Merge tag 'apparmor-pr-2018-11-01' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[muen/linux.git] / arch / hexagon / lib / memcpy.S
1 /*
2  * Copyright (c) 2010-2011, The Linux Foundation. All rights reserved.
3  *
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 and
7  * only version 2 as published by the Free Software Foundation.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
17  * 02110-1301, USA.
18  */
19
20 /*
21  * Description
22  *
23  *   library function for memcpy where length bytes are copied from
24  *   ptr_in to ptr_out. ptr_out is returned unchanged.
25  *   Allows any combination of alignment on input and output pointers
26  *   and length from 0 to 2^32-1
27  *
28  * Restrictions
29  *   The arrays should not overlap, the program will produce undefined output
30  *   if they do.
31  *   For blocks less than 16 bytes a byte by byte copy is performed. For
32  *   8byte alignments, and length multiples, a dword copy is performed up to
33  *   96bytes
34  * History
35  *
36  *   DJH  5/15/09 Initial version 1.0
37  *   DJH  6/ 1/09 Version 1.1 modified ABI to inlcude R16-R19
38  *   DJH  7/12/09 Version 1.2 optimized codesize down to 760 was 840
39  *   DJH 10/14/09 Version 1.3 added special loop for aligned case, was
40  *                            overreading bloated codesize back up to 892
41  *   DJH  4/20/10 Version 1.4 fixed Ldword_loop_epilog loop to prevent loads
42  *                            occurring if only 1 left outstanding, fixes bug
43  *                            # 3888, corrected for all alignments. Peeled off
44  *                            1 32byte chunk from kernel loop and extended 8byte
45  *                            loop at end to solve all combinations and prevent
46  *                            over read.  Fixed Ldword_loop_prolog to prevent
47  *                            overread for blocks less than 48bytes. Reduced
48  *                            codesize to 752 bytes
49  *   DJH  4/21/10 version 1.5 1.4 fix broke code for input block ends not
50  *                            aligned to dword boundaries,underwriting by 1
51  *                            byte, added detection for this and fixed. A
52  *                            little bloat.
53  *   DJH  4/23/10 version 1.6 corrected stack error, R20 was not being restored
54  *                            always, fixed the error of R20 being modified
55  *                            before it was being saved
56  * Natural c model
57  * ===============
58  * void * memcpy(char * ptr_out, char * ptr_in, int length) {
59  *   int i;
60  *   if(length) for(i=0; i < length; i++) { ptr_out[i] = ptr_in[i]; }
61  *   return(ptr_out);
62  * }
63  *
64  * Optimized memcpy function
65  * =========================
66  * void * memcpy(char * ptr_out, char * ptr_in, int len) {
67  *   int i, prolog, kernel, epilog, mask;
68  *   u8 offset;
69  *   s64 data0, dataF8, data70;
70  *
71  *   s64 * ptr8_in;
72  *   s64 * ptr8_out;
73  *   s32 * ptr4;
74  *   s16 * ptr2;
75  *
76  *   offset = ((int) ptr_in) & 7;
77  *   ptr8_in = (s64 *) &ptr_in[-offset];   //read in the aligned pointers
78  *
79  *   data70 = *ptr8_in++;
80  *   dataF8 = *ptr8_in++;
81  *
82  *   data0 = HEXAGON_P_valignb_PPp(dataF8, data70, offset);
83  *
