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 (MAX_CPU_NUMBER > 64)
 200   if (y > 64) {
 201           result = x / y;
 202           return result;
 203   }
 204 #endif
 205
 206   y = blas_quick_divide_table[y];
 207
 208   __asm__ __volatile__  ("mull %0" :"=d" (result) :"a"(x), "0" (y));
 209
 210   return result;
 211 }
 212 #endif
 213 #endif
 214
 215 #endif
 216
 217 #ifndef PAGESIZE
 218 #define PAGESIZE        ( 4 << 10)
 219 #endif
 220 #define HUGE_PAGESIZE   ( 2 << 20)
 221
 222 #define BUFFER_SIZE     (32 << 20)
 223
 224 #define SEEK_ADDRESS
 225
 226 #ifdef F_INTERFACE_G77
 227 #define RETURN_BY_STACK
 228 #define NEED_F2CCONV
 229 #endif
 230
 231 #ifdef F_INTERFACE_G95
 232 #define RETURN_BY_PACKED
 233 #endif
 234
 235 #ifdef F_INTERFACE_GFORT
 236 #ifdef OS_WINDOWS
 237 #ifndef DOUBLE
 238 #define RETURN_BY_REGS
 239 #else
 240 #define RETURN_BY_STACK
 241 #endif
 242 #else
 243 #define RETURN_BY_PACKED
 244 #endif
 245 #endif
 246
 247 #ifdef F_INTERFACE_INTEL
 248 #define RETURN_BY_STACK
 249 #endif
 250
 251 #ifdef F_INTERFACE_FUJITSU
 252 #define RETURN_BY_STACK
 253 #endif
 254
 255 #ifdef F_INTERFACE_FLANG
 256 #define RETURN_BY_STACK
 257 #endif
 258
 259 #ifdef F_INTERFACE_PGI
 260 #define RETURN_BY_STACK
 261 #endif
 262
 263 #ifdef F_INTERFACE_PATHSCALE
 264 #define RETURN_BY_PACKED
 265 #endif
 266
 267 #ifdef F_INTERFACE_SUN
 268 #define RETURN_BY_PACKED
 269 #endif
 270
 271 #ifdef ASSEMBLER
 272
 273 #if defined(PILEDRIVER) || defined(BULLDOZER) || defined(STEAMROLLER) || defined(EXCAVATOR)
 274 //Enable some optimazation for barcelona.
 275 #define BARCELONA_OPTIMIZATION
 276 #endif
 277
 278 #if defined(HAVE_3DNOW)
 279 #define EMMS    femms
 280 #elif defined(HAVE_MMX)
 281 #define EMMS    emms
 282 #endif
 283
 284 #ifndef EMMS
 285 #define EMMS
 286 #endif
 287
 288 #define BRANCH          .byte 0x3e
 289 #define NOBRANCH        .byte 0x2e
 290 #define PADDING         .byte 0x66
 291
 292 #ifdef OS_WINDOWS
 293 #define ARG1    %rcx
 294 #define ARG2    %rdx
 295 #define ARG3    %r8
 296 #define ARG4    %r9
 297 #else
 298 #define ARG1    %rdi
 299 #define ARG2    %rsi
 300 #define ARG3    %rdx
 301 #define ARG4    %rcx
 302 #define ARG5    %r8
 303 #define ARG6    %r9
 304 #endif
 305
 306 #ifndef COMPLEX
 307 #ifdef XDOUBLE
 308 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  QLOCAL_BUFFER_SIZE
 309 #elif defined DOUBLE
 310 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  DLOCAL_BUFFER_SIZE
 311 #else
 312 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  SLOCAL_BUFFER_SIZE
 313 #endif
 314 #else
 315 #ifdef XDOUBLE
 316 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  XLOCAL_BUFFER_SIZE
 317 #elif defined DOUBLE
 318 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  ZLOCAL_BUFFER_SIZE
 319 #else
 320 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  CLOCAL_BUFFER_SIZE
 321 #endif
 322 #endif
 323
 324 #if defined(OS_WINDOWS)
 325 #if   LOCAL_BUFFER_SIZE > 16384
 326 #define STACK_TOUCHING \
 327         movl    $0,  4096 * 4(%rsp);\
 328         movl    $0,  4096 * 3(%rsp);\
 329         movl    $0,  4096 * 2(%rsp);\
 330         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 331 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 12288
 332 #define STACK_TOUCHING \
 333         movl    $0,  4096 * 3(%rsp);\
 334         movl    $0,  4096 * 2(%rsp);\
 335         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 336 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 8192
 337 #define STACK_TOUCHING \
 338         movl    $0,  4096 * 2(%rsp);\
 339         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 340 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 4096
 341 #define STACK_TOUCHING \
 342         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 343 #else
 344 #define STACK_TOUCHING
 345 #endif
 346 #else
 347 #define STACK_TOUCHING
 348 #endif
 349
 350 #if defined(CORE2)
 351 #define movapd  movaps
 352 #define andpd   andps
 353 #define movlpd  movlps
 354 #define movhpd  movhps
 355 #endif
 356
 357 #ifndef F_INTERFACE
 358 #define REALNAME ASMNAME
 359 #else
