Quelle  aors_n.asm

dnl  AMD K7 mpn_add_n/mpn_sub_n -- mpn add or subtract.

dnl  Copyright 1999-2003 Free Software Foundation, Inc.

dnl  This file is part of the GNU MP Library.
dnl
dnl  The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
dnl  it under the terms of either:
dnl
dnl    * the GNU Lesser General Public License as published by the Free
dnl      Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
dnl      option) any later version.
dnl
dnl  or
dnl
dnl    * the GNU General Public License as published by the Free Software
dnl      Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any
dnl      later version.
dnl
dnl  or both in parallel, as here.
dnl
dnl  The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
dnl  WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
dnl  or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
dnl  for more details.
dnl
dnl  You should have received copies of the GNU General Public License and the
dnl  GNU Lesser General Public License along with the GNU MP Library.  If not,
dnl  see https://www.gnu.org/licenses/.

include(`../config.m4')


C K7: 1.64 cycles/limb (at 16 limbs/loop).



dnl  K7: UNROLL_COUNT cycles/limb
dnl           8           1.9
dnl          16           1.64
dnl          32           1.7
dnl          64           2.0
dnl  Maximum possible with the current code is 64.

deflit(UNROLL_COUNT, 16)


ifdef(`OPERATION_add_n', `
 define(M4_inst,        adcl)
 define(M4_function_n,  mpn_add_n)
 define(M4_function_nc, mpn_add_nc)
 define(M4_description, add)
',`ifdef(`OPERATION_sub_n', `
 define(M4_inst,        sbbl)
 define(M4_function_n,  mpn_sub_n)
 define(M4_function_nc, mpn_sub_nc)
 define(M4_description, subtract)
',`m4_error(`Need OPERATION_add_n or OPERATION_sub_n
')')')

MULFUNC_PROLOGUE(mpn_add_n mpn_add_nc mpn_sub_n mpn_sub_nc)


C mp_limb_t M4_function_n (mp_ptr dst, mp_srcptr src1, mp_srcptr src2,
C                         mp_size_t size);
C mp_limb_t M4_function_nc (mp_ptr dst, mp_srcptr src1, mp_srcptr src2,
C                    mp_size_t size, mp_limb_t carry);
C
C Calculate src1,size M4_description src2,size, and store the result in
C dst,size.  The return value is the carry bit from the top of the result (1
C or 0).
C
C The _nc version accepts 1 or 0 for an initial carry into the low limb of
C the calculation.  Note values other than 1 or 0 here will lead to garbage
C results.
C
C This code runs at 1.64 cycles/limb, which might be the best possible with
C plain integer operations.  Each limb is 2 loads and 1 store, any 2 of
C which can be done each cycle, leading to 1.5 c/l.

dnl  Must have UNROLL_THRESHOLD >= 2, since the unrolled loop can't handle 1.
ifdef(`PIC',`
deflit(UNROLL_THRESHOLD, 8)
',`
deflit(UNROLL_THRESHOLD, 8)
')

defframe(PARAM_CARRY,20)
defframe(PARAM_SIZE, 16)
defframe(PARAM_SRC2, 12)
defframe(PARAM_SRC1, 8)
defframe(PARAM_DST,  4)

defframe(SAVE_EBP, -4)
defframe(SAVE_ESI, -8)
defframe(SAVE_EBX, -12)
defframe(SAVE_EDI, -16)
deflit(STACK_SPACE, 16)

 TEXT
 ALIGN(32)
deflit(`FRAME',0)

PROLOGUE(M4_function_nc)
 movl PARAM_CARRY, %eax
 jmp L(start)
EPILOGUE()

