malloc: Use __get_nprocs on arena_get2 (BZ 30945)
[glibc.git] / sysdeps / ia64 / memset.S
blob43bbfb0430b5f2e602a8fa45cb35cd9d69e84bc4
1 /* Optimized version of the standard memset() function.
2    This file is part of the GNU C Library.
3    Copyright (C) 2000-2023 Free Software Foundation, Inc.
5    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
6    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7    License as published by the Free Software Foundation; either
8    version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13    Lesser General Public License for more details.
15    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16    License along with the GNU C Library; if not, see
17    <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
19 /* Return: dest
21    Inputs:
22         in0:    dest
23         in1:    value
24         in2:    count
26    The algorithm is fairly straightforward: set byte by byte until we
27    we get to a 16B-aligned address, then loop on 128 B chunks using an
28    early store as prefetching, then loop on 32B chucks, then clear remaining
29    words, finally clear remaining bytes.
30    Since a stf.spill f0 can store 16B in one go, we use this instruction
31    to get peak speed when value = 0.  */
33 #include <sysdep.h>
34 #undef ret
36 #define dest            in0
37 #define value           in1
38 #define cnt             in2
40 #define tmp             r31
41 #define save_lc         r30
42 #define ptr0            r29
43 #define ptr1            r28
44 #define ptr2            r27
45 #define ptr3            r26
46 #define ptr9            r24
47 #define loopcnt         r23
48 #define linecnt         r22
49 #define bytecnt         r21
51 #define fvalue          f6
53 // This routine uses only scratch predicate registers (p6 - p15)
54 #define p_scr           p6                      // default register for same-cycle branches
55 #define p_nz            p7
56 #define p_zr            p8
57 #define p_unalgn        p9
58 #define p_y             p11
59 #define p_n             p12
60 #define p_yy            p13
61 #define p_nn            p14
63 #define movi0           mov
65 #define MIN1            15
66 #define MIN1P1HALF      8
67 #define LINE_SIZE       128
68 #define LSIZE_SH        7                       // shift amount
69 #define PREF_AHEAD      8
71 #define USE_FLP
72 #if defined(USE_INT)
73 #define store           st8
74 #define myval           value
75 #elif defined(USE_FLP)
76 #define store           stf8
77 #define myval           fvalue
78 #endif
80 .align  64
81 ENTRY(memset)
82 { .mmi
83         .prologue
84         alloc   tmp = ar.pfs, 3, 0, 0, 0
85         lfetch.nt1 [dest]
86         .save   ar.lc, save_lc
87         movi0   save_lc = ar.lc
88 } { .mmi
89         .body
90         mov     ret0 = dest             // return value
91         cmp.ne  p_nz, p_zr = value, r0  // use stf.spill if value is zero
92         cmp.eq  p_scr, p0 = cnt, r0
93 ;; }
94 { .mmi
95         and     ptr2 = -(MIN1+1), dest  // aligned address
96         and     tmp = MIN1, dest        // prepare to check for alignment
97         tbit.nz p_y, p_n = dest, 0      // Do we have an odd address? (M_B_U)
98 } { .mib
99         mov     ptr1 = dest
100         mux1    value = value, @brcst   // create 8 identical bytes in word
101 (p_scr) br.ret.dpnt.many rp             // return immediately if count = 0
102 ;; }
103 { .mib
104         cmp.ne  p_unalgn, p0 = tmp, r0
105 } { .mib                                // NB: # of bytes to move is 1 higher
106         sub     bytecnt = (MIN1+1), tmp //     than loopcnt
107         cmp.gt  p_scr, p0 = 16, cnt             // is it a minimalistic task?
108 (p_scr) br.cond.dptk.many .move_bytes_unaligned // go move just a few (M_B_U)
109 ;; }
110 { .mmi
111 (p_unalgn) add  ptr1 = (MIN1+1), ptr2           // after alignment
112 (p_unalgn) add  ptr2 = MIN1P1HALF, ptr2         // after alignment
113 (p_unalgn) tbit.nz.unc p_y, p_n = bytecnt, 3    // should we do a st8 ?
