]> git.saurik.com Git - apple/libc.git/blobdiff - i386/string/bcopy_sse2.s
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[apple/libc.git] / i386 / string / bcopy_sse2.s
index 4e001b7ef8f53a16b5cce2e62ab5142af1ff2595..e69de29bb2d1d6434b8b29ae775ad8c2e48c5391 100644 (file)
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-/*
- * Copyright (c) 2005-2006 Apple Computer, Inc. All rights reserved.
- *
- * @APPLE_OSREFERENCE_LICENSE_HEADER_START@
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- * This file contains Original Code and/or Modifications of Original Code
- * as defined in and that are subject to the Apple Public Source License
- * Version 2.0 (the 'License'). You may not use this file except in
- * compliance with the License. The rights granted to you under the License
- * may not be used to create, or enable the creation or redistribution of,
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- * circumvent, violate, or enable the circumvention or violation of, any
- * terms of an Apple operating system software license agreement.
- * 
- * Please obtain a copy of the License at
- * http://www.opensource.apple.com/apsl/ and read it before using this file.
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- * EXPRESS OR IMPLIED, AND APPLE HEREBY DISCLAIMS ALL SUCH WARRANTIES,
- * INCLUDING WITHOUT LIMITATION, ANY WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
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- * Please see the License for the specific language governing rights and
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- * 
- * @APPLE_OSREFERENCE_LICENSE_HEADER_END@
- */
-
-#include <machine/cpu_capabilities.h>
-#include <platfunc.h>
-
-/*
- * The bcopy/memcpy loops, tuned for Pentium-M class processors with SSE2
- * and 64-byte cache lines, such as Core and Core 2.
- *
- * The following #defines are tightly coupled to the u-architecture:
- */
-
-#define kShort  80                      // too short to bother with SSE (must be >=80)
-#define kVeryLong   (500*1024)          // large enough for non-temporal stores (must be >= 8192)
-#define kBigChunk   (256*1024)          // outer loop chunk size for kVeryLong sized operands
-#define kFastUCode  (16*1024)           // cutoff for microcode fastpath for "rep/movsl"
-
-
-// void bcopy(const void *src, void *dst, size_t len);
-
-PLATFUNC_FUNCTION_START(bcopy, sse2, 32, 5)
-       pushl   %ebp                    // set up a frame for backtraces
-       movl    %esp,%ebp
-       pushl   %esi
-       pushl   %edi
-       movl    8(%ebp),%esi            // get source ptr
-       movl    12(%ebp),%edi           // get dest ptr
-       jmp     Ljoin 
-
-//
-// void *memcpy(void *dst, const void *src, size_t len);
-// void *memmove(void *dst, const void *src, size_t len);
-//
-
-PLATFUNC_FUNCTION_START(memcpy, sse2, 32, 0)    // void *memcpy(void *dst, const void *src, size_t len)
-PLATFUNC_FUNCTION_START(memmove, sse2, 32, 0)   // void *memmove(void *dst, const void *src, size_t len)
-Lmemcpy_sse2:
-       pushl   %ebp                    // set up a frame for backtraces
-       movl    %esp,%ebp
-       pushl   %esi
-       pushl   %edi
-       movl    8(%ebp),%edi            // get dest ptr
-       movl    12(%ebp),%esi           // get source ptr
-
-Ljoin:                                  // here from bcopy() with esi and edi loaded
-       movl    16(%ebp),%ecx           // get length
-       movl    %edi,%edx
-       subl    %esi,%edx               // (dest - source)
-       cmpl    %ecx,%edx               // must move in reverse if (dest - source) < length
-       jb      LReverseIsland
-Lrejoin:                                // here from very-long-operand copies
-       cmpl    $(kShort),%ecx          // long enough to bother with SSE?
-       ja      LNotShort               // yes
-
-// Handle short forward copies.  As the most common case, this is the fall-through path.
