common_x86.h

   1 /*********************************************************************/
   2 /* Copyright 2009, 2010 The University of Texas at Austin.           */
   3 /* All rights reserved.                                              */
   4 /*                                                                   */
   5 /* Redistribution and use in source and binary forms, with or        */
   6 /* without modification, are permitted provided that the following   */
   7 /* conditions are met:                                               */
   8 /*                                                                   */
   9 /*   1. Redistributions of source code must retain the above         */
  10 /*      copyright notice, this list of conditions and the following  */
  11 /*      disclaimer.                                                  */
  12 /*                                                                   */
  13 /*   2. Redistributions in binary form must reproduce the above      */
  14 /*      copyright notice, this list of conditions and the following  */
  15 /*      disclaimer in the documentation and/or other materials       */
  16 /*      provided with the distribution.                              */
  17 /*                                                                   */
  18 /*    THIS  SOFTWARE IS PROVIDED  BY THE  UNIVERSITY OF  TEXAS AT    */
  19 /*    AUSTIN  ``AS IS''  AND ANY  EXPRESS OR  IMPLIED WARRANTIES,    */
  20 /*    INCLUDING, BUT  NOT LIMITED  TO, THE IMPLIED  WARRANTIES OF    */
  21 /*    MERCHANTABILITY  AND FITNESS FOR  A PARTICULAR  PURPOSE ARE    */
  22 /*    DISCLAIMED.  IN  NO EVENT SHALL THE UNIVERSITY  OF TEXAS AT    */
  23 /*    AUSTIN OR CONTRIBUTORS BE  LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,    */
  24 /*    INCIDENTAL,  SPECIAL, EXEMPLARY,  OR  CONSEQUENTIAL DAMAGES    */
  25 /*    (INCLUDING, BUT  NOT LIMITED TO,  PROCUREMENT OF SUBSTITUTE    */
  26 /*    GOODS  OR  SERVICES; LOSS  OF  USE,  DATA,  OR PROFITS;  OR    */
  27 /*    BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED  AND ON ANY THEORY OF    */
  28 /*    LIABILITY, WHETHER  IN CONTRACT, STRICT  LIABILITY, OR TORT    */
  29 /*    (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)  ARISING IN ANY WAY OUT    */
  30 /*    OF  THE  USE OF  THIS  SOFTWARE,  EVEN  IF ADVISED  OF  THE    */
  31 /*    POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.                                    */
  32 /*                                                                   */
  33 /* The views and conclusions contained in the software and           */
  34 /* documentation are those of the authors and should not be          */
  35 /* interpreted as representing official policies, either expressed   */
  36 /* or implied, of The University of Texas at Austin.                 */
  37 /*********************************************************************/
  38
  39 #ifndef COMMON_X86
  40 #define COMMON_X86
  41
  42 #ifndef ASSEMBLER
  43
  44 #define MB
  45 #define WMB
  46
  47 #ifdef C_SUN
  48 #define __asm__ __asm
  49 #define __volatile__
  50 #endif
  51
  52 static void __inline blas_lock(volatile BLASULONG *address){
  53
  54   int ret;
  55
  56   do {
  57     while (*address) {YIELDING;};
  58
  59     __asm__ __volatile__(
  60                          "xchgl %0, %1\n"
  61                          : "=r"(ret), "=m"(*address)
  62                          : "0"(1), "m"(*address)
  63                          : "memory");
  64
  65   } while (ret);
  66
  67 }
  68
  69 static __inline unsigned long long rpcc(void){
  70   unsigned int a, d;
  71
  72   __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=a" (a), "=d" (d));
  73
  74   return ((unsigned long long)a + ((unsigned long long)d << 32));
  75 };
  76 #define RPCC_DEFINED
  77
  78 static __inline unsigned long getstackaddr(void){
  79   unsigned long addr;
  80
  81   __asm__ __volatile__ ("mov %%esp, %0"
