common_x86_64.h

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  37 /*********************************************************************/
  38
  39 #ifndef COMMON_X86
  40 #define COMMON_X86
  41
  42 #ifndef ASSEMBLER
  43
  44 #ifdef C_MSVC
  45 #include <intrin.h>
  46 #endif
  47
  48 #ifdef C_SUN
  49 #define __asm__ __asm
  50 #define __volatile__
  51 #endif
  52
  53 /*
  54 #ifdef HAVE_SSE2
  55 #define MB   __asm__ __volatile__ ("mfence");
  56 #define WMB  __asm__ __volatile__ ("sfence");
  57 #else
  58 #define MB
  59 #define WMB
  60 #endif
  61 */
  62
  63 #define MB
  64 #define WMB
  65
  66 static void __inline blas_lock(volatile BLASULONG *address){
  67
  68 #ifndef C_MSVC
  69   int ret;
  70 #else
  71   BLASULONG ret;
  72 #endif
  73
  74   do {
  75     while (*address) {YIELDING;};
  76
  77 #ifndef C_MSVC
  78     __asm__ __volatile__(
  79                          "xchgl %0, %1\n"
  80                          : "=r"(ret), "=m"(*address)
  81                          : "0"(1), "m"(*address)
  82                          : "memory");
  83 #else
  84     ret=InterlockedExchange64((volatile LONG64 *)(address), 1);
  85 #endif
  86   } while (ret);
  87
  88 }
  89 #define BLAS_LOCK_DEFINED
  90
  91 static __inline BLASULONG rpcc(void){
  92 #ifdef C_MSVC
  93   return __rdtsc();
  94 #else
  95   BLASULONG a, d;
  96
  97   __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=a" (a), "=d" (d));
  98
  99   return ((BLASULONG)a + ((BLASULONG)d << 32));
 100 #endif
 101 }
 102 #define RPCC_DEFINED
 103
 104 #define RPCC64BIT
 105
 106 #ifndef C_MSVC
 107 static __inline BLASULONG getstackaddr(void){
 108   BLASULONG addr;
 109
 110   __asm__ __volatile__ ("movq %%rsp, %0"
 111                          : "=r"(addr) : : "memory");
 112
 113   return addr;
 114 }
 115 #endif
 116
 117 static __inline void cpuid(int op, int *eax, int *ebx, int *ecx, int *edx){
 118
 119 #ifdef C_MSVC
 120   int cpuinfo[4];
 121   __cpuid(cpuinfo, op);
 122   *eax=cpuinfo[0];
 123   *ebx=cpuinfo[1];
 124   *ecx=cpuinfo[2];
 125   *edx=cpuinfo[3];
 126 #else
 127         __asm__ __volatile__("cpuid"
 128                              : "=a" (*eax),
 129                              "=b" (*ebx),
 130                              "=c" (*ecx),
 131                              "=d" (*edx)
 132                              : "0" (op));
 133 #endif
 134 }
 135
 136 /*
 137 #define WHEREAMI
 138 */
 139
 140 static __inline int WhereAmI(void){
 141   int eax, ebx, ecx, edx;
 142   int apicid;
 143
 144   cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 145   apicid  = BITMASK(ebx, 24, 0xff);
 146
 147   return apicid;
 148 }
 149
 150
 151 #ifdef CORE_BARCELONA
 152 #define IFLUSH          gotoblas_iflush()
 153 #define IFLUSH_HALF     gotoblas_iflush_half()
