]> oss.titaniummirror.com Git - msp430-gcc.git/blobdiff - gmp/mpn/x86/pentium4/sse2/dive_1.asm
Imported gcc-4.4.3
[msp430-gcc.git] / gmp / mpn / x86 / pentium4 / sse2 / dive_1.asm
diff --git a/gmp/mpn/x86/pentium4/sse2/dive_1.asm b/gmp/mpn/x86/pentium4/sse2/dive_1.asm
new file mode 100644 (file)
index 0000000..c50ef7d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,204 @@
+dnl  Intel Pentium-4 mpn_divexact_1 -- mpn by limb exact division.
+
+dnl  Copyright 2001, 2002, 2007 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 P4: 19.0 cycles/limb
+
+
+C void mpn_divexact_1 (mp_ptr dst, mp_srcptr src, mp_size_t size,
+C                      mp_limb_t divisor);
+C
+C Pairs of movd's are used to avoid unaligned loads.  Despite the loads not
+C being on the dependent chain and there being plenty of cycles available,
+C using an unaligned movq on every second iteration measured about 23 c/l.
+C
+C Using divl for size==1 seems a touch quicker than mul-by-inverse.  The mul
+C will be about 9+2*4+2*2+10*4+19+12 = 92 cycles latency, though some of
+C that might be hidden by out-of-order execution, whereas divl is around 60.
+C At size==2 an extra 19 for the mul versus 60 for the divl will see the mul
+C faster.
+
+defframe(PARAM_DIVISOR,16)
+defframe(PARAM_SIZE,   12)
+defframe(PARAM_SRC,    8)
+defframe(PARAM_DST,    4)
+
+       TEXT
+
+       ALIGN(16)
+PROLOGUE(mpn_divexact_1)
+deflit(`FRAME',0)
+
+       movl    PARAM_SIZE, %edx
+
+       movl    PARAM_SRC, %eax
+
+       movl    PARAM_DIVISOR, %ecx
+       subl    $1, %edx
+       jnz     L(two_or_more)
+
+       movl    (%eax), %eax
+       xorl    %edx, %edx
+
+       divl    %ecx
+       movl    PARAM_DST, %ecx
+
+       movl    %eax, (%ecx)
+       ret
+
+
+L(two_or_more):
+       C eax   src
+       C ebx
+       C ecx   divisor
+       C edx   size-1
+
+       movl    %ecx, %eax
+       bsfl    %ecx, %ecx              C trailing twos
+
+       shrl    %cl, %eax               C d = divisor without twos
+       movd    %eax, %mm6
+       movd    %ecx, %mm7              C shift
+
+       shrl    %eax                    C d/2
+
+       andl    $127, %eax              C d/2, 7 bits
+
+ifdef(`PIC',`
+       LEA(    binvert_limb_table, %ecx)
+       movzbl  (%eax,%ecx), %eax               C inv 8 bits
+',`
+       movzbl  binvert_limb_table(%eax), %eax  C inv 8 bits
+')
+
+       C
+
+       movd    %eax, %mm5              C inv
+
+       movd    %eax, %mm0              C inv
+
+       pmuludq %mm5, %mm5              C inv*inv
+
+       C
+
+       pmuludq %mm6, %mm5              C inv*inv*d
+       paddd   %mm0, %mm0              C 2*inv
+
+       C
+
+       psubd   %mm5, %mm0              C inv = 2*inv - inv*inv*d
+       pxor    %mm5, %mm5
+
+       paddd   %mm0, %mm5
+       pmuludq %mm0, %mm0              C inv*inv
+
+       pcmpeqd %mm4, %mm4
+       psrlq   $32, %mm4               C 0x00000000FFFFFFFF
+
+       C
+
+       pmuludq %mm6, %mm0              C inv*inv*d
+       paddd   %mm5, %mm5              C 2*inv
+
+       movl    PARAM_SRC, %eax
+       movl    PARAM_DST, %ecx
+       pxor    %mm1, %mm1              C initial carry limb
+
+       C
+
+       psubd   %mm0, %mm5              C inv = 2*inv - inv*inv*d
+
+       ASSERT(e,`      C expect d*inv == 1 mod 2^BITS_PER_MP_LIMB
+       pushl   %eax    FRAME_pushl()
+       movq    %mm6, %mm0
+       pmuludq %mm5, %mm0
+       movd    %mm0, %eax
+       cmpl    $1, %eax
+       popl    %eax    FRAME_popl()')
+
+       pxor    %mm0, %mm0              C initial carry bit
+
+
+C The dependent chain here is as follows.
+C
+C                                      latency
+C      psubq    s = (src-cbit) - climb    2
+C      pmuludq  q = s*inverse             8
+C      pmuludq  prod = q*divisor          8
+C      psrlq    climb = high(prod)        2
+C                                        --
+C                                        20
+C
+C Yet the loop measures 19.0 c/l, so obviously there's something gained
+C there over a straight reading of the chip documentation.
+
+L(top):
+       C eax   src, incrementing
+       C ebx
+       C ecx   dst, incrementing
+       C edx   counter, size-1 iterations
+       C
+       C mm0   carry bit
+       C mm1   carry limb
+       C mm4   0x00000000FFFFFFFF
+       C mm5   inverse
+       C mm6   divisor
+       C mm7   shift
+
+       movd    (%eax), %mm2
+       movd    4(%eax), %mm3
+       addl    $4, %eax
+       punpckldq %mm3, %mm2
+
+       psrlq   %mm7, %mm2
+       pand    %mm4, %mm2              C src
+       psubq   %mm0, %mm2              C src - cbit
+
+       psubq   %mm1, %mm2              C src - cbit - climb
+       movq    %mm2, %mm0
+       psrlq   $63, %mm0               C new cbit
+
+       pmuludq %mm5, %mm2              C s*inverse
+       movd    %mm2, (%ecx)            C q
+       addl    $4, %ecx
+
+       movq    %mm6, %mm1
+       pmuludq %mm2, %mm1              C q*divisor
+       psrlq   $32, %mm1               C new climb
+
+       subl    $1, %edx
+       jnz     L(top)
+
+
+L(done):
+       movd    (%eax), %mm2
+       psrlq   %mm7, %mm2              C src
+       psubq   %mm0, %mm2              C src - cbit
+
+       psubq   %mm1, %mm2              C src - cbit - climb
+
+       pmuludq %mm5, %mm2              C s*inverse
+       movd    %mm2, (%ecx)            C q
+
+       emms
+       ret
+
+EPILOGUE()