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 #ifdef __GNUC__
  64 #define MB do { __asm__ __volatile__("": : :"memory"); } while (0)
  65 #define WMB do { __asm__ __volatile__("": : :"memory"); } while (0)
  66 #else
  67 #define MB do {} while (0)
  68 #define WMB do {} while (0)
  69 #endif
  70
  71 static void __inline blas_lock(volatile BLASULONG *address){
  72
  73 #ifndef C_MSVC
  74   int ret;
  75 #else
  76   BLASULONG ret;
  77 #endif
  78
  79   do {
  80     while (*address) {YIELDING;};
  81
  82 #ifndef C_MSVC
  83     __asm__ __volatile__(
  84                          "xchgl %0, %1\n"
  85                          : "=r"(ret), "=m"(*address)
  86                          : "0"(1), "m"(*address)
  87                          : "memory");
  88 #else
  89     ret=InterlockedExchange64((volatile LONG64 *)(address), 1);
  90 #endif
  91   } while (ret);
  92
  93 }
  94 #define BLAS_LOCK_DEFINED
  95
  96 static __inline BLASULONG rpcc(void){
  97 #ifdef C_MSVC
  98   return __rdtsc();
  99 #else
 100   BLASULONG a, d;
 101
 102   __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=a" (a), "=d" (d));
 103
 104   return ((BLASULONG)a + ((BLASULONG)d << 32));
 105 #endif
 106 }
 107 #define RPCC_DEFINED
 108
 109 #define RPCC64BIT
 110
 111 #ifndef C_MSVC
 112 static __inline BLASULONG getstackaddr(void){
 113   BLASULONG addr;
 114
 115   __asm__ __volatile__ ("movq %%rsp, %0"
 116                          : "=r"(addr) : : "memory");
 117
 118   return addr;
 119 }
 120 #endif
 121
 122 static __inline void cpuid(int op, int *eax, int *ebx, int *ecx, int *edx){
 123
 124 #ifdef C_MSVC
 125   int cpuinfo[4];
 126   __cpuid(cpuinfo, op);
 127   *eax=cpuinfo[0];
 128   *ebx=cpuinfo[1];
 129   *ecx=cpuinfo[2];
 130   *edx=cpuinfo[3];
 131 #else
 132         __asm__ __volatile__("cpuid"
 133                              : "=a" (*eax),
 134                              "=b" (*ebx),
 135                              "=c" (*ecx),
 136                              "=d" (*edx)
 137                              : "0" (op), "c"(0));
 138 #endif
 139 }
 140
 141 /*
 142 #define WHEREAMI
 143 */
 144
 145 static __inline int WhereAmI(void){
 146   int eax, ebx, ecx, edx;
 147   int apicid;
 148
 149   cpuid(1, &eax, &ebx, &ecx, &edx);
 150   apicid  = BITMASK(ebx, 24, 0xff);
 151
 152   return apicid;
 153 }
 154
 155
 156 #ifdef CORE_BARCELONA
 157 #define IFLUSH          gotoblas_iflush()
 158 #define IFLUSH_HALF     gotoblas_iflush_half()
 159 #endif
 160
 161 #ifdef ENABLE_SSE_EXCEPTION
 162
 163 #define IDEBUG_START \
 164 { \
 165   unsigned int fp_sse_mode, new_fp_mode; \
 166   __asm__ __volatile__ ("stmxcsr %0" : "=m" (fp_sse_mode) : ); \