 154 #endif
 155
 156 #ifdef ENABLE_SSE_EXCEPTION
 157
 158 #define IDEBUG_START \
 159 { \
 160   unsigned int fp_sse_mode, new_fp_mode; \
 161   __asm__ __volatile__ ("stmxcsr %0" : "=m" (fp_sse_mode) : ); \
 162   new_fp_mode = fp_sse_mode & ~0xd00; \
 163   __asm__ __volatile__ ("ldmxcsr %0" : : "m" (new_fp_mode) );
 164
 165 #define IDEBUG_END \
 166   __asm__ __volatile__ ("ldmxcsr %0" : : "m" (fp_sse_mode) ); \
 167 }
 168
 169 #endif
 170
 171 #ifdef XDOUBLE
 172 #define GET_IMAGE(res)  __asm__ __volatile__("fstpt %0" : "=m"(res) : : "memory")
 173 #elif defined(DOUBLE)
 174 #define GET_IMAGE(res)  __asm__ __volatile__("movsd %%xmm1, %0" : "=m"(res) : : "memory")
 175 #else
 176 #define GET_IMAGE(res)  __asm__ __volatile__("movss %%xmm1, %0" : "=m"(res) : : "memory")
 177 #endif
 178
 179 #define GET_IMAGE_CANCEL
 180
 181 #ifdef SMP
 182 #if defined(USE64BITINT)
 183 static __inline blasint blas_quickdivide(blasint x, blasint y){
 184   return x / y;
 185 }
 186 #elif defined (C_MSVC)
 187 static __inline BLASLONG blas_quickdivide(BLASLONG x, BLASLONG y){
 188   return x / y;
 189 }
 190 #else
 191 extern unsigned int blas_quick_divide_table[];
 192
 193 static __inline int blas_quickdivide(unsigned int x, unsigned int y){
 194
 195   unsigned int result;
 196
 197   if (y <= 1) return x;
 198
 199   if (y > 64) return x/y;
 200
 201   y = blas_quick_divide_table[y];
 202
 203   __asm__ __volatile__  ("mull %0" :"=d" (result) :"a"(x), "0" (y));
 204
 205   return result;
 206 }
 207 #endif
 208 #endif
 209
 210 #endif
 211
 212 #ifndef PAGESIZE
 213 #define PAGESIZE        ( 4 << 10)
 214 #endif
 215 #define HUGE_PAGESIZE   ( 2 << 20)
 216
 217 #define BUFFER_SIZE     (32 << 20)
 218
 219 #define SEEK_ADDRESS
 220
 221 #ifdef F_INTERFACE_G77
 222 #define RETURN_BY_STACK
 223 #define NEED_F2CCONV
 224 #endif
 225
 226 #ifdef F_INTERFACE_G95
 227 #define RETURN_BY_PACKED
 228 #endif
 229
 230 #ifdef F_INTERFACE_GFORT
 231 #ifdef OS_WINDOWS
 232 #ifndef DOUBLE
 233 #define RETURN_BY_REGS
 234 #else
 235 #define RETURN_BY_STACK
 236 #endif
 237 #else
 238 #define RETURN_BY_PACKED
 239 #endif
 240 #endif
 241
 242 #ifdef F_INTERFACE_INTEL
 243 #define RETURN_BY_STACK
 244 #endif
 245
 246 #ifdef F_INTERFACE_FUJITSU
 247 #define RETURN_BY_STACK
 248 #endif
 249
 250 #ifdef F_INTERFACE_FLANG
 251 #define RETURN_BY_STACK
 252 #endif
 253
 254 #ifdef F_INTERFACE_PGI
 255 #define RETURN_BY_STACK
 256 #endif
 257
 258 #ifdef F_INTERFACE_PATHSCALE
 259 #define RETURN_BY_PACKED
 260 #endif
 261
 262 #ifdef F_INTERFACE_SUN
 263 #define RETURN_BY_PACKED
 264 #endif
 265
 266 #ifdef ASSEMBLER
 267
 268 #if defined(PILEDRIVER) || defined(BULLDOZER) || defined(STEAMROLLER) || defined(EXCAVATOR)
 269 //Enable some optimazation for barcelona.
