xref: /openbmc/linux/arch/sparc/lib/NG4memcpy.S (revision 842ed298) 
1/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2/* NG4memcpy.S: Niagara-4 optimized memcpy.
3 *
4 * Copyright (C) 2012 David S. Miller (davem@davemloft.net)
5 */
6
7#ifdef __KERNEL__
8#include <linux/linkage.h>
9#include <asm/visasm.h>
10#include <asm/asi.h>
11#define GLOBAL_SPARE	%g7
12#else
13#define ASI_BLK_INIT_QUAD_LDD_P 0xe2
14#define FPRS_FEF  0x04
15
16/* On T4 it is very expensive to access ASRs like %fprs and
17 * %asi, avoiding a read or a write can save ~50 cycles.
18 */
19#define FPU_ENTER			\
20	rd	%fprs, %o5;		\
21	andcc	%o5, FPRS_FEF, %g0;	\
22	be,a,pn	%icc, 999f;		\
23	 wr	%g0, FPRS_FEF, %fprs;	\
24	999:
25
26#ifdef MEMCPY_DEBUG
27#define VISEntryHalf FPU_ENTER; \
28		     clr %g1; clr %g2; clr %g3; clr %g5; subcc %g0, %g0, %g0;
29#define VISExitHalf and %o5, FPRS_FEF, %o5; wr %o5, 0x0, %fprs
30#else
31#define VISEntryHalf FPU_ENTER
32#define VISExitHalf and %o5, FPRS_FEF, %o5; wr %o5, 0x0, %fprs
33#endif
34
35#define GLOBAL_SPARE	%g5
36#endif
37
38#ifndef STORE_ASI
39#ifndef SIMULATE_NIAGARA_ON_NON_NIAGARA
40#define STORE_ASI	ASI_BLK_INIT_QUAD_LDD_P
41#else
42#define STORE_ASI	0x80		/* ASI_P */
43#endif
44#endif
45
46#if !defined(EX_LD) && !defined(EX_ST)
47#define NON_USER_COPY
48#endif
49
50#ifndef EX_LD
51#define EX_LD(x,y)	x
52#endif
53#ifndef EX_LD_FP
54#define EX_LD_FP(x,y)	x
55#endif
56
57#ifndef EX_ST
58#define EX_ST(x,y)	x
59#endif
60#ifndef EX_ST_FP
61#define EX_ST_FP(x,y)	x
62#endif
63
64
65#ifndef LOAD
66#define LOAD(type,addr,dest)	type [addr], dest
67#endif
68
69#ifndef STORE
70#ifndef MEMCPY_DEBUG
71#define STORE(type,src,addr)	type src, [addr]
72#else
73#define STORE(type,src,addr)	type##a src, [addr] %asi
74#endif
75#endif
76
77#ifndef STORE_INIT
78#define STORE_INIT(src,addr)	stxa src, [addr] STORE_ASI
79#endif
80
81#ifndef FUNC_NAME
82#define FUNC_NAME	NG4memcpy
83#endif
84#ifndef PREAMBLE
85#define PREAMBLE
86#endif
87
88#ifndef XCC
89#define XCC xcc
90#endif
91
92	.register	%g2,#scratch
93	.register	%g3,#scratch
94
95	.text
96#ifndef EX_RETVAL
97#define EX_RETVAL(x)	x
98#endif
99	.align		64
100
101	.globl	FUNC_NAME
102	.type	FUNC_NAME,#function
103FUNC_NAME:	/* %o0=dst, %o1=src, %o2=len */
104#ifdef MEMCPY_DEBUG
105	wr		%g0, 0x80, %asi
106#endif
107	srlx		%o2, 31, %g2
108	cmp		%g2, 0
109	tne		%XCC, 5
110	PREAMBLE
111	mov		%o0, %o3
112	brz,pn		%o2, .Lexit
113	 cmp		%o2, 3
114	ble,pn		%icc, .Ltiny
115	 cmp		%o2, 19
116	ble,pn		%icc, .Lsmall
117	 or		%o0, %o1, %g2
118	cmp		%o2, 128
119	bl,pn		%icc, .Lmedium
120	 nop
121
122.Llarge:/* len >= 0x80 */
123	/* First get dest 8 byte aligned.  */
124	sub		%g0, %o0, %g1
125	and		%g1, 0x7, %g1
126	brz,pt		%g1, 51f
127	 sub		%o2, %g1, %o2
128
129
1301:	EX_LD(LOAD(ldub, %o1 + 0x00, %g2), memcpy_retl_o2_plus_g1)
131	add		%o1, 1, %o1
132	subcc		%g1, 1, %g1
133	add		%o0, 1, %o0
134	bne,pt		%icc, 1b
135	 EX_ST(STORE(stb, %g2, %o0 - 0x01), memcpy_retl_o2_plus_g1_plus_1)
136
13751:	LOAD(prefetch, %o1 + 0x040, #n_reads_strong)
138	LOAD(prefetch, %o1 + 0x080, #n_reads_strong)
139	LOAD(prefetch, %o1 + 0x0c0, #n_reads_strong)
140	LOAD(prefetch, %o1 + 0x100, #n_reads_strong)
141	LOAD(prefetch, %o1 + 0x140, #n_reads_strong)
142	LOAD(prefetch, %o1 + 0x180, #n_reads_strong)
143	LOAD(prefetch, %o1 + 0x1c0, #n_reads_strong)
144	LOAD(prefetch, %o1 + 0x200, #n_reads_strong)
145
146	/* Check if we can use the straight fully aligned
147	 * loop, or we require the alignaddr/faligndata variant.
