arch/sparc/lib/NG2memcpy.S

   1 /* NG2memcpy.S: Niagara-2 optimized memcpy.
   2  *
   3  * Copyright (C) 2007 David S. Miller (davem@davemloft.net)
   4  */
   5
   6 #ifdef __KERNEL__
   7 #include <asm/visasm.h>
   8 #include <asm/asi.h>
   9 #define GLOBAL_SPARE    %g7
  10 #else
  11 #define ASI_PNF 0x82
  12 #define ASI_BLK_P 0xf0
  13 #define ASI_BLK_INIT_QUAD_LDD_P 0xe2
  14 #define FPRS_FEF  0x04
  15 #ifdef MEMCPY_DEBUG
  16 #define VISEntryHalf rd %fprs, %o5; wr %g0, FPRS_FEF, %fprs; \
  17                      clr %g1; clr %g2; clr %g3; subcc %g0, %g0, %g0;
  18 #define VISExitHalf and %o5, FPRS_FEF, %o5; wr %o5, 0x0, %fprs
  19 #else
  20 #define VISEntryHalf rd %fprs, %o5; wr %g0, FPRS_FEF, %fprs
  21 #define VISExitHalf and %o5, FPRS_FEF, %o5; wr %o5, 0x0, %fprs
  22 #endif
  23 #define GLOBAL_SPARE    %g5
  24 #endif
  25
  26 #ifndef STORE_ASI
  27 #ifndef SIMULATE_NIAGARA_ON_NON_NIAGARA
  28 #define STORE_ASI       ASI_BLK_INIT_QUAD_LDD_P
  29 #else
  30 #define STORE_ASI       0x80            /* ASI_P */
  31 #endif
  32 #endif
  33
  34 #ifndef EX_LD
  35 #define EX_LD(x)        x
  36 #endif
  37
  38 #ifndef EX_ST
  39 #define EX_ST(x)        x
  40 #endif
  41
  42 #ifndef EX_RETVAL
  43 #define EX_RETVAL(x)    x
  44 #endif
  45
  46 #ifndef LOAD
  47 #define LOAD(type,addr,dest)    type [addr], dest
  48 #endif
  49
  50 #ifndef LOAD_BLK
  51 #define LOAD_BLK(addr,dest)     ldda [addr] ASI_BLK_P, dest
  52 #endif
  53
  54 #ifndef STORE
  55 #ifndef MEMCPY_DEBUG
  56 #define STORE(type,src,addr)    type src, [addr]
  57 #else
  58 #define STORE(type,src,addr)    type##a src, [addr] 0x80
  59 #endif
  60 #endif
  61
  62 #ifndef STORE_BLK
  63 #define STORE_BLK(src,addr)     stda src, [addr] ASI_BLK_P
  64 #endif
  65
  66 #ifndef STORE_INIT
  67 #define STORE_INIT(src,addr)    stxa src, [addr] STORE_ASI
  68 #endif
  69
  70 #ifndef FUNC_NAME
  71 #define FUNC_NAME       NG2memcpy
  72 #endif
  73
  74 #ifndef PREAMBLE
  75 #define PREAMBLE
  76 #endif
  77
  78 #ifndef XCC
  79 #define XCC xcc
  80 #endif
  81
  82 #define FREG_FROB(x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8) \
  83         faligndata      %x0, %x1, %f0; \
  84         faligndata      %x1, %x2, %f2; \
  85         faligndata      %x2, %x3, %f4; \
  86         faligndata      %x3, %x4, %f6; \
  87         faligndata      %x4, %x5, %f8; \
  88         faligndata      %x5, %x6, %f10; \
  89         faligndata      %x6, %x7, %f12; \
  90         faligndata      %x7, %x8, %f14;
  91
  92 #define FREG_MOVE_1(x0) \
  93         fmovd           %x0, %f0;
  94 #define FREG_MOVE_2(x0, x1) \
  95         fmovd           %x0, %f0; \
  96         fmovd           %x1, %f2;
  97 #define FREG_MOVE_3(x0, x1, x2) \
  98         fmovd           %x0, %f0; \
  99         fmovd           %x1, %f2; \
 100         fmovd           %x2, %f4;
 101 #define FREG_MOVE_4(x0, x1, x2, x3) \
 102         fmovd           %x0, %f0; \
 103         fmovd           %x1, %f2; \
 104         fmovd           %x2, %f4; \
 105         fmovd           %x3, %f6;
 106 #define FREG_MOVE_5(x0, x1, x2, x3, x4) \
 107         fmovd           %x0, %f0; \
 108         fmovd           %x1, %f2; \
 109         fmovd           %x2, %f4; \
 110         fmovd           %x3, %f6; \
 111         fmovd           %x4, %f8;
 112 #define FREG_MOVE_6(x0, x1, x2, x3, x4, x5) \
 113         fmovd           %x0, %f0; \
 114         fmovd           %x1, %f2; \
 115         fmovd           %x2, %f4; \
 116         fmovd           %x3, %f6; \
 117         fmovd           %x4, %f8; \
 118         fmovd           %x5, %f10;
 119 #define FREG_MOVE_7(x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6) \
 120         fmovd           %x0, %f0; \
 121         fmovd           %x1, %f2; \
 122         fmovd           %x2, %f4; \
 123         fmovd           %x3, %f6; \
 124         fmovd           %x4, %f8; \
 125         fmovd           %x5, %f10; \
 126         fmovd           %x6, %f12;
