ports/sysdeps/alpha/remq.S

   1 /* Copyright (C) 2004 Free Software Foundation, Inc.
   2    This file is part of the GNU C Library.
   3
   4    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
   5    modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6    License as published by the Free Software Foundation; either
   7    version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8
   9    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
  10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12    Lesser General Public License for more details.
  13
  14    You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15    License along with the GNU C Library.  If not, see
  16    <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  17
  18 #include "div_libc.h"
  19
  20
  21 /* 64-bit signed long remainder.  These are not normal C functions.  Argument
  22    registers are t10 and t11, the result goes in t12.  Only t12 and AT may
  23    be clobbered.
  24
  25    Theory of operation here is that we can use the FPU divider for virtually
  26    all operands that we see: all dividend values between -2**53 and 2**53-1
  27    can be computed directly.  Note that divisor values need not be checked
  28    against that range because the rounded fp value will be close enough such
  29    that the quotient is < 1, which will properly be truncated to zero when we
  30    convert back to integer.
  31
  32    When the dividend is outside the range for which we can compute exact
  33    results, we use the fp quotent as an estimate from which we begin refining
  34    an exact integral value.  This reduces the number of iterations in the
  35    shift-and-subtract loop significantly.
  36
  37    The FPCR save/restore is due to the fact that the EV6 _will_ set FPCR_INE
  38    for cvttq/c even without /sui being set.  It will not, however, properly
  39    raise the exception, so we don't have to worry about FPCR_INED being clear
  40    and so dying by SIGFPE.  */
  41
  42         .text
  43         .align  4
  44         .globl  __remq
  45         .type   __remq, @funcnoplt
  46         .usepv  __remq, no
  47
  48         cfi_startproc
  49         cfi_return_column (RA)
  50 __remq:
  51         lda     sp, -FRAME(sp)
  52         cfi_def_cfa_offset (FRAME)
  53         CALL_MCOUNT
  54
  55         /* Get the fp divide insn issued as quickly as possible.  After
  56            that's done, we have at least 22 cycles until its results are
  57            ready -- all the time in the world to figure out how we're
  58            going to use the results.  */
  59         stt     $f0, 0(sp)
  60         excb
  61         beq     Y, DIVBYZERO
  62
  63         stt     $f1, 8(sp)
  64         stt     $f3, 48(sp)
  65         cfi_rel_offset ($f0, 0)
  66         cfi_rel_offset ($f1, 8)
  67         cfi_rel_offset ($f3, 48)
  68         mf_fpcr $f3
  69
  70         _ITOFT2 X, $f0, 16, Y, $f1, 24
  71         cvtqt   $f0, $f0
  72         cvtqt   $f1, $f1
  73         divt/c  $f0, $f1, $f0
  74
  75         /* Check to see if X fit in the double as an exact value.  */
  76         sll     X, (64-53), AT
  77         ldt     $f1, 8(sp)
  78         sra     AT, (64-53), AT
  79         cmpeq   X, AT, AT
  80         beq     AT, $x_big
  81
  82         /* If we get here, we're expecting exact results from the division.
  83            Do nothing else besides convert, compute remainder, clean up.  */
  84         cvttq/c $f0, $f0
  85         excb
  86         mt_fpcr $f3
  87         _FTOIT  $f0, AT, 16
  88         mulq    AT, Y, AT
  89         ldt     $f0, 0(sp)
  90         ldt     $f3, 48(sp)
  91         cfi_restore ($f1)
  92         cfi_remember_state
  93         cfi_restore ($f0)
  94         cfi_restore ($f3)
  95         cfi_def_cfa_offset (0)
  96         lda     sp, FRAME(sp)
  97         subq    X, AT, RV
  98         ret     $31, (RA), 1
  99
 100         .align  4
 101         cfi_restore_state
 102 $x_big:
 103         /* If we get here, X is large enough that we don't expect exact
 104            results, and neither X nor Y got mis-translated for the fp
 105            division.  Our task is to take the fp result, figure out how
 106            far it's off from the correct result and compute a fixup.  */
 107         stq     t0, 16(sp)
 108         stq     t1, 24(sp)
 109         stq     t2, 32(sp)
 110         stq     t5, 40(sp)
 111         cfi_rel_offset (t0, 16)
 112         cfi_rel_offset (t1, 24)
 113         cfi_rel_offset (t2, 32)
 114         cfi_rel_offset (t5, 40)
 115
 116 #define Q       t0              /* quotient */
 117 #define R       RV              /* remainder */
 118 #define SY      t1              /* scaled Y */