148	 */
149	andcc		%o1, 0x7, %o5
150	bne,pn		%icc, .Llarge_src_unaligned
151	 sub		%g0, %o0, %g1
152
153	/* Legitimize the use of initializing stores by getting dest
154	 * to be 64-byte aligned.
155	 */
156	and		%g1, 0x3f, %g1
157	brz,pt		%g1, .Llarge_aligned
158	 sub		%o2, %g1, %o2
159
1601:	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 + 0x00, %g2), memcpy_retl_o2_plus_g1)
161	add		%o1, 8, %o1
162	subcc		%g1, 8, %g1
163	add		%o0, 8, %o0
164	bne,pt		%icc, 1b
165	 EX_ST(STORE(stx, %g2, %o0 - 0x08), memcpy_retl_o2_plus_g1_plus_8)
166
167.Llarge_aligned:
168	/* len >= 0x80 && src 8-byte aligned && dest 8-byte aligned */
169	andn		%o2, 0x3f, %o4
170	sub		%o2, %o4, %o2
171
1721:	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 + 0x00, %g1), memcpy_retl_o2_plus_o4)
173	add		%o1, 0x40, %o1
174	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 - 0x38, %g2), memcpy_retl_o2_plus_o4)
175	subcc		%o4, 0x40, %o4
176	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 - 0x30, %g3), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
177	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 - 0x28, GLOBAL_SPARE), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
178	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 - 0x20, %o5), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
179	EX_ST(STORE_INIT(%g1, %o0), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
180	add		%o0, 0x08, %o0
181	EX_ST(STORE_INIT(%g2, %o0), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_56)
182	add		%o0, 0x08, %o0
183	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 - 0x18, %g2), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_48)
184	EX_ST(STORE_INIT(%g3, %o0), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_48)
185	add		%o0, 0x08, %o0
186	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 - 0x10, %g3), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_40)
187	EX_ST(STORE_INIT(GLOBAL_SPARE, %o0), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_40)
188	add		%o0, 0x08, %o0
189	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 - 0x08, GLOBAL_SPARE), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_32)
190	EX_ST(STORE_INIT(%o5, %o0), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_32)
191	add		%o0, 0x08, %o0
192	EX_ST(STORE_INIT(%g2, %o0), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_24)
193	add		%o0, 0x08, %o0
194	EX_ST(STORE_INIT(%g3, %o0), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_16)
195	add		%o0, 0x08, %o0
196	EX_ST(STORE_INIT(GLOBAL_SPARE, %o0), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_8)
197	add		%o0, 0x08, %o0
198	bne,pt		%icc, 1b
199	 LOAD(prefetch, %o1 + 0x200, #n_reads_strong)
200
201	membar		#StoreLoad | #StoreStore
202
203	brz,pn		%o2, .Lexit
204	 cmp		%o2, 19
205	ble,pn		%icc, .Lsmall_unaligned
206	 nop
207	ba,a,pt		%icc, .Lmedium_noprefetch
208
209.Lexit:	retl
210	 mov		EX_RETVAL(%o3), %o0
211
212.Llarge_src_unaligned:
213#ifdef NON_USER_COPY
214	VISEntryHalfFast(.Lmedium_vis_entry_fail)
215#else
216	VISEntryHalf
217#endif
218	andn		%o2, 0x3f, %o4
219	sub		%o2, %o4, %o2
220	alignaddr	%o1, %g0, %g1
221	add		%o1, %o4, %o1
