Cygwin: access: Fix X_OK behaviour for backup operators and admins
[newlib-cygwin.git] / newlib / libc / machine / arc64 / strcat.S
blob48e6ce1f2735ba610177e3401cc736b1cef38a5a
1 /*
2    Copyright (c) 2024, Synopsys, Inc. All rights reserved.
4    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5    modification, are permitted provided that the following conditions are met:
7    1) Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
8    this list of conditions and the following disclaimer.
10    2) Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
11    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
12    and/or other materials provided with the distribution.
14    3) Neither the name of the Synopsys, Inc., nor the names of its contributors
15    may be used to endorse or promote products derived from this software
16    without specific prior written permission.
18    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
19    AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
20    IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
21    ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE
22    LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
23    CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
24    SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
25    INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
26    CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
27    ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
28    POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31 #include <sys/asm.h>
34 ; r0 char* dest
35 ; r1 const char* src
37 ; dest and src MUST NOT intercept
39 ; Brief:
40 ; Perform the same operation as strlen for finding the end of r0 string
41 ; If r0 and r1 have
42 ; If 4 byte aligned
43 ;       Do 4 byte search until there are no more 4 byte chunks
44 ;       Then, do 1 byte search
45 ; Otherwise, 1 byte search until alignment
46 ;       Then, do 4 byte search as previously specified
48 ;; More in depth description at the end
50 ; R0 char* dest (destination string)
51 ; R1 const char* src (source string)
52 ; ret (R0):
53 ;               - char* (destiantion string)
56 #if defined (__ARC64_ARCH32__)
58 ENTRY (strcat)
59 ; Find end of r0 string
60 ; ========================== STRLEN CODE START ==========================
62 ; Preserve r0 for size calculation when returning
63         mov     r13, r0
64         xor     r6, r6, r6
66 ; Setup byte detector (more information below) [1]
67         mov     r8, NULL_32DT_1
68         asl     r9, r8, 7
70 .L_4_4B_search:
72 #if defined (__ARC64_LL64__)
74         ldd.ab  r2r3, [r13, +8]
75         ldd.ab  r4r5, [r13, +8]
77 #else
79         ld.ab   r2, [r13, +4]
80         ld.ab   r3, [r13, +4]
81         ld.ab   r4, [r13, +4]
82         ld.ab   r5, [r13, +4]
84 #endif
86 ; NULL byte position is detected and encoded in r6 [0] [9]
87         sub     r10, r2, r8
88         sub     r11, r3, r8
89         sub     r12, r4, r8
90         sub     r7, r5, r8
92         bic     r10, r10, r2
93         bic     r11, r11, r3
94         bic     r12, r12, r4
95         bic     r7, r7, r5
97         tst     r10, r9
98         bset.ne r6, r6, 4
100         tst     r11, r9
101         bset.ne r6, r6, 3
103         tst     r12, r9
104         bset.ne r6, r6, 2
106         tst     r7, r9
107         bset.ne r6, r6, 1
109         breq.d  r6, 0, @.L_4_4B_search
111         fls     r5, r6 ; [2]
113 ; Point r13 to first NULL byte containing double word [3]
114         sub2    r13, r13, r5
116         ; Select appropriate register to analyze [4]
117         mov     r2, r7
119         asr.f   r6, r6, 3
120         mov.c   r2, r12
122         asr.f   r6, r6, 1
123         mov.c   r2, r11
125         asr.f   r6, r6, 1
126         mov.c   r2, r10
128 ; Point r13 to first NULL byte in selected double word
129         and     r2, r2, r9 ; [5]
131         ffs     r2, r2 ; [6]
133         xbfu    r2, r2, 0b0111000011 ; [7]
