Linux 5.7.6
[linux/fpc-iii.git] / arch / alpha / lib / ev6-memchr.S
blob56bf9e14eeeefadf510cbe4d52fba27c0f1f5701
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  * arch/alpha/lib/ev6-memchr.S
4  *
5  * 21264 version contributed by Rick Gorton <rick.gorton@alpha-processor.com>
6  *
7  * Finds characters in a memory area.  Optimized for the Alpha:
8  *
9  *    - memory accessed as aligned quadwords only
10  *    - uses cmpbge to compare 8 bytes in parallel
11  *    - does binary search to find 0 byte in last
12  *      quadword (HAKMEM needed 12 instructions to
13  *      do this instead of the 9 instructions that
14  *      binary search needs).
15  *
16  * For correctness consider that:
17  *
18  *    - only minimum number of quadwords may be accessed
19  *    - the third argument is an unsigned long
20  *
21  * Much of the information about 21264 scheduling/coding comes from:
22  *      Compiler Writer's Guide for the Alpha 21264
23  *      abbreviated as 'CWG' in other comments here
24  *      ftp.digital.com/pub/Digital/info/semiconductor/literature/dsc-library.html
25  * Scheduling notation:
26  *      E       - either cluster
27  *      U       - upper subcluster; U0 - subcluster U0; U1 - subcluster U1
28  *      L       - lower subcluster; L0 - subcluster L0; L1 - subcluster L1
29  * Try not to change the actual algorithm if possible for consistency.
30  */
31 #include <asm/export.h>
32         .set noreorder
33         .set noat
35         .align  4
36         .globl memchr
37         .ent memchr
38 memchr:
39         .frame $30,0,$26,0
40         .prologue 0
42         # Hack -- if someone passes in (size_t)-1, hoping to just
43         # search til the end of the address space, we will overflow
44         # below when we find the address of the last byte.  Given
45         # that we will never have a 56-bit address space, cropping
46         # the length is the easiest way to avoid trouble.
47         zap     $18, 0x80, $5   # U : Bound length
48         beq     $18, $not_found # U :
49         ldq_u   $1, 0($16)      # L : load first quadword Latency=3
50         and     $17, 0xff, $17  # E : L L U U : 00000000000000ch
52         insbl   $17, 1, $2      # U : 000000000000ch00
53         cmpult  $18, 9, $4      # E : small (< 1 quad) string?
54         or      $2, $17, $17    # E : 000000000000chch
55         lda     $3, -1($31)     # E : U L L U
57         sll     $17, 16, $2     # U : 00000000chch0000
58         addq    $16, $5, $5     # E : Max search address
59         or      $2, $17, $17    # E : 00000000chchchch
60         sll     $17, 32, $2     # U : U L L U : chchchch00000000
62         or      $2, $17, $17    # E : chchchchchchchch
63         extql   $1, $16, $7     # U : $7 is upper bits
64         beq     $4, $first_quad # U :
65         ldq_u   $6, -1($5)      # L : L U U L : eight or less bytes to search Latency=3
67         extqh   $6, $16, $6     # U : 2 cycle stall for $6
68         mov     $16, $0         # E :
69         nop                     # E :
70         or      $7, $6, $1      # E : L U L U $1 = quadword starting at $16
72         # Deal with the case where at most 8 bytes remain to be searched
73         # in $1.  E.g.:
74         #       $18 = 6
75         #       $1 = ????c6c5c4c3c2c1
76 $last_quad:
77         negq    $18, $6         # E :
78         xor     $17, $1, $1     # E :
79         srl     $3, $6, $6      # U : $6 = mask of $18 bits set
80         cmpbge  $31, $1, $2     # E : L U L U
82         nop
83         nop
84         and     $2, $6, $2      # E :
85         beq     $2, $not_found  # U : U L U L
87 $found_it:
88 #ifdef CONFIG_ALPHA_EV67
89         /*
90          * Since we are guaranteed to have set one of the bits, we don't
91          * have to worry about coming back with a 0x40 out of cttz...
