8d08a2eb225e8608310c205033a34db857eb5ebf
[linux-2.6.git] / arch / ppc / lib / string.S
1 /*
2  * String handling functions for PowerPC.
3  *
4  * Copyright (C) 1996 Paul Mackerras.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public License
8  * as published by the Free Software Foundation; either version
9  * 2 of the License, or (at your option) any later version.
10  */
11 #include <linux/config.h>
12 #include <asm/processor.h>
13 #include <asm/cache.h>
14 #include <asm/errno.h>
15 #include <asm/ppc_asm.h>
16
17 #define COPY_16_BYTES           \
18         lwz     r7,4(r4);       \
19         lwz     r8,8(r4);       \
20         lwz     r9,12(r4);      \
21         lwzu    r10,16(r4);     \
22         stw     r7,4(r6);       \
23         stw     r8,8(r6);       \
24         stw     r9,12(r6);      \
25         stwu    r10,16(r6)
26
27 #define COPY_16_BYTES_WITHEX(n) \
28 8 ## n ## 0:                    \
29         lwz     r7,4(r4);       \
30 8 ## n ## 1:                    \
31         lwz     r8,8(r4);       \
32 8 ## n ## 2:                    \
33         lwz     r9,12(r4);      \
34 8 ## n ## 3:                    \
35         lwzu    r10,16(r4);     \
36 8 ## n ## 4:                    \
37         stw     r7,4(r6);       \
38 8 ## n ## 5:                    \
39         stw     r8,8(r6);       \
40 8 ## n ## 6:                    \
41         stw     r9,12(r6);      \
42 8 ## n ## 7:                    \
43         stwu    r10,16(r6)
44
45 #define COPY_16_BYTES_EXCODE(n)                 \
46 9 ## n ## 0:                                    \
47         addi    r5,r5,-(16 * n);                \
48         b       104f;                           \
49 9 ## n ## 1:                                    \
50         addi    r5,r5,-(16 * n);                \
51         b       105f;                           \
52 .section __ex_table,"a";                        \
53         .align  2;                              \
54         .long   8 ## n ## 0b,9 ## n ## 0b;      \
55         .long   8 ## n ## 1b,9 ## n ## 0b;      \
56         .long   8 ## n ## 2b,9 ## n ## 0b;      \
57         .long   8 ## n ## 3b,9 ## n ## 0b;      \
58         .long   8 ## n ## 4b,9 ## n ## 1b;      \
59         .long   8 ## n ## 5b,9 ## n ## 1b;      \
60         .long   8 ## n ## 6b,9 ## n ## 1b;      \
61         .long   8 ## n ## 7b,9 ## n ## 1b;      \
62         .text
63
64         .text
65         .stabs  "arch/ppc/lib/",N_SO,0,0,0f
66         .stabs  "string.S",N_SO,0,0,0f
67
68 CACHELINE_BYTES = L1_CACHE_LINE_SIZE
69 LG_CACHELINE_BYTES = LG_L1_CACHE_LINE_SIZE
70 CACHELINE_MASK = (L1_CACHE_LINE_SIZE-1)
71
72 _GLOBAL(strcpy)
73         addi    r5,r3,-1
74         addi    r4,r4,-1
75 1:      lbzu    r0,1(r4)
76         cmpwi   0,r0,0
77         stbu    r0,1(r5)
78         bne     1b
79         blr
80
81 /* This clears out any unused part of the destination buffer,
82    just as the libc version does.  -- paulus */
83 _GLOBAL(strncpy)
84         cmpwi   0,r5,0
85         beqlr
86         mtctr   r5
87         addi    r6,r3,-1
88         addi    r4,r4,-1
89 1:      lbzu    r0,1(r4)
90         cmpwi   0,r0,0
91         stbu    r0,1(r6)
92         bdnzf   2,1b            /* dec ctr, branch if ctr != 0 && !cr0.eq */
93         bnelr                   /* if we didn't hit a null char, we're done */
94         mfctr   r5
95         cmpwi   0,r5,0          /* any space left in destination buffer? */
96         beqlr                   /* we know r0 == 0 here */
