Quelle  aorsmul_1.asm   Sprache: Masm

dnl  Intel P6 mpn_addmul_1/mpn_submul_1 -- add or subtract mpn multiple.

dnl  Copyright 1999-2002, 2005 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       cycles/limb
C P5
C P6 model 0-8,10-12   6.44
C P6 model 9  (Banias)   6.15
C P6 model 13 (Dothan)   6.11
C P4 model 0  (Willamette)
C P4 model 1  (?)
C P4 model 2  (Northwood)
C P4 model 3  (Prescott)
C P4 model 4  (Nocona)
C AMD K6
C AMD K7
C AMD K8


dnl  P6 UNROLL_COUNT cycles/limb
dnl          8           6.7
dnl         16           6.35
dnl         32           6.3
dnl         64           6.3
dnl  Maximum possible with the current code is 64.

deflit(UNROLL_COUNT, 16)


ifdef(`OPERATION_addmul_1', `
 define(M4_inst,        addl)
 define(M4_function_1,  mpn_addmul_1)
 define(M4_function_1c, mpn_addmul_1c)
 define(M4_description, add it to)
 define(M4_desc_retval, carry)
',`ifdef(`OPERATION_submul_1', `
 define(M4_inst,        subl)
 define(M4_function_1,  mpn_submul_1)
 define(M4_function_1c, mpn_submul_1c)
 define(M4_description, subtract it from)
 define(M4_desc_retval, borrow)
',`m4_error(`Need OPERATION_addmul_1 or OPERATION_submul_1
')')')

MULFUNC_PROLOGUE(mpn_addmul_1 mpn_addmul_1c mpn_submul_1 mpn_submul_1c)


C mp_limb_t M4_function_1 (mp_ptr dst, mp_srcptr src, mp_size_t size,
C                            mp_limb_t mult);
C mp_limb_t M4_function_1c (mp_ptr dst, mp_srcptr src, mp_size_t size,
C                             mp_limb_t mult, mp_limb_t carry);
C
C Calculate src,size multiplied by mult and M4_description dst,size.
C Return the M4_desc_retval limb from the top of the result.
C
C This code is pretty much the same as the K6 code.  The unrolled loop is
C the same, but there's just a few scheduling tweaks in the setups and the
C simple loop.
C
C A number of variations have been tried for the unrolled loop, with one or
C two carries, and with loads scheduled earlier, but nothing faster than 6
C cycles/limb has been found.

ifdef(`PIC',`
deflit(UNROLL_THRESHOLD, 5)
',`
deflit(UNROLL_THRESHOLD, 5)
')

defframe(PARAM_CARRY,     20)
defframe(PARAM_MULTIPLIER,16)
defframe(PARAM_SIZE,      12)
defframe(PARAM_SRC,       8)
defframe(PARAM_DST,       4)

 TEXT
 ALIGN(32)

PROLOGUE(M4_function_1c)
 pushl %ebx
deflit(`FRAME',4)
 movl PARAM_CARRY, %ebx
 jmp L(start_nc)
EPILOGUE()

PROLOGUE(M4_function_1)
 push %ebx
deflit(`FRAME',4)
 xorl %ebx, %ebx C initial carry

L(start_nc):
 movl PARAM_SIZE, %ecx
 pushl %esi
deflit(`FRAME',8)

 movl PARAM_SRC, %esi
 pushl %edi
deflit(`FRAME',12)

 movl PARAM_DST, %edi
 pushl %ebp
deflit(`FRAME',16)
 cmpl $UNROLL_THRESHOLD, %ecx

 movl PARAM_MULTIPLIER, %ebp
 jae L(unroll)