 127 #define FREG_MOVE_8(x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7) \
 128         fmovd           %x0, %f0; \
 129         fmovd           %x1, %f2; \
 130         fmovd           %x2, %f4; \
 131         fmovd           %x3, %f6; \
 132         fmovd           %x4, %f8; \
 133         fmovd           %x5, %f10; \
 134         fmovd           %x6, %f12; \
 135         fmovd           %x7, %f14;
 136 #define FREG_LOAD_1(base, x0) \
 137         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x00, %x0))
 138 #define FREG_LOAD_2(base, x0, x1) \
 139         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x00, %x0)); \
 140         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x08, %x1));
 141 #define FREG_LOAD_3(base, x0, x1, x2) \
 142         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x00, %x0)); \
 143         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x08, %x1)); \
 144         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x10, %x2));
 145 #define FREG_LOAD_4(base, x0, x1, x2, x3) \
 146         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x00, %x0)); \
 147         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x08, %x1)); \
 148         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x10, %x2)); \
 149         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x18, %x3));
 150 #define FREG_LOAD_5(base, x0, x1, x2, x3, x4) \
 151         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x00, %x0)); \
 152         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x08, %x1)); \
 153         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x10, %x2)); \
 154         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x18, %x3)); \
 155         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x20, %x4));
 156 #define FREG_LOAD_6(base, x0, x1, x2, x3, x4, x5) \
 157         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x00, %x0)); \
 158         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x08, %x1)); \
 159         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x10, %x2)); \
 160         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x18, %x3)); \
 161         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x20, %x4)); \
 162         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x28, %x5));
 163 #define FREG_LOAD_7(base, x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6) \
 164         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x00, %x0)); \
 165         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x08, %x1)); \
 166         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x10, %x2)); \
 167         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x18, %x3)); \
 168         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x20, %x4)); \
 169         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x28, %x5)); \
 170         EX_LD(LOAD(ldd, base + 0x30, %x6));
 171
 172         .register       %g2,#scratch
 173         .register       %g3,#scratch
 174
 175         .text
 176         .align          64
 177
 178         .globl  FUNC_NAME
 179         .type   FUNC_NAME,#function
 180 FUNC_NAME:      /* %o0=dst, %o1=src, %o2=len */
 181         srlx            %o2, 31, %g2
 182         cmp             %g2, 0
 183         tne             %xcc, 5
 184         PREAMBLE
 185         mov             %o0, GLOBAL_SPARE
 186         cmp             %o2, 0
 187         be,pn           %XCC, 85f
 188          or             %o0, %o1, %o3
 189         cmp             %o2, 16
 190         blu,a,pn        %XCC, 80f
 191          or             %o3, %o2, %o3
 192
 193         /* 2 blocks (128 bytes) is the minimum we can do the block
 194          * copy with.  We need to ensure that we'll iterate at least
 195          * once in the block copy loop.  At worst we'll need to align
 196          * the destination to a 64-byte boundary which can chew up
 197          * to (64 - 1) bytes from the length before we perform the
 198          * block copy loop.
