adapt build of arm memcpy asm not to use .sub files
[musl.git] / src / string / arm / memcpy_le.S
blob4db48445700b42da5b2a624645e637e031c47a54
1 #ifndef __ARMEB__
3 /*
4  * Copyright (C) 2008 The Android Open Source Project
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  *  * Redistributions of source code must retain the above copyright
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14  *    the documentation and/or other materials provided with the
15  *    distribution.
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27  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
28  * SUCH DAMAGE.
29  */
33  * Optimized memcpy() for ARM.
34  *
35  * note that memcpy() always returns the destination pointer,
36  * so we have to preserve R0.
37   */
40  * This file has been modified from the original for use in musl libc.
41  * The main changes are: addition of .type memcpy,%function to make the
42  * code safely callable from thumb mode, adjusting the return
43  * instructions to be compatible with pre-thumb ARM cpus, and removal
44  * of prefetch code that is not compatible with older cpus.
45  */
47 .syntax unified
49 .global memcpy
50 .type memcpy,%function
51 memcpy:
52         /* The stack must always be 64-bits aligned to be compliant with the
53          * ARM ABI. Since we have to save R0, we might as well save R4
54          * which we can use for better pipelining of the reads below
55          */
56         .fnstart
57         .save       {r0, r4, lr}
58         stmfd       sp!, {r0, r4, lr}
59         /* Making room for r5-r11 which will be spilled later */
60         .pad        #28
61         sub         sp, sp, #28
63         /* it simplifies things to take care of len<4 early */
64         cmp     r2, #4
65         blo     copy_last_3_and_return
67         /* compute the offset to align the source
68          * offset = (4-(src&3))&3 = -src & 3
69          */
70         rsb     r3, r1, #0
71         ands    r3, r3, #3
72         beq     src_aligned
74         /* align source to 32 bits. We need to insert 2 instructions between
75          * a ldr[b|h] and str[b|h] because byte and half-word instructions
76          * stall 2 cycles.
77          */
78         movs    r12, r3, lsl #31
79         sub     r2, r2, r3              /* we know that r3 <= r2 because r2 >= 4 */
80         ldrbmi r3, [r1], #1
81         ldrbcs r4, [r1], #1
82         ldrbcs r12,[r1], #1
83         strbmi r3, [r0], #1
84         strbcs r4, [r0], #1
85         strbcs r12,[r0], #1
87 src_aligned:
89         /* see if src and dst are aligned together (congruent) */
90         eor     r12, r0, r1
91         tst     r12, #3
92         bne     non_congruent
94         /* Use post-incriment mode for stm to spill r5-r11 to reserved stack
95          * frame. Don't update sp.
96          */
97         stmea   sp, {r5-r11}
99         /* align the destination to a cache-line */
100         rsb     r3, r0, #0
101         ands    r3, r3, #0x1C
102         beq     congruent_aligned32
103         cmp     r3, r2
104         andhi   r3, r2, #0x1C
106         /* conditionnaly copies 0 to 7 words (length in r3) */
107         movs    r12, r3, lsl #28
108         ldmcs   r1!, {r4, r5, r6, r7}           /* 16 bytes */
109         ldmmi   r1!, {r8, r9}                   /*  8 bytes */
110         stmcs   r0!, {r4, r5, r6, r7}
111         stmmi   r0!, {r8, r9}
112         tst     r3, #0x4
113         ldrne   r10,[r1], #4                    /*  4 bytes */
114         strne   r10,[r0], #4
115         sub     r2, r2, r3
117 congruent_aligned32:
118         /*
119          * here source is aligned to 32 bytes.
120          */
122 cached_aligned32:
123         subs    r2, r2, #32
124         blo     less_than_32_left
126         /*
127          * We preload a cache-line up to 64 bytes ahead. On the 926, this will
128          * stall only until the requested world is fetched, but the linefill
129          * continues in the the background.
130          * While the linefill is going, we write our previous cache-line
131          * into the write-buffer (which should have some free space).
132          * When the linefill is done, the writebuffer will
133          * start dumping its content into memory
134          *
135          * While all this is going, we then load a full cache line into
136          * 8 registers, this cache line should be in the cache by now
137          * (or partly in the cache).
138          *
139          * This code should work well regardless of the source/dest alignment.
140          *
141          */
143         /* Align the preload register to a cache-line because the cpu does
144          * "critical word first" (the first word requested is loaded first).
