No empty .Rs/.Re
[netbsd-mini2440.git] / sys / arch / hppa / spmath / impys.S
blob62b494111b46aa33c5523dba78faaa229221604c
1 /*      $NetBSD: impys.S,v 1.1.10.3 2004/09/21 13:16:34 skrll Exp $     */
3 /*      $OpenBSD: impys.S,v 1.5 2001/03/29 03:58:18 mickey Exp $        */
5 /*
6  * Copyright 1996 1995 by Open Software Foundation, Inc.
7  *              All Rights Reserved
8  *
9  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software and
10  * its documentation for any purpose and without fee is hereby granted,
11  * provided that the above copyright notice appears in all copies and
12  * that both the copyright notice and this permission notice appear in
13  * supporting documentation.
14  *
15  * OSF DISCLAIMS ALL WARRANTIES WITH REGARD TO THIS SOFTWARE
16  * INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
17  * FOR A PARTICULAR PURPOSE.
18  *
19  * IN NO EVENT SHALL OSF BE LIABLE FOR ANY SPECIAL, INDIRECT, OR
20  * CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM
21  * LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN ACTION OF CONTRACT,
22  * NEGLIGENCE, OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION
23  * WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
24  *
25  */
27  * pmk1.1
28  */
30  * (c) Copyright 1986 HEWLETT-PACKARD COMPANY
31  *
32  * To anyone who acknowledges that this file is provided "AS IS"
33  * without any express or implied warranty:
34  *     permission to use, copy, modify, and distribute this file
35  * for any purpose is hereby granted without fee, provided that
36  * the above copyright notice and this notice appears in all
37  * copies, and that the name of Hewlett-Packard Company not be
38  * used in advertising or publicity pertaining to distribution
39  * of the software without specific, written prior permission.
40  * Hewlett-Packard Company makes no representations about the
41  * suitability of this software for any purpose.
42  */
44 #include <machine/asm.h>
46 /****************************************************************************
47  *
48  * Implement an integer multiply routine for 32-bit operands and 64-bit product
49  * with operand values of zero (multiplicand only) and -2**31 treated specially.
50  * The algorithm uses the absolute value of the multiplier, four bits at a time,
51  * from right to left, to generate partial product.  Execution speed is more
52  * important than program size in this implementation.
53  *
54  ***************************************************************************/
56  * Definitions - General registers
57  */
58 gr0:    .equ            0               /* General register zero */
59 pu:     .equ            3               /* upper part of product */
60 pl:     .equ            4               /* lower part of product */
61 op2:    .equ            4               /* multiplier */
62 op1:    .equ            5               /* multiplicand */
63 cnt:    .equ            6               /* count in multiply */
64 brindex:        .equ            7               /* index into the br. table */
65 sign:   .equ            8               /* sign of product */
66 pc:     .equ            9               /* carry bit of product, = 00...01 */
67 pm:     .equ           10               /* value of -1 used in shifting */
69         .text
71 ENTRY(impys,32)
72         stws,ma         pu,4(%sp)               ; save registers on stack
73         stws,ma         pl,4(%sp)               ; save registers on stack
74         stws,ma         op1,4(%sp)              ; save registers on stack
75         stws,ma         cnt,4(%sp)              ; save registers on stack
76         stws,ma         brindex,4(%sp)          ; save registers on stack
77         stws,ma         sign,4(%sp)             ; save registers on stack
78         stws,ma         pc,4(%sp)               ; save registers on stack
79         stws,ma         pm,4(%sp)               ; save registers on stack
81 ;   Start multiply process
83         ldws            0(%arg1),op2            ; get multiplier
84         ldws            0(%arg0),op1            ; get multiplicand
85         addi            -1,gr0,pm               ; initialize pm to 111...1
86         comb,<          op2,gr0,mpyb            ; br. if multiplier < 0
87         xor             op2,op1,sign            ; sign(0) = sign of product
88 mpy1:   comb,<          op1,gr0,mpya            ; br. if multiplicand < 0
89         addi            0,gr0,pu                ; clear product
90         addib,=         0,op1,fini0             ; op1 = 0, product = 0
91 mpy2:   addi            1,gr0,pc                ; initialize pc to 00...01
92         movib,tr        8,cnt,mloop             ; set count for mpy loop
93         extru           op2,31,4,brindex        ; 4 bits as index into table
95         .align          8
97         b               sh4c                    ; br. if sign overflow