84  *   prolog = 32 - ((int) ptr_out);
85  *   mask  = 0x7fffffff >> HEXAGON_R_cl0_R(len);
86  *   prolog = prolog & mask;
87  *   kernel = len - prolog;
88  *   epilog = kernel & 0x1F;
89  *   kernel = kernel>>5;
90  *
91  *   if (prolog & 1) { ptr_out[0] = (u8) data0; data0 >>= 8; ptr_out += 1;}
92  *   ptr2 = (s16 *) &ptr_out[0];
93  *   if (prolog & 2) { ptr2[0] = (u16) data0;  data0 >>= 16; ptr_out += 2;}
94  *   ptr4 = (s32 *) &ptr_out[0];
95  *   if (prolog & 4) { ptr4[0] = (u32) data0;  data0 >>= 32; ptr_out += 4;}
96  *
97  *   offset = offset + (prolog & 7);
98  *   if (offset >= 8) {
99  *     data70 = dataF8;
100  *     dataF8 = *ptr8_in++;
101  *   }
102  *   offset = offset & 0x7;
103  *
104  *   prolog = prolog >> 3;
105  *   if (prolog) for (i=0; i < prolog; i++) {
106  *       data0 = HEXAGON_P_valignb_PPp(dataF8, data70, offset);
107  *       ptr8_out = (s64 *) &ptr_out[0]; *ptr8_out = data0; ptr_out += 8;
108  *       data70 = dataF8;
109  *       dataF8 = *ptr8_in++;
110  *   }
111  *   if(kernel) { kernel -= 1; epilog += 32; }
112  *   if(kernel) for(i=0; i < kernel; i++) {
113  *       data0 = HEXAGON_P_valignb_PPp(dataF8, data70, offset);
114  *       ptr8_out = (s64 *) &ptr_out[0]; *ptr8_out = data0; ptr_out += 8;
115  *       data70 = *ptr8_in++;
116  *
117  *       data0 = HEXAGON_P_valignb_PPp(data70, dataF8, offset);
118  *       ptr8_out = (s64 *) &ptr_out[0]; *ptr8_out = data0; ptr_out += 8;
119  *       dataF8 = *ptr8_in++;
120  *
121  *       data0 = HEXAGON_P_valignb_PPp(dataF8, data70, offset);
122  *       ptr8_out = (s64 *) &ptr_out[0]; *ptr8_out = data0; ptr_out += 8;
123  *       data70 = *ptr8_in++;
124  *
125  *       data0 = HEXAGON_P_valignb_PPp(data70, dataF8, offset);
126  *       ptr8_out = (s64 *) &ptr_out[0]; *ptr8_out = data0; ptr_out += 8;
127  *       dataF8 = *ptr8_in++;
128  *   }
129  *   epilogdws = epilog >> 3;
130  *   if (epilogdws) for (i=0; i < epilogdws; i++) {
131  *       data0 = HEXAGON_P_valignb_PPp(dataF8, data70, offset);
132  *       ptr8_out = (s64 *) &ptr_out[0]; *ptr8_out = data0; ptr_out += 8;
133  *       data70 = dataF8;
134  *       dataF8 = *ptr8_in++;
135  *   }
136  *   data0 = HEXAGON_P_valignb_PPp(dataF8, data70, offset);
137  *
138  *   ptr4 = (s32 *) &ptr_out[0];
139  *   if (epilog & 4) { ptr4[0] = (u32) data0; data0 >>= 32; ptr_out += 4;}
140  *   ptr2 = (s16 *) &ptr_out[0];
141  *   if (epilog & 2) { ptr2[0] = (u16) data0; data0 >>= 16; ptr_out += 2;}
142  *   if (epilog & 1) { *ptr_out++ = (u8) data0; }
143  *
144  *   return(ptr_out - length);
145  * }
146  *
147  * Codesize : 784 bytes
148  */
149
150
151 #define ptr_out         R0      /*  destination  pounter  */
152 #define ptr_in          R1      /*  source pointer  */
153 #define len             R2      /*  length of copy in bytes  */
154
155 #define data70          R13:12  /*  lo 8 bytes of non-aligned transfer  */
156 #define dataF8          R11:10  /*  hi 8 bytes of non-aligned transfer  */
157 #define ldata0          R7:6    /*  even 8 bytes chunks  */
158 #define ldata1          R25:24  /*  odd 8 bytes chunks  */
159 #define data1           R7      /*  lower 8 bytes of ldata1  */
160 #define data0           R6      /*  lower 8 bytes of ldata0  */
161
162 #define ifbyte          p0      /*  if transfer has bytes in epilog/prolog  */