145          */
146         @ bic           r12, r1, #0x1F
147         @ add           r12, r12, #64
149 1:      ldmia   r1!, { r4-r11 }
150         subs    r2, r2, #32
152         /* 
153          * NOTE: if r12 is more than 64 ahead of r1, the following ldrhi
154          * for ARM9 preload will not be safely guarded by the preceding subs.
155          * When it is safely guarded the only possibility to have SIGSEGV here
156          * is because the caller overstates the length.
157          */
158         @ ldrhi         r3, [r12], #32      /* cheap ARM9 preload */
159         stmia   r0!, { r4-r11 }
160         bhs     1b
162         add     r2, r2, #32
164 less_than_32_left:
165         /*
166          * less than 32 bytes left at this point (length in r2)
167          */
169         /* skip all this if there is nothing to do, which should
170          * be a common case (if not executed the code below takes
171          * about 16 cycles)
172          */
173         tst     r2, #0x1F
174         beq     1f
176         /* conditionnaly copies 0 to 31 bytes */
177         movs    r12, r2, lsl #28
178         ldmcs   r1!, {r4, r5, r6, r7}           /* 16 bytes */
179         ldmmi   r1!, {r8, r9}                   /*  8 bytes */
180         stmcs   r0!, {r4, r5, r6, r7}
181         stmmi   r0!, {r8, r9}
182         movs    r12, r2, lsl #30
183         ldrcs   r3, [r1], #4                    /*  4 bytes */
184         ldrhmi r4, [r1], #2                     /*  2 bytes */
185         strcs   r3, [r0], #4
186         strhmi r4, [r0], #2
187         tst     r2, #0x1
188         ldrbne r3, [r1]                         /*  last byte  */
189         strbne r3, [r0]
191         /* we're done! restore everything and return */
192 1:      ldmfd   sp!, {r5-r11}
193         ldmfd   sp!, {r0, r4, lr}
194         bx      lr
196         /********************************************************************/
198 non_congruent:
199         /*
200          * here source is aligned to 4 bytes
201          * but destination is not.
202          *
203          * in the code below r2 is the number of bytes read
204          * (the number of bytes written is always smaller, because we have
205          * partial words in the shift queue)
206          */
207         cmp     r2, #4
208         blo     copy_last_3_and_return
210         /* Use post-incriment mode for stm to spill r5-r11 to reserved stack
211          * frame. Don't update sp.
212          */
213         stmea   sp, {r5-r11}
215         /* compute shifts needed to align src to dest */
216         rsb     r5, r0, #0
217         and     r5, r5, #3                      /* r5 = # bytes in partial words */
218         mov     r12, r5, lsl #3         /* r12 = right */
219         rsb     lr, r12, #32            /* lr = left  */
221         /* read the first word */
222         ldr     r3, [r1], #4
223         sub     r2, r2, #4
225         /* write a partial word (0 to 3 bytes), such that destination
226          * becomes aligned to 32 bits (r5 = nb of words to copy for alignment)
227          */
228         movs    r5, r5, lsl #31
229         strbmi r3, [r0], #1
230         movmi   r3, r3, lsr #8
231         strbcs r3, [r0], #1
232         movcs   r3, r3, lsr #8
233         strbcs r3, [r0], #1
234         movcs   r3, r3, lsr #8
236         cmp     r2, #4
237         blo     partial_word_tail
239         /* Align destination to 32 bytes (cache line boundary) */
240 1:      tst     r0, #0x1c
241         beq     2f
242         ldr     r5, [r1], #4
243         sub     r2, r2, #4
244         orr     r4, r3, r5,             lsl lr
245         mov     r3, r5,                 lsr r12
246         str     r4, [r0], #4
247         cmp     r2, #4
248         bhs     1b
249         blo     partial_word_tail
251         /* copy 32 bytes at a time */
252 2:      subs    r2, r2, #32
253         blo     less_than_thirtytwo
255         /* Use immediate mode for the shifts, because there is an extra cycle
256          * for register shifts, which could account for up to 50% of
257          * performance hit.