  82                          : "=r"(addr) : : "memory");
  83
  84   return addr;
  85 };
  86
  87
  88 static __inline long double sqrt_long(long double val) {
  89   long double result;
  90
  91   __asm__ __volatile__ ("fldt %1\n"
  92                     "fsqrt\n"
  93                     "fstpt %0\n" : "=m" (result) : "m"(val));
  94   return result;
  95 }
  96
  97 #define SQRT(a)  sqrt_long(a)
  98
  99 /* This is due to gcc's bug */
 100 void cpuid(int op, int *eax, int *ebx, int *ecx, int *edx);
 101
 102 #define WHEREAMI
 103
 104 static inline int WhereAmI(void){
 105   int eax, ebx, ecx, edx;
 106   int apicid;
 107
 108   cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 109   apicid  = BITMASK(ebx, 24, 0xff);
 110
 111   return apicid;
 112 }
 113
 114 #ifdef ENABLE_SSE_EXCEPTION
 115
 116 #define IDEBUG_START \
 117 { \
 118   unsigned int fp_sse_mode, new_fp_mode; \
 119   __asm__ __volatile__ ("stmxcsr %0" : "=m" (fp_sse_mode) : ); \
 120   new_fp_mode = fp_sse_mode & ~0xd00; \
 121   __asm__ __volatile__ ("ldmxcsr %0" : : "m" (new_fp_mode) );
 122
 123 #define IDEBUG_END \
 124   __asm__ __volatile__ ("ldmxcsr %0" : : "m" (fp_sse_mode) ); \
 125 }
 126
 127 #endif
 128
 129 #ifdef XDOUBLE
 130 #define GET_IMAGE(res)  __asm__ __volatile__("fstpt %0" : "=m"(res) : : "memory")
 131 #elif defined(DOUBLE)
 132 #define GET_IMAGE(res)  __asm__ __volatile__("fstpl %0" : "=m"(res) : : "memory")
 133 #else
 134 #define GET_IMAGE(res)  __asm__ __volatile__("fstps %0" : "=m"(res) : : "memory");
 135 #endif
 136
 137 #define GET_IMAGE_CANCEL        __asm__ __volatile__ ("ffree %st")
 138
 139 #ifdef SMP
 140 extern unsigned int blas_quick_divide_table[];
 141
 142 static __inline int blas_quickdivide(unsigned int x, unsigned int y){
 143
 144   unsigned int result;
 145
 146   if (y <= 1) return x;
 147
 148   y = blas_quick_divide_table[y];
 149
 150   __asm__ __volatile__  ("mull %0" :"=d" (result) :"a"(x), "0" (y));
 151
 152   return result;
 153 }
 154 #endif
 155
 156 #endif
 157
 158 #ifndef PAGESIZE
 159 #define PAGESIZE        ( 4 << 10)
 160 #endif
 161 #define HUGE_PAGESIZE   ( 4 << 20)
 162
 163 #define BUFFER_SIZE     (16 << 20)
 164
 165 #define SEEK_ADDRESS
 166
 167 #if defined(DOUBLE) || defined(XDOUBLE)
 168 #define MMXLOAD         movq
 169 #define MMXSTORE        movq
 170 #else
 171 #define MMXLOAD         movd
 172 #define MMXSTORE        movd
 173 #endif
 174
 175 #if defined(PILEDRIVER) || defined(BULLDOZER) || defined(STEAMROLLER) || defined(EXCAVATOR)
 176 //Enable some optimazation for barcelona.
 177 #define BARCELONA_OPTIMIZATION
 178 #endif
 179
 180 #if defined(HAVE_3DNOW)
 181 #define EMMS    femms
 182 #elif defined(HAVE_MMX)
 183 #define EMMS    emms
 184 #endif
 185
 186 #ifndef EMMS
 187 #define EMMS
 188 #endif
 189
 190 #if defined(CORE2) || defined(PENTIUM4)
 191 #define movapd  movaps
 192 #endif
 193
 194 #define BRANCH          .byte 0x3e
 195 #define NOBRANCH        .byte 0x2e
 196 #define PADDING         .byte 0x66;
 197 #define HALT            hlt
 198
 199 #ifndef COMPLEX
 200 #ifdef XDOUBLE
 201 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  QLOCAL_BUFFER_SIZE
 202 #elif defined DOUBLE
 203 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  DLOCAL_BUFFER_SIZE
 204 #else
 205 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  SLOCAL_BUFFER_SIZE
 206 #endif
 207 #else
 208 #ifdef XDOUBLE
 209 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  XLOCAL_BUFFER_SIZE
 210 #elif defined DOUBLE
 211 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  ZLOCAL_BUFFER_SIZE
 212 #else
 213 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  CLOCAL_BUFFER_SIZE
 214 #endif
 215 #endif
 216
 217 #if defined(OS_WINDOWS)
 218 #if   LOCAL_BUFFER_SIZE > 16384
 219 #define STACK_TOUCHING \
 220         movl    $0,  4096 * 4(%esp);\
 221         movl    $0,  4096 * 3(%esp);\
 222         movl    $0,  4096 * 2(%esp);\