 167   new_fp_mode = fp_sse_mode & ~0xd00; \
 168   __asm__ __volatile__ ("ldmxcsr %0" : : "m" (new_fp_mode) );
 169
 170 #define IDEBUG_END \
 171   __asm__ __volatile__ ("ldmxcsr %0" : : "m" (fp_sse_mode) ); \
 172 }
 173
 174 #endif
 175
 176 #ifdef XDOUBLE
 177 #define GET_IMAGE(res)  __asm__ __volatile__("fstpt %0" : "=m"(res) : : "memory")
 178 #elif defined(DOUBLE)
 179 #define GET_IMAGE(res)  __asm__ __volatile__("movsd %%xmm1, %0" : "=m"(res) : : "memory")
 180 #else
 181 #define GET_IMAGE(res)  __asm__ __volatile__("movss %%xmm1, %0" : "=m"(res) : : "memory")
 182 #endif
 183
 184 #define GET_IMAGE_CANCEL
 185
 186 #ifdef SMP
 187 #if defined(USE64BITINT)
 188 static __inline blasint blas_quickdivide(blasint x, blasint y){
 189   return x / y;
 190 }
 191 #elif defined (C_MSVC)
 192 static __inline BLASLONG blas_quickdivide(BLASLONG x, BLASLONG y){
 193   return x / y;
 194 }
 195 #else
 196 extern unsigned int blas_quick_divide_table[];
 197
 198 static __inline int blas_quickdivide(unsigned int x, unsigned int y){
 199
 200   unsigned int result;
 201
 202   if (y <= 1) return x;
 203
 204 #if (MAX_CPU_NUMBER > 64)
 205   if (y > 64) {
 206           result = x / y;
 207           return result;
 208   }
 209 #endif
 210
 211   y = blas_quick_divide_table[y];
 212
 213   __asm__ __volatile__  ("mull %0" :"=d" (result), "+a"(x) : "0" (y));
 214
 215   return result;
 216 }
 217 #endif
 218 #endif
 219
 220 #endif
 221
 222 #ifndef PAGESIZE
 223 #define PAGESIZE        ( 4 << 10)
 224 #endif
 225 #define HUGE_PAGESIZE   ( 2 << 20)
 226
 227 #define BUFFER_SIZE     (32 << 20)
 228
 229 #define SEEK_ADDRESS
 230
 231 #ifdef F_INTERFACE_G77
 232 #define RETURN_BY_STACK
 233 #define NEED_F2CCONV
 234 #endif
 235
 236 #ifdef F_INTERFACE_G95
 237 #define RETURN_BY_PACKED
 238 #endif
 239
 240 #ifdef F_INTERFACE_GFORT
 241 #ifdef OS_WINDOWS
 242 #ifndef DOUBLE
 243 #define RETURN_BY_REGS
 244 #else
 245 #define RETURN_BY_STACK
 246 #endif
 247 #else
 248 #define RETURN_BY_PACKED
 249 #endif
 250 #endif
 251
 252 #ifdef F_INTERFACE_INTEL
 253 #define RETURN_BY_STACK
 254 #endif
 255
 256 #ifdef F_INTERFACE_FUJITSU
 257 #define RETURN_BY_STACK
 258 #endif
 259
 260 #ifdef F_INTERFACE_FLANG
 261 #define RETURN_BY_STACK
 262 #endif
 263
 264 #ifdef F_INTERFACE_PGI
 265 #define RETURN_BY_STACK
 266 #endif
 267
 268 #ifdef F_INTERFACE_PATHSCALE
 269 #define RETURN_BY_PACKED
 270 #endif
 271
 272 #ifdef F_INTERFACE_SUN
 273 #define RETURN_BY_PACKED
 274 #endif
 275
 276 #ifdef ASSEMBLER
 277
 278 #if defined(PILEDRIVER) || defined(BULLDOZER) || defined(STEAMROLLER) || defined(EXCAVATOR)
 279 //Enable some optimazation for barcelona.