135         add     r13, r13, r2 ; [8]
138 ; ========================== STRLEN CODE END >|< ==========================
140         xor     r6, r6, r6
142 .L_4_4B_search_src:
144 #if defined (__ARC64_LL64__)
146         ldd.ab  r2r3, [r1, +8]
147         ldd.ab  r4r5, [r1, +8]
149 #else
151         ld.ab   r2, [r1, +4]
152         ld.ab   r3, [r1, +4]
153         ld.ab   r4, [r1, +4]
154         ld.ab   r5, [r1, +4]
156 #endif
158 ; NULL byte position is detected and encoded in r6 [0] [9]
159         sub     r10, r2, r8
160         sub     r11, r3, r8
161         sub     r12, r4, r8
162         sub     r7, r5, r8
164         bic     r10, r10, r2
165         bic     r11, r11, r3
166         bic     r12, r12, r4
167         bic     r7, r7, r5
169         tst     r10, r9
170         bset.ne r6, r6, 4
172         tst     r11, r9
173         bset.ne r6, r6, 3
175         tst     r12, r9
176         bset.ne r6, r6, 2
178         tst     r7, r9
179         bset.ne r6, r6, 1
181         brne    r6, 0, @.L_found_in_32B
183 #if defined (__ARC64_LL64__)
185         std.ab  r2r3, [r13, +8]
186         std.ab  r4r5, [r13, +8]
188 #else
190         st.ab   r2, [r13, +4]
191         st.ab   r3, [r13, +4]
192         st.ab   r4, [r13, +4]
193         st.ab   r5, [r13, +4]
195 #endif
197         b       @.L_4_4B_search_src
199 .L_found_in_32B:
201         fls     r6, r6 ; [2]
203 ; Point r1 to first NULL byte containing double word [3]
204         sub2    r1, r1, r6
206 ;; Store the already loaded data
208         ; 4 -> 1 to 3 -> 0
209         ;subl   r6, r6, 1
211 ; Invert so the biggest branch is at the end, and we dont need to increase
212 ; block size
213         ; 3 -> 0 to 0 -> 3
214         ;subl   r6, 3, r6
216         ; Condense the two subs here
217         rsub    r6, r6, 4
219         asl     r6, r6, 2
221 ; Store double words
222         bi      [r6]
224         b.d     @.L_store_lastL32bits
225         mov     r11, r2
226         nop
227         nop
229         st.ab   r2, [r13, +4]
230         b.d     @.L_store_lastL32bits
231         mov     r11, r3
232         nop
234         st.ab   r2, [r13, +4]
235         st.ab   r3, [r13, +4]
236         b.d     @.L_store_lastL32bits
237         mov     r11, r4
239         st.ab   r2, [r13, +4]
240         st.ab   r3, [r13, +4]
241         st.ab   r4, [r13, +4]
242         mov     r11, r5
244 ; r11 now contains the data to write
245 .L_store_lastL32bits:
246         sub r10, r11, r8
247         bic     r10, r10, r11
248         and     r10, r10, r9 ; [5]
250         ffs     r2, r10 ; [6]
251         add     r2, r2, 1
253         xbfu    r2, r2, 0b0111000011 ; [7]
255         mov     r3, -1; Bitmask setup
257         ; If the NULL byte is in byte 3 (starting from the right)
258         ; we want to store 8-3 bytes
259         rsub    r2, r2, 8
260         asl     r2, r2, 3
262         ; According to the target byte, setup masks
263         lsr     r3, r3, r2
264         not     r4, r3
266         ; Obtain relevant data from destination
267         ld      r10, [r13]
269         ; Get which data from dest is not to be overwritten and OR it
270         ; with the relevant data to write
271         and     r3, r3, r11
272         and     r4, r4, r10
274         or      r3, r3, r4
276         j_s.d   [blink]
277         st.ab   r3, [r13, +4]
281 ENDFUNC (strcat)
283 #else
285 ENTRY (strcat)
286 ; Find end of r0 string
287 ; ========================== STRLEN CODE START ==========================
289 ; Preserve r0 for size calculation when returning
290         movl    r13, r0
291         xorl    r6, r6, r6
293 ; Setup byte detector (more information below) [1]
294         vpack2wl        r8, NULL_32DT_1, NULL_32DT_1
295         asll    r9, r8, 7
297 .L_4_8B_search:
299 ; Using 128-bit memory operations
300 #if defined (__ARC64_M128__)
302         lddl.ab r2r3, [r13, +16]
303         lddl.ab r4r5, [r13, +16]
305 ; The 64-bit crunching implementation.