 270 #define BARCELONA_OPTIMIZATION
 271 #endif
 272
 273 #if defined(HAVE_3DNOW)
 274 #define EMMS    femms
 275 #elif defined(HAVE_MMX)
 276 #define EMMS    emms
 277 #endif
 278
 279 #ifndef EMMS
 280 #define EMMS
 281 #endif
 282
 283 #define BRANCH          .byte 0x3e
 284 #define NOBRANCH        .byte 0x2e
 285 #define PADDING         .byte 0x66
 286
 287 #ifdef OS_WINDOWS
 288 #define ARG1    %rcx
 289 #define ARG2    %rdx
 290 #define ARG3    %r8
 291 #define ARG4    %r9
 292 #else
 293 #define ARG1    %rdi
 294 #define ARG2    %rsi
 295 #define ARG3    %rdx
 296 #define ARG4    %rcx
 297 #define ARG5    %r8
 298 #define ARG6    %r9
 299 #endif
 300
 301 #ifndef COMPLEX
 302 #ifdef XDOUBLE
 303 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  QLOCAL_BUFFER_SIZE
 304 #elif defined DOUBLE
 305 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  DLOCAL_BUFFER_SIZE
 306 #else
 307 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  SLOCAL_BUFFER_SIZE
 308 #endif
 309 #else
 310 #ifdef XDOUBLE
 311 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  XLOCAL_BUFFER_SIZE
 312 #elif defined DOUBLE
 313 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  ZLOCAL_BUFFER_SIZE
 314 #else
 315 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  CLOCAL_BUFFER_SIZE
 316 #endif
 317 #endif
 318
 319 #if defined(OS_WINDOWS)
 320 #if   LOCAL_BUFFER_SIZE > 16384
 321 #define STACK_TOUCHING \
 322         movl    $0,  4096 * 4(%rsp);\
 323         movl    $0,  4096 * 3(%rsp);\
 324         movl    $0,  4096 * 2(%rsp);\
 325         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 326 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 12288
 327 #define STACK_TOUCHING \
 328         movl    $0,  4096 * 3(%rsp);\
 329         movl    $0,  4096 * 2(%rsp);\
 330         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 331 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 8192
 332 #define STACK_TOUCHING \
 333         movl    $0,  4096 * 2(%rsp);\
 334         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 335 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 4096
 336 #define STACK_TOUCHING \
 337         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 338 #else
 339 #define STACK_TOUCHING
 340 #endif
 341 #else
 342 #define STACK_TOUCHING
 343 #endif
 344
 345 #if defined(CORE2)
 346 #define movapd  movaps
 347 #define andpd   andps
 348 #define movlpd  movlps
 349 #define movhpd  movhps
 350 #endif
 351
 352 #ifndef F_INTERFACE
 353 #define REALNAME ASMNAME
 354 #else
 355 #define REALNAME ASMFNAME
 356 #endif
 357
 358 #ifdef OS_DARWIN
 359 #define PROLOGUE .text;.align 5; .globl REALNAME; REALNAME:
 360 #define EPILOGUE        .subsections_via_symbols
 361 #define PROFCODE
 362 #endif
 363
 364 #ifdef OS_WINDOWS
 365 #define SAVEREGISTERS \
 366         subq    $256, %rsp;\
 367         movups  %xmm6,    0(%rsp);\
 368         movups  %xmm7,   16(%rsp);\
 369         movups  %xmm8,   32(%rsp);\
 370         movups  %xmm9,   48(%rsp);\
 371         movups  %xmm10,  64(%rsp);\
 372         movups  %xmm11,  80(%rsp);\
 373         movups  %xmm12,  96(%rsp);\
 374         movups  %xmm13, 112(%rsp);\
 375         movups  %xmm14, 128(%rsp);\
 376         movups  %xmm15, 144(%rsp)
 377
 378 #define RESTOREREGISTERS \
 379         movups     0(%rsp), %xmm6;\