-//      ecx = length (<= kShort)
-//      esi = source ptr
-//      edi = dest ptr
-
-Lshort:
-       movl    %ecx,%edx               // copy length
-       shrl    $2,%ecx                 // get #doublewords
-       jz      LLeftovers
-2:                                      // loop copying doublewords
-       movl    (%esi),%eax
-       addl    $4,%esi
-       movl    %eax,(%edi)
-       addl    $4,%edi
-       dec     %ecx
-       jnz     2b
-LLeftovers:                             // handle leftover bytes (0..3) in last word
-       andl    $3,%edx                 // any leftover bytes?
-       jz      5f
-4:                                      // loop copying bytes
-       movb    (%esi),%al
-       inc     %esi
-movb   %al,(%edi)
-       inc     %edi
-       dec     %edx
-       jnz     4b
-5:
-       movl    8(%ebp),%eax            // get return value (dst ptr) for memcpy/memmove
-       popl    %edi
-       popl    %esi
-       popl    %ebp
-       ret
-
-
-LReverseIsland:                         // keep the "jb" above a short branch...
-       jmp     LReverse                // ...because reverse moves are uncommon
-
-
-// Handle forward moves that are long enough to justify use of SSE3.
-// First, 16-byte align the destination.
-//      ecx = length (> kShort)
-//      esi = source ptr
-//      edi = dest ptr
-
-LNotShort:
-       cmpl    $(kVeryLong),%ecx       // long enough to justify heavyweight loops?
-       movl    %edi,%edx               // copy destination
-       jae     LVeryLong               // use very-long-operand path
-       negl    %edx
-       andl    $15,%edx                // get #bytes to align destination
-       jz      LDestAligned            // already aligned
-       subl    %edx,%ecx               // decrement length
-1:                                      // loop copying 1..15 bytes
-       movb    (%esi),%al
-       inc     %esi
-       movb    %al,(%edi)
-       inc     %edi
-       dec     %edx
-       jnz     1b
-
-// Destination is now aligned.  Prepare for forward loops over 64-byte chunks.
-// Since kShort>=80 and we've moved at most 15 bytes already, there is at least one chunk.
-
-LDestAligned:
-       movl    %ecx,%edx               // copy length
-       movl    %ecx,%eax               // twice
-       andl    $63,%ecx                // get remaining bytes for Lshort
-       andl    $-64,%edx               // get number of bytes we will copy in inner loop
-       addl    %edx,%esi               // point to 1st byte not copied
-       addl    %edx,%edi
-       negl    %edx                    // now generate offset to 1st byte to be copied
-       testl   $15,%esi                // is source aligned too?
-       jnz     LUnalignedLoop          // no
-       cmpl    $(kFastUCode),%eax      // long enough for the fastpath in microcode?
-       jb  LAlignedLoop                // no, use SSE
-       cld                             // we'll move forward
-       movl    %eax,%ecx               // copy length again
-       shrl    $2,%ecx                 // compute #words to move
-       addl    %edx,%esi               // restore ptrs to 1st byte of source and dest
-       addl    %edx,%edi
-       rep                             // the u-code will optimize this
-       movsl
-       movl    %eax,%edx               // original length
-       jmp     LLeftovers              // handle 0..3 leftover bytes
-
-
-// Forward aligned loop for medium length operands (kShort < n < kVeryLong).
-
-       .align  4,0x90              // 16-byte align inner loops
-LAlignedLoop:                       // loop over 64-byte chunks
-       movdqa  (%esi,%edx),%xmm0
-       movdqa  16(%esi,%edx),%xmm1
-       movdqa  32(%esi,%edx),%xmm2
-       movdqa  48(%esi,%edx),%xmm3
-
-       movdqa  %xmm0,(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm1,16(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm2,32(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm3,48(%edi,%edx)
-
-       addl    $64,%edx
-       jnz     LAlignedLoop
-
-       jmp     Lshort              // copy remaining 0..15 bytes and done
-
-
-// Forward unaligned loop for medium length operands (kShort < n < kVeryLong).
