Quelle  redc_1.asm   Sprache: Masm

dnl  X86-64 mpn_redc_1 optimised for Intel Conroe and Wolfdale.

dnl  Contributed to the GNU project by Torbjörn Granlund.

dnl  Copyright 2003-2005, 2007, 2008, 2011-2013 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 AMD K8,K9  ?
C AMD K10  ?
C AMD bull  ?
C AMD pile  ?
C AMD steam  ?
C AMD bobcat  ?
C AMD jaguar  ?
C Intel P4  ?
C Intel core  4.5  (fluctuating)
C Intel NHM  ?
C Intel SBR  ?
C Intel IBR  ?
C Intel HWL  ?
C Intel BWL  ?
C Intel atom  ?
C VIA nano  ?

C The inner loops of this code are the result of running a code generation and
C optimisation tool suite written by David Harvey and Torbjörn Granlund.

C TODO
C  * Micro-optimise, none performed thus far.
C  * Consider inlining mpn_add_n.
C  * Single basecases out before the pushes.
C  * Keep up[i] in registers for basecases (might require pushes).

C When playing with pointers, set this to $2 to fall back to conservative
C indexing in wind-down code.
define(`I',`$1')

define(`rp', `%rdi')   C rcx
define(`up', `%rsi')   C rdx
define(`mp_param', `%rdx')   C r8
define(`n', `%rcx')   C r9
define(`u0inv', `%r8')    C stack

define(`i', `%r14')
define(`j', `%r15')
define(`mp', `%r12')
define(`q0', `%r13')

C rax rbx rcx rdx rdi rsi rbp r8 r9 r10 r11 r12 r13 r14 r15
C  X  q0' n X rp up u0i mp q0 i j

ABI_SUPPORT(DOS64)
ABI_SUPPORT(STD64)

define(`ALIGNx', `ALIGN(16)')

ASM_START()
 TEXT
 ALIGN(32)
PROLOGUE(mpn_redc_1)
 FUNC_ENTRY(4)
IFDOS(` mov 56(%rsp), %r8 ')
 push %rbx
 push %rbp
 push %r12
 push %r13
 push %r14
 push %r15

 mov (up), q0
 mov n, j   C outer loop induction var
 lea (mp_param,n,8), mp
 lea -16(up,n,8), up
 neg n
 imul u0inv, q0  C first iteration q0

 test $1, R8(n)
 jz L(b0)

L(b1): cmp $-1, R32(n)
 jz L(n1)
 cmp $-3, R32(n)
 jz L(n3)

 push rp

L(otp1):lea 3(n), i
 mov (mp,n,8), %rax
 mul q0
 lea (%rax), %rbp
 mov 8(mp,n,8), %rax
 lea (%rdx), %r9
 mul q0
 lea (%rax), %r11
 mov 16(mp,n,8), %rax
 mov 16(up,n,8), %r10
 lea (%rdx), %rdi
 mul q0
 add %rbp, %r10
 lea (%rax), %rbp
 mov 24(mp,n,8), %rax
 adc %r9, %r11
 mov 24(up,n,8), %rbx
 lea (%rdx), %r9
 adc $0, %rdi
 mul q0
 add %r11, %rbx
 lea (%rax), %r11
 mov 32(mp,n,8), %rax
 adc %rdi, %rbp
 mov %rbx, 24(up,n,8)
 mov 32(up,n,8), %r10
 lea (%rdx), %rdi
 adc $0, %r9
 imul u0inv, %rbx  C next q limb
 add $2, i
 jns L(ed1)

 ALIGNx
L(tp1): mul q0
 add %rbp, %r10
 lea (%rax), %rbp
 mov (mp,i,8), %rax
 adc %r9, %r11
 mov %r10, -8(up,i,8)
 mov (up,i,8), %r10
 lea (%rdx), %r9
 adc $0, %rdi
 mul q0
 add %r11, %r10
 lea (%rax), %r11
 mov 8(mp,i,8), %rax
 adc %rdi, %rbp
 mov %r10, (up,i,8)
 mov 8(up,i,8), %r10
 lea (%rdx), %rdi
 adc $0, %r9
 add $2, i
 js L(tp1)

