest          edi
+       C +---------------+---------------+--
+       C |               |    written    |
+       C +---------------+---------------+--
+       C
+       C mm6 = shift+32
+       C mm7 = ecx = 64-(shift+32)
+
+
+       C In both cases there's one extra limb of src to fetch and combine
+       C with mm2 to make a qword to store, and in the aligned case there's
+       C a further extra limb of dst to be formed.
+
+
+       movd    disp0(%edx), %mm0
+       movq    %mm0, %mm1
+
+       psllq   %mm7, %mm0
+       testb   $32, %cl
+
+       por     %mm2, %mm0
+       psrlq   %mm6, %mm1
+
+       movq    %mm0, disp0(%edi)
+       jz      L(finish_odd_unaligned)
+
+       movd    %mm1, disp1(%edi)
+L(finish_odd_unaligned):
+
+       movl    SAVE_EDI, %edi
+       addl    $SAVE_SIZE, %esp
+       emms
+
+       ret
+
+
+L(end_even):
+
+       C Size even, destination was aligned.
+       C
+       C source
+       C +---------------+--
+       C |      mm2      |
+       C +---------------+--
+       C
+       C dest          edi
+       C +---------------+---------------+--
+       C |               |      mm3      |
+       C +---------------+---------------+--
+       C
+       C mm6 = shift
+       C mm7 = ecx = 64-shift
+
+
+       C Size even, destination was unaligned.
+       C
+       C source
+       C +---------------+--
+       C |      mm2      |
+       C +---------------+--
+       C
+       C dest  edi
+       C +-------+---------------+--
+       C |       |      mm3      |
+       C +-------+---------------+--
+       C
+       C mm6 = shift+32
+       C mm7 = 64-(shift+32)
+
+
+       C The movd for the unaligned case is the same data as the movq for
+       C the aligned case, it's just a choice between whether one or two
+       C limbs should be written.
+
+
+       testb   $32, %cl
+       movd    %mm2, disp0(%edi)
+
+       jz      L(end_even_unaligned)
+
+       movq    %mm2, disp0(%edi)
+L(end_even_unaligned):
+
+       movl    SAVE_EDI, %edi
+       addl    $SAVE_SIZE, %esp
+       emms
+
+       ret
+
+EPILOGUE()