Linux-2.6.12-rc2
[linux-3.10.git] / arch / alpha / lib / ev6-memcpy.S
1 /*
2  * arch/alpha/lib/ev6-memcpy.S
3  * 21264 version by Rick Gorton <rick.gorton@alpha-processor.com>
4  *
5  * Reasonably optimized memcpy() routine for the Alpha 21264
6  *
7  *      - memory accessed as aligned quadwords only
8  *      - uses bcmpge to compare 8 bytes in parallel
9  *
10  * Much of the information about 21264 scheduling/coding comes from:
11  *      Compiler Writer's Guide for the Alpha 21264
12  *      abbreviated as 'CWG' in other comments here
13  *      ftp.digital.com/pub/Digital/info/semiconductor/literature/dsc-library.html
14  * Scheduling notation:
15  *      E       - either cluster
16  *      U       - upper subcluster; U0 - subcluster U0; U1 - subcluster U1
17  *      L       - lower subcluster; L0 - subcluster L0; L1 - subcluster L1
18  *
19  * Temp usage notes:
20  *      $1,$2,          - scratch
21  */
22
23         .set noreorder
24         .set noat
25
26         .align  4
27         .globl memcpy
28         .ent memcpy
29 memcpy:
30         .frame $30,0,$26,0
31         .prologue 0
32
33         mov     $16, $0                 # E : copy dest to return
34         ble     $18, $nomoredata        # U : done with the copy?
35         xor     $16, $17, $1            # E : are source and dest alignments the same?
36         and     $1, 7, $1               # E : are they the same mod 8?
37
38         bne     $1, $misaligned         # U : Nope - gotta do this the slow way
39         /* source and dest are same mod 8 address */
40         and     $16, 7, $1              # E : Are both 0mod8?
41         beq     $1, $both_0mod8         # U : Yes
42         nop                             # E :
43
44         /*
45          * source and dest are same misalignment.  move a byte at a time
46          * until a 0mod8 alignment for both is reached.
47          * At least one byte more to move
48          */
49
50 $head_align:
51         ldbu    $1, 0($17)              # L : grab a byte
52         subq    $18, 1, $18             # E : count--
53         addq    $17, 1, $17             # E : src++
54         stb     $1, 0($16)              # L :
55         addq    $16, 1, $16             # E : dest++
56         and     $16, 7, $1              # E : Are we at 0mod8 yet?
57         ble     $18, $nomoredata        # U : done with the copy?
58         bne     $1, $head_align         # U :
59
60 $both_0mod8:
61         cmple   $18, 127, $1            # E : Can we unroll the loop?
62         bne     $1, $no_unroll          # U :
63         and     $16, 63, $1             # E : get mod64 alignment
64         beq     $1, $do_unroll          # U : no single quads to fiddle
65
66 $single_head_quad:
67         ldq     $1, 0($17)              # L : get 8 bytes
68         subq    $18, 8, $18             # E : count -= 8
69         addq    $17, 8, $17             # E : src += 8
70         nop                             # E :
71
72         stq     $1, 0($16)              # L : store
73         addq    $16, 8, $16             # E : dest += 8
74         and     $16, 63, $1             # E : get mod64 alignment
75         bne     $1, $single_head_quad   # U : still not fully aligned
76
77 $do_unroll:
78         addq    $16, 64, $7             # E : Initial (+1 trip) wh64 address
79         cmple   $18, 127, $1            # E : Can we go through the unrolled loop?
80         bne     $1, $tail_quads         # U : Nope
81         nop                             # E : 
82
83 $unroll_body:
84         wh64    ($7)                    # L1 : memory subsystem hint: 64 bytes at
85                                         # ($7) are about to be over-written
86         ldq     $6, 0($17)              # L0 : bytes 0..7
87         nop                             # E :
88         nop                             # E :
89
90         ldq     $4, 8($17)              # L : bytes 8..15
91         ldq     $5, 16($17)             # L : bytes 16..23
92         addq    $7, 64, $7              # E : Update next wh64 address
93         nop                             # E :
94
95         ldq     $3, 24($17)             # L : bytes 24..31
96         addq    $16, 64, $1             # E : fallback value for wh64
97         nop                             # E :
98         nop                             # E :
99
100         addq    $17, 32, $17            # E : src += 32 bytes
101         stq     $6, 0($16)              # L : bytes 0..7
102         nop                             # E :
103         nop                             # E :
104
105         stq     $4, 8($16)              # L : bytes 8..15
106         stq     $5, 16($16)             # L : bytes 16..23
107         subq    $18, 192, $2            # E : At least two more trips to go?