98 sh4n:   shd             pu,pl,4,pl              ; shift product right 4 bits
99         addib,<=        -1,cnt,mulend           ; reduce count by 1, exit if
100         extru           pu,27,28,pu             ;   <= zero
102 mloop:  blr             brindex,gr0             ; br. into table
103                                                 ;   entries of 2 words
104         extru           op2,27,4,brindex        ; next 4 bits into index
107 ;       branch table for the multiplication process with four multiplier bits
109 mtable:                                         ; two words per entry
111 ; ----  bits = 0000 ---- shift product 4 bits -------------------------------
113         b               sh4n+4                  ; just shift partial
114         shd             pu,pl,4,pl              ;   product right 4 bits
116 ;  ---- bits = 0001 ---- add op1, then shift 4 bits
118         addb,tr         op1,pu,sh4n+4           ; add op1 to product, to shift
119         shd             pu,pl,4,pl              ;   product right 4 bits
121 ;  ---- bits = 0010 ---- add op1, add op1, then shift 4 bits
123         addb,tr         op1,pu,sh4n             ; add 2*op1, to shift
124         addb,uv         op1,pu,sh4c             ;   product right 4 bits
126 ;  ---- bits = 0011 ---- add op1, add 2*op1, shift 4 bits
128         addb,tr         op1,pu,sh4n-4           ; add op1 & 2*op1, shift
129         sh1add,nsv      op1,pu,pu               ;   product right 4 bits
131 ;  ---- bits = 0100 ---- shift 2, add op1, shift 2
133         b               sh2sa
134         shd             pu,pl,2,pl              ; shift product 2 bits
136 ;  ---- bits = 0101 ---- add op1, shift 2, add op1, and shift 2 again
138         addb,tr         op1,pu,sh2us            ; add op1 to product
139         shd             pu,pl,2,pl              ; shift 2 bits
141 ;  ---- bits = 0110 ---- add op1, add op1, shift 2, add op1, and shift 2 again
143         addb,tr         op1,pu,sh2c             ; add 2*op1, to shift 2 bits
144         addb,nuv        op1,pu,sh2us            ; br. if not overflow
146 ;  ---- bits = 0111 ---- subtract op1, shift 3, add op1, and shift 1
148         b               sh3s
149         sub             pu,op1,pu               ; subtract op1, br. to sh3s
152 ;  ---- bits = 1000 ---- shift 3, add op1, shift 1
154         b               sh3sa
155         shd             pu,pl,3,pl              ; shift product right 3 bits
157 ;  ---- bits = 1001 ---- add op1, shift 3, add op1, shift 1
159         addb,tr         op1,pu,sh3us            ; add op1, to shift 3, add op1,
160         shd             pu,pl,3,pl              ;   and shift 1
162 ;  ---- bits = 1010 ---- add op1, add op1, shift 3, add op1, shift 1
164         addb,tr         op1,pu,sh3c             ; add 2*op1, to shift 3 bits
165         addb,nuv        op1,pu,sh3us            ;   br. if no overflow
167 ;  ---- bits = 1011 ---- add -op1, shift 2, add -op1, shift 2, inc. next index
169         addib,tr        1,brindex,sh2s          ; add 1 to index, subtract op1,
170         sub             pu,op1,pu               ;   shift 2 with minus sign
172 ;  ---- bits = 1100 ---- shift 2, subtract op1, shift 2, increment next index
174         addib,tr        1,brindex,sh2sb         ; add 1 to index, to shift
175         shd             pu,pl,2,pl              ; shift right 2 bits signed
177 ;  ---- bits = 1101 ---- add op1, shift 2, add -op1, shift 2
179         addb,tr         op1,pu,sh2ns            ; add op1, to shift 2
180         shd             pu,pl,2,pl              ;   right 2 unsigned, etc.
182 ;  ---- bits = 1110 ---- shift 1 signed, add -op1, shift 3 signed
184         addib,tr        1,brindex,sh1sa         ; add 1 to index, to shift
185         shd             pu,pl,1,pl              ; shift 1 bit
187 ;  ---- bits = 1111 ---- add -op1, shift 4 signed
189         addib,tr        1,brindex,sh4s          ; add 1 to index, subtract op1,
190         sub             pu,op1,pu               ;   to shift 4 signed
193 ;  ---- bits = 10000 ---- shift 4 signed
195         addib,tr        1,brindex,sh4s+4        ; add 1 to index
196         shd             pu,pl,4,pl              ; shift 4 signed
198 ;  ---- end of table ---------------------------------------------------------
200 sh4s:   shd             pu,pl,4,pl
201         addib,tr        -1,cnt,mloop            ; loop (count > 0 always here)
202         shd             pm,pu,4,pu              ; shift 4, minus signed
204 sh4c:   addib,>         -1,cnt,mloop            ; decrement count, loop if > 0
205         shd             pc,pu,4,pu              ; shift 4 with overflow
206         b               signs                   ; end of multiply
207         bb,>=,n         sign,0,fini             ; test sign of procduct
209 mpyb:   add,=           op2,op2,gr0             ; if <> 0, back to main sect.