 223         movl    $0,  4096 * 1(%esp);
 224 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 12288
 225 #define STACK_TOUCHING \
 226         movl    $0,  4096 * 3(%esp);\
 227         movl    $0,  4096 * 2(%esp);\
 228         movl    $0,  4096 * 1(%esp);
 229 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 8192
 230 #define STACK_TOUCHING \
 231         movl    $0,  4096 * 2(%esp);\
 232         movl    $0,  4096 * 1(%esp);
 233 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 4096
 234 #define STACK_TOUCHING \
 235         movl    $0,  4096 * 1(%esp);
 236 #else
 237 #define STACK_TOUCHING
 238 #endif
 239 #else
 240 #define STACK_TOUCHING
 241 #endif
 242
 243 #ifndef F_INTERFACE
 244 #define REALNAME ASMNAME
 245 #else
 246 #define REALNAME ASMFNAME
 247 #endif
 248
 249 #if defined(F_INTERFACE_PATHSCALE) || defined(F_INTERFACE_OPEN64)
 250 #define RETURN_BY_STRUCT
 251 #elif defined(F_INTERFACE_GFORT) || defined(F_INTERFACE_G95)
 252 #define RETURN_BY_COMPLEX
 253 #else
 254 #define RETURN_BY_STACK
 255 #endif
 256
 257 #ifdef OS_DARWIN
 258 #define PROLOGUE .text;.align 5; .globl REALNAME; REALNAME:
 259 #define EPILOGUE        .subsections_via_symbols
 260 #define PROFCODE
 261 #endif
 262
 263 #if defined(OS_WINNT) || defined(OS_CYGWIN_NT) || defined(OS_INTERIX)
 264 #define SAVEREGISTERS \
 265         subl    $32, %esp;\
 266         movups  %xmm6,    0(%esp);\
 267         movups  %xmm7,   16(%esp)
 268
 269 #define RESTOREREGISTERS \
 270         movups     0(%esp), %xmm6;\
 271         movups    16(%esp), %xmm7;\
 272         addl    $32, %esp
 273 #else
 274 #define SAVEREGISTERS
 275 #define RESTOREREGISTERS
 276 #endif
 277
 278 #if defined(OS_WINNT) || defined(OS_CYGWIN_NT) || defined(OS_INTERIX)
 279 #define PROLOGUE \
 280         .text; \
 281         .align 16; \
 282         .globl REALNAME ;\
 283         .def REALNAME;.scl      2;.type 32;.endef; \
 284 REALNAME:
 285
 286 #define PROFCODE
 287
 288 #define EPILOGUE .end    REALNAME
 289 #endif
 290
 291 #if defined(OS_LINUX) || defined(OS_FREEBSD) || defined(OS_NETBSD) || defined(__ELF__)
 292 #define PROLOGUE \
 293         .text; \
 294         .align 16; \
 295         .globl REALNAME ;\
 296        .type REALNAME, @function; \
 297 REALNAME:
 298
 299 #ifdef PROFILE
 300 #define PROFCODE call mcount
 301 #else
 302 #define PROFCODE
 303 #endif
 304
 305 #define EPILOGUE \
 306         .size    REALNAME, .-REALNAME; \
 307         .section .note.GNU-stack,"",@progbits
 308
 309 #endif
 310
 311 #ifdef XDOUBLE
 312 #define FLD     fldt
 313 #define FST     fstpt
 314 #define FSTU    fstt
 315 #define FMUL    fmult
 316 #define FADD    faddt
 317 #define FSUB    fsubt
 318 #define FSUBR   fsubrt
 319 #elif defined(DOUBLE)
 320 #define FLD     fldl
 321 #define FST     fstpl
 322 #define FSTU    fstl
 323 #define FMUL    fmull
 324 #define FADD    faddl
 325 #define FSUB    fsubl
 326 #define FSUBR   fsubrl
 327 #else
 328 #define FLD     flds
 329 #define FST     fstps
 330 #define FSTU    fsts
 331 #define FMUL    fmuls
 332 #define FADD    fadds
 333 #define FSUB    fsubs
 334 #define FSUBR   fsubrs
 335 #endif
 336 #endif
 337
 338 #ifdef C_SUN
 339 #define ffreep  fstp
 340 #endif
 341
 342 #ifdef __APPLE__
 343 #define ALIGN_2 .align 2
 344 #define ALIGN_3 .align 3
 345 #define ALIGN_4 .align 4
 346 #define ALIGN_5 .align 5
 347 #define ffreep  fstp
 348 #endif
 349
 350 #ifndef ALIGN_2
 351 #define ALIGN_2 .align 4
 352 #endif
 353
 354 #ifndef ALIGN_3
 355 #define ALIGN_3 .align 8
 356 #endif
 357
 358 #ifndef ALIGN_4
 359 #define ALIGN_4 .align 16
 360 #endif
 361
 362 #ifndef ALIGN_5
 363 #define ALIGN_5 .align 32
 364 #endif
 365
 366 #ifndef ALIGN_6
 367 #define ALIGN_6 .align 64
 368 #endif
 369 // ffreep %st(0).
 370 // Because Clang didn't support ffreep, we directly use the opcode.
 371 // Please check out http://www.sandpile.org/x86/opc_fpu.htm
 372 #ifndef ffreep
 373 #define ffreep .byte 0xdf, 0xc0 #
 374 #endif