WIP FPC-III support
[linux/fpc-iii.git] / arch / ia64 / lib / clear_user.S
bloba28f39d349ebeabb784962f18f3df8df0ae220ff
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * This routine clears to zero a linear memory buffer in user space.
4  *
5  * Inputs:
6  *      in0:    address of buffer
7  *      in1:    length of buffer in bytes
8  * Outputs:
9  *      r8:     number of bytes that didn't get cleared due to a fault
10  *
11  * Copyright (C) 1998, 1999, 2001 Hewlett-Packard Co
12  *      Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
13  */
15 #include <asm/asmmacro.h>
16 #include <asm/export.h>
19 // arguments
21 #define buf             r32
22 #define len             r33
25 // local registers
27 #define cnt             r16
28 #define buf2            r17
29 #define saved_lc        r18
30 #define saved_pfs       r19
31 #define tmp             r20
32 #define len2            r21
33 #define len3            r22
36 // Theory of operations:
37 //      - we check whether or not the buffer is small, i.e., less than 17
38 //        in which case we do the byte by byte loop.
40 //      - Otherwise we go progressively from 1 byte store to 8byte store in
41 //        the head part, the body is a 16byte store loop and we finish we the
42 //        tail for the last 15 bytes.
43 //        The good point about this breakdown is that the long buffer handling
44 //        contains only 2 branches.
46 //      The reason for not using shifting & masking for both the head and the
47 //      tail is to stay semantically correct. This routine is not supposed
48 //      to write bytes outside of the buffer. While most of the time this would
49 //      be ok, we can't tolerate a mistake. A classical example is the case
50 //      of multithreaded code were to the extra bytes touched is actually owned
51 //      by another thread which runs concurrently to ours. Another, less likely,
52 //      example is with device drivers where reading an I/O mapped location may
53 //      have side effects (same thing for writing).
56 GLOBAL_ENTRY(__do_clear_user)
57         .prologue
58         .save ar.pfs, saved_pfs
59         alloc   saved_pfs=ar.pfs,2,0,0,0
60         cmp.eq p6,p0=r0,len             // check for zero length
61         .save ar.lc, saved_lc
62         mov saved_lc=ar.lc              // preserve ar.lc (slow)
63         .body
64         ;;                              // avoid WAW on CFM
65         adds tmp=-1,len                 // br.ctop is repeat/until
66         mov ret0=len                    // return value is length at this point
67 (p6)    br.ret.spnt.many rp
68         ;;
69         cmp.lt p6,p0=16,len             // if len > 16 then long memset
70         mov ar.lc=tmp                   // initialize lc for small count
71 (p6)    br.cond.dptk .long_do_clear
72         ;;                              // WAR on ar.lc
73         //
74         // worst case 16 iterations, avg 8 iterations
75         //
76         // We could have played with the predicates to use the extra
77         // M slot for 2 stores/iteration but the cost the initialization
78         // the various counters compared to how long the loop is supposed
79         // to last on average does not make this solution viable.
80         //
82         EX( .Lexit1, st1 [buf]=r0,1 )
83         adds len=-1,len                 // countdown length using len
84         br.cloop.dptk 1b
85         ;;                              // avoid RAW on ar.lc
86         //
87         // .Lexit4: comes from byte by byte loop
88         //          len contains bytes left
89 .Lexit1:
90         mov ret0=len                    // faster than using ar.lc
91         mov ar.lc=saved_lc
92         br.ret.sptk.many rp             // end of short clear_user
95         //
96         // At this point we know we have more than 16 bytes to copy
97         // so we focus on alignment (no branches required)
98         //
99         // The use of len/len2 for countdown of the number of bytes left
100         // instead of ret0 is due to the fact that the exception code
101         // changes the values of r8.