163 #define ifhword         p0      /*  if transfer has shorts in epilog/prolog  */
164 #define ifword          p0      /*  if transfer has words in epilog/prolog  */
165 #define noprolog        p0      /*  no prolog, xfer starts at 32byte  */
166 #define nokernel        p1      /*  no 32byte multiple block in the transfer  */
167 #define noepilog        p0      /*  no epilog, xfer ends on 32byte boundary  */
168 #define align           p2      /*  alignment of input rel to 8byte boundary  */
169 #define kernel1         p0      /*  kernel count == 1  */
170
171 #define dalign          R25     /*  rel alignment of input to output data  */
172 #define star3           R16     /*  number bytes in prolog - dwords  */
173 #define rest            R8      /*  length - prolog bytes  */
174 #define back            R7      /*  nr bytes > dword boundary in src block  */
175 #define epilog          R3      /*  bytes in epilog  */
176 #define inc             R15:14  /*  inc kernel by -1 and defetch ptr by 32  */
177 #define kernel          R4      /*  number of 32byte chunks in kernel  */
178 #define ptr_in_p_128    R5      /*  pointer for prefetch of input data  */
179 #define mask            R8      /*  mask used to determine prolog size  */
180 #define shift           R8      /*  used to work a shifter to extract bytes  */
181 #define shift2          R5      /*  in epilog to workshifter to extract bytes */
182 #define prolog          R15     /*  bytes in  prolog  */
183 #define epilogdws       R15     /*  number dwords in epilog  */
184 #define shiftb          R14     /*  used to extract bytes  */
185 #define offset          R9      /*  same as align in reg  */
186 #define ptr_out_p_32    R17     /*  pointer to output dczero  */
187 #define align888        R14     /*  if simple dword loop can be used  */
188 #define len8            R9      /*  number of dwords in length  */
189 #define over            R20     /*  nr of bytes > last inp buf dword boundary */
190
191 #define ptr_in_p_128kernel      R5:4    /*  packed fetch pointer & kernel cnt */
192
193         .section .text
194         .p2align 4
195         .global memcpy
196         .type memcpy, @function
197 memcpy:
198 {
199         p2 = cmp.eq(len, #0);           /*  =0 */
200         align888 = or(ptr_in, ptr_out); /*  %8 < 97 */
201         p0 = cmp.gtu(len, #23);         /*  %1, <24 */
202         p1 = cmp.eq(ptr_in, ptr_out);   /*  attempt to overwrite self */
203 }
204 {
205         p1 = or(p2, p1);
206         p3 = cmp.gtu(len, #95);         /*  %8 < 97 */
207         align888 = or(align888, len);   /*  %8 < 97 */
208         len8 = lsr(len, #3);            /*  %8 < 97 */
209 }
210 {
211         dcfetch(ptr_in);                /*  zero/ptrin=ptrout causes fetch */
212         p2 = bitsclr(align888, #7);     /*  %8 < 97  */
213         if(p1) jumpr r31;               /*  =0  */
214 }
215 {
216         p2 = and(p2,!p3);                       /*  %8 < 97  */
217         if (p2.new) len = add(len, #-8);        /*  %8 < 97  */
218         if (p2.new) jump:NT .Ldwordaligned;     /*  %8 < 97  */
219 }
220 {
221         if(!p0) jump .Lbytes23orless;   /*  %1, <24  */
222         mask.l = #LO(0x7fffffff);
223         /*  all bytes before line multiples of data  */