97 2:      stbu    r0,1(r6)        /* clear it out if so */
98         bdnz    2b
99         blr
100
101 _GLOBAL(strcat)
102         addi    r5,r3,-1
103         addi    r4,r4,-1
104 1:      lbzu    r0,1(r5)
105         cmpwi   0,r0,0
106         bne     1b
107         addi    r5,r5,-1
108 1:      lbzu    r0,1(r4)
109         cmpwi   0,r0,0
110         stbu    r0,1(r5)
111         bne     1b
112         blr
113
114 _GLOBAL(strcmp)
115         addi    r5,r3,-1
116         addi    r4,r4,-1
117 1:      lbzu    r3,1(r5)
118         cmpwi   1,r3,0
119         lbzu    r0,1(r4)
120         subf.   r3,r0,r3
121         beqlr   1
122         beq     1b
123         blr
124
125 _GLOBAL(strlen)
126         addi    r4,r3,-1
127 1:      lbzu    r0,1(r4)
128         cmpwi   0,r0,0
129         bne     1b
130         subf    r3,r3,r4
131         blr
132
133 /*
134  * Use dcbz on the complete cache lines in the destination
135  * to set them to zero.  This requires that the destination
136  * area is cacheable.  -- paulus
137  */
138 _GLOBAL(cacheable_memzero)
139         mr      r5,r4
140         li      r4,0
141         addi    r6,r3,-4
142         cmplwi  0,r5,4
143         blt     7f
144         stwu    r4,4(r6)
145         beqlr
146         andi.   r0,r6,3
147         add     r5,r0,r5
148         subf    r6,r0,r6
149         clrlwi  r7,r6,32-LG_CACHELINE_BYTES
150         add     r8,r7,r5
151         srwi    r9,r8,LG_CACHELINE_BYTES
152         addic.  r9,r9,-1        /* total number of complete cachelines */
153         ble     2f
154         xori    r0,r7,CACHELINE_MASK & ~3
155         srwi.   r0,r0,2
156         beq     3f
157         mtctr   r0
158 4:      stwu    r4,4(r6)
159         bdnz    4b
160 3:      mtctr   r9
161         li      r7,4
162 #if !defined(CONFIG_8xx)
163 10:     dcbz    r7,r6
164 #else
165 10:     stw     r4, 4(r6)
166         stw     r4, 8(r6)
167         stw     r4, 12(r6)
168         stw     r4, 16(r6)
169 #if CACHE_LINE_SIZE >= 32
170         stw     r4, 20(r6)
171         stw     r4, 24(r6)
172         stw     r4, 28(r6)
173         stw     r4, 32(r6)
174 #endif /* CACHE_LINE_SIZE */
175 #endif
176         addi    r6,r6,CACHELINE_BYTES
177         bdnz    10b
178         clrlwi  r5,r8,32-LG_CACHELINE_BYTES
179         addi    r5,r5,4
180 2:      srwi    r0,r5,2
181         mtctr   r0
182         bdz     6f
183 1:      stwu    r4,4(r6)
184         bdnz    1b
185 6:      andi.   r5,r5,3
186 7:      cmpwi   0,r5,0
187         beqlr
188         mtctr   r5
189         addi    r6,r6,3
190 8:      stbu    r4,1(r6)
191         bdnz    8b
192         blr
193
194 _GLOBAL(memset)
195         rlwimi  r4,r4,8,16,23
196         rlwimi  r4,r4,16,0,15
197         addi    r6,r3,-4
198         cmplwi  0,r5,4
199         blt     7f
200         stwu    r4,4(r6)
201         beqlr
202         andi.   r0,r6,3
203         add     r5,r0,r5
204         subf    r6,r0,r6
205         srwi    r0,r5,2
206         mtctr   r0
207         bdz     6f
208 1:      stwu    r4,4(r6)
209         bdnz    1b
210 6:      andi.   r5,r5,3
211 7:      cmpwi   0,r5,0
212         beqlr
213         mtctr   r5
214         addi    r6,r6,3
215 8:      stbu    r4,1(r6)
216         bdnz    8b
217         blr
218
219 /*
220  * This version uses dcbz on the complete cache lines in the
221  * destination area to reduce memory traffic.  This requires that
222  * the destination area is cacheable.
223  * We only use this version if the source and dest don't overlap.
224  * -- paulus.