102         //
103 .long_do_clear:
104         tbit.nz p6,p0=buf,0             // odd alignment (for long_do_clear)
105         ;;
106         EX( .Lexit3, (p6) st1 [buf]=r0,1 )      // 1-byte aligned
107 (p6)    adds len=-1,len;;               // sync because buf is modified
108         tbit.nz p6,p0=buf,1
109         ;;
110         EX( .Lexit3, (p6) st2 [buf]=r0,2 )      // 2-byte aligned
111 (p6)    adds len=-2,len;;
112         tbit.nz p6,p0=buf,2
113         ;;
114         EX( .Lexit3, (p6) st4 [buf]=r0,4 )      // 4-byte aligned
115 (p6)    adds len=-4,len;;
116         tbit.nz p6,p0=buf,3
117         ;;
118         EX( .Lexit3, (p6) st8 [buf]=r0,8 )      // 8-byte aligned
119 (p6)    adds len=-8,len;;
120         shr.u cnt=len,4         // number of 128-bit (2x64bit) words
121         ;;
122         cmp.eq p6,p0=r0,cnt
123         adds tmp=-1,cnt
124 (p6)    br.cond.dpnt .dotail            // we have less than 16 bytes left
125         ;;
126         adds buf2=8,buf                 // setup second base pointer
127         mov ar.lc=tmp
128         ;;
130         //
131         // 16bytes/iteration core loop
132         //
133         // The second store can never generate a fault because
134         // we come into the loop only when we are 16-byte aligned.
135         // This means that if we cross a page then it will always be
136         // in the first store and never in the second.
137         //
138         //
139         // We need to keep track of the remaining length. A possible (optimistic)
140         // way would be to use ar.lc and derive how many byte were left by
141         // doing : left= 16*ar.lc + 16.  this would avoid the addition at
142         // every iteration.
143         // However we need to keep the synchronization point. A template
144         // M;;MB does not exist and thus we can keep the addition at no
145         // extra cycle cost (use a nop slot anyway). It also simplifies the
146         // (unlikely)  error recovery code
147         //
149 2:      EX(.Lexit3, st8 [buf]=r0,16 )
150         ;;                              // needed to get len correct when error
151         st8 [buf2]=r0,16
152         adds len=-16,len
153         br.cloop.dptk 2b
154         ;;
155         mov ar.lc=saved_lc
156         //
157         // tail correction based on len only
158         //
159         // We alternate the use of len3,len2 to allow parallelism and correct
160         // error handling. We also reuse p6/p7 to return correct value.
161         // The addition of len2/len3 does not cost anything more compared to
162         // the regular memset as we had empty slots.
163         //
164 .dotail:
165         mov len2=len                    // for parallelization of error handling
166         mov len3=len
167         tbit.nz p6,p0=len,3
168         ;;
169         EX( .Lexit2, (p6) st8 [buf]=r0,8 )      // at least 8 bytes
170 (p6)    adds len3=-8,len2
171         tbit.nz p7,p6=len,2
172         ;;
173         EX( .Lexit2, (p7) st4 [buf]=r0,4 )      // at least 4 bytes
174 (p7)    adds len2=-4,len3
175         tbit.nz p6,p7=len,1
176         ;;
177         EX( .Lexit2, (p6) st2 [buf]=r0,2 )      // at least 2 bytes
178 (p6)    adds len3=-2,len2
179         tbit.nz p7,p6=len,0
180         ;;
181         EX( .Lexit2, (p7) st1 [buf]=r0 )        // only 1 byte left
182         mov ret0=r0                             // success
183         br.ret.sptk.many rp                     // end of most likely path
185         //
186         // Outlined error handling code
187         //
189         //
190         // .Lexit3: comes from core loop, need restore pr/lc
191         //          len contains bytes left
192         //
193         //
194         // .Lexit2:
195         //      if p6 -> coming from st8 or st2 : len2 contains what's left
196         //      if p7 -> coming from st4 or st1 : len3 contains what's left
197         // We must restore lc/pr even though might not have been used.
198 .Lexit2:
199         .pred.rel "mutex", p6, p7
200 (p6)    mov len=len2
201 (p7)    mov len=len3
202         ;;
203         //
204         // .Lexit4: comes from head, need not restore pr/lc
205         //          len contains bytes left
206         //
207 .Lexit3:
208         mov ret0=len
209         mov ar.lc=saved_lc
210         br.ret.sptk.many rp
211 END(__do_clear_user)
212 EXPORT_SYMBOL(__do_clear_user)