Linux 2.6.31.6
[linux/fpc-iii.git] / arch / mips / lib / memcpy-inatomic.S
blob68853a038d3fecf055daa4707af37c5462aa8cbe
1 /*
2  * This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
3  * License.  See the file "COPYING" in the main directory of this archive
4  * for more details.
5  *
6  * Unified implementation of memcpy, memmove and the __copy_user backend.
7  *
8  * Copyright (C) 1998, 99, 2000, 01, 2002 Ralf Baechle (ralf@gnu.org)
9  * Copyright (C) 1999, 2000, 01, 2002 Silicon Graphics, Inc.
10  * Copyright (C) 2002 Broadcom, Inc.
11  *   memcpy/copy_user author: Mark Vandevoorde
12  * Copyright (C) 2007  Maciej W. Rozycki
13  *
14  * Mnemonic names for arguments to memcpy/__copy_user
15  */
18  * Hack to resolve longstanding prefetch issue
19  *
20  * Prefetching may be fatal on some systems if we're prefetching beyond the
21  * end of memory on some systems.  It's also a seriously bad idea on non
22  * dma-coherent systems.
23  */
24 #ifdef CONFIG_DMA_NONCOHERENT
25 #undef CONFIG_CPU_HAS_PREFETCH
26 #endif
27 #ifdef CONFIG_MIPS_MALTA
28 #undef CONFIG_CPU_HAS_PREFETCH
29 #endif
31 #include <asm/asm.h>
32 #include <asm/asm-offsets.h>
33 #include <asm/regdef.h>
35 #define dst a0
36 #define src a1
37 #define len a2
40  * Spec
41  *
42  * memcpy copies len bytes from src to dst and sets v0 to dst.
43  * It assumes that
44  *   - src and dst don't overlap
45  *   - src is readable
46  *   - dst is writable
47  * memcpy uses the standard calling convention
48  *
49  * __copy_user copies up to len bytes from src to dst and sets a2 (len) to
50  * the number of uncopied bytes due to an exception caused by a read or write.
51  * __copy_user assumes that src and dst don't overlap, and that the call is
52  * implementing one of the following:
53  *   copy_to_user
54  *     - src is readable  (no exceptions when reading src)
55  *   copy_from_user
56  *     - dst is writable  (no exceptions when writing dst)
57  * __copy_user uses a non-standard calling convention; see
58  * include/asm-mips/uaccess.h
59  *
60  * When an exception happens on a load, the handler must
61  # ensure that all of the destination buffer is overwritten to prevent
62  * leaking information to user mode programs.
63  */
66  * Implementation
67  */
70  * The exception handler for loads requires that:
71  *  1- AT contain the address of the byte just past the end of the source
72  *     of the copy,
73  *  2- src_entry <= src < AT, and
74  *  3- (dst - src) == (dst_entry - src_entry),
75  * The _entry suffix denotes values when __copy_user was called.
76  *
77  * (1) is set up up by uaccess.h and maintained by not writing AT in copy_user
78  * (2) is met by incrementing src by the number of bytes copied
79  * (3) is met by not doing loads between a pair of increments of dst and src
80  *
81  * The exception handlers for stores adjust len (if necessary) and return.
82  * These handlers do not need to overwrite any data.
83  *
84  * For __rmemcpy and memmove an exception is always a kernel bug, therefore
85  * they're not protected.
86  */
88 #define EXC(inst_reg,addr,handler)              \
89 9:      inst_reg, addr;                         \
90         .section __ex_table,"a";                \
91         PTR     9b, handler;                    \
92         .previous
95  * Only on the 64-bit kernel we can made use of 64-bit registers.
96  */
97 #ifdef CONFIG_64BIT
98 #define USE_DOUBLE
99 #endif
101 #ifdef USE_DOUBLE
103 #define LOAD   ld
104 #define LOADL  ldl
105 #define LOADR  ldr
106 #define STOREL sdl
107 #define STORER sdr
108 #define STORE  sd
109 #define ADD    daddu
110 #define SUB    dsubu
111 #define SRL    dsrl
112 #define SRA    dsra
113 #define SLL    dsll
114 #define SLLV   dsllv
115 #define SRLV   dsrlv
116 #define NBYTES 8
117 #define LOG_NBYTES 3
120  * As we are sharing code base with the mips32 tree (which use the o32 ABI
121  * register definitions). We need to redefine the register definitions from
122  * the n64 ABI register naming to the o32 ABI register naming.