114 ;; }
115 { .mib
116 (p_y)   add     cnt = -8, cnt
117 (p_unalgn) tbit.nz.unc p_yy, p_nn = bytecnt, 2  // should we do a st4 ?
118 } { .mib
119 (p_y)   st8     [ptr2] = value, -4
120 (p_n)   add     ptr2 = 4, ptr2
121 ;; }
122 { .mib
123 (p_yy)  add     cnt = -4, cnt
124 (p_unalgn) tbit.nz.unc p_y, p_n = bytecnt, 1    // should we do a st2 ?
125 } { .mib
126 (p_yy)  st4     [ptr2] = value, -2
127 (p_nn)  add     ptr2 = 2, ptr2
128 ;; }
129 { .mmi
130         mov     tmp = LINE_SIZE+1               // for compare
131 (p_y)   add     cnt = -2, cnt
132 (p_unalgn) tbit.nz.unc p_yy, p_nn = bytecnt, 0  // should we do a st1 ?
133 } { .mmi
134         setf.sig fvalue=value                   // transfer value to FLP side
135 (p_y)   st2     [ptr2] = value, -1
136 (p_n)   add     ptr2 = 1, ptr2
137 ;; }
139 { .mmi
140 (p_yy)  st1     [ptr2] = value
141         cmp.gt  p_scr, p0 = tmp, cnt            // is it a minimalistic task?
142 } { .mbb
143 (p_yy)  add     cnt = -1, cnt
144 (p_scr) br.cond.dpnt.many .fraction_of_line     // go move just a few
145 ;; }
147 { .mib
148         nop.m 0
149         shr.u   linecnt = cnt, LSIZE_SH
150 (p_zr)  br.cond.dptk.many .l1b                  // Jump to use stf.spill
151 ;; }
153 #ifndef GAS_ALIGN_BREAKS_UNWIND_INFO
154         .align 32 // -------- //  L1A: store ahead into cache lines; fill later
155 #endif
156 { .mmi
157         and     tmp = -(LINE_SIZE), cnt         // compute end of range
158         mov     ptr9 = ptr1                     // used for prefetching
159         and     cnt = (LINE_SIZE-1), cnt        // remainder
160 } { .mmi
161         mov     loopcnt = PREF_AHEAD-1          // default prefetch loop
162         cmp.gt  p_scr, p0 = PREF_AHEAD, linecnt // check against actual value
163 ;; }
164 { .mmi
165 (p_scr) add     loopcnt = -1, linecnt           // start of stores
166         add     ptr2 = 8, ptr1                  // (beyond prefetch stores)
167         add     ptr1 = tmp, ptr1                // first address beyond total
168 ;; }                                            // range
169 { .mmi
170         add     tmp = -1, linecnt               // next loop count
171         movi0   ar.lc = loopcnt
172 ;; }
173 .pref_l1a:
174 { .mib
175         store [ptr9] = myval, 128       // Do stores one cache line apart
176         nop.i   0
177         br.cloop.dptk.few .pref_l1a
178 ;; }
179 { .mmi
180         add     ptr0 = 16, ptr2         // Two stores in parallel
181         movi0   ar.lc = tmp
182 ;; }
183 .l1ax:
184  { .mmi
185         store [ptr2] = myval, 8
186         store [ptr0] = myval, 8
187  ;; }
188  { .mmi
189         store [ptr2] = myval, 24
190         store [ptr0] = myval, 24
191  ;; }
192  { .mmi
193         store [ptr2] = myval, 8
194         store [ptr0] = myval, 8
195  ;; }
196  { .mmi
197         store [ptr2] = myval, 24
198         store [ptr0] = myval, 24
199  ;; }
200  { .mmi
201         store [ptr2] = myval, 8
202         store [ptr0] = myval, 8
203  ;; }
204  { .mmi
205         store [ptr2] = myval, 24
206         store [ptr0] = myval, 24
207  ;; }
208  { .mmi
209         store [ptr2] = myval, 8
210         store [ptr0] = myval, 32
211         cmp.lt  p_scr, p0 = ptr9, ptr1          // do we need more prefetching?
