lib/raid6/neon.uc

   1 /* -----------------------------------------------------------------------
   2  *
   3  *   neon.uc - RAID-6 syndrome calculation using ARM NEON instructions
   4  *
   5  *   Copyright (C) 2012 Rob Herring
   6  *   Copyright (C) 2015 Linaro Ltd. <ard.biesheuvel@linaro.org>
   7  *
   8  *   Based on altivec.uc:
   9  *     Copyright 2002-2004 H. Peter Anvin - All Rights Reserved
  10  *
  11  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  12  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
  13  *   the Free Software Foundation, Inc., 53 Temple Place Ste 330,
  14  *   Boston MA 02111-1307, USA; either version 2 of the License, or
  15  *   (at your option) any later version; incorporated herein by reference.
  16  *
  17  * ----------------------------------------------------------------------- */
  18
  19 /*
  20  * neon$#.c
  21  *
  22  * $#-way unrolled NEON intrinsics math RAID-6 instruction set
  23  *
  24  * This file is postprocessed using unroll.awk
  25  */
  26
  27 #include <arm_neon.h>
  28
  29 typedef uint8x16_t unative_t;
  30
  31 #define NSIZE   sizeof(unative_t)
  32
  33 /*
  34  * The SHLBYTE() operation shifts each byte left by 1, *not*
  35  * rolling over into the next byte
  36  */
  37 static inline unative_t SHLBYTE(unative_t v)
  38 {
  39         return vshlq_n_u8(v, 1);
  40 }
  41
  42 /*
  43  * The MASK() operation returns 0xFF in any byte for which the high
  44  * bit is 1, 0x00 for any byte for which the high bit is 0.
  45  */
  46 static inline unative_t MASK(unative_t v)
  47 {
  48         return (unative_t)vshrq_n_s8((int8x16_t)v, 7);
  49 }
  50
  51 static inline unative_t PMUL(unative_t v, unative_t u)
  52 {
  53         return (unative_t)vmulq_p8((poly8x16_t)v, (poly8x16_t)u);
  54 }
  55
  56 void raid6_neon$#_gen_syndrome_real(int disks, unsigned long bytes, void **ptrs)
  57 {
  58         uint8_t **dptr = (uint8_t **)ptrs;
  59         uint8_t *p, *q;
  60         int d, z, z0;
  61
  62         register unative_t wd$$, wq$$, wp$$, w1$$, w2$$;
  63         const unative_t x1d = vdupq_n_u8(0x1d);
  64
  65         z0 = disks - 3;         /* Highest data disk */
  66         p = dptr[z0+1];         /* XOR parity */
  67         q = dptr[z0+2];         /* RS syndrome */
  68
  69         for ( d = 0 ; d < bytes ; d += NSIZE*$# ) {
  70                 wq$$ = wp$$ = vld1q_u8(&dptr[z0][d+$$*NSIZE]);
  71                 for ( z = z0-1 ; z >= 0 ; z-- ) {
  72                         wd$$ = vld1q_u8(&dptr[z][d+$$*NSIZE]);
  73                         wp$$ = veorq_u8(wp$$, wd$$);
  74                         w2$$ = MASK(wq$$);
  75                         w1$$ = SHLBYTE(wq$$);
  76
  77                         w2$$ = vandq_u8(w2$$, x1d);
  78                         w1$$ = veorq_u8(w1$$, w2$$);
  79                         wq$$ = veorq_u8(w1$$, wd$$);
  80                 }
  81                 vst1q_u8(&p[d+NSIZE*$$], wp$$);
  82                 vst1q_u8(&q[d+NSIZE*$$], wq$$);
  83         }
  84 }
  85
  86 void raid6_neon$#_xor_syndrome_real(int disks, int start, int stop,
  87                                     unsigned long bytes, void **ptrs)
  88 {
  89         uint8_t **dptr = (uint8_t **)ptrs;
  90         uint8_t *p, *q;
  91         int d, z, z0;
  92
  93         register unative_t wd$$, wq$$, wp$$, w1$$, w2$$;
  94         const unative_t x1d = vdupq_n_u8(0x1d);
  95
  96         z0 = stop;              /* P/Q right side optimization */
  97         p = dptr[disks-2];      /* XOR parity */
  98         q = dptr[disks-1];      /* RS syndrome */
  99
 100         for ( d = 0 ; d < bytes ; d += NSIZE*$# ) {
 101                 wq$$ = vld1q_u8(&dptr[z0][d+$$*NSIZE]);
 102                 wp$$ = veorq_u8(vld1q_u8(&p[d+$$*NSIZE]), wq$$);
 103
 104                 /* P/Q data pages */
 105                 for ( z = z0-1 ; z >= start ; z-- ) {
 106                         wd$$ = vld1q_u8(&dptr[z][d+$$*NSIZE]);
 107                         wp$$ = veorq_u8(wp$$, wd$$);
 108                         w2$$ = MASK(wq$$);
 109                         w1$$ = SHLBYTE(wq$$);
 110
 111                         w2$$ = vandq_u8(w2$$, x1d);
 112                         w1$$ = veorq_u8(w1$$, w2$$);
 113                         wq$$ = veorq_u8(w1$$, wd$$);
 114                 }
 115                 /* P/Q left side optimization */
 116                 for ( z = start-1 ; z >= 3 ; z -= 4 ) {
 117                         w2$$ = vshrq_n_u8(wq$$, 4);
 118                         w1$$ = vshlq_n_u8(wq$$, 4);
 119
 120                         w2$$ = PMUL(w2$$, x1d);
 121                         wq$$ = veorq_u8(w1$$, w2$$);
 122                 }
 123
 124                 switch (z) {
 125                 case 2:
 126                         w2$$ = vshrq_n_u8(wq$$, 5);
 127                         w1$$ = vshlq_n_u8(wq$$, 3);
 128
 129                         w2$$ = PMUL(w2$$, x1d);
 130                         wq$$ = veorq_u8(w1$$, w2$$);
 131                         break;
 132                 case 1:
 133                         w2$$ = vshrq_n_u8(wq$$, 6);
 134                         w1$$ = vshlq_n_u8(wq$$, 2);
 135
 136                         w2$$ = PMUL(w2$$, x1d);
 137                         wq$$ = veorq_u8(w1$$, w2$$);
 138                         break;
 139                 case 0:
 140                         w2$$ = MASK(wq$$);
 141                         w1$$ = SHLBYTE(wq$$);
 142
 143                         w2$$ = vandq_u8(w2$$, x1d);
 144                         wq$$ = veorq_u8(w1$$, w2$$);
 145                 }
 146                 w1$$ = vld1q_u8(&q[d+NSIZE*$$]);
 147                 wq$$ = veorq_u8(wq$$, w1$$);
 148
 149                 vst1q_u8(&p[d+NSIZE*$$], wp$$);
 150                 vst1q_u8(&q[d+NSIZE*$$], wq$$);
 151         }
 152 }