WIP FPC-III support
[linux/fpc-iii.git] / arch / ia64 / lib / memset.S
blob07a8b92c64965e2578e3607532325c170ae220c7
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /* Optimized version of the standard memset() function.
4    Copyright (c) 2002 Hewlett-Packard Co/CERN
5         Sverre Jarp <Sverre.Jarp@cern.ch>
7    Return: dest
9    Inputs:
10         in0:    dest
11         in1:    value
12         in2:    count
14    The algorithm is fairly straightforward: set byte by byte until we
15    we get to a 16B-aligned address, then loop on 128 B chunks using an
16    early store as prefetching, then loop on 32B chucks, then clear remaining
17    words, finally clear remaining bytes.
18    Since a stf.spill f0 can store 16B in one go, we use this instruction
19    to get peak speed when value = 0.  */
21 #include <asm/asmmacro.h>
22 #include <asm/export.h>
23 #undef ret
25 #define dest            in0
26 #define value           in1
27 #define cnt             in2
29 #define tmp             r31
30 #define save_lc         r30
31 #define ptr0            r29
32 #define ptr1            r28
33 #define ptr2            r27
34 #define ptr3            r26
35 #define ptr9            r24
36 #define loopcnt         r23
37 #define linecnt         r22
38 #define bytecnt         r21
40 #define fvalue          f6
42 // This routine uses only scratch predicate registers (p6 - p15)
43 #define p_scr           p6                      // default register for same-cycle branches
44 #define p_nz            p7
45 #define p_zr            p8
46 #define p_unalgn        p9
47 #define p_y             p11
48 #define p_n             p12
49 #define p_yy            p13
50 #define p_nn            p14
52 #define MIN1            15
53 #define MIN1P1HALF      8
54 #define LINE_SIZE       128
55 #define LSIZE_SH        7                       // shift amount
56 #define PREF_AHEAD      8
58 GLOBAL_ENTRY(memset)
59 { .mmi
60         .prologue
61         alloc   tmp = ar.pfs, 3, 0, 0, 0
62         lfetch.nt1 [dest]                       //
63         .save   ar.lc, save_lc
64         mov.i   save_lc = ar.lc
65         .body
66 } { .mmi
67         mov     ret0 = dest                     // return value
68         cmp.ne  p_nz, p_zr = value, r0          // use stf.spill if value is zero
69         cmp.eq  p_scr, p0 = cnt, r0
70 ;; }
71 { .mmi
72         and     ptr2 = -(MIN1+1), dest          // aligned address
73         and     tmp = MIN1, dest                // prepare to check for correct alignment
74         tbit.nz p_y, p_n = dest, 0              // Do we have an odd address? (M_B_U)
75 } { .mib
76         mov     ptr1 = dest
77         mux1    value = value, @brcst           // create 8 identical bytes in word
78 (p_scr) br.ret.dpnt.many rp                     // return immediately if count = 0
79 ;; }
80 { .mib
81         cmp.ne  p_unalgn, p0 = tmp, r0          //
82 } { .mib
83         sub     bytecnt = (MIN1+1), tmp         // NB: # of bytes to move is 1 higher than loopcnt
84         cmp.gt  p_scr, p0 = 16, cnt             // is it a minimalistic task?
85 (p_scr) br.cond.dptk.many .move_bytes_unaligned // go move just a few (M_B_U)
86 ;; }
87 { .mmi
88 (p_unalgn) add  ptr1 = (MIN1+1), ptr2           // after alignment
89 (p_unalgn) add  ptr2 = MIN1P1HALF, ptr2         // after alignment
90 (p_unalgn) tbit.nz.unc p_y, p_n = bytecnt, 3    // should we do a st8 ?
91 ;; }
92 { .mib
93 (p_y)   add     cnt = -8, cnt                   //
94 (p_unalgn) tbit.nz.unc p_yy, p_nn = bytecnt, 2  // should we do a st4 ?