222	EX_LD_FP(LOAD(ldd, %g1 + 0x00, %f0), memcpy_retl_o2_plus_o4)
2231:	EX_LD_FP(LOAD(ldd, %g1 + 0x08, %f2), memcpy_retl_o2_plus_o4)
224	subcc		%o4, 0x40, %o4
225	EX_LD_FP(LOAD(ldd, %g1 + 0x10, %f4), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
226	EX_LD_FP(LOAD(ldd, %g1 + 0x18, %f6), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
227	EX_LD_FP(LOAD(ldd, %g1 + 0x20, %f8), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
228	EX_LD_FP(LOAD(ldd, %g1 + 0x28, %f10), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
229	EX_LD_FP(LOAD(ldd, %g1 + 0x30, %f12), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
230	EX_LD_FP(LOAD(ldd, %g1 + 0x38, %f14), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
231	faligndata	%f0, %f2, %f16
232	EX_LD_FP(LOAD(ldd, %g1 + 0x40, %f0), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
233	faligndata	%f2, %f4, %f18
234	add		%g1, 0x40, %g1
235	faligndata	%f4, %f6, %f20
236	faligndata	%f6, %f8, %f22
237	faligndata	%f8, %f10, %f24
238	faligndata	%f10, %f12, %f26
239	faligndata	%f12, %f14, %f28
240	faligndata	%f14, %f0, %f30
241	EX_ST_FP(STORE(std, %f16, %o0 + 0x00), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_64)
242	EX_ST_FP(STORE(std, %f18, %o0 + 0x08), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_56)
243	EX_ST_FP(STORE(std, %f20, %o0 + 0x10), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_48)
244	EX_ST_FP(STORE(std, %f22, %o0 + 0x18), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_40)
245	EX_ST_FP(STORE(std, %f24, %o0 + 0x20), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_32)
246	EX_ST_FP(STORE(std, %f26, %o0 + 0x28), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_24)
247	EX_ST_FP(STORE(std, %f28, %o0 + 0x30), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_16)
248	EX_ST_FP(STORE(std, %f30, %o0 + 0x38), memcpy_retl_o2_plus_o4_plus_8)
249	add		%o0, 0x40, %o0
250	bne,pt		%icc, 1b
251	 LOAD(prefetch, %g1 + 0x200, #n_reads_strong)
252#ifdef NON_USER_COPY
253	VISExitHalfFast
254#else
255	VISExitHalf
256#endif
257	brz,pn		%o2, .Lexit
258	 cmp		%o2, 19
259	ble,pn		%icc, .Lsmall_unaligned
260	 nop
261	ba,a,pt		%icc, .Lmedium_unaligned
262
263#ifdef NON_USER_COPY
264.Lmedium_vis_entry_fail:
265	 or		%o0, %o1, %g2
266#endif
267.Lmedium:
268	LOAD(prefetch, %o1 + 0x40, #n_reads_strong)
269	andcc		%g2, 0x7, %g0
270	bne,pn		%icc, .Lmedium_unaligned
271	 nop
272.Lmedium_noprefetch:
273	andncc		%o2, 0x20 - 1, %o5
274	be,pn		%icc, 2f
275	 sub		%o2, %o5, %o2
2761:	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 + 0x00, %g1), memcpy_retl_o2_plus_o5)
277	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 + 0x08, %g2), memcpy_retl_o2_plus_o5)
278	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 + 0x10, GLOBAL_SPARE), memcpy_retl_o2_plus_o5)
279	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 + 0x18, %o4), memcpy_retl_o2_plus_o5)
280	add		%o1, 0x20, %o1
281	subcc		%o5, 0x20, %o5
282	EX_ST(STORE(stx, %g1, %o0 + 0x00), memcpy_retl_o2_plus_o5_plus_32)
283	EX_ST(STORE(stx, %g2, %o0 + 0x08), memcpy_retl_o2_plus_o5_plus_24)
284	EX_ST(STORE(stx, GLOBAL_SPARE, %o0 + 0x10), memcpy_retl_o2_plus_o5_plus_24)