 199          *
 200          * However, the cut-off point, performance wise, is around
 201          * 4 64-byte blocks.
 202          */
 203         cmp             %o2, (4 * 64)
 204         blu,pt          %XCC, 75f
 205          andcc          %o3, 0x7, %g0
 206
 207         /* %o0: dst
 208          * %o1: src
 209          * %o2: len  (known to be >= 128)
 210          *
 211          * The block copy loops can use %o4, %g2, %g3 as
 212          * temporaries while copying the data.  %o5 must
 213          * be preserved between VISEntryHalf and VISExitHalf
 214          */
 215
 216         LOAD(prefetch, %o1 + 0x000, #one_read)
 217         LOAD(prefetch, %o1 + 0x040, #one_read)
 218         LOAD(prefetch, %o1 + 0x080, #one_read)
 219
 220         /* Align destination on 64-byte boundary.  */
 221         andcc           %o0, (64 - 1), %o4
 222         be,pt           %XCC, 2f
 223          sub            %o4, 64, %o4
 224         sub             %g0, %o4, %o4   ! bytes to align dst
 225         sub             %o2, %o4, %o2
 226 1:      subcc           %o4, 1, %o4
 227         EX_LD(LOAD(ldub, %o1, %g1))
 228         EX_ST(STORE(stb, %g1, %o0))
 229         add             %o1, 1, %o1
 230         bne,pt          %XCC, 1b
 231         add             %o0, 1, %o0
 232
 233 2:
 234         /* Clobbers o5/g1/g2/g3/g7/icc/xcc.  We must preserve
 235          * o5 from here until we hit VISExitHalf.
 236          */
 237         VISEntryHalf
 238
 239         membar          #Sync
 240         alignaddr       %o1, %g0, %g0
 241
 242         add             %o1, (64 - 1), %o4
 243         andn            %o4, (64 - 1), %o4
 244         andn            %o2, (64 - 1), %g1
 245         sub             %o2, %g1, %o2
 246
 247         and             %o1, (64 - 1), %g2
 248         add             %o1, %g1, %o1
 249         sub             %o0, %o4, %g3
 250         brz,pt          %g2, 190f
 251          cmp            %g2, 32
 252         blu,a           5f
 253          cmp            %g2, 16
 254         cmp             %g2, 48
 255         blu,a           4f
 256          cmp            %g2, 40
 257         cmp             %g2, 56
 258         blu             170f
 259          nop
 260         ba,a,pt         %xcc, 180f
 261
 262 4:      /* 32 <= low bits < 48 */
 263         blu             150f
 264          nop
 265         ba,a,pt         %xcc, 160f
 266 5:      /* 0 < low bits < 32 */
 267         blu,a           6f
 268          cmp            %g2, 8
 269         cmp             %g2, 24
 270         blu             130f
 271          nop
 272         ba,a,pt         %xcc, 140f
