Quelle  lshiftc.asm

dnl  AMD64 mpn_lshiftc optimised for CPUs with fast SSE.

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include(`../config.m4')


C      cycles/limb      cycles/limb       good
C          16-byte aligned         16-byte unaligned     for cpu?
C AMD K8,K9  ?    ?
C AMD K10  1.85  (1.635)   1.9   (1.67)  Y
C AMD bd1  1.82  (1.75)   1.82  (1.75)  Y
C AMD bobcat  4.5    4.5
C Intel P4  3.6   (3.125)   3.6   (3.125)  Y
C Intel core2  2.05  (1.67)   2.55  (1.75)
C Intel NHM  2.05  (1.875)   2.6   (2.25)
C Intel SBR  1.55  (1.44)   2     (1.57)  Y
C Intel atom  ?    ?
C VIA nano  2.5   (2.5)   2.5   (2.5)  Y

C We try to do as many 16-byte operations as possible.  The top-most and
C bottom-most writes might need 8-byte operations.  We always write using
C 16-byte operations, we read with both 8-byte and 16-byte operations.

C There are two inner-loops, one for when rp = ap (mod 16) and one when this is
C not true.  The aligned case reads 16+8 bytes, the unaligned case reads
C 16+8+X bytes, where X is 8 or 16 depending on how punpcklqdq is implemented.

C This is not yet great code:
C   (1) The unaligned case makes too many reads.
C   (2) We should do some unrolling, at least 2-way.
C With 2-way unrolling but no scheduling we reach 1.5 c/l on K10 and 2 c/l on
C Nano.

C INPUT PARAMETERS
define(`rp',  `%rdi')
define(`ap',  `%rsi')
define(`n',   `%rdx')
define(`cnt', `%rcx')

ASM_START()
 TEXT
 ALIGN(16)
PROLOGUE(mpn_lshiftc)
 FUNC_ENTRY(4)
 movd R32(%rcx), %xmm4
 mov $64, R32(%rax)
 sub R32(%rcx), R32(%rax)
 movd R32(%rax), %xmm5

 neg R32(%rcx)
 mov -8(ap,n,8), %rax
 shr R8(%rcx), %rax

 pcmpeqb %xmm2, %xmm2  C set to 111...111

 cmp $2, n
 jle L(le2)

 lea (rp,n,8), R32(%rcx)
 test $8, R8(%rcx)
 je L(rp_aligned)

C Do one initial limb in order to make rp aligned
 movq -8(ap,n,8), %xmm0
 movq -16(ap,n,8), %xmm1
 psllq %xmm4, %xmm0
 psrlq %xmm5, %xmm1
 por %xmm1, %xmm0
 pxor %xmm2, %xmm0
 movq %xmm0, -8(rp,n,8)
 dec n

L(rp_aligned):
 lea (ap,n,8), R32(%rcx)
 test $8, R8(%rcx)
 je L(aent)
 jmp L(uent)
C *****************************************************************************

C Handle the case when ap != rp (mod 16).

 ALIGN(16)
L(utop):movq (ap,n,8), %xmm1
 punpcklqdq  8(ap,n,8), %xmm1
 movdqa -8(ap,n,8), %xmm0
 psllq %xmm4, %xmm1
 psrlq %xmm5, %xmm0
 por %xmm1, %xmm0
 pxor %xmm2, %xmm0
 movdqa %xmm0, (rp,n,8)
L(uent):sub $2, n
 ja L(utop)

 jne L(end8)

 movq (ap), %xmm1
 pxor %xmm0, %xmm0
 punpcklqdq  %xmm1, %xmm0
 punpcklqdq  8(ap), %xmm1
 psllq %xmm4, %xmm1
 psrlq %xmm5, %xmm0
 por %xmm1, %xmm0
 pxor %xmm2, %xmm0
 movdqa %xmm0, (rp)
 FUNC_EXIT()
 ret
C *****************************************************************************

C Handle the case when ap = rp (mod 16).

 ALIGN(16)
L(atop):movdqa (ap,n,8), %xmm0  C xmm0 = B*ap[n-1] + ap[n-2]
 movq -8(ap,n,8), %xmm1 C xmm1 = ap[n-3]
 punpcklqdq  %xmm0, %xmm1 C xmm1 = B*ap[n-2] + ap[n-3]
 psllq %xmm4, %xmm0
 psrlq %xmm5, %xmm1
 por %xmm1, %xmm0
 pxor %xmm2, %xmm0
 movdqa %xmm0, (rp,n,8)
L(aent):sub $2, n
 ja L(atop)

 jne L(end8)

 movdqa (ap), %xmm0
 pxor %xmm1, %xmm1
 punpcklqdq  %xmm0, %xmm1
 psllq %xmm4, %xmm0
 psrlq %xmm5, %xmm1
 por %xmm1, %xmm0
 pxor %xmm2, %xmm0
 movdqa %xmm0, (rp)
 FUNC_EXIT()
 ret
C *****************************************************************************

 ALIGN(16)
L(le2): jne L(end8)

 movq 8(ap), %xmm0
 movq (ap), %xmm1
 psllq %xmm4, %xmm0
 psrlq %xmm5, %xmm1
 por %xmm1, %xmm0
 pxor %xmm2, %xmm0
 movq %xmm0, 8(rp)

L(end8):movq (ap), %xmm0
 psllq %xmm4, %xmm0
 pxor %xmm2, %xmm0
 movq %xmm0, (rp)
 FUNC_EXIT()
 ret
EPILOGUE()