L(ed1): mul q0
 add %rbp, %r10
 adc %r9, %r11
 mov %r10, I(-8(up),-8(up,i,8))
 mov I((up),(up,i,8)), %r10
 adc $0, %rdi
 add %r11, %r10
 adc %rdi, %rax
 mov %r10, I((up),(up,i,8))
 mov I(8(up),8(up,i,8)), %r10
 adc $0, %rdx
 add %rax, %r10
 mov %r10, I(8(up),8(up,i,8))
 adc $0, %rdx
 mov %rdx, 16(up,n,8) C up[0]
 mov %rbx, q0  C previously computed q limb -> q0
 lea 8(up), up  C up++
 dec j
 jnz L(otp1)
 jmp L(cj)

L(b0): cmp $-2, R32(n)
 jz L(n2)
 cmp $-4, R32(n)
 jz L(n4)

 push rp

L(otp0):lea 4(n), i
 mov (mp,n,8), %rax
 mul q0
 lea (%rax), %r11
 mov 8(mp,n,8), %rax
 lea (%rdx), %rdi
 mul q0
 lea (%rax), %rbp
 mov 16(mp,n,8), %rax
 mov 16(up,n,8), %r10
 lea (%rdx), %r9
 mul q0
 add %r11, %r10
 lea (%rax), %r11
 mov 24(mp,n,8), %rax
 adc %rdi, %rbp
 mov 24(up,n,8), %rbx
 lea (%rdx), %rdi
 adc $0, %r9
 mul q0
 add %rbp, %rbx
 lea (%rax), %rbp
 mov 32(mp,n,8), %rax
 adc %r9, %r11
 mov %rbx, 24(up,n,8)
 mov 32(up,n,8), %r10
 lea (%rdx), %r9
 adc $0, %rdi
 imul u0inv, %rbx  C next q limb
 jmp L(e0)

 ALIGNx
L(tp0): mul q0
 add %rbp, %r10
 lea (%rax), %rbp
 mov (mp,i,8), %rax
 adc %r9, %r11
 mov %r10, -8(up,i,8)
 mov (up,i,8), %r10
 lea (%rdx), %r9
 adc $0, %rdi
L(e0): mul q0
 add %r11, %r10
 lea (%rax), %r11
 mov 8(mp,i,8), %rax
 adc %rdi, %rbp
 mov %r10, (up,i,8)
 mov 8(up,i,8), %r10
 lea (%rdx), %rdi
 adc $0, %r9
 add $2, i
 js L(tp0)

L(ed0): mul q0
 add %rbp, %r10
 adc %r9, %r11
 mov %r10, I(-8(up),-8(up,i,8))
 mov I((up),(up,i,8)), %r10
 adc $0, %rdi
 add %r11, %r10
 adc %rdi, %rax
 mov %r10, I((up),(up,i,8))
 mov I(8(up),8(up,i,8)), %r10
 adc $0, %rdx
 add %rax, %r10
 mov %r10, I(8(up),8(up,i,8))
 adc $0, %rdx
 mov %rdx, 16(up,n,8) C up[0]
 mov %rbx, q0  C previously computed q limb -> q0
 lea 8(up), up  C up++
 dec j
 jnz L(otp0)

L(cj): lea 16(up), up  C FIXME
 pop rp
L(add_n):
IFSTD(` lea (up,n,8), up  C param 2: up
 lea (up,n,8), %rdx  C param 3: up - n
 neg R32(n)  ') C param 4: n

IFDOS(` lea (up,n,8), %rdx  C param 2: up
 lea (%rdx,n,8), %r8  C param 3: up - n
 neg R32(n)
 mov n, %r9   C param 4: n
 mov rp, %rcx ') C param 1: rp

IFSTD(` sub $8, %rsp ')
IFDOS(` sub $40, %rsp ')
 ASSERT(nz, `test $15, %rsp')
 CALL( mpn_add_n)
IFSTD(` add $8, %rsp ')
IFDOS(` add $40, %rsp ')

