← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/precise/linux-lowlatency/precise

« back to all changes in this revision

Viewing changes to arch/ia64/lib/strlen.S

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Alessio Igor Bogani
  • Date: 2011-10-26 11:13:05 UTC
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20111026111305-tz023xykf0i6eosh
Tags: upstream-3.2.0
Import upstream version 3.2.0

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
arch/ia64/lib/strlen.S
 
1
/*
 
2
 *
 
3
 * Optimized version of the standard strlen() function
 
4
 *
 
5
 *
 
6
 * Inputs:
 
7
 *      in0     address of string
 
8
 *
 
9
 * Outputs:
 
10
 *      ret0    the number of characters in the string (0 if empty string)
 
11
 *      does not count the \0
 
12
 *
 
13
 * Copyright (C) 1999, 2001 Hewlett-Packard Co
 
14
 *      Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
 
15
 *
 
16
 * 09/24/99 S.Eranian add speculation recovery code
 
17
 */
 
18
 
 
19
#include <asm/asmmacro.h>
 
20
 
 
21
//
 
22
//
 
23
// This is an enhanced version of the basic strlen. it includes a combination
 
24
// of compute zero index (czx), parallel comparisons, speculative loads and
 
25
// loop unroll using rotating registers.
 
26
//
 
27
// General Ideas about the algorithm:
 
28
//        The goal is to look at the string in chunks of 8 bytes.
 
29
//        so we need to do a few extra checks at the beginning because the
 
30
//        string may not be 8-byte aligned. In this case we load the 8byte
 
31
//        quantity which includes the start of the string and mask the unused
 
32
//        bytes with 0xff to avoid confusing czx.
 
33
//        We use speculative loads and software pipelining to hide memory
 
34
//        latency and do read ahead safely. This way we defer any exception.
 
35
//
 
36
//        Because we don't want the kernel to be relying on particular
 
37
//        settings of the DCR register, we provide recovery code in case
 
38
//        speculation fails. The recovery code is going to "redo" the work using
 
39
//        only normal loads. If we still get a fault then we generate a
 
40
//        kernel panic. Otherwise we return the strlen as usual.
 
41
//
 
42
//        The fact that speculation may fail can be caused, for instance, by
 
43
//        the DCR.dm bit being set. In this case TLB misses are deferred, i.e.,
 
44
//        a NaT bit will be set if the translation is not present. The normal
 
45
//        load, on the other hand, will cause the translation to be inserted
 
46
//        if the mapping exists.
 
47
//
 
48
//        It should be noted that we execute recovery code only when we need
 
49
//        to use the data that has been speculatively loaded: we don't execute
 
50
//        recovery code on pure read ahead data.
 
51
//
 
52
// Remarks:
 
53
//      - the cmp r0,r0 is used as a fast way to initialize a predicate
 
54
//        register to 1. This is required to make sure that we get the parallel
 
55
//        compare correct.
 
56
//
 
57
//      - we don't use the epilogue counter to exit the loop but we need to set
 
58
//        it to zero beforehand.
 
59
//
 
60
//      - after the loop we must test for Nat values because neither the
 
61
//        czx nor cmp instruction raise a NaT consumption fault. We must be
 
62
//        careful not to look too far for a Nat for which we don't care.
 
63
//        For instance we don't need to look at a NaT in val2 if the zero byte
 
64
//        was in val1.
 
65
//
 
66
//      - Clearly performance tuning is required.
 
67
//
 
68
//
 
69
//
 
70
#define saved_pfs       r11
 
71
#define tmp             r10
 
72
#define base            r16
 
73
#define orig            r17
 
74
#define saved_pr        r18
 
75
#define src             r19
 
76
#define mask            r20
 
77
#define val             r21
 
78
#define val1            r22
 
79
#define val2            r23
 
80
 
 
81
GLOBAL_ENTRY(strlen)
 
82
        .prologue
 
83
        .save ar.pfs, saved_pfs
 
84
        alloc saved_pfs=ar.pfs,11,0,0,8 // rotating must be multiple of 8
 
85
 
 
86
        .rotr v[2], w[2]        // declares our 4 aliases
 
87
 
 
88
        extr.u tmp=in0,0,3      // tmp=least significant 3 bits
 
89
        mov orig=in0            // keep trackof initial byte address
 
90
        dep src=0,in0,0,3       // src=8byte-aligned in0 address
 
91
        .save pr, saved_pr
 
92
        mov saved_pr=pr         // preserve predicates (rotation)
 
93
        ;;
 
94
 
 
95
        .body
 
96
 
 
97
        ld8 v[1]=[src],8        // must not speculate: can fail here
 
98
        shl tmp=tmp,3           // multiply by 8bits/byte
 
99
        mov mask=-1             // our mask
 
100
        ;;
 