 C simple loop
 C this is offset 0x22, so close enough to aligned
L(simple):
 C eax scratch
 C ebx carry
 C ecx counter
 C edx scratch
 C esi src
 C edi dst
 C ebp multiplier

 movl (%esi), %eax
 addl $4, %edi

 mull %ebp

 addl %ebx, %eax
 adcl $0, %edx

 M4_inst %eax, -4(%edi)
 movl %edx, %ebx

 adcl $0, %ebx
 decl %ecx

 leal 4(%esi), %esi
 jnz L(simple)


 popl %ebp
 popl %edi

 popl %esi
 movl %ebx, %eax

 popl %ebx
 ret



C------------------------------------------------------------------------------
C VAR_JUMP holds the computed jump temporarily because there's not enough
C registers when doing the mul for the initial two carry limbs.
C
C The add/adc for the initial carry in %ebx is necessary only for the
C mpn_add/submul_1c entry points.  Duplicating the startup code to
C eliminate this for the plain mpn_add/submul_1 doesn't seem like a good
C idea.

dnl  overlapping with parameters already fetched
define(VAR_COUNTER,`PARAM_SIZE')
define(VAR_JUMP,   `PARAM_DST')

 C this is offset 0x43, so close enough to aligned
L(unroll):
 C eax
 C ebx initial carry
 C ecx size
 C edx
 C esi src
 C edi dst
 C ebp

 movl %ecx, %edx
 decl %ecx

 subl $2, %edx
 negl %ecx

 shrl $UNROLL_LOG2, %edx
 andl $UNROLL_MASK, %ecx

 movl %edx, VAR_COUNTER
 movl %ecx, %edx

 C 15 code bytes per limb
ifdef(`PIC',`
 call L(pic_calc)
L(here):
',`
 shll $4, %edx
 negl %ecx

 leal L(entry) (%edx,%ecx,1), %edx
')
 movl (%esi), %eax  C src low limb

 movl %edx, VAR_JUMP
 leal ifelse(UNROLL_BYTES,256,128+) 4(%esi,%ecx,4), %esi

 mull %ebp

 addl %ebx, %eax C initial carry (from _1c)
 adcl $0, %edx

 movl %edx, %ebx C high carry
 leal ifelse(UNROLL_BYTES,256,128) (%edi,%ecx,4), %edi

 movl VAR_JUMP, %edx
 testl $1, %ecx
 movl %eax, %ecx C low carry

 cmovnz( %ebx, %ecx) C high,low carry other way around
 cmovnz( %eax, %ebx)

 jmp *%edx


ifdef(`PIC',`
L(pic_calc):
 shll $4, %edx
 negl %ecx

 C See mpn/x86/README about old gas bugs
 leal (%edx,%ecx,1), %edx
 addl $L(entry)-L(here), %edx

 addl (%esp), %edx

 ret_internal
')


C -----------------------------------------------------------
 ALIGN(32)
L(top):
deflit(`FRAME',16)
 C eax scratch
 C ebx carry hi
 C ecx carry lo
 C edx scratch
 C esi src
 C edi dst
 C ebp multiplier
 C
 C VAR_COUNTER loop counter
 C
 C 15 code bytes per limb

 addl $UNROLL_BYTES, %edi

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

Zdisp( movl, disp0,(%esi), %eax)
 mull %ebp
Zdisp( M4_inst,%ecx, disp0,(%edi))
 adcl %eax, %ebx
 movl %edx, %ecx
 adcl $0, %ecx

 movl disp1(%esi), %eax
 mull %ebp
 M4_inst %ebx, disp1(%edi)
 adcl %eax, %ecx
 movl %edx, %ebx
 adcl $0, %ebx
')

 decl VAR_COUNTER
 leal UNROLL_BYTES(%esi), %esi

 jns L(top)


deflit(`disp0', eval(UNROLL_BYTES ifelse(UNROLL_BYTES,256,-128)))

 M4_inst %ecx, disp0(%edi)
 movl %ebx, %eax

 popl %ebp
 popl %edi

 popl %esi
 popl %ebx
 adcl $0, %eax

 ret

EPILOGUE()