92          */
93         cttz    $2, $3          # U0 :
94         addq    $0, $3, $0      # E : All done
95         nop                     # E :
96         ret                     # L0 : L U L U
97 #else
98         /*
99          * Slow and clunky.  It can probably be improved.
100          * An exercise left for others.
101          */
102         negq    $2, $3          # E :
103         and     $2, $3, $2      # E :
104         and     $2, 0x0f, $1    # E :
105         addq    $0, 4, $3       # E :
107         cmoveq  $1, $3, $0      # E : Latency 2, extra map cycle
108         nop                     # E : keep with cmov
109         and     $2, 0x33, $1    # E :
110         addq    $0, 2, $3       # E : U L U L : 2 cycle stall on $0
112         cmoveq  $1, $3, $0      # E : Latency 2, extra map cycle
113         nop                     # E : keep with cmov
114         and     $2, 0x55, $1    # E :
115         addq    $0, 1, $3       # E : U L U L : 2 cycle stall on $0
117         cmoveq  $1, $3, $0      # E : Latency 2, extra map cycle
118         nop
119         nop
120         ret                     # L0 : L U L U
121 #endif
123         # Deal with the case where $18 > 8 bytes remain to be
124         # searched.  $16 may not be aligned.
125         .align 4
126 $first_quad:
127         andnot  $16, 0x7, $0    # E :
128         insqh   $3, $16, $2     # U : $2 = 0000ffffffffffff ($16<0:2> ff)
129         xor     $1, $17, $1     # E :
130         or      $1, $2, $1      # E : U L U L $1 = ====ffffffffffff
132         cmpbge  $31, $1, $2     # E :
133         bne     $2, $found_it   # U :
134         # At least one byte left to process.
135         ldq     $1, 8($0)       # L :
136         subq    $5, 1, $18      # E : U L U L
138         addq    $0, 8, $0       # E :
139         # Make $18 point to last quad to be accessed (the
140         # last quad may or may not be partial).
141         andnot  $18, 0x7, $18   # E :
142         cmpult  $0, $18, $2     # E :
143         beq     $2, $final      # U : U L U L
145         # At least two quads remain to be accessed.
147         subq    $18, $0, $4     # E : $4 <- nr quads to be processed
148         and     $4, 8, $4       # E : odd number of quads?
149         bne     $4, $odd_quad_count # U :
150         # At least three quads remain to be accessed
151         mov     $1, $4          # E : L U L U : move prefetched value to correct reg
153         .align  4
154 $unrolled_loop:
155         ldq     $1, 8($0)       # L : prefetch $1
156         xor     $17, $4, $2     # E :
157         cmpbge  $31, $2, $2     # E :
158         bne     $2, $found_it   # U : U L U L
160         addq    $0, 8, $0       # E :
161         nop                     # E :
162         nop                     # E :
163         nop                     # E :
165 $odd_quad_count:
166         xor     $17, $1, $2     # E :
167         ldq     $4, 8($0)       # L : prefetch $4
168         cmpbge  $31, $2, $2     # E :
169         addq    $0, 8, $6       # E :
171         bne     $2, $found_it   # U :
172         cmpult  $6, $18, $6     # E :
173         addq    $0, 8, $0       # E :
174         nop                     # E :
176         bne     $6, $unrolled_loop # U :
177         mov     $4, $1          # E : move prefetched value into $1
178         nop                     # E :
179         nop                     # E :
181 $final: subq    $5, $0, $18     # E : $18 <- number of bytes left to do
182         nop                     # E :
183         nop                     # E :
184         bne     $18, $last_quad # U :
186 $not_found:
187         mov     $31, $0         # E :
188         nop                     # E :
189         nop                     # E :
190         ret                     # L0 :
192         .end memchr
193         EXPORT_SYMBOL(memchr)