95 } { .mib
96 (p_y)   st8     [ptr2] = value,-4               //
97 (p_n)   add     ptr2 = 4, ptr2                  //
98 ;; }
99 { .mib
100 (p_yy)  add     cnt = -4, cnt                   //
101 (p_unalgn) tbit.nz.unc p_y, p_n = bytecnt, 1    // should we do a st2 ?
102 } { .mib
103 (p_yy)  st4     [ptr2] = value,-2               //
104 (p_nn)  add     ptr2 = 2, ptr2                  //
105 ;; }
106 { .mmi
107         mov     tmp = LINE_SIZE+1               // for compare
108 (p_y)   add     cnt = -2, cnt                   //
109 (p_unalgn) tbit.nz.unc p_yy, p_nn = bytecnt, 0  // should we do a st1 ?
110 } { .mmi
111         setf.sig fvalue=value                   // transfer value to FLP side
112 (p_y)   st2     [ptr2] = value,-1               //
113 (p_n)   add     ptr2 = 1, ptr2                  //
114 ;; }
116 { .mmi
117 (p_yy)  st1     [ptr2] = value                  //
118         cmp.gt  p_scr, p0 = tmp, cnt            // is it a minimalistic task?
119 } { .mbb
120 (p_yy)  add     cnt = -1, cnt                   //
121 (p_scr) br.cond.dpnt.many .fraction_of_line     // go move just a few
122 ;; }
124 { .mib
125         nop.m 0
126         shr.u   linecnt = cnt, LSIZE_SH
127 (p_zr)  br.cond.dptk.many .l1b                  // Jump to use stf.spill
128 ;; }
130         TEXT_ALIGN(32) // --------------------- //  L1A: store ahead into cache lines; fill later
131 { .mmi
132         and     tmp = -(LINE_SIZE), cnt         // compute end of range
133         mov     ptr9 = ptr1                     // used for prefetching
134         and     cnt = (LINE_SIZE-1), cnt        // remainder
135 } { .mmi
136         mov     loopcnt = PREF_AHEAD-1          // default prefetch loop
137         cmp.gt  p_scr, p0 = PREF_AHEAD, linecnt // check against actual value
138 ;; }
139 { .mmi
140 (p_scr) add     loopcnt = -1, linecnt           //
141         add     ptr2 = 8, ptr1                  // start of stores (beyond prefetch stores)
142         add     ptr1 = tmp, ptr1                // first address beyond total range
143 ;; }
144 { .mmi
145         add     tmp = -1, linecnt               // next loop count
146         mov.i   ar.lc = loopcnt                 //
147 ;; }
148 .pref_l1a:
149 { .mib
150         stf8 [ptr9] = fvalue, 128               // Do stores one cache line apart
151         nop.i   0
152         br.cloop.dptk.few .pref_l1a
153 ;; }
154 { .mmi
155         add     ptr0 = 16, ptr2                 // Two stores in parallel
156         mov.i   ar.lc = tmp                     //
157 ;; }
158 .l1ax:
159  { .mmi
160         stf8 [ptr2] = fvalue, 8
161         stf8 [ptr0] = fvalue, 8
162  ;; }
163  { .mmi
164         stf8 [ptr2] = fvalue, 24
165         stf8 [ptr0] = fvalue, 24
166  ;; }
167  { .mmi
168         stf8 [ptr2] = fvalue, 8
169         stf8 [ptr0] = fvalue, 8
170  ;; }
171  { .mmi
172         stf8 [ptr2] = fvalue, 24
173         stf8 [ptr0] = fvalue, 24
174  ;; }
175  { .mmi
176         stf8 [ptr2] = fvalue, 8
177         stf8 [ptr0] = fvalue, 8
178  ;; }
179  { .mmi
180         stf8 [ptr2] = fvalue, 24
181         stf8 [ptr0] = fvalue, 24
182  ;; }
183  { .mmi
184         stf8 [ptr2] = fvalue, 8
185         stf8 [ptr0] = fvalue, 32
186         cmp.lt  p_scr, p0 = ptr9, ptr1          // do we need more prefetching?