225  */
226 _GLOBAL(cacheable_memcpy)
227         add     r7,r3,r5                /* test if the src & dst overlap */
228         add     r8,r4,r5
229         cmplw   0,r4,r7
230         cmplw   1,r3,r8
231         crand   0,0,4                   /* cr0.lt &= cr1.lt */
232         blt     memcpy                  /* if regions overlap */
233
234         addi    r4,r4,-4
235         addi    r6,r3,-4
236         neg     r0,r3
237         andi.   r0,r0,CACHELINE_MASK    /* # bytes to start of cache line */
238         beq     58f
239
240         cmplw   0,r5,r0                 /* is this more than total to do? */
241         blt     63f                     /* if not much to do */
242         andi.   r8,r0,3                 /* get it word-aligned first */
243         subf    r5,r0,r5
244         mtctr   r8
245         beq+    61f
246 70:     lbz     r9,4(r4)                /* do some bytes */
247         stb     r9,4(r6)
248         addi    r4,r4,1
249         addi    r6,r6,1
250         bdnz    70b
251 61:     srwi.   r0,r0,2
252         mtctr   r0
253         beq     58f
254 72:     lwzu    r9,4(r4)                /* do some words */
255         stwu    r9,4(r6)
256         bdnz    72b
257
258 58:     srwi.   r0,r5,LG_CACHELINE_BYTES /* # complete cachelines */
259         clrlwi  r5,r5,32-LG_CACHELINE_BYTES
260         li      r11,4
261         mtctr   r0
262         beq     63f
263 53:
264 #if !defined(CONFIG_8xx)
265         dcbz    r11,r6
266 #endif
267         COPY_16_BYTES
268 #if L1_CACHE_LINE_SIZE >= 32
269         COPY_16_BYTES
270 #if L1_CACHE_LINE_SIZE >= 64
271         COPY_16_BYTES
272         COPY_16_BYTES
273 #if L1_CACHE_LINE_SIZE >= 128
274         COPY_16_BYTES
275         COPY_16_BYTES
276         COPY_16_BYTES
277         COPY_16_BYTES
278 #endif
279 #endif
280 #endif
281         bdnz    53b
282
283 63:     srwi.   r0,r5,2
284         mtctr   r0
285         beq     64f
286 30:     lwzu    r0,4(r4)
287         stwu    r0,4(r6)
288         bdnz    30b
289
290 64:     andi.   r0,r5,3
291         mtctr   r0
292         beq+    65f
293 40:     lbz     r0,4(r4)
294         stb     r0,4(r6)
295         addi    r4,r4,1
296         addi    r6,r6,1
297         bdnz    40b
298 65:     blr
299
300 _GLOBAL(memmove)
301         cmplw   0,r3,r4
302         bgt     backwards_memcpy
303         /* fall through */
304
305 _GLOBAL(memcpy)
306         srwi.   r7,r5,3
307         addi    r6,r3,-4
308         addi    r4,r4,-4
309         beq     2f                      /* if less than 8 bytes to do */
310         andi.   r0,r6,3                 /* get dest word aligned */
311         mtctr   r7
312         bne     5f
313 1:      lwz     r7,4(r4)
314         lwzu    r8,8(r4)
315         stw     r7,4(r6)
316         stwu    r8,8(r6)
317         bdnz    1b
318         andi.   r5,r5,7
319 2:      cmplwi  0,r5,4
320         blt     3f
321         lwzu    r0,4(r4)
322         addi    r5,r5,-4
323         stwu    r0,4(r6)
324 3:      cmpwi   0,r5,0
325         beqlr
326         mtctr   r5
327         addi    r4,r4,3
328         addi    r6,r6,3
329 4:      lbzu    r0,1(r4)
330         stbu    r0,1(r6)
331         bdnz    4b
332         blr
333 5:      subfic  r0,r0,4
334         mtctr   r0
335 6:      lbz     r7,4(r4)
336         addi    r4,r4,1
337         stb     r7,4(r6)
338         addi    r6,r6,1
339         bdnz    6b
340         subf    r5,r0,r5
341         rlwinm. r7,r5,32-3,3,31
342         beq     2b
343         mtctr   r7