 273 6:      /* 0 < low bits < 16 */
 274         bgeu            120f
 275          nop
 276         /* fall through for 0 < low bits < 8 */
 277 110:    sub             %o4, 64, %g2
 278         EX_LD(LOAD_BLK(%g2, %f0))
 279 1:      EX_ST(STORE_INIT(%g0, %o4 + %g3))
 280         EX_LD(LOAD_BLK(%o4, %f16))
 281         FREG_FROB(f0, f2, f4, f6, f8, f10, f12, f14, f16)
 282         EX_ST(STORE_BLK(%f0, %o4 + %g3))
 283         FREG_MOVE_8(f16, f18, f20, f22, f24, f26, f28, f30)
 284         subcc           %g1, 64, %g1
 285         add             %o4, 64, %o4
 286         bne,pt          %xcc, 1b
 287          LOAD(prefetch, %o4 + 64, #one_read)
 288         ba,pt           %xcc, 195f
 289          nop
 290
 291 120:    sub             %o4, 56, %g2
 292         FREG_LOAD_7(%g2, f0, f2, f4, f6, f8, f10, f12)
 293 1:      EX_ST(STORE_INIT(%g0, %o4 + %g3))
 294         EX_LD(LOAD_BLK(%o4, %f16))
 295         FREG_FROB(f0, f2, f4, f6, f8, f10, f12, f16, f18)
 296         EX_ST(STORE_BLK(%f0, %o4 + %g3))
 297         FREG_MOVE_7(f18, f20, f22, f24, f26, f28, f30)
 298         subcc           %g1, 64, %g1
 299         add             %o4, 64, %o4
 300         bne,pt          %xcc, 1b
 301          LOAD(prefetch, %o4 + 64, #one_read)
 302         ba,pt           %xcc, 195f
 303          nop
 304
 305 130:    sub             %o4, 48, %g2
 306         FREG_LOAD_6(%g2, f0, f2, f4, f6, f8, f10)
 307 1:      EX_ST(STORE_INIT(%g0, %o4 + %g3))
 308         EX_LD(LOAD_BLK(%o4, %f16))
 309         FREG_FROB(f0, f2, f4, f6, f8, f10, f16, f18, f20)
 310         EX_ST(STORE_BLK(%f0, %o4 + %g3))
 311         FREG_MOVE_6(f20, f22, f24, f26, f28, f30)
 312         subcc           %g1, 64, %g1
 313         add             %o4, 64, %o4
 314         bne,pt          %xcc, 1b
 315          LOAD(prefetch, %o4 + 64, #one_read)
 316         ba,pt           %xcc, 195f
 317          nop
 318
 319 140:    sub             %o4, 40, %g2
 320         FREG_LOAD_5(%g2, f0, f2, f4, f6, f8)
 321 1:      EX_ST(STORE_INIT(%g0, %o4 + %g3))
 322         EX_LD(LOAD_BLK(%o4, %f16))
 323         FREG_FROB(f0, f2, f4, f6, f8, f16, f18, f20, f22)
 324         EX_ST(STORE_BLK(%f0, %o4 + %g3))
 325         FREG_MOVE_5(f22, f24, f26, f28, f30)
 326         subcc           %g1, 64, %g1
 327         add             %o4, 64, %o4
 328         bne,pt          %xcc, 1b
 329          LOAD(prefetch, %o4 + 64, #one_read)
 330         ba,pt           %xcc, 195f
 331          nop
 332
 333 150:    sub             %o4, 32, %g2
 334         FREG_LOAD_4(%g2, f0, f2, f4, f6)
 335 1:      EX_ST(STORE_INIT(%g0, %o4 + %g3))
 336         EX_LD(LOAD_BLK(%o4, %f16))