187  ;; }
188 { .mmb
189         stf8 [ptr2] = fvalue, 24
190 (p_scr) stf8 [ptr9] = fvalue, 128
191         br.cloop.dptk.few .l1ax
192 ;; }
193 { .mbb
194         cmp.le  p_scr, p0 = 8, cnt              // just a few bytes left ?
195 (p_scr) br.cond.dpnt.many  .fraction_of_line    // Branch no. 2
196         br.cond.dpnt.many  .move_bytes_from_alignment   // Branch no. 3
197 ;; }
199         TEXT_ALIGN(32)
200 .l1b:   // ------------------------------------ //  L1B: store ahead into cache lines; fill later
201 { .mmi
202         and     tmp = -(LINE_SIZE), cnt         // compute end of range
203         mov     ptr9 = ptr1                     // used for prefetching
204         and     cnt = (LINE_SIZE-1), cnt        // remainder
205 } { .mmi
206         mov     loopcnt = PREF_AHEAD-1          // default prefetch loop
207         cmp.gt  p_scr, p0 = PREF_AHEAD, linecnt // check against actual value
208 ;; }
209 { .mmi
210 (p_scr) add     loopcnt = -1, linecnt
211         add     ptr2 = 16, ptr1                 // start of stores (beyond prefetch stores)
212         add     ptr1 = tmp, ptr1                // first address beyond total range
213 ;; }
214 { .mmi
215         add     tmp = -1, linecnt               // next loop count
216         mov.i   ar.lc = loopcnt
217 ;; }
218 .pref_l1b:
219 { .mib
220         stf.spill [ptr9] = f0, 128              // Do stores one cache line apart
221         nop.i   0
222         br.cloop.dptk.few .pref_l1b
223 ;; }
224 { .mmi
225         add     ptr0 = 16, ptr2                 // Two stores in parallel
226         mov.i   ar.lc = tmp
227 ;; }
228 .l1bx:
229  { .mmi
230         stf.spill [ptr2] = f0, 32
231         stf.spill [ptr0] = f0, 32
232  ;; }
233  { .mmi
234         stf.spill [ptr2] = f0, 32
235         stf.spill [ptr0] = f0, 32
236  ;; }
237  { .mmi
238         stf.spill [ptr2] = f0, 32
239         stf.spill [ptr0] = f0, 64
240         cmp.lt  p_scr, p0 = ptr9, ptr1          // do we need more prefetching?
241  ;; }
242 { .mmb
243         stf.spill [ptr2] = f0, 32
244 (p_scr) stf.spill [ptr9] = f0, 128
245         br.cloop.dptk.few .l1bx
246 ;; }
247 { .mib
248         cmp.gt  p_scr, p0 = 8, cnt              // just a few bytes left ?
249 (p_scr) br.cond.dpnt.many  .move_bytes_from_alignment   //
250 ;; }
252 .fraction_of_line:
253 { .mib
254         add     ptr2 = 16, ptr1
255         shr.u   loopcnt = cnt, 5                // loopcnt = cnt / 32
256 ;; }
257 { .mib
258         cmp.eq  p_scr, p0 = loopcnt, r0
259         add     loopcnt = -1, loopcnt
260 (p_scr) br.cond.dpnt.many .store_words
261 ;; }
262 { .mib
263         and     cnt = 0x1f, cnt                 // compute the remaining cnt
264         mov.i   ar.lc = loopcnt
265 ;; }
266         TEXT_ALIGN(32)
267 .l2:    // ------------------------------------ //  L2A:  store 32B in 2 cycles
268 { .mmb
269         stf8    [ptr1] = fvalue, 8
270         stf8    [ptr2] = fvalue, 8
271 ;; } { .mmb
272         stf8    [ptr1] = fvalue, 24
273         stf8    [ptr2] = fvalue, 24
274         br.cloop.dptk.many .l2
275 ;; }
276 .store_words:
277 { .mib
278         cmp.gt  p_scr, p0 = 8, cnt              // just a few bytes left ?