344         b       1b
345
346 _GLOBAL(backwards_memcpy)
347         rlwinm. r7,r5,32-3,3,31         /* r0 = r5 >> 3 */
348         add     r6,r3,r5
349         add     r4,r4,r5
350         beq     2f
351         andi.   r0,r6,3
352         mtctr   r7
353         bne     5f
354 1:      lwz     r7,-4(r4)
355         lwzu    r8,-8(r4)
356         stw     r7,-4(r6)
357         stwu    r8,-8(r6)
358         bdnz    1b
359         andi.   r5,r5,7
360 2:      cmplwi  0,r5,4
361         blt     3f
362         lwzu    r0,-4(r4)
363         subi    r5,r5,4
364         stwu    r0,-4(r6)
365 3:      cmpwi   0,r5,0
366         beqlr
367         mtctr   r5
368 4:      lbzu    r0,-1(r4)
369         stbu    r0,-1(r6)
370         bdnz    4b
371         blr
372 5:      mtctr   r0
373 6:      lbzu    r7,-1(r4)
374         stbu    r7,-1(r6)
375         bdnz    6b
376         subf    r5,r0,r5
377         rlwinm. r7,r5,32-3,3,31
378         beq     2b
379         mtctr   r7
380         b       1b
381
382 _GLOBAL(memcmp)
383         cmpwi   0,r5,0
384         ble-    2f
385         mtctr   r5
386         addi    r6,r3,-1
387         addi    r4,r4,-1
388 1:      lbzu    r3,1(r6)
389         lbzu    r0,1(r4)
390         subf.   r3,r0,r3
391         bdnzt   2,1b
392         blr
393 2:      li      r3,0
394         blr
395
396 _GLOBAL(memchr)
397         cmpwi   0,r5,0
398         ble-    2f
399         mtctr   r5
400         addi    r3,r3,-1
401 1:      lbzu    r0,1(r3)
402         cmpw    0,r0,r4
403         bdnzf   2,1b
404         beqlr
405 2:      li      r3,0
406         blr
407
408 _GLOBAL(__copy_tofrom_user)
409         addi    r4,r4,-4
410         addi    r6,r3,-4
411         neg     r0,r3
412         andi.   r0,r0,CACHELINE_MASK    /* # bytes to start of cache line */
413         beq     58f
414
415         cmplw   0,r5,r0                 /* is this more than total to do? */
416         blt     63f                     /* if not much to do */
417         andi.   r8,r0,3                 /* get it word-aligned first */
418         mtctr   r8
419         beq+    61f
420 70:     lbz     r9,4(r4)                /* do some bytes */
421 71:     stb     r9,4(r6)
422         addi    r4,r4,1
423         addi    r6,r6,1
424         bdnz    70b
425 61:     subf    r5,r0,r5
426         srwi.   r0,r0,2
427         mtctr   r0
428         beq     58f
429 72:     lwzu    r9,4(r4)                /* do some words */
430 73:     stwu    r9,4(r6)
431         bdnz    72b
432
433         .section __ex_table,"a"
434         .align  2
435         .long   70b,100f
436         .long   71b,101f
437         .long   72b,102f
438         .long   73b,103f
439         .text
440
441 58:     srwi.   r0,r5,LG_CACHELINE_BYTES /* # complete cachelines */
442         clrlwi  r5,r5,32-LG_CACHELINE_BYTES
443         li      r11,4
444         beq     63f
445
446 #ifdef CONFIG_8xx
447         /* Don't use prefetch on 8xx */
448         mtctr   r0
449 53:     COPY_16_BYTES_WITHEX(0)
450         bdnz    53b
451
452 #else /* not CONFIG_8xx */
453         /* Here we decide how far ahead to prefetch the source */
454         li      r3,4
455         cmpwi   r0,1
456         li      r7,0
457         ble     114f
458         li      r7,1
459 #if MAX_COPY_PREFETCH > 1
460         /* Heuristically, for large transfers we prefetch
461            MAX_COPY_PREFETCH cachelines ahead.  For small transfers
462            we prefetch 1 cacheline ahead. */
463         cmpwi   r0,MAX_COPY_PREFETCH