108         nop                             # E :
109
110         stq     $3, 24($16)             # L : bytes 24..31
111         addq    $16, 32, $16            # E : dest += 32 bytes
112         nop                             # E :
113         nop                             # E :
114
115         ldq     $6, 0($17)              # L : bytes 0..7
116         ldq     $4, 8($17)              # L : bytes 8..15
117         cmovlt  $2, $1, $7              # E : Latency 2, extra map slot - Use
118                                         # fallback wh64 address if < 2 more trips
119         nop                             # E :
120
121         ldq     $5, 16($17)             # L : bytes 16..23
122         ldq     $3, 24($17)             # L : bytes 24..31
123         addq    $16, 32, $16            # E : dest += 32
124         subq    $18, 64, $18            # E : count -= 64
125
126         addq    $17, 32, $17            # E : src += 32
127         stq     $6, -32($16)            # L : bytes 0..7
128         stq     $4, -24($16)            # L : bytes 8..15
129         cmple   $18, 63, $1             # E : At least one more trip?
130
131         stq     $5, -16($16)            # L : bytes 16..23
132         stq     $3, -8($16)             # L : bytes 24..31
133         nop                             # E :
134         beq     $1, $unroll_body
135
136 $tail_quads:
137 $no_unroll:
138         .align 4
139         subq    $18, 8, $18             # E : At least a quad left?
140         blt     $18, $less_than_8       # U : Nope
141         nop                             # E :
142         nop                             # E :
143
144 $move_a_quad:
145         ldq     $1, 0($17)              # L : fetch 8
146         subq    $18, 8, $18             # E : count -= 8
147         addq    $17, 8, $17             # E : src += 8
148         nop                             # E :
149
150         stq     $1, 0($16)              # L : store 8
151         addq    $16, 8, $16             # E : dest += 8
152         bge     $18, $move_a_quad       # U :
153         nop                             # E :
154
155 $less_than_8:
156         .align 4
157         addq    $18, 8, $18             # E : add back for trailing bytes
158         ble     $18, $nomoredata        # U : All-done
159         nop                             # E :
160         nop                             # E :
161
162         /* Trailing bytes */
163 $tail_bytes:
164         subq    $18, 1, $18             # E : count--
165         ldbu    $1, 0($17)              # L : fetch a byte
166         addq    $17, 1, $17             # E : src++
167         nop                             # E :
168
169         stb     $1, 0($16)              # L : store a byte
170         addq    $16, 1, $16             # E : dest++
171         bgt     $18, $tail_bytes        # U : more to be done?
172         nop                             # E :
173
174         /* branching to exit takes 3 extra cycles, so replicate exit here */
175         ret     $31, ($26), 1           # L0 :
176         nop                             # E :
177         nop                             # E :
178         nop                             # E :
179
180 $misaligned:
181         mov     $0, $4                  # E : dest temp
182         and     $0, 7, $1               # E : dest alignment mod8
183         beq     $1, $dest_0mod8         # U : life doesnt totally suck
184         nop
185
186 $aligndest:
187         ble     $18, $nomoredata        # U :
188         ldbu    $1, 0($17)              # L : fetch a byte
189         subq    $18, 1, $18             # E : count--
190         addq    $17, 1, $17             # E : src++
191
192         stb     $1, 0($4)               # L : store it
193         addq    $4, 1, $4               # E : dest++
194         and     $4, 7, $1               # E : dest 0mod8 yet?
195         bne     $1, $aligndest          # U : go until we are aligned.
196
197         /* Source has unknown alignment, but dest is known to be 0mod8 */
198 $dest_0mod8:
199         subq    $18, 8, $18             # E : At least a quad left?
200         blt     $18, $misalign_tail     # U : Nope
201         ldq_u   $3, 0($17)              # L : seed (rotating load) of 8 bytes
202         nop                             # E :
203
204 $mis_quad:
205         ldq_u   $16, 8($17)             # L : Fetch next 8
206         extql   $3, $17, $3             # U : masking
207         extqh   $16, $17, $1            # U : masking
208         bis     $3, $1, $1              # E : merged bytes to store
209
210         subq    $18, 8, $18             # E : count -= 8
211         addq    $17, 8, $17             # E : src += 8
212         stq     $1, 0($4)               # L : store 8 (aligned)
213         mov     $16, $3                 # E : "rotate" source data
214
215         addq    $4, 8, $4               # E : dest += 8
216         bge     $18, $mis_quad          # U : More quads to move
217         nop
218         nop
219
220 $misalign_tail:
221         addq    $18, 8, $18             # E : account for tail stuff
222         ble     $18, $nomoredata        # U :
223         nop
224         nop
225
226 $misalign_byte:
227         ldbu    $1, 0($17)              # L : fetch 1
228         subq    $18, 1, $18             # E : count--
229         addq    $17, 1, $17             # E : src++
230         nop                             # E :
231
232         stb     $1, 0($4)               # L : store
233         addq    $4, 1, $4               # E : dest++
234         bgt     $18, $misalign_byte     # U : more to go?
235         nop
236
237
238 $nomoredata:
239         ret     $31, ($26), 1           # L0 :
240         nop                             # E :
241         nop                             # E :
242         nop                             # E :
243
244         .end memcpy
245
246 /* For backwards module compatibility.  */
247 __memcpy = memcpy
248 .globl __memcpy