212  ;; }
213 { .mmb
214         store [ptr2] = myval, 24
215 (p_scr) store [ptr9] = myval, 128
216         br.cloop.dptk.few .l1ax
217 ;; }
218 { .mbb
219         cmp.le  p_scr, p0 = 8, cnt              // just a few bytes left ?
220 (p_scr) br.cond.dpnt.many  .fraction_of_line    // Branch no. 2
221         br.cond.dpnt.many  .move_bytes_from_alignment   // Branch no. 3
222 ;; }
224 #ifdef GAS_ALIGN_BREAKS_UNWIND_INFO
225         { nop 0 }
226 #else
227         .align 32
228 #endif
229 .l1b:   // ------------------ //  L1B: store ahead into cache lines; fill later
230 { .mmi
231         and     tmp = -(LINE_SIZE), cnt         // compute end of range
232         mov     ptr9 = ptr1                     // used for prefetching
233         and     cnt = (LINE_SIZE-1), cnt        // remainder
234 } { .mmi
235         mov     loopcnt = PREF_AHEAD-1          // default prefetch loop
236         cmp.gt  p_scr, p0 = PREF_AHEAD, linecnt // check against actual value
237 ;; }
238 { .mmi
239 (p_scr) add     loopcnt = -1, linecnt
240         add     ptr2 = 16, ptr1 // start of stores (beyond prefetch stores)
241         add     ptr1 = tmp, ptr1        // first address beyond total range
242 ;; }
243 { .mmi
244         add     tmp = -1, linecnt       // next loop count
245         movi0   ar.lc = loopcnt
246 ;; }
247 .pref_l1b:
248 { .mib
249         stf.spill [ptr9] = f0, 128      // Do stores one cache line apart
250         nop.i   0
251         br.cloop.dptk.few .pref_l1b
252 ;; }
253 { .mmi
254         add     ptr0 = 16, ptr2         // Two stores in parallel
255         movi0   ar.lc = tmp
256 ;; }
257 .l1bx:
258  { .mmi
259         stf.spill [ptr2] = f0, 32
260         stf.spill [ptr0] = f0, 32
261  ;; }
262  { .mmi
263         stf.spill [ptr2] = f0, 32
264         stf.spill [ptr0] = f0, 32
265  ;; }
266  { .mmi
267         stf.spill [ptr2] = f0, 32
268         stf.spill [ptr0] = f0, 64
269         cmp.lt  p_scr, p0 = ptr9, ptr1  // do we need more prefetching?
270  ;; }
271 { .mmb
272         stf.spill [ptr2] = f0, 32
273 (p_scr) stf.spill [ptr9] = f0, 128
274         br.cloop.dptk.few .l1bx
275 ;; }
276 { .mib
277         cmp.gt  p_scr, p0 = 8, cnt      // just a few bytes left ?
278 (p_scr) br.cond.dpnt.many  .move_bytes_from_alignment
279 ;; }
281 .fraction_of_line:
282 { .mib
283         add     ptr2 = 16, ptr1
284         shr.u   loopcnt = cnt, 5        // loopcnt = cnt / 32
285 ;; }
286 { .mib
287         cmp.eq  p_scr, p0 = loopcnt, r0
288         add     loopcnt = -1, loopcnt
289 (p_scr) br.cond.dpnt.many store_words
290 ;; }
291 { .mib
292         and     cnt = 0x1f, cnt         // compute the remaining cnt
293         movi0   ar.lc = loopcnt
294 ;; }
295 #ifndef GAS_ALIGN_BREAKS_UNWIND_INFO
296         .align 32
297 #endif
298 .l2:    // ---------------------------- //  L2A:  store 32B in 2 cycles
299 { .mmb
300         store   [ptr1] = myval, 8
301         store   [ptr2] = myval, 8
302 ;; } { .mmb
303         store   [ptr1] = myval, 24
304         store   [ptr2] = myval, 24
305         br.cloop.dptk.many .l2
306 ;; }
307 store_words:
308 { .mib
309         cmp.gt  p_scr, p0 = 8, cnt              // just a few bytes left ?