-// Note that LDDQU==MOVDQU on these machines, ie we don't care when we cross
-// source cache lines.
-
-       .align  4,0x90              // 16-byte align inner loops
-LUnalignedLoop:                     // loop over 64-byte chunks
-       movdqu  (%esi,%edx),%xmm0   // the loads are unaligned
-       movdqu  16(%esi,%edx),%xmm1
-       movdqu  32(%esi,%edx),%xmm2
-       movdqu  48(%esi,%edx),%xmm3
-
-       movdqa  %xmm0,(%edi,%edx)   // we can use aligned stores
-       movdqa  %xmm1,16(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm2,32(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm3,48(%edi,%edx)
-
-       addl    $64,%edx
-       jnz     LUnalignedLoop
-
-       jmp     Lshort                  // copy remaining 0..63 bytes and done
-
-
-// Very long forward moves.  These are at least several pages, so we loop over big
-// chunks of memory (kBigChunk in size.)  We first prefetch the chunk, and then copy
-// it using non-temporal stores.  Hopefully all the reads occur in the prefetch loop,
-// so the copy loop reads from L2 and writes directly to memory (with write combining.)
-// This minimizes bus turnaround and maintains good DRAM page locality.
-// Note that for this scheme to work, kVeryLong must be a large fraction of L2 cache
-// size.  Otherwise, it is counter-productive to bypass L2 on the stores.
-//      ecx = length (>= kVeryLong bytes)
-//      edi = dest (aligned)
-//      esi = source
-
-LVeryLong:
-       pushl   %ebx            // we'll need to use this
-       movl    %edi,%ebx       // copy dest ptr
-       negl    %ebx
-       andl    $63,%ebx        // get #bytes to cache line align destination
-       jz      LBigChunkLoop   // already aligned
-
-// Cache line align destination, so temporal stores in copy loops work right.
-
-       pushl   %ecx            // save total length remaining
-       pushl   %ebx            // arg3 - #bytes to align destination (1..63)
-       pushl   %esi            // arg2 - source
-       pushl   %edi            // arg1 - dest
-       call    Lmemcpy_sse2    // align the destination
-       movl    12(%esp),%ecx   // recover total length
-       addl    $16,%esp
-       addl    %ebx,%esi       // adjust ptrs and lengths past copy
-       addl    %ebx,%edi
-       subl    %ebx,%ecx
-
-// Loop over big chunks.
-//      ecx = length remaining (>= 4096)
-//      edi = dest (64-byte aligned)
-//      esi = source (may be unaligned)
-
-LBigChunkLoop:
-       movl    $(kBigChunk),%edx       // assume we can do a full chunk
-       cmpl    %edx,%ecx               // do we have a full chunk left to do?
-       cmovbl  %ecx,%edx               // if not, only move what we have left
-       andl    $-4096,%edx             // we work in page multiples
-       xor     %eax,%eax               // initialize chunk offset
-       jmp     LTouchLoop
-
-// Because the source may be unaligned, we use byte loads to touch.
-//      ecx = length remaining (including this chunk)
-//      edi = ptr to start of dest chunk
-//      esi = ptr to start of source chunk
-//      edx = chunk length (multiples of pages)
-//      ebx = scratch reg used to read a byte of each cache line
-//      eax = chunk offset
-
-       .align  4,0x90                  // 16-byte align inner loops
-LTouchLoop:
-       movzb   (%esi,%eax),%ebx        // touch line 0, 2, 4, or 6 of page
-       movzb   1*64(%esi,%eax),%ebx    // touch line 1, 3, 5, or 7
-       movzb   8*64(%esi,%eax),%ebx    // touch line 8, 10, 12, or 14
-       movzb   9*64(%esi,%eax),%ebx    // etc
-
-       movzb   16*64(%esi,%eax),%ebx
-       movzb   17*64(%esi,%eax),%ebx
-       movzb   24*64(%esi,%eax),%ebx
-       movzb   25*64(%esi,%eax),%ebx
-
-       movzb   32*64(%esi,%eax),%ebx
-       movzb   33*64(%esi,%eax),%ebx
-       movzb   40*64(%esi,%eax),%ebx
-       movzb   41*64(%esi,%eax),%ebx
-
-       movzb   48*64(%esi,%eax),%ebx
-       movzb   49*64(%esi,%eax),%ebx
-       movzb   56*64(%esi,%eax),%ebx
-       movzb   57*64(%esi,%eax),%ebx
-
-       subl    $-128,%eax          // next slice of page (adding 128 w 8-bit immediate)
-       testl   $512,%eax           // done with this page?