 380         movups    16(%rsp), %xmm7;\
 381         movups    32(%rsp), %xmm8;\
 382         movups    48(%rsp), %xmm9;\
 383         movups    64(%rsp), %xmm10;\
 384         movups    80(%rsp), %xmm11;\
 385         movups    96(%rsp), %xmm12;\
 386         movups   112(%rsp), %xmm13;\
 387         movups   128(%rsp), %xmm14;\
 388         movups   144(%rsp), %xmm15;\
 389         addq    $256, %rsp
 390 #else
 391 #define SAVEREGISTERS
 392 #define RESTOREREGISTERS
 393 #endif
 394
 395 #if defined(OS_WINDOWS) && !defined(C_PGI)
 396 #define PROLOGUE \
 397         .text; \
 398         .align 16; \
 399         .globl REALNAME ;\
 400         .def REALNAME;.scl      2;.type 32;.endef; \
 401 REALNAME:
 402
 403 #define PROFCODE
 404
 405 #define EPILOGUE .end
 406 #endif
 407
 408 #if defined(OS_LINUX) || defined(OS_FREEBSD) || defined(OS_NETBSD) || defined(__ELF__) || defined(C_PGI)
 409 #define PROLOGUE \
 410         .text; \
 411         .align 512; \
 412         .globl REALNAME ;\
 413        .type REALNAME, @function; \
 414 REALNAME:
 415
 416 #ifdef PROFILE
 417 #define PROFCODE call *mcount@GOTPCREL(%rip)
 418 #else
 419 #define PROFCODE
 420 #endif
 421
 422 #define EPILOGUE \
 423         .size    REALNAME, .-REALNAME; \
 424         .section .note.GNU-stack,"",@progbits
 425
 426
 427 #endif
 428
 429 #endif
 430
 431 #ifdef XDOUBLE
 432 #define FLD     fldt
 433 #define FST     fstpt
 434 #define MOVQ    movq
 435 #elif defined(DOUBLE)
 436 #define FLD     fldl
 437 #define FST     fstpl
 438 #define FSTU    fstl
 439 #define FMUL    fmull
 440 #define FADD    faddl
 441 #define MOVSD   movsd
 442 #define MULSD   mulsd
 443 #define MULPD   mulpd
 444 #define CMPEQPD cmpeqpd
 445 #define COMISD  comisd
 446 #define PSRLQ   psrlq
 447 #define ANDPD   andpd
 448 #define ADDPD   addpd
 449 #define ADDSD   addsd
 450 #define SUBPD   subpd
 451 #define SUBSD   subsd
 452 #define MOVQ    movq
 453 #define MOVUPD  movupd
 454 #define XORPD   xorpd
 455 #else
 456 #define FLD     flds
 457 #define FST     fstps
 458 #define FSTU    fsts
 459 #define FMUL    fmuls
 460 #define FADD    fadds
 461 #define MOVSD   movss
 462 #define MULSD   mulss
 463 #define MULPD   mulps
 464 #define CMPEQPD cmpeqps
 465 #define COMISD  comiss
 466 #define PSRLQ   psrld
 467 #define ANDPD   andps
 468 #define ADDPD   addps
 469 #define ADDSD   addss
 470 #define SUBPD   subps
 471 #define SUBSD   subss
 472 #define MOVQ    movd
 473 #define MOVUPD  movups
 474 #define XORPD   xorps
 475 #endif
 476
 477 #define HALT    hlt
 478
 479 #ifdef OS_DARWIN
 480 #define ALIGN_2 .align 2
 481 #define ALIGN_3 .align 3
 482 #define ALIGN_4 .align 4
 483 #define ALIGN_5 .align 5
 484 #define ffreep  fstp
 485 #endif
 486
 487 #ifndef ALIGN_2
 488 #define ALIGN_2 .align 4
 489 #endif
 490
 491 #ifndef ALIGN_3
 492 #define ALIGN_3 .align 8
 493 #endif
 494
 495 #ifndef ALIGN_4
 496 #define ALIGN_4 .align 16
 497 #endif
 498
 499 #ifndef ALIGN_5
 500 #define ALIGN_5 .align 32
 501 #endif
 502
 503 #ifndef ALIGN_6
 504 #define ALIGN_6 .align 64
 505 #endif
 506
 507 // ffreep %st(0).
 508 // Because Clang didn't support ffreep, we directly use the opcode.
 509 // Please check out http://www.sandpile.org/x86/opc_fpu.htm
 510 #ifndef ffreep
 511 #define ffreep .byte 0xdf, 0xc0 #
 512 #endif
 513 #endif