 280 #define BARCELONA_OPTIMIZATION
 281 #endif
 282
 283 #if defined(HAVE_3DNOW)
 284 #define EMMS    femms
 285 #elif defined(HAVE_MMX)
 286 #define EMMS    emms
 287 #endif
 288
 289 #ifndef EMMS
 290 #define EMMS
 291 #endif
 292
 293 #define BRANCH          .byte 0x3e
 294 #define NOBRANCH        .byte 0x2e
 295 #define PADDING         .byte 0x66
 296
 297 #ifdef OS_WINDOWS
 298 #define ARG1    %rcx
 299 #define ARG2    %rdx
 300 #define ARG3    %r8
 301 #define ARG4    %r9
 302 #else
 303 #define ARG1    %rdi
 304 #define ARG2    %rsi
 305 #define ARG3    %rdx
 306 #define ARG4    %rcx
 307 #define ARG5    %r8
 308 #define ARG6    %r9
 309 #endif
 310
 311 #ifndef COMPLEX
 312 #ifdef XDOUBLE
 313 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  QLOCAL_BUFFER_SIZE
 314 #elif defined DOUBLE
 315 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  DLOCAL_BUFFER_SIZE
 316 #else
 317 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  SLOCAL_BUFFER_SIZE
 318 #endif
 319 #else
 320 #ifdef XDOUBLE
 321 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  XLOCAL_BUFFER_SIZE
 322 #elif defined DOUBLE
 323 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  ZLOCAL_BUFFER_SIZE
 324 #else
 325 #define LOCAL_BUFFER_SIZE  CLOCAL_BUFFER_SIZE
 326 #endif
 327 #endif
 328
 329 #if defined(OS_WINDOWS)
 330 #if   LOCAL_BUFFER_SIZE > 16384
 331 #define STACK_TOUCHING \
 332         movl    $0,  4096 * 4(%rsp);\
 333         movl    $0,  4096 * 3(%rsp);\
 334         movl    $0,  4096 * 2(%rsp);\
 335         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 336 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 12288
 337 #define STACK_TOUCHING \
 338         movl    $0,  4096 * 3(%rsp);\
 339         movl    $0,  4096 * 2(%rsp);\
 340         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 341 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 8192
 342 #define STACK_TOUCHING \
 343         movl    $0,  4096 * 2(%rsp);\
 344         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 345 #elif LOCAL_BUFFER_SIZE > 4096
 346 #define STACK_TOUCHING \
 347         movl    $0,  4096 * 1(%rsp);
 348 #else
 349 #define STACK_TOUCHING
 350 #endif
 351 #else
 352 #define STACK_TOUCHING
 353 #endif
 354
 355 #if defined(CORE2)
 356 #define movapd  movaps
 357 #define andpd   andps
 358 #define movlpd  movlps
 359 #define movhpd  movhps
 360 #endif
 361
 362 #ifndef F_INTERFACE
 363 #define REALNAME ASMNAME
 364 #else
 365 #define REALNAME ASMFNAME
 366 #endif
 367
 368 #ifdef OS_DARWIN
 369 #define PROLOGUE .text;.align 5; .globl REALNAME; REALNAME:
 370 #define EPILOGUE        .subsections_via_symbols
 371 #define PROFCODE
 372 #endif
 373
 374 #ifdef OS_WINDOWS
 375 #define SAVEREGISTERS \
 376         subq    $256, %rsp;\
 377         movups  %xmm6,    0(%rsp);\
 378         movups  %xmm7,   16(%rsp);\
 379         movups  %xmm8,   32(%rsp);\
 380         movups  %xmm9,   48(%rsp);\
 381         movups  %xmm10,  64(%rsp);\
 382         movups  %xmm11,  80(%rsp);\
 383         movups  %xmm12,  96(%rsp);\
 384         movups  %xmm13, 112(%rsp);\
 385         movups  %xmm14, 128(%rsp);\
 386         movups  %xmm15, 144(%rsp)
 387
 388 #define RESTOREREGISTERS \
 389         movups     0(%rsp), %xmm6;\
 390         movups    16(%rsp), %xmm7;\
