Quelle  ev6-csum_ipv6_magic.S   Sprache: Sparc

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
/*
 * arch/alpha/lib/ev6-csum_ipv6_magic.S
 * 21264 version contributed by Rick Gorton <rick.gorton@alpha-processor.com>
 *
 * unsigned short csum_ipv6_magic(struct in6_addr *saddr,
 *                                struct in6_addr *daddr,
 *                                __u32 len,
 *                                unsigned short proto,
 *                                unsigned int csum);
 *
 * Much of the information about 21264 scheduling/coding comes from:
 * Compiler Writer's Guide for the Alpha 21264
 * abbreviated as 'CWG' in other comments here
 * ftp.digital.com/pub/Digital/info/semiconductor/literature/dsc-library.html
 * Scheduling notation:
 * E - either cluster
 * U - upper subcluster; U0 - subcluster U0; U1 - subcluster U1
 * L - lower subcluster; L0 - subcluster L0; L1 - subcluster L1
 * Try not to change the actual algorithm if possible for consistency.
 * Determining actual stalls (other than slotting) doesn't appear to be easy to do.
 *
 * unsigned short csum_ipv6_magic(struct in6_addr *saddr,
 *                                struct in6_addr *daddr,
 *                                __u32 len,
 *                                unsigned short proto,
 *                                unsigned int csum);
 *
 * Swap <proto> (takes form 0xaabb)
 * Then shift it left by 48, so result is:
 * 0xbbaa0000 00000000
 * Then turn it back into a sign extended 32-bit item
 * 0xbbaa0000
 *
 * Swap <len> (an unsigned int) using Mike Burrows' 7-instruction sequence
 * (we can't hide the 3-cycle latency of the unpkbw in the 6-instruction sequence)
 * Assume input takes form 0xAABBCCDD
 *
 * Finally, original 'folding' approach is to split the long into 4 unsigned shorts
 * add 4 ushorts, resulting in ushort/carry
 * add carry bits + ushort --> ushort
 * add carry bits + ushort --> ushort (in case the carry results in an overflow)
 * Truncate to a ushort.  (took 13 instructions)
 * From doing some testing, using the approach in checksum.c:from64to16()
 * results in the same outcome:
 * split into 2 uints, add those, generating a ulong
 * add the 3 low ushorts together, generating a uint
 * a final add of the 2 lower ushorts
 * truncating the result.
 *
 * Misalignment handling added by Ivan Kokshaysky <ink@jurassic.park.msu.ru>
 * The cost is 16 instructions (~8 cycles), including two extra loads which
 * may cause additional delay in rare cases (load-load replay traps).
 */

#include <linux/export.h>
 .globl csum_ipv6_magic
 .align 4
 .ent csum_ipv6_magic
 .frame $30,0,$26,0
csum_ipv6_magic:
 .prologue 0

 ldq_u $0,0($16) # L : Latency: 3
 inslh $18,7,$4 # U : 0000000000AABBCC
 ldq_u $1,8($16) # L : Latency: 3
 sll $19,8,$7 # U : U L U L : 0x00000000 00aabb00

 and $16,7,$6 # E : src misalignment
 ldq_u $5,15($16) # L : Latency: 3
 zapnot $20,15,$20 # U : zero extend incoming csum
 ldq_u $2,0($17) # L : U L U L : Latency: 3

 extql $0,$6,$0 # U :
 extqh $1,$6,$22 # U :
 ldq_u $3,8($17) # L : Latency: 3
 sll $19,24,$19 # U : U U L U : 0x000000aa bb000000

 cmoveq $6,$31,$22 # E : src aligned?
 ldq_u $23,15($17) # L : Latency: 3
 inswl $18,3,$18 # U : 000000CCDD000000
 addl $19,$7,$19 # E : U L U L : <sign bits>bbaabb00

 or $0,$22,$0 # E : 1st src word complete
 extql $1,$6,$1 # U :
 or $18,$4,$18 # E : 000000CCDDAABBCC
 extqh $5,$6,$5 # U : L U L U

 and $17,7,$6 # E : dst misalignment
 extql $2,$6,$2 # U :
 or $1,$5,$1 # E : 2nd src word complete
 extqh $3,$6,$22 # U : L U L U :

 cmoveq $6,$31,$22 # E : dst aligned?
 extql $3,$6,$3 # U :
 addq $20,$0,$20 # E : begin summing the words
 extqh $23,$6,$23 # U : L U L U :

 srl $18,16,$4 # U : 0000000000CCDDAA
 or $2,$22,$2 # E : 1st dst word complete
 zap $19,0x3,$19 # U : <sign bits>bbaa0000
 or $3,$23,$3 # E : U L U L : 2nd dst word complete

 cmpult $20,$0,$0 # E :
 addq $20,$1,$20 # E :
 zapnot $18,0xa,$18 # U : 00000000DD00BB00
 zap $4,0xa,$4 # U : U U L L : 0000000000CC00AA

 or $18,$4,$18 # E : 00000000DDCCBBAA
 nop   # E :
 cmpult $20,$1,$1 # E :
 addq $20,$2,$20 # E : U L U L

 cmpult $20,$2,$2 # E :
 addq $20,$3,$20 # E :
 cmpult $20,$3,$3 # E : (1 cycle stall on $20)
 addq $20,$18,$20 # E : U L U L (1 cycle stall on $20)

 cmpult $20,$18,$18 # E :
 addq $20,$19,$20 # E : (1 cycle stall on $20)
 addq $0,$1,$0 # E : merge the carries back into the csum
 addq $2,$3,$2 # E :

 cmpult $20,$19,$19 # E :
 addq $18,$19,$18 # E : (1 cycle stall on $19)
 addq $0,$2,$0 # E :
 addq $20,$18,$20 # E : U L U L :
  /* (1 cycle stall on $18, 2 cycles on $20) */

 addq $0,$20,$0 # E :
 zapnot $0,15,$1 # U : Start folding output (1 cycle stall on $0)
 nop   # E :
 srl $0,32,$0 # U : U L U L : (1 cycle stall on $0)

 addq $1,$0,$1 # E : Finished generating ulong
 extwl $1,2,$2  # U : ushort[1] (1 cycle stall on $1)
 zapnot $1,3,$0  # U : ushort[0] (1 cycle stall on $1)
 extwl $1,4,$1  # U : ushort[2] (1 cycle stall on $1)

 addq $0,$2,$0 # E
 addq $0,$1,$3 # E : Finished generating uint
  /* (1 cycle stall on $0) */
 extwl $3,2,$1  # U : ushort[1] (1 cycle stall on $3)
 nop   # E : L U L U

 addq $1,$3,$0 # E : Final carry
 not $0,$4  # E : complement (1 cycle stall on $0)
 zapnot $4,3,$0  # U : clear upper garbage bits
  /* (1 cycle stall on $4) */
 ret   # L0 : L U L U

 .end csum_ipv6_magic
 EXPORT_SYMBOL(csum_ipv6_magic)