306 #elif defined (__ARC64_ARCH64__)
308         ldl.ab  r2, [r13, +8]
309         ldl.ab  r3, [r13, +8]
310         ldl.ab  r4, [r13, +8]
311         ldl.ab  r5, [r13, +8]
313 #else
314 # error Unknown configuration
315 #endif
317 ; NULL byte position is detected and encoded in r6 [0] [9]
318         subl    r10, r2, r8
319         subl    r11, r3, r8
320         subl    r12, r4, r8
321         subl    r7, r5, r8
323         bicl    r10, r10, r2
324         bicl    r11, r11, r3
325         bicl    r12, r12, r4
326         bicl    r7, r7, r5
328         tstl    r10, r9
329         bset.ne r6, r6, 4
331         tstl    r11, r9
332         bset.ne r6, r6, 3
334         tstl    r12, r9
335         bset.ne r6, r6, 2
337         tstl    r7, r9
338         bset.ne r6, r6, 1
340         breq.d  r6, 0, @.L_4_8B_search
342         fls     r5, r6 ; [2]
344 ; Point r13 to first NULL byte containing double word [3]
345         sub3l   r13, r13, r5
347         ; Select appropriate register to analyze [4]
348         MOVP    r2, r7
350         asr.f   r6, r6, 3
351         MOVP.c  r2, r12
353         asr.f   r6, r6, 1
354         MOVP.c  r2, r11
356         asr.f   r6, r6, 1
357         MOVP.c  r2, r10
359 ; Point r13 to first NULL byte in selected double word
360         andl    r2, r2, r9 ; [5]
362         ffsl    r2, r2 ; [6]
364         xbful   r2, r2, 0b0111000011 ; [7]
366         addl    r13, r13, r2 ; [8]
369 ; ========================== STRLEN CODE END >|< ==========================
371         xorl    r6, r6, r6
373 .L_4_8B_search_src:
374 #if defined (__ARC64_M128__)
376         lddl.ab r2r3, [r1, +16]
377         lddl.ab r4r5, [r1, +16]
379 #elif defined (__ARC64_ARCH64__)
381         ldl.ab  r2, [r1, +8]
382         ldl.ab  r3, [r1, +8]
383         ldl.ab  r4, [r1, +8]
384         ldl.ab  r5, [r1, +8]
386 #else
387         # error Unknown configuration
388 #endif
390 ; NULL byte position is detected and encoded in r6 [0] [9]
391         subl    r10, r2, r8
392         subl    r11, r3, r8
393         subl    r12, r4, r8
394         subl    r7, r5, r8
396         bicl    r10, r10, r2
397         bicl    r11, r11, r3
398         bicl    r12, r12, r4
399         bicl    r7, r7, r5
401         tstl    r10, r9
402         bset.ne r6, r6, 4
404         tstl    r11, r9
405         bset.ne r6, r6, 3
407         tstl    r12, r9
408         bset.ne r6, r6, 2
410         tstl    r7, r9
411         bset.ne r6, r6, 1
413         brne    r6, 0, @.L_found_in_32B
415 #if defined (__ARC64_M128__)
417         stdl.ab r2r3, [r13, +16]
418         stdl.ab r4r5, [r13, +16]
420 #elif defined (__ARC64_ARCH64__)
422         stl.ab  r2, [r13, +8]
423         stl.ab  r3, [r13, +8]
424         stl.ab  r4, [r13, +8]
425         stl.ab  r5, [r13, +8]
427 #else
428 # error Unknown configuration
429 #endif
431         b       @.L_4_8B_search_src
433 .L_found_in_32B:
435         fls     r6, r6 ; [2]
437 ; Point r1 to first NULL byte containing double word [3]
438         sub3l   r1, r1, r6
440 ;; Store the already loaded data
442         ; 4 -> 1 to 3 -> 0
443         ;subl   r6, r6, 1
445 ; Invert so the biggest branch is at the end, and we dont need to increase
446 ; block size
447         ; 3 -> 0 to 0 -> 3
448         ;subl   r6, 3, r6
450         ; Condense the two subs here
451         rsubl   r6, r6, 4
453         asll    r6, r6, 2
455 ; Store double words
456         bi      [r6]
458         b.d     @.L_store_lastL64bits
459         MOVP    r11, r2
460         nop
461         nop
463         stl.ab  r2, [r13, +8]
464         b.d     @.L_store_lastL64bits
465         MOVP    r11, r3
466         nop
468         stl.ab  r2, [r13, +8]
469         stl.ab  r3, [r13, +8]
470         b.d     @.L_store_lastL64bits
471         MOVP    r11, r4
473         stl.ab  r2, [r13, +8]
474         stl.ab  r3, [r13, +8]
475         stl.ab  r4, [r13, +8]
476         MOVP    r11, r5
478 ; r11 now contains the data to write
479 .L_store_lastL64bits:
480         subl    r10, r11, r8
481         bicl    r10, r10, r11
483         andl    r10, r10, r9 ; [5]
485         ffsl    r2, r10 ; [6]
486         addl    r2, r2, 1
488         xbful   r2, r2, 0b0111000011 ; [7]
490         movl    r3, -1; Bitmask setup
492         ; If the NULL byte is in byte 3 (starting from the right)
493         ; we want to store 8-3 bytes
494         rsubl   r2, r2, 8
495         asl     r2, r2, 3
497         ; According to the target byte, setup masks
498         lsrl    r3, r3, r2
499         notl    r4, r3
501         ; Obtain relevant data from destination
502         ldl     r10, [r13]
504         ; Get which data from dest is not to be overwritten and OR it
505         ; with the relevant data to write
506         andl    r3, r3, r11
507         andl    r4, r4, r10
509         orl     r3, r3, r4
511         j_s.d   [blink]
512         stl.ab  r3, [r13, +8]
515 ENDFUNC (strcat)
517 #endif
519 ;; This code uses a common technique for NULL byte detection inside a word.