 337         FREG_FROB(f0, f2, f4, f6, f16, f18, f20, f22, f24)
 338         EX_ST(STORE_BLK(%f0, %o4 + %g3))
 339         FREG_MOVE_4(f24, f26, f28, f30)
 340         subcc           %g1, 64, %g1
 341         add             %o4, 64, %o4
 342         bne,pt          %xcc, 1b
 343          LOAD(prefetch, %o4 + 64, #one_read)
 344         ba,pt           %xcc, 195f
 345          nop
 346
 347 160:    sub             %o4, 24, %g2
 348         FREG_LOAD_3(%g2, f0, f2, f4)
 349 1:      EX_ST(STORE_INIT(%g0, %o4 + %g3))
 350         EX_LD(LOAD_BLK(%o4, %f16))
 351         FREG_FROB(f0, f2, f4, f16, f18, f20, f22, f24, f26)
 352         EX_ST(STORE_BLK(%f0, %o4 + %g3))
 353         FREG_MOVE_3(f26, f28, f30)
 354         subcc           %g1, 64, %g1
 355         add             %o4, 64, %o4
 356         bne,pt          %xcc, 1b
 357          LOAD(prefetch, %o4 + 64, #one_read)
 358         ba,pt           %xcc, 195f
 359          nop
 360
 361 170:    sub             %o4, 16, %g2
 362         FREG_LOAD_2(%g2, f0, f2)
 363 1:      EX_ST(STORE_INIT(%g0, %o4 + %g3))
 364         EX_LD(LOAD_BLK(%o4, %f16))
 365         FREG_FROB(f0, f2, f16, f18, f20, f22, f24, f26, f28)
 366         EX_ST(STORE_BLK(%f0, %o4 + %g3))
 367         FREG_MOVE_2(f28, f30)
 368         subcc           %g1, 64, %g1
 369         add             %o4, 64, %o4
 370         bne,pt          %xcc, 1b
 371          LOAD(prefetch, %o4 + 64, #one_read)
 372         ba,pt           %xcc, 195f
 373          nop
 374
 375 180:    sub             %o4, 8, %g2
 376         FREG_LOAD_1(%g2, f0)
 377 1:      EX_ST(STORE_INIT(%g0, %o4 + %g3))
 378         EX_LD(LOAD_BLK(%o4, %f16))
 379         FREG_FROB(f0, f16, f18, f20, f22, f24, f26, f28, f30)
 380         EX_ST(STORE_BLK(%f0, %o4 + %g3))
 381         FREG_MOVE_1(f30)
 382         subcc           %g1, 64, %g1
 383         add             %o4, 64, %o4
 384         bne,pt          %xcc, 1b
 385          LOAD(prefetch, %o4 + 64, #one_read)
 386         ba,pt           %xcc, 195f
 387          nop
 388
 389 190:
 390 1:      EX_ST(STORE_INIT(%g0, %o4 + %g3))
 391         subcc           %g1, 64, %g1
 392         EX_LD(LOAD_BLK(%o4, %f0))
 393         EX_ST(STORE_BLK(%f0, %o4 + %g3))
 394         add             %o4, 64, %o4
 395         bne,pt          %xcc, 1b
 396          LOAD(prefetch, %o4 + 64, #one_read)
 397
 398 195:
 399         add             %o4, %g3, %o0
 400         membar          #Sync
 401
 402         VISExitHalf
 403
 404         /* %o2 contains any final bytes still needed to be copied
 405          * over. If anything is left, we copy it one byte at a time.