464         ble     112f
465         li      r7,MAX_COPY_PREFETCH
466 112:    mtctr   r7
467 111:    dcbt    r3,r4
468         addi    r3,r3,CACHELINE_BYTES
469         bdnz    111b
470 #else
471         dcbt    r3,r4
472         addi    r3,r3,CACHELINE_BYTES
473 #endif /* MAX_COPY_PREFETCH > 1 */
474
475 114:    subf    r8,r7,r0
476         mr      r0,r7
477         mtctr   r8
478
479 53:     dcbt    r3,r4
480 54:     dcbz    r11,r6
481         .section __ex_table,"a"
482         .align  2
483         .long   54b,105f
484         .text
485 /* the main body of the cacheline loop */
486         COPY_16_BYTES_WITHEX(0)
487 #if L1_CACHE_LINE_SIZE >= 32
488         COPY_16_BYTES_WITHEX(1)
489 #if L1_CACHE_LINE_SIZE >= 64
490         COPY_16_BYTES_WITHEX(2)
491         COPY_16_BYTES_WITHEX(3)
492 #if L1_CACHE_LINE_SIZE >= 128
493         COPY_16_BYTES_WITHEX(4)
494         COPY_16_BYTES_WITHEX(5)
495         COPY_16_BYTES_WITHEX(6)
496         COPY_16_BYTES_WITHEX(7)
497 #endif
498 #endif
499 #endif
500         bdnz    53b
501         cmpwi   r0,0
502         li      r3,4
503         li      r7,0
504         bne     114b
505 #endif /* CONFIG_8xx */
506
507 63:     srwi.   r0,r5,2
508         mtctr   r0
509         beq     64f
510 30:     lwzu    r0,4(r4)
511 31:     stwu    r0,4(r6)
512         bdnz    30b
513
514 64:     andi.   r0,r5,3
515         mtctr   r0
516         beq+    65f
517 40:     lbz     r0,4(r4)
518 41:     stb     r0,4(r6)
519         addi    r4,r4,1
520         addi    r6,r6,1
521         bdnz    40b
522 65:     li      r3,0
523         blr
524
525 /* read fault, initial single-byte copy */
526 100:    li      r9,0
527         b       90f
528 /* write fault, initial single-byte copy */
529 101:    li      r9,1
530 90:     subf    r5,r8,r5
531         li      r3,0
532         b       99f
533 /* read fault, initial word copy */
534 102:    li      r9,0
535         b       91f
536 /* write fault, initial word copy */
537 103:    li      r9,1
538 91:     li      r3,2
539         b       99f
540
541 /*
542  * this stuff handles faults in the cacheline loop and branches to either
543  * 104f (if in read part) or 105f (if in write part), after updating r5
544  */
545         COPY_16_BYTES_EXCODE(0)
546 #if L1_CACHE_LINE_SIZE >= 32
547         COPY_16_BYTES_EXCODE(1)
548 #if L1_CACHE_LINE_SIZE >= 64
549         COPY_16_BYTES_EXCODE(2)
550         COPY_16_BYTES_EXCODE(3)
551 #if L1_CACHE_LINE_SIZE >= 128
552         COPY_16_BYTES_EXCODE(4)
553         COPY_16_BYTES_EXCODE(5)
554         COPY_16_BYTES_EXCODE(6)
555         COPY_16_BYTES_EXCODE(7)
556 #endif
557 #endif
558 #endif
559
560 /* read fault in cacheline loop */
561 104:    li      r9,0
562         b       92f
563 /* fault on dcbz (effectively a write fault) */
564 /* or write fault in cacheline loop */
565 105:    li      r9,1
566 92:     li      r3,LG_CACHELINE_BYTES
567         b       99f
568 /* read fault in final word loop */
569 108:    li      r9,0
570         b       93f
571 /* write fault in final word loop */
572 109:    li      r9,1
573 93:     andi.   r5,r5,3
574         li      r3,2
575         b       99f
576 /* read fault in final byte loop */
577 110:    li      r9,0
578         b       94f
579 /* write fault in final byte loop */
580 111:    li      r9,1
581 94:     li      r5,0
582         li      r3,0
583 /*
584  * At this stage the number of bytes not copied is
585  * r5 + (ctr << r3), and r9 is 0 for read or 1 for write.