-       jz      LTouchLoop          // no, next of four slices
-       addl    $(4096-512),%eax    // move on to next page
-       cmpl    %eax,%edx           // done with this chunk?
-       jnz     LTouchLoop          // no, do next page
-
-// The chunk has been pre-fetched, now copy it using non-temporal stores.
-// There are two copy loops, depending on whether the source is 16-byte aligned
-// or not.
-
-       addl    %edx,%esi           // increment ptrs by chunk length
-       addl    %edx,%edi
-       subl    %edx,%ecx           // adjust remaining length
-       negl    %edx                // prepare loop index (counts up to 0)
-       testl   $15,%esi            // is source 16-byte aligned?
-       jnz     LVeryLongUnaligned  // source is not aligned
-       jmp     LVeryLongAligned
-
-       .align  4,0x90              // 16-byte align inner loops
-LVeryLongAligned:                   // aligned loop over 128-bytes
-       movdqa  (%esi,%edx),%xmm0
-       movdqa  16(%esi,%edx),%xmm1
-       movdqa  32(%esi,%edx),%xmm2
-       movdqa  48(%esi,%edx),%xmm3
-       movdqa  64(%esi,%edx),%xmm4
-       movdqa  80(%esi,%edx),%xmm5
-       movdqa  96(%esi,%edx),%xmm6
-       movdqa  112(%esi,%edx),%xmm7
-
-       movntdq %xmm0,(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm1,16(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm2,32(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm3,48(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm4,64(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm5,80(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm6,96(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm7,112(%edi,%edx)
-
-       subl    $-128,%edx      // add 128 with an 8-bit immediate
-       jnz     LVeryLongAligned
-       jmp     LVeryLongChunkEnd
-
-       .align  4,0x90          // 16-byte align inner loops
-LVeryLongUnaligned:             // unaligned loop over 128-bytes
-       movdqu  (%esi,%edx),%xmm0
-       movdqu  16(%esi,%edx),%xmm1
-       movdqu  32(%esi,%edx),%xmm2
-       movdqu  48(%esi,%edx),%xmm3
-       movdqu  64(%esi,%edx),%xmm4
-       movdqu  80(%esi,%edx),%xmm5
-       movdqu  96(%esi,%edx),%xmm6
-       movdqu  112(%esi,%edx),%xmm7
-
-       movntdq %xmm0,(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm1,16(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm2,32(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm3,48(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm4,64(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm5,80(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm6,96(%edi,%edx)
-       movntdq %xmm7,112(%edi,%edx)
-
-       subl    $-128,%edx              // add 128 with an 8-bit immediate
-       jnz     LVeryLongUnaligned
-
-LVeryLongChunkEnd:
-       cmpl    $4096,%ecx              // at least another page to go?
-       jae     LBigChunkLoop           // yes
-
-       sfence                          // required by non-temporal stores
-       popl    %ebx
-       jmp     Lrejoin                 // handle remaining (0..4095) bytes
-
-
-// Reverse moves.
-//      ecx = length
-//      esi = source ptr
-//      edi = dest ptr
-
-LReverse:
-       addl    %ecx,%esi               // point to end of strings
-       addl    %ecx,%edi
-       cmpl    $(kShort),%ecx          // long enough to bother with SSE?
