Quellcode-Bibliothek aorrlsh_n.asm

dnl  AMD64 mpn_addlsh_n and mpn_rsblsh_n.  R = V2^k +- U.

dnl  Copyright 2006, 2010-2012 Free Software Foundation, Inc.

dnl  This file is part of the GNU MP Library.
dnl
dnl  The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
dnl  it under the terms of either:
dnl
dnl    * the GNU Lesser General Public License as published by the Free
dnl      Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
dnl      option) any later version.
dnl
dnl  or
dnl
dnl    * the GNU General Public License as published by the Free Software
dnl      Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any
dnl      later version.
dnl
dnl  or both in parallel, as here.
dnl
dnl  The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
dnl  WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
dnl  or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
dnl  for more details.
dnl
dnl  You should have received copies of the GNU General Public License and the
dnl  GNU Lesser General Public License along with the GNU MP Library.  If not,
dnl  see https://www.gnu.org/licenses/.

include(`../config.m4')

C      cycles/limb
C AMD K8,K9  2.87 < 3.85 for lshift + add_n
C AMD K10  2.75 < 3.85 for lshift + add_n
C Intel P4 22 > 7.33 for lshift + add_n
C Intel core2  4.1 > 3.27 for lshift + add_n
C Intel NHM  4.4 > 3.75 for lshift + add_n
C Intel SBR  3.17 < 3.46 for lshift + add_n
C Intel atom  ? ? 8.75 for lshift + add_n
C VIA nano  4.7 < 6.25 for lshift + add_n

C TODO
C  * Can we propagate carry into rdx instead of using a special carry register?
C    That could save enough insns to get to 10 cycles/iteration.

define(`rp',       `%rdi')
define(`up',       `%rsi')
define(`vp_param', `%rdx')
define(`n_param',  `%rcx')
define(`cnt',      `%r8')

define(`vp',    `%r12')
define(`n',     `%rbp')

ifdef(`OPERATION_addlsh_n',`
  define(ADDSUB,       `add')
  define(ADCSBB,       `adc')
  define(func, mpn_addlsh_n)
')
ifdef(`OPERATION_rsblsh_n',`
  define(ADDSUB,       `sub')
  define(ADCSBB,       `sbb')
  define(func, mpn_rsblsh_n)
')

MULFUNC_PROLOGUE(mpn_addlsh_n mpn_rsblsh_n)

ABI_SUPPORT(DOS64)
ABI_SUPPORT(STD64)

ASM_START()
 TEXT
 ALIGN(16)
PROLOGUE(func)
 FUNC_ENTRY(4)
IFDOS(` mov 56(%rsp), %r8d ')
 push %r12
 push %rbp
 push %rbx

 mov (vp_param), %rax C load first V limb early

 mov $0, R32(n)
 sub n_param, n

 lea -16(up,n_param,8), up
 lea -16(rp,n_param,8), rp
 lea 16(vp_param,n_param,8), vp

 mov n_param, %r9

 mov %r8, %rcx
 mov $1, R32(%r8)
 shl R8(%rcx), %r8

 mul %r8   C initial multiply

 and $3, R32(%r9)
 jz L(b0)
 cmp $2, R32(%r9)
 jc L(b1)
 jz L(b2)

L(b3): mov %rax, %r11
 ADDSUB 16(up,n,8), %r11
 mov -8(vp,n,8), %rax
 sbb R32(%rcx), R32(%rcx)
 mov %rdx, %rbx
 mul %r8
 or %rax, %rbx
 mov (vp,n,8), %rax
 mov %rdx, %r9
 mul %r8
 or %rax, %r9
 add $3, n
 jnz L(lo3)
 jmp L(cj3)

L(b2): mov %rax, %rbx
 mov -8(vp,n,8), %rax
 mov %rdx, %r9
 mul %r8
 or %rax, %r9
 add $2, n
 jz L(cj2)
 mov %rdx, %r10
 mov -16(vp,n,8), %rax
 mul %r8
 or %rax, %r10
 xor R32(%rcx), R32(%rcx) C clear carry register
 jmp L(lo2)

L(b1): mov %rax, %r9
 mov %rdx, %r10
 add $1, n
 jnz L(gt1)
 ADDSUB 8(up,n,8), %r9
 jmp L(cj1)
L(gt1): mov -16(vp,n,8), %rax
 mul %r8
 or %rax, %r10
 mov %rdx, %r11
 mov -8(vp,n,8), %rax
 mul %r8
 or %rax, %r11
 ADDSUB 8(up,n,8), %r9
 ADCSBB 16(up,n,8), %r10
 ADCSBB 24(up,n,8), %r11
 mov (vp,n,8), %rax
 sbb R32(%rcx), R32(%rcx)
 jmp L(lo1)

L(b0): mov %rax, %r10
 mov %rdx, %r11
 mov -8(vp,n,8), %rax
 mul %r8
 or %rax, %r11
 ADDSUB 16(up,n,8), %r10
 ADCSBB 24(up,n,8), %r11
 mov (vp,n,8), %rax
 sbb R32(%rcx), R32(%rcx)
 mov %rdx, %rbx
 mul %r8
 or %rax, %rbx
 mov 8(vp,n,8), %rax
 add $4, n
 jz L(end)

 ALIGN(8)
L(top): mov %rdx, %r9
 mul %r8
 or %rax, %r9
 mov %r10, -16(rp,n,8)
L(lo3): mov %rdx, %r10
 mov -16(vp,n,8), %rax
 mul %r8
 or %rax, %r10
 mov %r11, -8(rp,n,8)
L(lo2): mov %rdx, %r11
 mov -8(vp,n,8), %rax
 mul %r8
 or %rax, %r11
 add R32(%rcx), R32(%rcx)
 ADCSBB (up,n,8), %rbx
 ADCSBB 8(up,n,8), %r9
 ADCSBB 16(up,n,8), %r10
 ADCSBB 24(up,n,8), %r11
 mov (vp,n,8), %rax
 sbb R32(%rcx), R32(%rcx)
 mov %rbx, (rp,n,8)
L(lo1): mov %rdx, %rbx
 mul %r8
 or %rax, %rbx
 mov %r9, 8(rp,n,8)
L(lo0): mov 8(vp,n,8), %rax
 add $4, n
 jnz L(top)

L(end): mov %rdx, %r9
 mul %r8
 or %rax, %r9
 mov %r10, -16(rp,n,8)
L(cj3): mov %r11, -8(rp,n,8)
L(cj2): add R32(%rcx), R32(%rcx)
 ADCSBB (up,n,8), %rbx
 ADCSBB 8(up,n,8), %r9
 mov %rbx, (rp,n,8)
L(cj1): mov %r9, 8(rp,n,8)
 mov %rdx, %rax
 ADCSBB $0, %rax
 pop %rbx
 pop %rbp
 pop %r12
 FUNC_EXIT()
 ret
EPILOGUE()