224         prolog = sub(#0, ptr_out);
225 }
226 {
227         /*  save r31 on stack, decrement sp by 16  */
228         allocframe(#24);
229         mask.h = #HI(0x7fffffff);
230         ptr_in_p_128 = add(ptr_in, #32);
231         back = cl0(len);
232 }
233 {
234         memd(sp+#0) = R17:16;           /*  save r16,r17 on stack6  */
235         r31.l = #LO(.Lmemcpy_return);   /*  set up final return pointer  */
236         prolog &= lsr(mask, back);
237         offset = and(ptr_in, #7);
238 }
239 {
240         memd(sp+#8) = R25:24;           /*  save r25,r24 on stack  */
241         dalign = sub(ptr_out, ptr_in);
242         r31.h = #HI(.Lmemcpy_return);   /*  set up final return pointer  */
243 }
244 {
245         /*  see if there if input buffer end if aligned  */
246         over = add(len, ptr_in);
247         back = add(len, offset);
248         memd(sp+#16) = R21:20;          /*  save r20,r21 on stack  */
249 }
250 {
251         noprolog = bitsclr(prolog, #7);
252         prolog = and(prolog, #31);
253         dcfetch(ptr_in_p_128);
254         ptr_in_p_128 = add(ptr_in_p_128, #32);
255 }
256 {
257         kernel = sub(len, prolog);
258         shift = asl(prolog, #3);
259         star3 = and(prolog, #7);
260         ptr_in = and(ptr_in, #-8);
261 }
262 {
263         prolog = lsr(prolog, #3);
264         epilog = and(kernel, #31);
265         ptr_out_p_32 = add(ptr_out, prolog);
266         over = and(over, #7);
267 }
268 {
269         p3 = cmp.gtu(back, #8);
270         kernel = lsr(kernel, #5);
271         dcfetch(ptr_in_p_128);
272         ptr_in_p_128 = add(ptr_in_p_128, #32);
273 }
274 {
275         p1 = cmp.eq(prolog, #0);
276         if(!p1.new) prolog = add(prolog, #1);
277         dcfetch(ptr_in_p_128);  /*  reserve the line 64bytes on  */
278         ptr_in_p_128 = add(ptr_in_p_128, #32);
279 }
280 {
281         nokernel = cmp.eq(kernel,#0);
282         dcfetch(ptr_in_p_128);  /* reserve the line 64bytes on  */
283         ptr_in_p_128 = add(ptr_in_p_128, #32);
284         shiftb = and(shift, #8);
285 }
286 {
287         dcfetch(ptr_in_p_128);          /*  reserve the line 64bytes on  */
288         ptr_in_p_128 = add(ptr_in_p_128, #32);
289         if(nokernel) jump .Lskip64;
290         p2 = cmp.eq(kernel, #1);        /*  skip ovr if kernel == 0  */
291 }
292 {
293         dczeroa(ptr_out_p_32);
294         /*  don't advance pointer  */
295         if(!p2) ptr_out_p_32 = add(ptr_out_p_32, #32);
296 }
297 {
298         dalign = and(dalign, #31);
299         dczeroa(ptr_out_p_32);
300 }
301 .Lskip64:
302 {
303         data70 = memd(ptr_in++#16);
304         if(p3) dataF8 = memd(ptr_in+#8);
305         if(noprolog) jump .Lnoprolog32;
306         align = offset;
307 }
308 /*  upto initial 7 bytes  */
309 {
310         ldata0 = valignb(dataF8, data70, align);
311         ifbyte = tstbit(shift,#3);
312         offset = add(offset, star3);
313 }
314 {
315         if(ifbyte) memb(ptr_out++#1) = data0;
316         ldata0 = lsr(ldata0, shiftb);
317         shiftb = and(shift, #16);
318         ifhword = tstbit(shift,#4);
319 }
320 {
321         if(ifhword) memh(ptr_out++#2) = data0;
322         ldata0 = lsr(ldata0, shiftb);
323         ifword = tstbit(shift,#5);
324         p2 = cmp.gtu(offset, #7);
325 }
326 {