-       ja      LReverseNotShort        // yes
-
-// Handle reverse short copies.
-//      ecx = length
-//      esi = one byte past end of source
-//      edi = one byte past end of dest
-
-LReverseShort:
-       movl    %ecx,%edx       // copy length
-       shrl    $2,%ecx         // #words
-       jz      3f
-1:
-       subl    $4,%esi
-       movl    (%esi),%eax
-       subl    $4,%edi
-       movl    %eax,(%edi)
-       dec     %ecx
-       jnz     1b
-3:
-       andl    $3,%edx         // bytes?
-       jz      5f
-4:
-       dec     %esi
-       movb    (%esi),%al
-       dec     %edi
-       movb    %al,(%edi)
-       dec     %edx
-       jnz     4b
-5:
-       movl    8(%ebp),%eax    // get return value (dst ptr) for memcpy/memmove
-       popl    %edi
-       popl    %esi
-       popl    %ebp
-       ret
-
-// Handle a reverse move long enough to justify using SSE.
-//      ecx = length
-//      esi = one byte past end of source
-//      edi = one byte past end of dest
-
-LReverseNotShort:
-       movl    %edi,%edx               // copy destination
-       andl    $15,%edx                // get #bytes to align destination
-       je      LReverseDestAligned     // already aligned
-       subl    %edx,%ecx               // adjust length
-1:                                     // loop copying 1..15 bytes
-       dec     %esi
-       movb    (%esi),%al
-       dec     %edi
-       movb    %al,(%edi)
-       dec     %edx
-       jnz     1b
-
-// Destination is now aligned.  Prepare for reverse loops.
-
-LReverseDestAligned:
-       movl    %ecx,%edx               // copy length
-       andl    $63,%ecx                // get remaining bytes for Lshort
-       andl    $-64,%edx               // get number of bytes we will copy in inner loop
-       subl    %edx,%esi               // point to endpoint of copy
-       subl    %edx,%edi
-       testl   $15,%esi                // is source aligned too?
-       jnz     LReverseUnalignedLoop   // no
-       jmp     LReverseAlignedLoop     // use aligned loop
-
-       .align  4,0x90                  // 16-byte align inner loops
-LReverseAlignedLoop:                    // loop over 64-byte chunks
-       movdqa  -16(%esi,%edx),%xmm0
-       movdqa  -32(%esi,%edx),%xmm1
-       movdqa  -48(%esi,%edx),%xmm2
-       movdqa  -64(%esi,%edx),%xmm3
-
-       movdqa  %xmm0,-16(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm1,-32(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm2,-48(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm3,-64(%edi,%edx)
-
-       subl    $64,%edx
-       jne     LReverseAlignedLoop
-
-       jmp     LReverseShort           // copy remaining 0..63 bytes and done
-
-
-// Reverse, unaligned loop.  LDDQU==MOVDQU on these machines.
-
-       .align  4,0x90                  // 16-byte align inner loops
-LReverseUnalignedLoop:                  // loop over 64-byte chunks
-       movdqu  -16(%esi,%edx),%xmm0
-       movdqu  -32(%esi,%edx),%xmm1
-       movdqu  -48(%esi,%edx),%xmm2
-       movdqu  -64(%esi,%edx),%xmm3
-
-       movdqa  %xmm0,-16(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm1,-32(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm2,-48(%edi,%edx)
-       movdqa  %xmm3,-64(%edi,%edx)
-
-       subl    $64,%edx
-       jne     LReverseUnalignedLoop
-
-       jmp     LReverseShort           // copy remaining 0..63 bytes and done
-
-PLATFUNC_DESCRIPTOR(bcopy,sse2,kHasSSE2|kCache64,kHasSupplementalSSE3)
-PLATFUNC_DESCRIPTOR(memcpy,sse2,kHasSSE2|kCache64,kHasSupplementalSSE3)
-PLATFUNC_DESCRIPTOR(memmove,sse2,kHasSSE2|kCache64,kHasSupplementalSSE3)