123  */
124 #undef t0
125 #undef t1
126 #undef t2
127 #undef t3
128 #define t0      $8
129 #define t1      $9
130 #define t2      $10
131 #define t3      $11
132 #define t4      $12
133 #define t5      $13
134 #define t6      $14
135 #define t7      $15
137 #else
139 #define LOAD   lw
140 #define LOADL  lwl
141 #define LOADR  lwr
142 #define STOREL swl
143 #define STORER swr
144 #define STORE  sw
145 #define ADD    addu
146 #define SUB    subu
147 #define SRL    srl
148 #define SLL    sll
149 #define SRA    sra
150 #define SLLV   sllv
151 #define SRLV   srlv
152 #define NBYTES 4
153 #define LOG_NBYTES 2
155 #endif /* USE_DOUBLE */
157 #ifdef CONFIG_CPU_LITTLE_ENDIAN
158 #define LDFIRST LOADR
159 #define LDREST  LOADL
160 #define STFIRST STORER
161 #define STREST  STOREL
162 #define SHIFT_DISCARD SLLV
163 #else
164 #define LDFIRST LOADL
165 #define LDREST  LOADR
166 #define STFIRST STOREL
167 #define STREST  STORER
168 #define SHIFT_DISCARD SRLV
169 #endif
171 #define FIRST(unit) ((unit)*NBYTES)
172 #define REST(unit)  (FIRST(unit)+NBYTES-1)
173 #define UNIT(unit)  FIRST(unit)
175 #define ADDRMASK (NBYTES-1)
177         .text
178         .set    noreorder
179 #ifndef CONFIG_CPU_DADDI_WORKAROUNDS
180         .set    noat
181 #else
182         .set    at=v1
183 #endif
186  * A combined memcpy/__copy_user
187  * __copy_user sets len to 0 for success; else to an upper bound of
188  * the number of uncopied bytes.
189  * memcpy sets v0 to dst.
190  */
191         .align  5
192 LEAF(__copy_user_inatomic)
193         /*
194          * Note: dst & src may be unaligned, len may be 0
195          * Temps
196          */
197 #define rem t8
199         /*
200          * The "issue break"s below are very approximate.
201          * Issue delays for dcache fills will perturb the schedule, as will
202          * load queue full replay traps, etc.
203          *
204          * If len < NBYTES use byte operations.
205          */
206         PREF(   0, 0(src) )
207         PREF(   1, 0(dst) )
208         sltu    t2, len, NBYTES
209         and     t1, dst, ADDRMASK
210         PREF(   0, 1*32(src) )
211         PREF(   1, 1*32(dst) )
212         bnez    t2, .Lcopy_bytes_checklen
213          and    t0, src, ADDRMASK
214         PREF(   0, 2*32(src) )
215         PREF(   1, 2*32(dst) )
216         bnez    t1, .Ldst_unaligned
217          nop
218         bnez    t0, .Lsrc_unaligned_dst_aligned
219         /*
220          * use delay slot for fall-through
221          * src and dst are aligned; need to compute rem
222          */
223 .Lboth_aligned:
224          SRL    t0, len, LOG_NBYTES+3           # +3 for 8 units/iter
225         beqz    t0, .Lcleanup_both_aligned      # len < 8*NBYTES
226          and    rem, len, (8*NBYTES-1)          # rem = len % (8*NBYTES)
227         PREF(   0, 3*32(src) )
228         PREF(   1, 3*32(dst) )
229         .align  4
231 EXC(    LOAD    t0, UNIT(0)(src),       .Ll_exc)
232 EXC(    LOAD    t1, UNIT(1)(src),       .Ll_exc_copy)
233 EXC(    LOAD    t2, UNIT(2)(src),       .Ll_exc_copy)
234 EXC(    LOAD    t3, UNIT(3)(src),       .Ll_exc_copy)
235         SUB     len, len, 8*NBYTES
236 EXC(    LOAD    t4, UNIT(4)(src),       .Ll_exc_copy)
237 EXC(    LOAD    t7, UNIT(5)(src),       .Ll_exc_copy)
238         STORE   t0, UNIT(0)(dst)
239         STORE   t1, UNIT(1)(dst)
240 EXC(    LOAD    t0, UNIT(6)(src),       .Ll_exc_copy)
241 EXC(    LOAD    t1, UNIT(7)(src),       .Ll_exc_copy)
242         ADD     src, src, 8*NBYTES
243         ADD     dst, dst, 8*NBYTES
244         STORE   t2, UNIT(-6)(dst)
245         STORE   t3, UNIT(-5)(dst)
246         STORE   t4, UNIT(-4)(dst)
247         STORE   t7, UNIT(-3)(dst)
248         STORE   t0, UNIT(-2)(dst)
249         STORE   t1, UNIT(-1)(dst)
250         PREF(   0, 8*32(src) )
251         PREF(   1, 8*32(dst) )