520 ;; Details on this technique can be found in:
521 ;; (https://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#ZeroInWord)
523 ; In sum, this technique allows for detecting a NULL byte inside any given
524 ; amount of bits by performing the following operation
525 ;               DETECTNULL(X) (((X) - 0x01010101) & ~(X) & 0x80808080) [0]
527 ; The code above implements this by setting r8 to a 0x01010101... sequence and
528 ; r9 to a 0x80808080... sequence of appropriate length
529 ; As LIMM are 32 bit only, we need to perform MOVHL and ORL [1] operations to
530 ; have the appropriate 64 bit values in place
532 ;; Search is done 32 bytes at a time, either with 64 bit loads or 128 bit loads
533 ;; If a NULL byte is detected, the position of the double word is encoded
534 ;; in r6, which is then used to adjust r13 to the exact byte
536 ; r6 is set via bset, which means we can simply use a fls to obtain the first
537 ; match (or ffs depending on the values in bset) [2].
538 ; The reason for starting at 1 and not 0 is so r6 encodes how many double
539 ; words to go back, and it wouldnt make sense to go back 0 (the NULL would be
540 ; in the next loop iteration).
542 ; The first step to take is point r13 to the appropriate double word.
543 ; As the chosen encoded information is how many double words to go back,
544 ; we can simply multiply r6 by 8 and reduce r13 by that amount [3]
546 ; Then, we need to place the loaded double word containing the first NULL byte
547 ; into a "common" register we can operate on later [4].
549 ; To do this without any jumps, we can shift r6 and perform a conditional mov
550 ; based on the carry flag value.
551 ; The order is very important because the NULL byte can appear in several
552 ; double words, so we want to analyze from last to first.
554 ; We can ignore the first asr (which would be asr.f 2, as we started r6 on 1)
555 ; because if r7 isnt the NULL byte, r2 will always be overwritten so we can
556 ; just decide to start at r7, and overwrite it if needed.
558 ; Now comes the tricky part. In order to obtain the first NULL byte, we need to
559 ; understand the NULL byte detection operation. It is explained in depth in the
560 ; link above but in short, it works by first setting the highest bit of each
561 ; byte to 1, if the corresponding byte is either 0 or less than 0x80
562 ; Then, separately, it makes the highest bit of each byte 1, if the byte is
563 ; less than 0x80. The last step is to and these two values (this operation is
564 ; simplified with the subl, bicl and tst instructions).
566 ; This means that the evaluated equation result value [5] has zeros for all non
567 ; zero bytes, except for the NULL bytes. Therefore, we can simply find the
568 ; first non zero bit (counting from bit 0) which will be inside the position of
569 ; the first NULL byte.
571 ; One thing to note, is that ffs oddly returns 31 if no bit is found, setting
572 ; the zero flag. As r9 is never all 0s at this stage (would mean there is no
573 ; NULL byte and we wouldnt be here) we dont need to worry about that. [6]
575 ; We can then convert the bit position into the last byte position by looking
576 ; into bits 3 to 5, and shifting 3 bits to the right. This can be combined into
577 ; a single xbful operation. The bottom 000011 represent shift by 3 and the top
578 ; 0111 represents the mask (3 to 5 shifted by 3 is 0 to 2). We dont need to worry
579 ; about the case where ffs does not find a bit, because we know for sure there is
580 ; at least one NULL byte, and therefore one of the highest bits is set to 1 [7]
582 ; Finally, we can add the NULL byte position inside the loaded double word to
583 ; r13 and subtract r0 from r13 to obtain the string size [8]
585 ; Some operations are re-ordered such that register dependency is reduced,
586 ; allowing the CPU to run more instructions in parallel [9]
589 ; Some data was already read, and needs to be stored following the same read
590 ; order. To do this, we need to make the