279 (p_scr) br.cond.dpnt.many .move_bytes_from_alignment    // Branch
280 ;; }
282 { .mmi
283         stf8    [ptr1] = fvalue, 8              // store
284         cmp.le  p_y, p_n = 16, cnt
285         add     cnt = -8, cnt                   // subtract
286 ;; }
287 { .mmi
288 (p_y)   stf8    [ptr1] = fvalue, 8              // store
289 (p_y)   cmp.le.unc p_yy, p_nn = 16, cnt
290 (p_y)   add     cnt = -8, cnt                   // subtract
291 ;; }
292 { .mmi                                          // store
293 (p_yy)  stf8    [ptr1] = fvalue, 8
294 (p_yy)  add     cnt = -8, cnt                   // subtract
295 ;; }
297 .move_bytes_from_alignment:
298 { .mib
299         cmp.eq  p_scr, p0 = cnt, r0
300         tbit.nz.unc p_y, p0 = cnt, 2            // should we terminate with a st4 ?
301 (p_scr) br.cond.dpnt.few .restore_and_exit
302 ;; }
303 { .mib
304 (p_y)   st4     [ptr1] = value,4
305         tbit.nz.unc p_yy, p0 = cnt, 1           // should we terminate with a st2 ?
306 ;; }
307 { .mib
308 (p_yy)  st2     [ptr1] = value,2
309         tbit.nz.unc p_y, p0 = cnt, 0            // should we terminate with a st1 ?
310 ;; }
312 { .mib
313 (p_y)   st1     [ptr1] = value
314 ;; }
315 .restore_and_exit:
316 { .mib
317         nop.m   0
318         mov.i   ar.lc = save_lc
319         br.ret.sptk.many rp
320 ;; }
322 .move_bytes_unaligned:
323 { .mmi
324        .pred.rel "mutex",p_y, p_n
325        .pred.rel "mutex",p_yy, p_nn
326 (p_n)   cmp.le  p_yy, p_nn = 4, cnt
327 (p_y)   cmp.le  p_yy, p_nn = 5, cnt
328 (p_n)   add     ptr2 = 2, ptr1
329 } { .mmi
330 (p_y)   add     ptr2 = 3, ptr1
331 (p_y)   st1     [ptr1] = value, 1               // fill 1 (odd-aligned) byte [15, 14 (or less) left]
332 (p_y)   add     cnt = -1, cnt
333 ;; }
334 { .mmi
335 (p_yy)  cmp.le.unc p_y, p0 = 8, cnt
336         add     ptr3 = ptr1, cnt                // prepare last store
337         mov.i   ar.lc = save_lc
338 } { .mmi
339 (p_yy)  st2     [ptr1] = value, 4               // fill 2 (aligned) bytes
340 (p_yy)  st2     [ptr2] = value, 4               // fill 2 (aligned) bytes [11, 10 (o less) left]
341 (p_yy)  add     cnt = -4, cnt
342 ;; }
343 { .mmi
344 (p_y)   cmp.le.unc p_yy, p0 = 8, cnt
345         add     ptr3 = -1, ptr3                 // last store
346         tbit.nz p_scr, p0 = cnt, 1              // will there be a st2 at the end ?
347 } { .mmi
348 (p_y)   st2     [ptr1] = value, 4               // fill 2 (aligned) bytes
349 (p_y)   st2     [ptr2] = value, 4               // fill 2 (aligned) bytes [7, 6 (or less) left]
350 (p_y)   add     cnt = -4, cnt
351 ;; }
352 { .mmi
353 (p_yy)  st2     [ptr1] = value, 4               // fill 2 (aligned) bytes
354 (p_yy)  st2     [ptr2] = value, 4               // fill 2 (aligned) bytes [3, 2 (or less) left]
355         tbit.nz p_y, p0 = cnt, 0                // will there be a st1 at the end ?
356 } { .mmi
357 (p_yy)  add     cnt = -4, cnt
358 ;; }
359 { .mmb
360 (p_scr) st2     [ptr1] = value                  // fill 2 (aligned) bytes
361 (p_y)   st1     [ptr3] = value                  // fill last byte (using ptr3)
362         br.ret.sptk.many rp
364 END(memset)
365 EXPORT_SYMBOL(memset)