arch/tile: finish enabling support for TILE-Gx 64-bit chip
[linux-2.6.git] / arch / tile / lib / memcpy_64.c
1 /*
2  * Copyright 2011 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
3  *
4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
7  *
8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
12  *   more details.
13  */
14
15 #include <linux/types.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/module.h>
18 #define __memcpy memcpy
19 /* EXPORT_SYMBOL() is in arch/tile/lib/exports.c since this should be asm. */
20
21 /* Must be 8 bytes in size. */
22 #define word_t uint64_t
23
24 #if CHIP_L2_LINE_SIZE() != 64 && CHIP_L2_LINE_SIZE() != 128
25 #error "Assumes 64 or 128 byte line size"
26 #endif
27
28 /* How many cache lines ahead should we prefetch? */
29 #define PREFETCH_LINES_AHEAD 3
30
31 /*
32  * Provide "base versions" of load and store for the normal code path.
33  * The kernel provides other versions for userspace copies.
34  */
35 #define ST(p, v) (*(p) = (v))
36 #define LD(p) (*(p))
37
38 #ifndef USERCOPY_FUNC
39 #define ST1 ST
40 #define ST2 ST
41 #define ST4 ST
42 #define ST8 ST
43 #define LD1 LD
44 #define LD2 LD
45 #define LD4 LD
46 #define LD8 LD
47 #define RETVAL dstv
48 void *memcpy(void *__restrict dstv, const void *__restrict srcv, size_t n)
49 #else
50 /*
51  * Special kernel version will provide implementation of the LDn/STn
52  * macros to return a count of uncopied bytes due to mm fault.
53  */
54 #define RETVAL 0
55 int USERCOPY_FUNC(void *__restrict dstv, const void *__restrict srcv, size_t n)
56 #endif
57 {
58         char *__restrict dst1 = (char *)dstv;
59         const char *__restrict src1 = (const char *)srcv;
60         const char *__restrict src1_end;
61         const char *__restrict prefetch;
62         word_t *__restrict dst8;    /* 8-byte pointer to destination memory. */
63         word_t final; /* Final bytes to write to trailing word, if any */
64         long i;
65
66         if (n < 16) {
67                 for (; n; n--)
68                         ST1(dst1++, LD1(src1++));
69                 return RETVAL;
70         }
71
72         /*
73          * Locate the end of source memory we will copy.  Don't
74          * prefetch past this.
75          */
76         src1_end = src1 + n - 1;
77
78         /* Prefetch ahead a few cache lines, but not past the end. */
79         prefetch = src1;
80         for (i = 0; i < PREFETCH_LINES_AHEAD; i++) {
81                 __insn_prefetch(prefetch);
82                 prefetch += CHIP_L2_LINE_SIZE();
83                 prefetch = (prefetch > src1_end) ? prefetch : src1;
84         }
85
86         /* Copy bytes until dst is word-aligned. */
87         for (; (uintptr_t)dst1 & (sizeof(word_t) - 1); n--)
88                 ST1(dst1++, LD1(src1++));
89
90         /* 8-byte pointer to destination memory. */
91         dst8 = (word_t *)dst1;
92
93         if (__builtin_expect((uintptr_t)src1 & (sizeof(word_t) - 1), 0)) {
94                 /*
95                  * Misaligned copy.  Copy 8 bytes at a time, but don't
96                  * bother with other fanciness.
97                  *
98                  * TODO: Consider prefetching and using wh64 as well.
99                  */
100
101                 /* Create an aligned src8. */
102                 const word_t *__restrict src8 =
103                         (const word_t *)((uintptr_t)src1 & -sizeof(word_t));
104                 word_t b;
105
106                 word_t a = LD8(src8++);
107                 for (; n >= sizeof(word_t); n -= sizeof(word_t)) {
108                         b = LD8(src8++);
109                         a = __insn_dblalign(a, b, src1);
110                         ST8(dst8++, a);
111                         a = b;
112                 }
113
114                 if (n == 0)
115                         return RETVAL;
116
117                 b = ((const char *)src8 <= src1_end) ? *src8 : 0;
118
119                 /*
120                  * Final source bytes to write to trailing partial
121                  * word, if any.
122                  */
123                 final = __insn_dblalign(a, b, src1);
124         } else {
125                 /* Aligned copy. */
126
127                 const word_t* __restrict src8 = (const word_t *)src1;
128
129                 /* src8 and dst8 are both word-aligned. */
130                 if (n >= CHIP_L2_LINE_SIZE()) {
131                         /* Copy until 'dst' is cache-line-aligned. */
132                         for (; (uintptr_t)dst8 & (CHIP_L2_LINE_SIZE() - 1);
133                              n -= sizeof(word_t))
134                                 ST8(dst8++, LD8(src8++));
135
136                         for (; n >= CHIP_L2_LINE_SIZE(); ) {
137                                 __insn_wh64(dst8);
138
139                                 /*
140                                  * Prefetch and advance to next line
141                                  * to prefetch, but don't go past the end
142                                  */
143                                 __insn_prefetch(prefetch);
144                                 prefetch += CHIP_L2_LINE_SIZE();
145                                 prefetch = (prefetch > src1_end) ? prefetch :
146                                         (const char *)src8;
147
148                                 /*
149                                  * Copy an entire cache line.  Manually
150                                  * unrolled to avoid idiosyncracies of
151                                  * compiler unrolling.
152                                  */
153 #define COPY_WORD(offset) ({ ST8(dst8+offset, LD8(src8+offset)); n -= 8; })
154                                 COPY_WORD(0);
155                                 COPY_WORD(1);
156                                 COPY_WORD(2);
157                                 COPY_WORD(3);
158                                 COPY_WORD(4);
159                                 COPY_WORD(5);
160                                 COPY_WORD(6);
161                                 COPY_WORD(7);
162 #if CHIP_L2_LINE_SIZE() == 128
163                                 COPY_WORD(8);
164                                 COPY_WORD(9);
165                                 COPY_WORD(10);
166                                 COPY_WORD(11);
167                                 COPY_WORD(12);
168                                 COPY_WORD(13);
169                                 COPY_WORD(14);
170                                 COPY_WORD(15);
171 #elif CHIP_L2_LINE_SIZE() != 64
172 # error Fix code that assumes particular L2 cache line sizes
173 #endif
174
175                                 dst8 += CHIP_L2_LINE_SIZE() / sizeof(word_t);
176                                 src8 += CHIP_L2_LINE_SIZE() / sizeof(word_t);
177                         }
178                 }
179
180                 for (; n >= sizeof(word_t); n -= sizeof(word_t))
181                         ST8(dst8++, LD8(src8++));
182
183                 if (__builtin_expect(n == 0, 1))
184                         return RETVAL;
185
186                 final = LD8(src8);
187         }
188
189         /* n != 0 if we get here.  Write out any trailing bytes. */
190         dst1 = (char *)dst8;
191         if (n & 4) {
192                 ST4((uint32_t *)dst1, final);
193                 dst1 += 4;
194                 final >>= 32;
195                 n &= 3;
196         }
197         if (n & 2) {
198                 ST2((uint16_t *)dst1, final);
199                 dst1 += 2;
200                 final >>= 16;
201                 n &= 1;
202         }
203         if (n)
204                 ST1((uint8_t *)dst1, final);
205
206         return RETVAL;
207 }
208
209
210 #ifdef USERCOPY_FUNC
211 #undef ST1
212 #undef ST2
213 #undef ST4
214 #undef ST8
215 #undef LD1
216 #undef LD2
217 #undef LD4
218 #undef LD8
219 #undef USERCOPY_FUNC
220 #endif