 360 #define REALNAME ASMFNAME
 361 #endif
 362
 363 #ifdef OS_DARWIN
 364 #define PROLOGUE .text;.align 5; .globl REALNAME; REALNAME:
 365 #define EPILOGUE        .subsections_via_symbols
 366 #define PROFCODE
 367 #endif
 368
 369 #ifdef OS_WINDOWS
 370 #define SAVEREGISTERS \
 371         subq    $256, %rsp;\
 372         movups  %xmm6,    0(%rsp);\
 373         movups  %xmm7,   16(%rsp);\
 374         movups  %xmm8,   32(%rsp);\
 375         movups  %xmm9,   48(%rsp);\
 376         movups  %xmm10,  64(%rsp);\
 377         movups  %xmm11,  80(%rsp);\
 378         movups  %xmm12,  96(%rsp);\
 379         movups  %xmm13, 112(%rsp);\
 380         movups  %xmm14, 128(%rsp);\
 381         movups  %xmm15, 144(%rsp)
 382
 383 #define RESTOREREGISTERS \
 384         movups     0(%rsp), %xmm6;\
 385         movups    16(%rsp), %xmm7;\
 386         movups    32(%rsp), %xmm8;\
 387         movups    48(%rsp), %xmm9;\
 388         movups    64(%rsp), %xmm10;\
 389         movups    80(%rsp), %xmm11;\
 390         movups    96(%rsp), %xmm12;\
 391         movups   112(%rsp), %xmm13;\
 392         movups   128(%rsp), %xmm14;\
 393         movups   144(%rsp), %xmm15;\
 394         addq    $256, %rsp
 395 #else
 396 #define SAVEREGISTERS
 397 #define RESTOREREGISTERS
 398 #endif
 399
 400 #if defined(OS_WINDOWS) && !defined(C_PGI)
 401 #define PROLOGUE \
 402         .text; \
 403         .align 16; \
 404         .globl REALNAME ;\
 405         .def REALNAME;.scl      2;.type 32;.endef; \
 406 REALNAME:
 407
 408 #define PROFCODE
 409
 410 #define EPILOGUE .end
 411 #endif
 412
 413 #if defined(OS_LINUX) || defined(OS_FREEBSD) || defined(OS_NETBSD) || defined(OS_OPENBSD) || defined(OS_DRAGONFLY) || defined(__ELF__) || defined(C_PGI)
 414 #define PROLOGUE \
 415         .text; \
 416         .align 512; \
 417         .globl REALNAME ;\
 418        .type REALNAME, @function; \
 419 REALNAME:
 420
 421 #ifdef PROFILE
 422 #define PROFCODE call *mcount@GOTPCREL(%rip)
 423 #else
 424 #define PROFCODE
 425 #endif
 426
 427 #define EPILOGUE \
 428         .size    REALNAME, .-REALNAME; \
 429         .section .note.GNU-stack,"",@progbits
 430
 431
 432 #endif
 433
 434 #endif
 435
 436 #ifdef XDOUBLE
 437 #define FLD     fldt
 438 #define FST     fstpt
 439 #define MOVQ    movq
 440 #elif defined(DOUBLE)
 441 #define FLD     fldl
 442 #define FST     fstpl
 443 #define FSTU    fstl
 444 #define FMUL    fmull
 445 #define FADD    faddl
 446 #define MOVSD   movsd
 447 #define MULSD   mulsd
 448 #define MULPD   mulpd
 449 #define CMPEQPD cmpeqpd
 450 #define COMISD  comisd
 451 #define PSRLQ   psrlq
 452 #define ANDPD   andpd
 453 #define ADDPD   addpd
 454 #define ADDSD   addsd
 455 #define SUBPD   subpd
 456 #define SUBSD   subsd
 457 #define MOVQ    movq
 458 #define MOVUPD  movupd
 459 #define XORPD   xorpd
 460 #else
 461 #define FLD     flds
 462 #define FST     fstps
 463 #define FSTU    fsts
 464 #define FMUL    fmuls
 465 #define FADD    fadds
 466 #define MOVSD   movss
 467 #define MULSD   mulss
 468 #define MULPD   mulps
 469 #define CMPEQPD cmpeqps
 470 #define COMISD  comiss
 471 #define PSRLQ   psrld
 472 #define ANDPD   andps
 473 #define ADDPD   addps
 474 #define ADDSD   addss
 475 #define SUBPD   subps
 476 #define SUBSD   subss
 477 #define MOVQ    movd
 478 #define MOVUPD  movups
 479 #define XORPD   xorps
 480 #endif
 481
 482 #define HALT    hlt
 483
 484 #ifdef OS_DARWIN
 485 #define ALIGN_2 .align 2
 486 #define ALIGN_3 .align 3
 487 #define ALIGN_4 .align 4
 488 #define ALIGN_5 .align 5
 489 #define ffreep  fstp
 490 #endif
 491
 492 #ifndef ALIGN_2
 493 #define ALIGN_2 .align 4
 494 #endif
 495
 496 #ifndef ALIGN_3
 497 #define ALIGN_3 .align 8
 498 #endif
 499
 500 #ifndef ALIGN_4
 501 #define ALIGN_4 .align 16
 502 #endif
 503
 504 #ifndef ALIGN_5
 505 #define ALIGN_5 .align 32
 506 #endif
 507
 508 #ifndef ALIGN_6
 509 #define ALIGN_6 .align 64
 510 #endif
 511
 512 // ffreep %st(0).
 513 // Because Clang didn't support ffreep, we directly use the opcode.
 514 // Please check out http://www.sandpile.org/x86/opc_fpu.htm
 515 #ifndef ffreep
 516 #define ffreep .byte 0xdf, 0xc0 #
 517 #endif
 518 #endif