 119 #define S       t2              /* scalar */
 120 #define QY      t3              /* Q*Y */
 121
 122         /* The fixup code below can only handle unsigned values.  */
 123         or      X, Y, AT
 124         mov     $31, t5
 125         blt     AT, $fix_sign_in
 126 $fix_sign_in_ret1:
 127         cvttq/c $f0, $f0
 128
 129         _FTOIT  $f0, Q, 8
 130         .align  3
 131 $fix_sign_in_ret2:
 132         ldt     $f0, 0(sp)
 133         stq     t3, 0(sp)
 134         cfi_restore ($f0)
 135         cfi_rel_offset (t3, 0)
 136
 137         mulq    Q, Y, QY
 138         excb
 139         stq     t4, 8(sp)
 140         mt_fpcr $f3
 141         cfi_rel_offset (t4, 8)
 142
 143         subq    QY, X, R
 144         mov     Y, SY
 145         mov     1, S
 146         bgt     R, $q_high
 147
 148 $q_high_ret:
 149         subq    X, QY, R
 150         mov     Y, SY
 151         mov     1, S
 152         bgt     R, $q_low
 153
 154 $q_low_ret:
 155         ldq     t0, 16(sp)
 156         ldq     t1, 24(sp)
 157         ldq     t2, 32(sp)
 158         bne     t5, $fix_sign_out
 159
 160 $fix_sign_out_ret:
 161         ldq     t3, 0(sp)
 162         ldq     t4, 8(sp)
 163         ldq     t5, 40(sp)
 164         ldt     $f3, 48(sp)
 165         lda     sp, FRAME(sp)
 166         cfi_remember_state
 167         cfi_restore (t0)
 168         cfi_restore (t1)
 169         cfi_restore (t2)
 170         cfi_restore (t3)
 171         cfi_restore (t4)
 172         cfi_restore (t5)
 173         cfi_restore ($f3)
 174         cfi_def_cfa_offset (0)
 175         ret     $31, (RA), 1
 176
 177         .align  4
 178         cfi_restore_state
 179         /* The quotient that we computed was too large.  We need to reduce
 180            it by S such that Y*S >= R.  Obviously the closer we get to the
 181            correct value the better, but overshooting high is ok, as we'll
 182            fix that up later.  */
 183 0:
 184         addq    SY, SY, SY
 185         addq    S, S, S
 186 $q_high:
 187         cmpult  SY, R, AT
 188         bne     AT, 0b
 189
 190         subq    Q, S, Q
 191         unop
 192         subq    QY, SY, QY
 193         br      $q_high_ret
 194
 195         .align  4
 196         /* The quotient that we computed was too small.  Divide Y by the
 197            current remainder (R) and add that to the existing quotient (Q).
 198            The expectation, of course, is that R is much smaller than X.  */
 199         /* Begin with a shift-up loop.  Compute S such that Y*S >= R.  We
 200            already have a copy of Y in SY and the value 1 in S.  */
 201 0:
 202         addq    SY, SY, SY
 203         addq    S, S, S
 204 $q_low:
 205         cmpult  SY, R, AT
 206         bne     AT, 0b
 207
 208         /* Shift-down and subtract loop.  Each iteration compares our scaled
 209            Y (SY) with the remainder (R); if SY <= R then X is divisible by
 210            Y's scalar (S) so add it to the quotient (Q).  */
 211 2:      addq    Q, S, t3
 212         srl     S, 1, S
 213         cmpule  SY, R, AT
 214         subq    R, SY, t4
 215
 216         cmovne  AT, t3, Q
 217         cmovne  AT, t4, R
 218         srl     SY, 1, SY
 219         bne     S, 2b
 220
 221         br      $q_low_ret
 222
 223         .align  4
 224 $fix_sign_in:
 225         /* If we got here, then X|Y is negative.  Need to adjust everything
 226            such that we're doing unsigned division in the fixup loop.  */
 227         /* T5 records the changes we had to make:
 228                 bit 0:  set if X was negated.  Note that the sign of the
 229                         remainder follows the sign of the divisor.
 230                 bit 2:  set if Y was negated.
 231         */
 232         xor     X, Y, t1
 233         cmplt   X, 0, t5
 234         negq    X, t0
 235         cmovne  t5, t0, X
 236
 237         cmplt   Y, 0, AT
 238         negq    Y, t0
 239         s4addq  AT, t5, t5
 240         cmovne  AT, t0, Y
 241
 242         bge     t1, $fix_sign_in_ret1
 243         cvttq/c $f0, $f0
 244         _FTOIT  $f0, Q, 8
 245         .align  3
 246         negq    Q, Q
 247         br      $fix_sign_in_ret2
 248
 249         .align  4
 250 $fix_sign_out:
 251         /* Now we get to undo what we did above.  */
 252         /* ??? Is this really faster than just increasing the size of
 253            the stack frame and storing X and Y in memory?  */
 254         and     t5, 4, AT
 255         negq    Y, t4
 256         cmovne  AT, t4, Y
 257
 258         negq    X, t4
 259         cmovlbs t5, t4, X
 260         negq    RV, t4
 261         cmovlbs t5, t4, RV
 262
 263         br      $fix_sign_out_ret
 264
 265         cfi_endproc
 266         .size   __remq, .-__remq
 267
 268         DO_DIVBYZERO