 406          */
 407         brz,pt          %o2, 85f
 408          sub            %o0, %o1, %o3
 409         ba,a,pt         %XCC, 90f
 410
 411         .align          64
 412 75: /* 16 < len <= 64 */
 413         bne,pn          %XCC, 75f
 414          sub            %o0, %o1, %o3
 415
 416 72:
 417         andn            %o2, 0xf, %o4
 418         and             %o2, 0xf, %o2
 419 1:      subcc           %o4, 0x10, %o4
 420         EX_LD(LOAD(ldx, %o1, %o5))
 421         add             %o1, 0x08, %o1
 422         EX_LD(LOAD(ldx, %o1, %g1))
 423         sub             %o1, 0x08, %o1
 424         EX_ST(STORE(stx, %o5, %o1 + %o3))
 425         add             %o1, 0x8, %o1
 426         EX_ST(STORE(stx, %g1, %o1 + %o3))
 427         bgu,pt          %XCC, 1b
 428          add            %o1, 0x8, %o1
 429 73:     andcc           %o2, 0x8, %g0
 430         be,pt           %XCC, 1f
 431          nop
 432         sub             %o2, 0x8, %o2
 433         EX_LD(LOAD(ldx, %o1, %o5))
 434         EX_ST(STORE(stx, %o5, %o1 + %o3))
 435         add             %o1, 0x8, %o1
 436 1:      andcc           %o2, 0x4, %g0
 437         be,pt           %XCC, 1f
 438          nop
 439         sub             %o2, 0x4, %o2
 440         EX_LD(LOAD(lduw, %o1, %o5))
 441         EX_ST(STORE(stw, %o5, %o1 + %o3))
 442         add             %o1, 0x4, %o1
 443 1:      cmp             %o2, 0
 444         be,pt           %XCC, 85f
 445          nop
 446         ba,pt           %xcc, 90f
 447          nop
 448
 449 75:
 450         andcc           %o0, 0x7, %g1
 451         sub             %g1, 0x8, %g1
 452         be,pn           %icc, 2f
 453          sub            %g0, %g1, %g1
 454         sub             %o2, %g1, %o2
 455
 456 1:      subcc           %g1, 1, %g1
 457         EX_LD(LOAD(ldub, %o1, %o5))
 458         EX_ST(STORE(stb, %o5, %o1 + %o3))
 459         bgu,pt          %icc, 1b
 460          add            %o1, 1, %o1
 461
 462 2:      add             %o1, %o3, %o0
 463         andcc           %o1, 0x7, %g1
 464         bne,pt          %icc, 8f
 465          sll            %g1, 3, %g1
 466
 467         cmp             %o2, 16
 468         bgeu,pt         %icc, 72b
 469          nop
 470         ba,a,pt         %xcc, 73b
 471
 472 8:      mov             64, %o3
 473         andn            %o1, 0x7, %o1
 474         EX_LD(LOAD(ldx, %o1, %g2))
 475         sub             %o3, %g1, %o3
 476         andn            %o2, 0x7, %o4
 477         sllx            %g2, %g1, %g2
 478 1:      add             %o1, 0x8, %o1
 479         EX_LD(LOAD(ldx, %o1, %g3))
 480         subcc           %o4, 0x8, %o4
 481         srlx            %g3, %o3, %o5
 482         or              %o5, %g2, %o5
 483         EX_ST(STORE(stx, %o5, %o0))
 484         add             %o0, 0x8, %o0
 485         bgu,pt          %icc, 1b
 486          sllx           %g3, %g1, %g2
 487
 488         srl             %g1, 3, %g1
 489         andcc           %o2, 0x7, %o2
 490         be,pn           %icc, 85f
 491          add            %o1, %g1, %o1
 492         ba,pt           %xcc, 90f
 493          sub            %o0, %o1, %o3
 494
 495         .align          64
 496 80: /* 0 < len <= 16 */
 497         andcc           %o3, 0x3, %g0
 498         bne,pn          %XCC, 90f
 499          sub            %o0, %o1, %o3
 500
 501 1:
 502         subcc           %o2, 4, %o2
 503         EX_LD(LOAD(lduw, %o1, %g1))
 504         EX_ST(STORE(stw, %g1, %o1 + %o3))
 505         bgu,pt          %XCC, 1b
 506          add            %o1, 4, %o1
 507
 508 85:     retl
 509          mov            EX_RETVAL(GLOBAL_SPARE), %o0
 510
 511         .align          32
 512 90:
 513         subcc           %o2, 1, %o2
 514         EX_LD(LOAD(ldub, %o1, %g1))
 515         EX_ST(STORE(stb, %g1, %o1 + %o3))
 516         bgu,pt          %XCC, 90b
 517          add            %o1, 1, %o1
 518         retl
 519          mov            EX_RETVAL(GLOBAL_SPARE), %o0
 520
 521         .size           FUNC_NAME, .-FUNC_NAME