210         b               mpy1
211         sub             0,op2,op2               ; op2 = |multiplier|
212         add,>=          op1,gr0,gr0             ; if op1 < 0, invert sign,
213         xor             pm,sign,sign            ;   for correct result
215 ;       special case for multiplier = -2**31, op1 = signed multiplicand
216 ;               or multiplicand = -2**31, op1 = signed multiplier
218         shd             op1,0,1,pl              ; shift op1 left 31 bits
219 mmax:   extrs           op1,30,31,pu
220         b               signs                   ; negate product (if needed)
221         bb,>=,n         sign,0,fini             ; test sign of product
223 mpya:   add,=           op1,op1,gr0             ; op1 = -2**31, special case
224         b               mpy2
225         sub             0,op1,op1               ; op1 = |multiplicand|
226         add,>=          op2,gr0,gr0             ; if op2 < 0, invert sign,
227         xor             pm,sign,sign            ;   for correct result
228         movb,tr         op2,op1,mmax            ; use op2 as multiplicand
229         shd             op1,0,1,pl              ; shift it left 31 bits
231 sh3c:   shd             pu,pl,3,pl              ; shift product 3 bits
232         shd             pc,pu,3,pu              ; shift 3 signed
233         addb,tr         op1,pu,sh1              ; add op1, to shift 1 bit
234         shd             pu,pl,1,pl
236 sh3us:  extru           pu,28,29,pu             ; shift 3 unsigned
237         addb,tr         op1,pu,sh1              ; add op1, to shift 1 bit
238         shd             pu,pl,1,pl
240 sh3sa:  extrs           pu,28,29,pu             ; shift 3 signed
241         addb,tr         op1,pu,sh1              ; add op1, to shift 1 bit
242         shd             pu,pl,1,pl
244 sh3s:   shd             pu,pl,3,pl              ; shift 3 minus signed
245         shd             pm,pu,3,pu
246         addb,tr         op1,pu,sh1              ; add op1, to shift 1 bit
247         shd             pu,pl,1,pl
249 sh1:    addib,>         -1,cnt,mloop            ; loop if count > 0
250         extru           pu,30,31,pu
251         b               signs                   ; end of multiply
252         bb,>=,n         sign,0,fini             ; test sign of product
254 sh2ns:  addib,tr        1,brindex,sh2sb+4       ; increment index
255         extru           pu,29,30,pu             ; shift unsigned
257 sh2s:   shd             pu,pl,2,pl              ; shift with minus sign
258         shd             pm,pu,2,pu              ;
259         sub             pu,op1,pu               ; subtract op1
260         shd             pu,pl,2,pl              ; shift with minus sign
261         addib,tr        -1,cnt,mloop            ; decrement count, loop
262         shd             pm,pu,2,pu              ; shift with minus sign
263                                                 ; count never reaches 0 here
265 sh2sb:  extrs           pu,29,30,pu             ; shift 2 signed
266         sub             pu,op1,pu               ; subtract op1 from product
267         shd             pu,pl,2,pl              ; shift with minus sign
268         addib,tr        -1,cnt,mloop            ; decrement count, loop
269         shd             pm,pu,2,pu              ; shift with minus sign
270                                                 ; count never reaches 0 here
272 sh1sa:  extrs           pu,30,31,pu             ;   signed
273         sub             pu,op1,pu               ; subtract op1 from product
274         shd             pu,pl,3,pl              ; shift 3 with minus sign
275         addib,tr        -1,cnt,mloop            ; dec. count, to loop
276         shd             pm,pu,3,pu              ; count never reaches 0 here
278 fini0:  movib,tr,n      0,pl,fini               ; product = 0 as op1 = 0
280 sh2us:  extru           pu,29,30,pu             ; shift 2 unsigned
281         addb,tr         op1,pu,sh2a             ; add op1
282         shd             pu,pl,2,pl              ; shift 2 bits
284 sh2c:   shd             pu,pl,2,pl
285         shd             pc,pu,2,pu              ; shift with carry
286         addb,tr         op1,pu,sh2a             ; add op1 to product
287         shd             pu,pl,2,pl              ; br. to sh2 to shift pu
289 sh2sa:  extrs           pu,29,30,pu             ; shift with sign
290         addb,tr         op1,pu,sh2a             ; add op1 to product
291         shd             pu,pl,2,pl              ; br. to sh2 to shift pu
293 sh2a:   addib,>         -1,cnt,mloop            ; loop if count > 0
294         extru           pu,29,30,pu
296 mulend: bb,>=,n         sign,0,fini             ; test sign of product
297 signs:  sub             0,pl,pl                 ; negate product if sign
298         subb            0,pu,pu                 ;   is negative
300 ;       finish
302 fini:   stws            pu,0(%arg2)             ; save high part of result
303         stws            pl,4(%arg2)             ; save low part of result
305         ldws,mb         -4(%sp),pm              ; restore registers
306         ldws,mb         -4(%sp),pc              ; restore registers
307         ldws,mb         -4(%sp),sign            ; restore registers
308         ldws,mb         -4(%sp),brindex         ; restore registers
309         ldws,mb         -4(%sp),cnt             ; restore registers
310         ldws,mb         -4(%sp),op1             ; restore registers
311         ldws,mb         -4(%sp),pl              ; restore registers
312         bv              0(%rp)                  ; return
313         ldws,mb         -4(%sp),pu              ; restore registers
315 EXIT(impys)
316         .end