101
        ld8.s w[1]=[src],8      // speculatively load next
 
102
        cmp.eq p6,p0=r0,r0      // sets p6 to true for cmp.and
 
103
        sub tmp=64,tmp          // how many bits to shift our mask on the right
 
104
        ;;
 
105
        shr.u   mask=mask,tmp   // zero enough bits to hold v[1] valuable part
 
106
        mov ar.ec=r0            // clear epilogue counter (saved in ar.pfs)
 
107
        ;;
 
108
        add base=-16,src        // keep track of aligned base
 
109
        or v[1]=v[1],mask       // now we have a safe initial byte pattern
 
110
        ;;
 
111
1:
 
112
        ld8.s v[0]=[src],8      // speculatively load next
 
113
        czx1.r val1=v[1]        // search 0 byte from right
 
114
        czx1.r val2=w[1]        // search 0 byte from right following 8bytes
 
115
        ;;
 
116
        ld8.s w[0]=[src],8      // speculatively load next to next
 
117
        cmp.eq.and p6,p0=8,val1 // p6 = p6 and val1==8
 
118
        cmp.eq.and p6,p0=8,val2 // p6 = p6 and mask==8
 
119
(p6)    br.wtop.dptk 1b         // loop until p6 == 0
 
120
        ;;
 
121
        //
 
122
        // We must return try the recovery code iff
 
123
        // val1_is_nat || (val1==8 && val2_is_nat)
 
124
        //
 
125
        // XXX Fixme
 
126
        //      - there must be a better way of doing the test
 
127
        //
 
128
        cmp.eq  p8,p9=8,val1    // p6 = val1 had zero (disambiguate)
 
129
        tnat.nz p6,p7=val1      // test NaT on val1
 
130
(p6)    br.cond.spnt .recover   // jump to recovery if val1 is NaT
 
131
        ;;
 
132
        //
 
133
        // if we come here p7 is true, i.e., initialized for // cmp
 
134
        //
 
135
        cmp.eq.and  p7,p0=8,val1// val1==8?
 
136
        tnat.nz.and p7,p0=val2  // test NaT if val2
 
137
(p7)    br.cond.spnt .recover   // jump to recovery if val2 is NaT
 
138
        ;;
 
139
(p8)    mov val1=val2           // the other test got us out of the loop
 
140
(p8)    adds src=-16,src        // correct position when 3 ahead
 
141
(p9)    adds src=-24,src        // correct position when 4 ahead
 
142
        ;;
 
143
        sub ret0=src,orig       // distance from base
 
144
        sub tmp=8,val1          // which byte in word
 
145
        mov pr=saved_pr,0xffffffffffff0000
 
146
        ;;
 
147
        sub ret0=ret0,tmp       // adjust
 
148
        mov ar.pfs=saved_pfs    // because of ar.ec, restore no matter what
 
149
        br.ret.sptk.many rp     // end of normal execution
 
150
 
 
151
        //
 
152
        // Outlined recovery code when speculation failed
 
153
        //
 
154
        // This time we don't use speculation and rely on the normal exception
 
155
        // mechanism. that's why the loop is not as good as the previous one
 
156
        // because read ahead is not possible
 
157
        //
 
158
        // IMPORTANT:
 
159
        // Please note that in the case of strlen() as opposed to strlen_user()
 
160
        // we don't use the exception mechanism, as this function is not
 
161
        // supposed to fail. If that happens it means we have a bug and the
 
162
        // code will cause of kernel fault.
 
163
        //
 
164
        // XXX Fixme
 
165
        //      - today we restart from the beginning of the string instead
 
166
        //        of trying to continue where we left off.
 
167
        //
 
168
.recover:
 
169
        ld8 val=[base],8        // will fail if unrecoverable fault
 
170
        ;;
 
171
        or val=val,mask         // remask first bytes
 
172
        cmp.eq p0,p6=r0,r0      // nullify first ld8 in loop
 
173
        ;;
 
174
        //
 
175
        // ar.ec is still zero here
 
176
        //
 
177
2:
 
178
(p6)    ld8 val=[base],8        // will fail if unrecoverable fault
 
179
        ;;
 
180
        czx1.r val1=val         // search 0 byte from right
 
181
        ;;
 
182
        cmp.eq p6,p0=8,val1     // val1==8 ?
 
183
(p6)    br.wtop.dptk 2b         // loop until p6 == 0
 
184
        ;;                      // (avoid WAW on p63)
 
185
        sub ret0=base,orig      // distance from base
 
186
        sub tmp=8,val1
 
187
        mov pr=saved_pr,0xffffffffffff0000
 
188
        ;;
 
189
        sub ret0=ret0,tmp       // length=now - back -1
 
190
        mov ar.pfs=saved_pfs    // because of ar.ec, restore no matter what
 
191
        br.ret.sptk.many rp     // end of successful recovery code
 
192
END(strlen)