310 (p_scr) br.cond.dpnt.many .move_bytes_from_alignment    // Branch
311 ;; }
313 { .mmi
314         store   [ptr1] = myval, 8               // store
315         cmp.le  p_y, p_n = 16, cnt              //
316         add     cnt = -8, cnt                   // subtract
317 ;; }
318 { .mmi
319 (p_y)   store   [ptr1] = myval, 8               // store
320 (p_y)   cmp.le.unc p_yy, p_nn = 16, cnt         //
321 (p_y)   add     cnt = -8, cnt                   // subtract
322 ;; }
323 { .mmi                                          // store
324 (p_yy)  store   [ptr1] = myval, 8               //
325 (p_yy)  add     cnt = -8, cnt                   // subtract
326 ;; }
328 .move_bytes_from_alignment:
329 { .mib
330         cmp.eq  p_scr, p0 = cnt, r0
331         tbit.nz.unc p_y, p0 = cnt, 2    // should we terminate with a st4 ?
332 (p_scr) br.cond.dpnt.few .restore_and_exit
333 ;; }
334 { .mib
335 (p_y)   st4     [ptr1] = value, 4
336         tbit.nz.unc p_yy, p0 = cnt, 1   // should we terminate with a st2 ?
337 ;; }
338 { .mib
339 (p_yy)  st2     [ptr1] = value, 2
340         tbit.nz.unc p_y, p0 = cnt, 0
341 ;; }
343 { .mib
344 (p_y)   st1     [ptr1] = value
345 ;; }
346 .restore_and_exit:
347 { .mib
348         nop.m   0
349         movi0   ar.lc = save_lc
350         br.ret.sptk.many rp
351 ;; }
353 .move_bytes_unaligned:
354 { .mmi
355        .pred.rel "mutex",p_y, p_n
356        .pred.rel "mutex",p_yy, p_nn
357 (p_n)   cmp.le  p_yy, p_nn = 4, cnt
358 (p_y)   cmp.le  p_yy, p_nn = 5, cnt
359 (p_n)   add     ptr2 = 2, ptr1
360 } { .mmi
361 (p_y)   add     ptr2 = 3, ptr1
362 (p_y)   st1     [ptr1] = value, 1       // fill 1 (odd-aligned) byte
363 (p_y)   add     cnt = -1, cnt           // [15, 14 (or less) left]
364 ;; }
365 { .mmi
366 (p_yy)  cmp.le.unc p_y, p0 = 8, cnt
367         add     ptr3 = ptr1, cnt        // prepare last store
368         movi0   ar.lc = save_lc
369 } { .mmi
370 (p_yy)  st2     [ptr1] = value, 4       // fill 2 (aligned) bytes
371 (p_yy)  st2     [ptr2] = value, 4       // fill 2 (aligned) bytes
372 (p_yy)  add     cnt = -4, cnt           // [11, 10 (o less) left]
373 ;; }
374 { .mmi
375 (p_y)   cmp.le.unc p_yy, p0 = 8, cnt
376         add     ptr3 = -1, ptr3         // last store
377         tbit.nz p_scr, p0 = cnt, 1      // will there be a st2 at the end ?
378 } { .mmi
379 (p_y)   st2     [ptr1] = value, 4       // fill 2 (aligned) bytes
380 (p_y)   st2     [ptr2] = value, 4       // fill 2 (aligned) bytes
381 (p_y)   add     cnt = -4, cnt           // [7, 6 (or less) left]
382 ;; }
383 { .mmi
384 (p_yy)  st2     [ptr1] = value, 4       // fill 2 (aligned) bytes
385 (p_yy)  st2     [ptr2] = value, 4       // fill 2 (aligned) bytes
386                                         // [3, 2 (or less) left]
387         tbit.nz p_y, p0 = cnt, 0        // will there be a st1 at the end ?
388 } { .mmi
389 (p_yy)  add     cnt = -4, cnt
390 ;; }
391 { .mmb
392 (p_scr) st2     [ptr1] = value          // fill 2 (aligned) bytes
393 (p_y)   st1     [ptr3] = value          // fill last byte (using ptr3)
394         br.ret.sptk.many rp
395 ;; }
396 END(memset)
397 libc_hidden_builtin_def (memset)