258          */
260         cmp     r12, #24
261         beq     loop24
262         cmp     r12, #8
263         beq     loop8
265 loop16:
266         ldr     r12, [r1], #4
267 1:      mov     r4, r12
268         ldmia   r1!, {   r5,r6,r7,  r8,r9,r10,r11}
269         subs    r2, r2, #32
270         ldrhs   r12, [r1], #4
271         orr     r3, r3, r4, lsl #16
272         mov     r4, r4, lsr #16
273         orr     r4, r4, r5, lsl #16
274         mov     r5, r5, lsr #16
275         orr     r5, r5, r6, lsl #16
276         mov     r6, r6, lsr #16
277         orr     r6, r6, r7, lsl #16
278         mov     r7, r7, lsr #16
279         orr     r7, r7, r8, lsl #16
280         mov     r8, r8, lsr #16
281         orr     r8, r8, r9, lsl #16
282         mov     r9, r9, lsr #16
283         orr     r9, r9, r10, lsl #16
284         mov     r10, r10,               lsr #16
285         orr     r10, r10, r11, lsl #16
286         stmia   r0!, {r3,r4,r5,r6, r7,r8,r9,r10}
287         mov     r3, r11, lsr #16
288         bhs     1b
289         b       less_than_thirtytwo
291 loop8:
292         ldr     r12, [r1], #4
293 1:      mov     r4, r12
294         ldmia   r1!, {   r5,r6,r7,  r8,r9,r10,r11}
295         subs    r2, r2, #32
296         ldrhs   r12, [r1], #4
297         orr     r3, r3, r4, lsl #24
298         mov     r4, r4, lsr #8
299         orr     r4, r4, r5, lsl #24
300         mov     r5, r5, lsr #8
301         orr     r5, r5, r6, lsl #24
302         mov     r6, r6,  lsr #8
303         orr     r6, r6, r7, lsl #24
304         mov     r7, r7,  lsr #8
305         orr     r7, r7, r8,             lsl #24
306         mov     r8, r8,  lsr #8
307         orr     r8, r8, r9,             lsl #24
308         mov     r9, r9,  lsr #8
309         orr     r9, r9, r10,    lsl #24
310         mov     r10, r10, lsr #8
311         orr     r10, r10, r11,  lsl #24
312         stmia   r0!, {r3,r4,r5,r6, r7,r8,r9,r10}
313         mov     r3, r11, lsr #8
314         bhs     1b
315         b       less_than_thirtytwo
317 loop24:
318         ldr     r12, [r1], #4
319 1:      mov     r4, r12
320         ldmia   r1!, {   r5,r6,r7,  r8,r9,r10,r11}
321         subs    r2, r2, #32
322         ldrhs   r12, [r1], #4
323         orr     r3, r3, r4, lsl #8
324         mov     r4, r4, lsr #24
325         orr     r4, r4, r5, lsl #8
326         mov     r5, r5, lsr #24
327         orr     r5, r5, r6, lsl #8
328         mov     r6, r6, lsr #24
329         orr     r6, r6, r7, lsl #8
330         mov     r7, r7, lsr #24
331         orr     r7, r7, r8, lsl #8
332         mov     r8, r8, lsr #24
333         orr     r8, r8, r9, lsl #8
334         mov     r9, r9, lsr #24
335         orr     r9, r9, r10, lsl #8
336         mov     r10, r10, lsr #24
337         orr     r10, r10, r11, lsl #8
338         stmia   r0!, {r3,r4,r5,r6, r7,r8,r9,r10}
339         mov     r3, r11, lsr #24
340         bhs     1b
342 less_than_thirtytwo:
343         /* copy the last 0 to 31 bytes of the source */
344         rsb     r12, lr, #32            /* we corrupted r12, recompute it  */
345         add     r2, r2, #32
346         cmp     r2, #4
347         blo     partial_word_tail
349 1:      ldr     r5, [r1], #4
350         sub     r2, r2, #4
351         orr     r4, r3, r5,             lsl lr
352         mov     r3,     r5,                     lsr r12
353         str     r4, [r0], #4
354         cmp     r2, #4
355         bhs     1b
357 partial_word_tail:
358         /* we have a partial word in the input buffer */
359         movs    r5, lr, lsl #(31-3)
360         strbmi r3, [r0], #1
361         movmi   r3, r3, lsr #8
362         strbcs r3, [r0], #1
363         movcs   r3, r3, lsr #8
364         strbcs r3, [r0], #1
366         /* Refill spilled registers from the stack. Don't update sp. */
367         ldmfd   sp, {r5-r11}
369 copy_last_3_and_return:
370         movs    r2, r2, lsl #31 /* copy remaining 0, 1, 2 or 3 bytes */
371         ldrbmi r2, [r1], #1
372         ldrbcs r3, [r1], #1
373         ldrbcs r12,[r1]
374         strbmi r2, [r0], #1
375         strbcs r3, [r0], #1
376         strbcs r12,[r0]
378         /* we're done! restore sp and spilled registers and return */
379         add     sp,  sp, #28
380         ldmfd   sp!, {r0, r4, lr}
381         bx      lr
383 #endif