L(ret): pop %r15
 pop %r14
 pop %r13
 pop %r12
 pop %rbp
 pop %rbx
 FUNC_EXIT()
 ret

L(n1): mov (mp_param), %rax
 mul q0
 add 8(up), %rax
 adc 16(up), %rdx
 mov %rdx, (rp)
 mov $0, R32(%rax)
 adc R32(%rax), R32(%rax)
 jmp L(ret)

L(n2): mov (mp_param), %rax
 mov (up), %rbp
 mul q0
 add %rax, %rbp
 mov %rdx, %r9
 adc $0, %r9
 mov -8(mp), %rax
 mov 8(up), %r10
 mul q0
 add %rax, %r10
 mov %rdx, %r11
 adc $0, %r11
 add %r9, %r10
 adc $0, %r11
 mov %r10, q0
 imul u0inv, q0  C next q0
 mov -16(mp), %rax
 mul q0
 add %rax, %r10
 mov %rdx, %r9
 adc $0, %r9
 mov -8(mp), %rax
 mov 16(up), %r14
 mul q0
 add %rax, %r14
 adc $0, %rdx
 add %r9, %r14
 adc $0, %rdx
 xor R32(%rax), R32(%rax)
 add %r11, %r14
 adc 24(up), %rdx
 mov %r14, (rp)
 mov %rdx, 8(rp)
 adc R32(%rax), R32(%rax)
 jmp L(ret)

 ALIGNx
L(n3): mov -24(mp), %rax
 mov -8(up), %r10
 mul q0
 add %rax, %r10
 mov -16(mp), %rax
 mov %rdx, %r11
 adc $0, %r11
 mov (up), %rbp
 mul q0
 add %rax, %rbp
 mov %rdx, %r9
 adc $0, %r9
 mov -8(mp), %rax
 add %r11, %rbp
 mov 8(up), %r10
 adc $0, %r9
 mul q0
 mov %rbp, q0
 imul u0inv, q0  C next q0
 add %rax, %r10
 mov %rdx, %r11
 adc $0, %r11
 mov %rbp, (up)
 add %r9, %r10
 adc $0, %r11
 mov %r10, 8(up)
 mov %r11, -8(up)  C up[0]
 lea 8(up), up  C up++
 dec j
 jnz L(n3)

 mov -32(up), %rdx
 mov -24(up), %rbx
 xor R32(%rax), R32(%rax)
 add %rbp, %rdx
 adc %r10, %rbx
 adc 8(up), %r11
 mov %rdx, (rp)
 mov %rbx, 8(rp)
 mov %r11, 16(rp)
 adc R32(%rax), R32(%rax)
 jmp L(ret)

 ALIGNx
L(n4): mov -32(mp), %rax
 mul q0
 lea (%rax), %r11
 mov -24(mp), %rax
 lea (%rdx), %r14
 mul q0
 lea (%rax), %rbp
 mov -16(mp), %rax
 mov -16(up), %r10
 lea (%rdx), %r9
 mul q0
 add %r11, %r10
 lea (%rax), %r11
 mov -8(mp), %rax
 adc %r14, %rbp
 mov -8(up), %rbx
 lea (%rdx), %r14
 adc $0, %r9
 mul q0
 add %rbp, %rbx
 adc %r9, %r11
 mov %rbx, -8(up)
 mov (up), %r10
 adc $0, %r14
 imul u0inv, %rbx  C next q limb
 add %r11, %r10
 adc %r14, %rax
 mov %r10, (up)
 mov 8(up), %r10
 adc $0, %rdx
 add %rax, %r10
 mov %r10, 8(up)
 adc $0, %rdx
 mov %rdx, -16(up)  C up[0]
 mov %rbx, q0  C previously computed q limb -> q0
 lea 8(up), up  C up++
 dec j
 jnz L(n4)
 lea 16(up), up
 jmp L(add_n)
EPILOGUE()
ASM_END()