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