586  */
587 99:     mfctr   r0
588         slw     r3,r0,r3
589         add.    r3,r3,r5
590         beq     120f                    /* shouldn't happen */
591         cmpwi   0,r9,0
592         bne     120f
593 /* for a read fault, first try to continue the copy one byte at a time */
594         mtctr   r3
595 130:    lbz     r0,4(r4)
596 131:    stb     r0,4(r6)
597         addi    r4,r4,1
598         addi    r6,r6,1
599         bdnz    130b
600 /* then clear out the destination: r3 bytes starting at 4(r6) */
601 132:    mfctr   r3
602         srwi.   r0,r3,2
603         li      r9,0
604         mtctr   r0
605         beq     113f
606 112:    stwu    r9,4(r6)
607         bdnz    112b
608 113:    andi.   r0,r3,3
609         mtctr   r0
610         beq     120f
611 114:    stb     r9,4(r6)
612         addi    r6,r6,1
613         bdnz    114b
614 120:    blr
615
616         .section __ex_table,"a"
617         .align  2
618         .long   30b,108b
619         .long   31b,109b
620         .long   40b,110b
621         .long   41b,111b
622         .long   130b,132b
623         .long   131b,120b
624         .long   112b,120b
625         .long   114b,120b
626         .text
627
628 _GLOBAL(__clear_user)
629         addi    r6,r3,-4
630         li      r3,0
631         li      r5,0
632         cmplwi  0,r4,4
633         blt     7f
634         /* clear a single word */
635 11:     stwu    r5,4(r6)
636         beqlr
637         /* clear word sized chunks */
638         andi.   r0,r6,3
639         add     r4,r0,r4
640         subf    r6,r0,r6
641         srwi    r0,r4,2
642         andi.   r4,r4,3
643         mtctr   r0
644         bdz     7f
645 1:      stwu    r5,4(r6)
646         bdnz    1b
647         /* clear byte sized chunks */
648 7:      cmpwi   0,r4,0
649         beqlr
650         mtctr   r4
651         addi    r6,r6,3
652 8:      stbu    r5,1(r6)
653         bdnz    8b
654         blr
655 90:     mr      r3,r4
656         blr
657 91:     mfctr   r3
658         slwi    r3,r3,2
659         add     r3,r3,r4
660         blr
661 92:     mfctr   r3
662         blr
663
664         .section __ex_table,"a"
665         .align  2
666         .long   11b,90b
667         .long   1b,91b
668         .long   8b,92b
669         .text
670
671 _GLOBAL(__strncpy_from_user)
672         addi    r6,r3,-1
673         addi    r4,r4,-1
674         cmpwi   0,r5,0
675         beq     2f
676         mtctr   r5
677 1:      lbzu    r0,1(r4)
678         cmpwi   0,r0,0
679         stbu    r0,1(r6)
680         bdnzf   2,1b            /* dec ctr, branch if ctr != 0 && !cr0.eq */
681         beq     3f
682 2:      addi    r6,r6,1
683 3:      subf    r3,r3,r6
684         blr
685 99:     li      r3,-EFAULT
686         blr
687
688         .section __ex_table,"a"
689         .align  2
690         .long   1b,99b
691         .text
692
693 /* r3 = str, r4 = len (> 0), r5 = top (highest addr) */
694 _GLOBAL(__strnlen_user)
695         addi    r7,r3,-1
696         subf    r6,r7,r5        /* top+1 - str */
697         cmplw   0,r4,r6
698         bge     0f
699         mr      r6,r4
700 0:      mtctr   r6              /* ctr = min(len, top - str) */
701 1:      lbzu    r0,1(r7)        /* get next byte */
702         cmpwi   0,r0,0
703         bdnzf   2,1b            /* loop if --ctr != 0 && byte != 0 */
704         addi    r7,r7,1
705         subf    r3,r3,r7        /* number of bytes we have looked at */
706         beqlr                   /* return if we found a 0 byte */
707         cmpw    0,r3,r4         /* did we look at all len bytes? */
708         blt     99f             /* if not, must have hit top */
709         addi    r3,r4,1         /* return len + 1 to indicate no null found */
710         blr
711 99:     li      r3,0            /* bad address, return 0 */
712         blr
713
714         .section __ex_table,"a"
715         .align  2
716         .long   1b,99b