252         bne     len, rem, 1b
253          nop
255         /*
256          * len == rem == the number of bytes left to copy < 8*NBYTES
257          */
258 .Lcleanup_both_aligned:
259         beqz    len, .Ldone
260          sltu   t0, len, 4*NBYTES
261         bnez    t0, .Lless_than_4units
262          and    rem, len, (NBYTES-1)    # rem = len % NBYTES
263         /*
264          * len >= 4*NBYTES
265          */
266 EXC(    LOAD    t0, UNIT(0)(src),       .Ll_exc)
267 EXC(    LOAD    t1, UNIT(1)(src),       .Ll_exc_copy)
268 EXC(    LOAD    t2, UNIT(2)(src),       .Ll_exc_copy)
269 EXC(    LOAD    t3, UNIT(3)(src),       .Ll_exc_copy)
270         SUB     len, len, 4*NBYTES
271         ADD     src, src, 4*NBYTES
272         STORE   t0, UNIT(0)(dst)
273         STORE   t1, UNIT(1)(dst)
274         STORE   t2, UNIT(2)(dst)
275         STORE   t3, UNIT(3)(dst)
276         .set    reorder                         /* DADDI_WAR */
277         ADD     dst, dst, 4*NBYTES
278         beqz    len, .Ldone
279         .set    noreorder
280 .Lless_than_4units:
281         /*
282          * rem = len % NBYTES
283          */
284         beq     rem, len, .Lcopy_bytes
285          nop
287 EXC(    LOAD    t0, 0(src),             .Ll_exc)
288         ADD     src, src, NBYTES
289         SUB     len, len, NBYTES
290         STORE   t0, 0(dst)
291         .set    reorder                         /* DADDI_WAR */
292         ADD     dst, dst, NBYTES
293         bne     rem, len, 1b
294         .set    noreorder
296         /*
297          * src and dst are aligned, need to copy rem bytes (rem < NBYTES)
298          * A loop would do only a byte at a time with possible branch
299          * mispredicts.  Can't do an explicit LOAD dst,mask,or,STORE
300          * because can't assume read-access to dst.  Instead, use
301          * STREST dst, which doesn't require read access to dst.
302          *
303          * This code should perform better than a simple loop on modern,
304          * wide-issue mips processors because the code has fewer branches and
305          * more instruction-level parallelism.
306          */
307 #define bits t2
308         beqz    len, .Ldone
309          ADD    t1, dst, len    # t1 is just past last byte of dst
310         li      bits, 8*NBYTES
311         SLL     rem, len, 3     # rem = number of bits to keep
312 EXC(    LOAD    t0, 0(src),             .Ll_exc)
313         SUB     bits, bits, rem # bits = number of bits to discard
314         SHIFT_DISCARD t0, t0, bits
315         STREST  t0, -1(t1)
316         jr      ra
317          move   len, zero
318 .Ldst_unaligned:
319         /*
320          * dst is unaligned
321          * t0 = src & ADDRMASK
322          * t1 = dst & ADDRMASK; T1 > 0
323          * len >= NBYTES
324          *
325          * Copy enough bytes to align dst
326          * Set match = (src and dst have same alignment)
327          */
328 #define match rem
329 EXC(    LDFIRST t3, FIRST(0)(src),      .Ll_exc)
330         ADD     t2, zero, NBYTES
331 EXC(    LDREST  t3, REST(0)(src),       .Ll_exc_copy)
332         SUB     t2, t2, t1      # t2 = number of bytes copied
333         xor     match, t0, t1
334         STFIRST t3, FIRST(0)(dst)
335         beq     len, t2, .Ldone
336          SUB    len, len, t2
337         ADD     dst, dst, t2
338         beqz    match, .Lboth_aligned
339          ADD    src, src, t2
341 .Lsrc_unaligned_dst_aligned:
342         SRL     t0, len, LOG_NBYTES+2    # +2 for 4 units/iter
343         PREF(   0, 3*32(src) )
344         beqz    t0, .Lcleanup_src_unaligned
345          and    rem, len, (4*NBYTES-1)   # rem = len % 4*NBYTES
346         PREF(   1, 3*32(dst) )
349  * Avoid consecutive LD*'s to the same register since some mips
350  * implementations can't issue them in the same cycle.