PROLOGUE(M4_function_n)

 xorl %eax, %eax C carry
L(start):
 movl PARAM_SIZE, %ecx
 subl $STACK_SPACE, %esp
deflit(`FRAME',STACK_SPACE)

 movl %edi, SAVE_EDI
 movl %ebx, SAVE_EBX
 cmpl $UNROLL_THRESHOLD, %ecx

 movl PARAM_SRC2, %edx
 movl PARAM_SRC1, %ebx
 jae L(unroll)

 movl PARAM_DST, %edi
 leal (%ebx,%ecx,4), %ebx
 leal (%edx,%ecx,4), %edx

 leal (%edi,%ecx,4), %edi
 negl %ecx
 shrl %eax

 C This loop in in a single 16 byte code block already, so no
 C alignment necessary.
L(simple):
 C eax scratch
 C ebx src1
 C ecx counter
 C edx src2
 C esi
 C edi dst
 C ebp

 movl (%ebx,%ecx,4), %eax
 M4_inst (%edx,%ecx,4), %eax
 movl %eax, (%edi,%ecx,4)
 incl %ecx
 jnz L(simple)

 movl $0, %eax
 movl SAVE_EDI, %edi

 movl SAVE_EBX, %ebx
 setc %al
 addl $STACK_SPACE, %esp

 ret


C -----------------------------------------------------------------------------
 C This is at 0x55, close enough to aligned.
L(unroll):
deflit(`FRAME',STACK_SPACE)
 movl %ebp, SAVE_EBP
 andl $-2, %ecx  C size low bit masked out
 andl $1, PARAM_SIZE  C size low bit kept

 movl %ecx, %edi
 decl %ecx
 movl PARAM_DST, %ebp

 shrl $UNROLL_LOG2, %ecx
 negl %edi
 movl %esi, SAVE_ESI

 andl $UNROLL_MASK, %edi

ifdef(`PIC',`
 call L(pic_calc)
L(here):
',`
 leal L(entry) (%edi,%edi,8), %esi C 9 bytes per
')
 negl %edi
 shrl %eax

 leal ifelse(UNROLL_BYTES,256,128) (%ebx,%edi,4), %ebx
 leal ifelse(UNROLL_BYTES,256,128) (%edx,%edi,4), %edx
 leal ifelse(UNROLL_BYTES,256,128) (%ebp,%edi,4), %edi

 jmp *%esi


ifdef(`PIC',`
L(pic_calc):
 C See mpn/x86/README about old gas bugs
 leal (%edi,%edi,8), %esi
 addl $L(entry)-L(here), %esi
 addl (%esp), %esi
 ret_internal
')


C -----------------------------------------------------------------------------
 ALIGN(32)
L(top):
 C eax zero
 C ebx src1
 C ecx counter
 C edx src2
 C esi scratch (was computed jump)
 C edi dst
 C ebp scratch

 leal UNROLL_BYTES(%edx), %edx

L(entry):
deflit(CHUNK_COUNT, 2)
forloop(i, 0, UNROLL_COUNT/CHUNK_COUNT-1, `
 deflit(`disp0', eval(i*CHUNK_COUNT*4 ifelse(UNROLL_BYTES,256,-128)))
 deflit(`disp1', eval(disp0 + 4))

Zdisp( movl, disp0,(%ebx), %esi)
 movl disp1(%ebx), %ebp
Zdisp( M4_inst,disp0,(%edx), %esi)
Zdisp( movl, %esi, disp0,(%edi))
 M4_inst disp1(%edx), %ebp
 movl %ebp, disp1(%edi)
')

 decl %ecx
 leal UNROLL_BYTES(%ebx), %ebx
 leal UNROLL_BYTES(%edi), %edi
 jns L(top)


 mov PARAM_SIZE, %esi
 movl SAVE_EBP, %ebp
 movl $0, %eax

 decl %esi
 js L(even)

 movl (%ebx), %ecx
 M4_inst UNROLL_BYTES(%edx), %ecx
 movl %ecx, (%edi)
L(even):

 movl SAVE_EDI, %edi
 movl SAVE_EBX, %ebx
 setc %al

 movl SAVE_ESI, %esi
 addl $STACK_SPACE, %esp

 ret

EPILOGUE()