327         if(ifword) memw(ptr_out++#4) = data0;
328         if(p2) data70 = dataF8;
329         if(p2) dataF8 = memd(ptr_in++#8);       /*  another 8 bytes  */
330         align = offset;
331 }
332 .Lnoprolog32:
333 {
334         p3 = sp1loop0(.Ldword_loop_prolog, prolog)
335         rest = sub(len, star3); /*  whats left after the loop  */
336         p0 = cmp.gt(over, #0);
337 }
338         if(p0) rest = add(rest, #16);
339 .Ldword_loop_prolog:
340 {
341         if(p3) memd(ptr_out++#8) = ldata0;
342         ldata0 = valignb(dataF8, data70, align);
343         p0 = cmp.gt(rest, #16);
344 }
345 {
346         data70 = dataF8;
347         if(p0) dataF8 = memd(ptr_in++#8);
348         rest = add(rest, #-8);
349 }:endloop0
350 .Lkernel:
351 {
352         /*  kernel is at least 32bytes  */
353         p3 = cmp.gtu(kernel, #0);
354         /*  last itn. remove edge effects  */
355         if(p3.new) kernel = add(kernel, #-1);
356         /*  dealt with in last dword loop  */
357         if(p3.new) epilog = add(epilog, #32);
358 }
359 {
360         nokernel = cmp.eq(kernel, #0);          /*  after adjustment, recheck */
361         if(nokernel.new) jump:NT .Lepilog;      /*  likely not taken  */
362         inc = combine(#32, #-1);
363         p3 = cmp.gtu(dalign, #24);
364 }
365 {
366         if(p3) jump .Lodd_alignment;
367 }
368 {
369         loop0(.Loword_loop_25to31, kernel);
370         kernel1 = cmp.gtu(kernel, #1);
371         rest = kernel;
372 }
373         .falign
374 .Loword_loop_25to31:
375 {
376         dcfetch(ptr_in_p_128);  /*  prefetch 4 lines ahead  */
377         if(kernel1) ptr_out_p_32 = add(ptr_out_p_32, #32);
378 }
379 {
380         dczeroa(ptr_out_p_32);  /*  reserve the next 32bytes in cache  */
381         p3 = cmp.eq(kernel, rest);
382 }
383 {
384         /*  kernel -= 1  */
385         ptr_in_p_128kernel = vaddw(ptr_in_p_128kernel, inc);
386         /*  kill write on first iteration  */
387         if(!p3) memd(ptr_out++#8) = ldata1;
388         ldata1 = valignb(dataF8, data70, align);
389         data70 = memd(ptr_in++#8);
390 }
391 {
392         memd(ptr_out++#8) = ldata0;
393         ldata0 = valignb(data70, dataF8, align);
394         dataF8 = memd(ptr_in++#8);
395 }
396 {
397         memd(ptr_out++#8) = ldata1;
398         ldata1 = valignb(dataF8, data70, align);
399         data70 = memd(ptr_in++#8);
400 }
401 {
402         memd(ptr_out++#8) = ldata0;
403         ldata0 = valignb(data70, dataF8, align);
404         dataF8 = memd(ptr_in++#8);
405         kernel1 = cmp.gtu(kernel, #1);
406 }:endloop0
407 {
408         memd(ptr_out++#8) = ldata1;
409         jump .Lepilog;
410 }
411 .Lodd_alignment:
412 {
413         loop0(.Loword_loop_00to24, kernel);
414         kernel1 = cmp.gtu(kernel, #1);
415         rest = add(kernel, #-1);
416 }
417         .falign
418 .Loword_loop_00to24:
419 {
420         dcfetch(ptr_in_p_128);  /*  prefetch 4 lines ahead  */
421         ptr_in_p_128kernel = vaddw(ptr_in_p_128kernel, inc);
422         if(kernel1) ptr_out_p_32 = add(ptr_out_p_32, #32);
423 }
424 {
425         dczeroa(ptr_out_p_32);  /*  reserve the next 32bytes in cache  */
426 }
427 {
428         memd(ptr_out++#8) = ldata0;
429         ldata0 = valignb(dataF8, data70, align);
430         data70 = memd(ptr_in++#8);
431 }
432 {