351  * It's OK to load FIRST(N+1) before REST(N) because the two addresses
352  * are to the same unit (unless src is aligned, but it's not).
353  */
354 EXC(    LDFIRST t0, FIRST(0)(src),      .Ll_exc)
355 EXC(    LDFIRST t1, FIRST(1)(src),      .Ll_exc_copy)
356         SUB     len, len, 4*NBYTES
357 EXC(    LDREST  t0, REST(0)(src),       .Ll_exc_copy)
358 EXC(    LDREST  t1, REST(1)(src),       .Ll_exc_copy)
359 EXC(    LDFIRST t2, FIRST(2)(src),      .Ll_exc_copy)
360 EXC(    LDFIRST t3, FIRST(3)(src),      .Ll_exc_copy)
361 EXC(    LDREST  t2, REST(2)(src),       .Ll_exc_copy)
362 EXC(    LDREST  t3, REST(3)(src),       .Ll_exc_copy)
363         PREF(   0, 9*32(src) )          # 0 is PREF_LOAD  (not streamed)
364         ADD     src, src, 4*NBYTES
365 #ifdef CONFIG_CPU_SB1
366         nop                             # improves slotting
367 #endif
368         STORE   t0, UNIT(0)(dst)
369         STORE   t1, UNIT(1)(dst)
370         STORE   t2, UNIT(2)(dst)
371         STORE   t3, UNIT(3)(dst)
372         PREF(   1, 9*32(dst) )          # 1 is PREF_STORE (not streamed)
373         .set    reorder                         /* DADDI_WAR */
374         ADD     dst, dst, 4*NBYTES
375         bne     len, rem, 1b
376         .set    noreorder
378 .Lcleanup_src_unaligned:
379         beqz    len, .Ldone
380          and    rem, len, NBYTES-1  # rem = len % NBYTES
381         beq     rem, len, .Lcopy_bytes
382          nop
384 EXC(    LDFIRST t0, FIRST(0)(src),      .Ll_exc)
385 EXC(    LDREST  t0, REST(0)(src),       .Ll_exc_copy)
386         ADD     src, src, NBYTES
387         SUB     len, len, NBYTES
388         STORE   t0, 0(dst)
389         .set    reorder                         /* DADDI_WAR */
390         ADD     dst, dst, NBYTES
391         bne     len, rem, 1b
392         .set    noreorder
394 .Lcopy_bytes_checklen:
395         beqz    len, .Ldone
396          nop
397 .Lcopy_bytes:
398         /* 0 < len < NBYTES  */
399 #define COPY_BYTE(N)                    \
400 EXC(    lb      t0, N(src), .Ll_exc);   \
401         SUB     len, len, 1;            \
402         beqz    len, .Ldone;            \
403          sb     t0, N(dst)
405         COPY_BYTE(0)
406         COPY_BYTE(1)
407 #ifdef USE_DOUBLE
408         COPY_BYTE(2)
409         COPY_BYTE(3)
410         COPY_BYTE(4)
411         COPY_BYTE(5)
412 #endif
413 EXC(    lb      t0, NBYTES-2(src), .Ll_exc)
414         SUB     len, len, 1
415         jr      ra
416          sb     t0, NBYTES-2(dst)
417 .Ldone:
418         jr      ra
419          nop
420         END(__copy_user_inatomic)
422 .Ll_exc_copy:
423         /*
424          * Copy bytes from src until faulting load address (or until a
425          * lb faults)
426          *
427          * When reached by a faulting LDFIRST/LDREST, THREAD_BUADDR($28)
428          * may be more than a byte beyond the last address.
429          * Hence, the lb below may get an exception.
430          *
431          * Assumes src < THREAD_BUADDR($28)
432          */
433         LOAD    t0, TI_TASK($28)
434          nop
435         LOAD    t0, THREAD_BUADDR(t0)
437 EXC(    lb      t1, 0(src),     .Ll_exc)
438         ADD     src, src, 1
439         sb      t1, 0(dst)      # can't fault -- we're copy_from_user
440         .set    reorder                         /* DADDI_WAR */
441         ADD     dst, dst, 1
442         bne     src, t0, 1b
443         .set    noreorder
444 .Ll_exc:
445         LOAD    t0, TI_TASK($28)
446          nop
447         LOAD    t0, THREAD_BUADDR(t0)   # t0 is just past last good address
448          nop
449         SUB     len, AT, t0             # len number of uncopied bytes
450         jr      ra
451          nop