 391         movups    32(%rsp), %xmm8;\
 392         movups    48(%rsp), %xmm9;\
 393         movups    64(%rsp), %xmm10;\
 394         movups    80(%rsp), %xmm11;\
 395         movups    96(%rsp), %xmm12;\
 396         movups   112(%rsp), %xmm13;\
 397         movups   128(%rsp), %xmm14;\
 398         movups   144(%rsp), %xmm15;\
 399         addq    $256, %rsp
 400 #else
 401 #define SAVEREGISTERS
 402 #define RESTOREREGISTERS
 403 #endif
 404
 405 #if defined(OS_WINDOWS) && !defined(C_PGI)
 406 #define PROLOGUE \
 407         .text; \
 408         .align 16; \
 409         .globl REALNAME ;\
 410         .def REALNAME;.scl      2;.type 32;.endef; \
 411 REALNAME:
 412
 413 #define PROFCODE
 414
 415 #define EPILOGUE .end
 416 #endif
 417
 418 #if defined(OS_LINUX) || defined(OS_FREEBSD) || defined(OS_NETBSD) || defined(OS_OPENBSD) || defined(OS_DRAGONFLY) || defined(__ELF__) || defined(C_PGI)
 419 #define PROLOGUE \
 420         .text; \
 421         .align 512; \
 422         .globl REALNAME ;\
 423        .type REALNAME, @function; \
 424 REALNAME:
 425
 426 #ifdef PROFILE
 427 #define PROFCODE call *mcount@GOTPCREL(%rip)
 428 #else
 429 #define PROFCODE
 430 #endif
 431
 432 #define EPILOGUE \
 433         .size    REALNAME, .-REALNAME; \
 434         .section .note.GNU-stack,"",@progbits
 435
 436
 437 #endif
 438
 439 #endif
 440
 441 #ifdef XDOUBLE
 442 #define FLD     fldt
 443 #define FST     fstpt
 444 #define MOVQ    movq
 445 #elif defined(DOUBLE)
 446 #define FLD     fldl
 447 #define FST     fstpl
 448 #define FSTU    fstl
 449 #define FMUL    fmull
 450 #define FADD    faddl
 451 #define MOVSD   movsd
 452 #define MULSD   mulsd
 453 #define MULPD   mulpd
 454 #define CMPEQPD cmpeqpd
 455 #define COMISD  comisd
 456 #define PSRLQ   psrlq
 457 #define ANDPD   andpd
 458 #define ADDPD   addpd
 459 #define ADDSD   addsd
 460 #define SUBPD   subpd
 461 #define SUBSD   subsd
 462 #define MOVQ    movq
 463 #define MOVUPD  movupd
 464 #define XORPD   xorpd
 465 #else
 466 #define FLD     flds
 467 #define FST     fstps
 468 #define FSTU    fsts
 469 #define FMUL    fmuls
 470 #define FADD    fadds
 471 #define MOVSD   movss
 472 #define MULSD   mulss
 473 #define MULPD   mulps
 474 #define CMPEQPD cmpeqps
 475 #define COMISD  comiss
 476 #define PSRLQ   psrld
 477 #define ANDPD   andps
 478 #define ADDPD   addps
 479 #define ADDSD   addss
 480 #define SUBPD   subps
 481 #define SUBSD   subss
 482 #define MOVQ    movd
 483 #define MOVUPD  movups
 484 #define XORPD   xorps
 485 #endif
 486
 487 #define HALT    hlt
 488
 489 #ifdef OS_DARWIN
 490 #define ALIGN_2 .align 2
 491 #define ALIGN_3 .align 3
 492 #define ALIGN_4 .align 4
 493 #define ALIGN_5 .align 5
 494 #define ffreep  fstp
 495 #endif
 496
 497 #ifndef ALIGN_2
 498 #define ALIGN_2 .align 4
 499 #endif
 500
 501 #ifndef ALIGN_3
 502 #define ALIGN_3 .align 8
 503 #endif
 504
 505 #ifndef ALIGN_4
 506 #define ALIGN_4 .align 16
 507 #endif
 508
 509 #ifndef ALIGN_5
 510 #define ALIGN_5 .align 32
 511 #endif
 512
 513 #ifndef ALIGN_6
 514 #define ALIGN_6 .align 64
 515 #endif
 516
 517 // ffreep %st(0).
 518 // Because Clang didn't support ffreep, we directly use the opcode.
 519 // Please check out http://www.sandpile.org/x86/opc_fpu.htm
 520 #ifndef ffreep
 521 #define ffreep .byte 0xdf, 0xc0 #
 522 #endif
 523 #endif