433         memd(ptr_out++#8) = ldata0;
434         ldata0 = valignb(data70, dataF8, align);
435         dataF8 = memd(ptr_in++#8);
436 }
437 {
438         memd(ptr_out++#8) = ldata0;
439         ldata0 = valignb(dataF8, data70, align);
440         data70 = memd(ptr_in++#8);
441 }
442 {
443         memd(ptr_out++#8) = ldata0;
444         ldata0 = valignb(data70, dataF8, align);
445         dataF8 = memd(ptr_in++#8);
446         kernel1 = cmp.gtu(kernel, #1);
447 }:endloop0
448 .Lepilog:
449 {
450         noepilog = cmp.eq(epilog,#0);
451         epilogdws = lsr(epilog, #3);
452         kernel = and(epilog, #7);
453 }
454 {
455         if(noepilog) jumpr r31;
456         if(noepilog) ptr_out = sub(ptr_out, len);
457         p3 = cmp.eq(epilogdws, #0);
458         shift2 = asl(epilog, #3);
459 }
460 {
461         shiftb = and(shift2, #32);
462         ifword = tstbit(epilog,#2);
463         if(p3) jump .Lepilog60;
464         if(!p3) epilog = add(epilog, #-16);
465 }
466 {
467         loop0(.Ldword_loop_epilog, epilogdws);
468         /*  stop criteria is lsbs unless = 0 then its 8  */
469         p3 = cmp.eq(kernel, #0);
470         if(p3.new) kernel= #8;
471         p1 = cmp.gt(over, #0);
472 }
473         /*  if not aligned to end of buffer execute 1 more iteration  */
474         if(p1) kernel= #0;
475 .Ldword_loop_epilog:
476 {
477         memd(ptr_out++#8) = ldata0;
478         ldata0 = valignb(dataF8, data70, align);
479         p3 = cmp.gt(epilog, kernel);
480 }
481 {
482         data70 = dataF8;
483         if(p3) dataF8 = memd(ptr_in++#8);
484         epilog = add(epilog, #-8);
485 }:endloop0
486 /* copy last 7 bytes */
487 .Lepilog60:
488 {
489         if(ifword) memw(ptr_out++#4) = data0;
490         ldata0 = lsr(ldata0, shiftb);
491         ifhword = tstbit(epilog,#1);
492         shiftb = and(shift2, #16);
493 }
494 {
495         if(ifhword) memh(ptr_out++#2) = data0;
496         ldata0 = lsr(ldata0, shiftb);
497         ifbyte = tstbit(epilog,#0);
498         if(ifbyte.new) len = add(len, #-1);
499 }
500 {
501         if(ifbyte) memb(ptr_out) = data0;
502         ptr_out = sub(ptr_out, len);    /*  return dest pointer  */
503         jumpr r31;
504 }
505 /*  do byte copy for small n  */
506 .Lbytes23orless:
507 {
508         p3 = sp1loop0(.Lbyte_copy, len);
509         len = add(len, #-1);
510 }
511 .Lbyte_copy:
512 {
513         data0 = memb(ptr_in++#1);
514         if(p3) memb(ptr_out++#1) = data0;
515 }:endloop0
516 {
517         memb(ptr_out) = data0;
518         ptr_out = sub(ptr_out, len);
519         jumpr r31;
520 }
521 /*  do dword copies for aligned in, out and length  */
522 .Ldwordaligned:
523 {
524         p3 = sp1loop0(.Ldword_copy, len8);
525 }
526 .Ldword_copy:
527 {
528         if(p3) memd(ptr_out++#8) = ldata0;
529         ldata0 = memd(ptr_in++#8);
530 }:endloop0
531 {
532         memd(ptr_out) = ldata0;
533         ptr_out = sub(ptr_out, len);
534         jumpr r31;      /*  return to function caller  */
535 }
536 .Lmemcpy_return:
537         r21:20 = memd(sp+#16);  /*  restore r20+r21  */
538 {
539         r25:24 = memd(sp+#8);   /*  restore r24+r25  */
540         r17:16 = memd(sp+#0);   /*  restore r16+r17  */
541 }
542         deallocframe;   /*  restore r31 and incrment stack by 16  */
543         jumpr r31