285	EX_ST(STORE(stx, %o4, %o0 + 0x18), memcpy_retl_o2_plus_o5_plus_8)
286	bne,pt		%icc, 1b
287	 add		%o0, 0x20, %o0
2882:	andcc		%o2, 0x18, %o5
289	be,pt		%icc, 3f
290	 sub		%o2, %o5, %o2
291
2921:	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 + 0x00, %g1), memcpy_retl_o2_plus_o5)
293	add		%o1, 0x08, %o1
294	add		%o0, 0x08, %o0
295	subcc		%o5, 0x08, %o5
296	bne,pt		%icc, 1b
297	 EX_ST(STORE(stx, %g1, %o0 - 0x08), memcpy_retl_o2_plus_o5_plus_8)
2983:	brz,pt		%o2, .Lexit
299	 cmp		%o2, 0x04
300	bl,pn		%icc, .Ltiny
301	 nop
302	EX_LD(LOAD(lduw, %o1 + 0x00, %g1), memcpy_retl_o2)
303	add		%o1, 0x04, %o1
304	add		%o0, 0x04, %o0
305	subcc		%o2, 0x04, %o2
306	bne,pn		%icc, .Ltiny
307	 EX_ST(STORE(stw, %g1, %o0 - 0x04), memcpy_retl_o2_plus_4)
308	ba,a,pt		%icc, .Lexit
309.Lmedium_unaligned:
310	/* First get dest 8 byte aligned.  */
311	sub		%g0, %o0, %g1
312	and		%g1, 0x7, %g1
313	brz,pt		%g1, 2f
314	 sub		%o2, %g1, %o2
315
3161:	EX_LD(LOAD(ldub, %o1 + 0x00, %g2), memcpy_retl_o2_plus_g1)
317	add		%o1, 1, %o1
318	subcc		%g1, 1, %g1
319	add		%o0, 1, %o0
320	bne,pt		%icc, 1b
321	 EX_ST(STORE(stb, %g2, %o0 - 0x01), memcpy_retl_o2_plus_g1_plus_1)
3222:
323	and		%o1, 0x7, %g1
324	brz,pn		%g1, .Lmedium_noprefetch
325	 sll		%g1, 3, %g1
326	mov		64, %g2
327	sub		%g2, %g1, %g2
328	andn		%o1, 0x7, %o1
329	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 + 0x00, %o4), memcpy_retl_o2)
330	sllx		%o4, %g1, %o4
331	andn		%o2, 0x08 - 1, %o5
332	sub		%o2, %o5, %o2
3331:	EX_LD(LOAD(ldx, %o1 + 0x08, %g3), memcpy_retl_o2_plus_o5)
334	add		%o1, 0x08, %o1
335	subcc		%o5, 0x08, %o5
336	srlx		%g3, %g2, GLOBAL_SPARE
337	or		GLOBAL_SPARE, %o4, GLOBAL_SPARE
338	EX_ST(STORE(stx, GLOBAL_SPARE, %o0 + 0x00), memcpy_retl_o2_plus_o5_plus_8)
339	add		%o0, 0x08, %o0
340	bne,pt		%icc, 1b
341	 sllx		%g3, %g1, %o4
342	srl		%g1, 3, %g1
343	add		%o1, %g1, %o1
344	brz,pn		%o2, .Lexit
345	 nop
346	ba,pt		%icc, .Lsmall_unaligned
347
348.Ltiny:
349	EX_LD(LOAD(ldub, %o1 + 0x00, %g1), memcpy_retl_o2)
350	subcc		%o2, 1, %o2
351	be,pn		%icc, .Lexit
352	 EX_ST(STORE(stb, %g1, %o0 + 0x00), memcpy_retl_o2_plus_1)
353	EX_LD(LOAD(ldub, %o1 + 0x01, %g1), memcpy_retl_o2)
354	subcc		%o2, 1, %o2
355	be,pn		%icc, .Lexit
356	 EX_ST(STORE(stb, %g1, %o0 + 0x01), memcpy_retl_o2_plus_1)
357	EX_LD(LOAD(ldub, %o1 + 0x02, %g1), memcpy_retl_o2)
358	ba,pt		%icc, .Lexit
359	 EX_ST(STORE(stb, %g1, %o0 + 0x02), memcpy_retl_o2)
360
361.Lsmall:
362	andcc		%g2, 0x3, %g0
363	bne,pn		%icc, .Lsmall_unaligned
364	 andn		%o2, 0x4 - 1, %o5
365	sub		%o2, %o5, %o2
3661:
367	EX_LD(LOAD(lduw, %o1 + 0x00, %g1), memcpy_retl_o2_plus_o5)
368	add		%o1, 0x04, %o1
369	subcc		%o5, 0x04, %o5
370	add		%o0, 0x04, %o0
371	bne,pt		%icc, 1b
372	 EX_ST(STORE(stw, %g1, %o0 - 0x04), memcpy_retl_o2_plus_o5_plus_4)
373	brz,pt		%o2, .Lexit
374	 nop
375	ba,a,pt		%icc, .Ltiny
376
377.Lsmall_unaligned:
3781:	EX_LD(LOAD(ldub, %o1 + 0x00, %g1), memcpy_retl_o2)
379	add		%o1, 1, %o1
380	add		%o0, 1, %o0
381	subcc		%o2, 1, %o2
382	bne,pt		%icc, 1b
383	 EX_ST(STORE(stb, %g1, %o0 - 0x01), memcpy_retl_o2_plus_1)
384	ba,a,pt		%icc, .Lexit
385	 nop
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387