Imported Upstream version 1.5.3
[platform/upstream/libjpeg-turbo.git] / simd / jdmrgext-mmx.asm
1 ;
2 ; jdmrgext.asm - merged upsampling/color conversion (MMX)
3 ;
4 ; Copyright 2009 Pierre Ossman <ossman@cendio.se> for Cendio AB
5 ;
6 ; Based on the x86 SIMD extension for IJG JPEG library
7 ; Copyright (C) 1999-2006, MIYASAKA Masaru.
8 ; For conditions of distribution and use, see copyright notice in jsimdext.inc
9 ;
10 ; This file should be assembled with NASM (Netwide Assembler),
11 ; can *not* be assembled with Microsoft's MASM or any compatible
12 ; assembler (including Borland's Turbo Assembler).
13 ; NASM is available from http://nasm.sourceforge.net/ or
14 ; http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=6208
15 ;
16 ; [TAB8]
17
18 %include "jcolsamp.inc"
19
20 ; --------------------------------------------------------------------------
21 ;
22 ; Upsample and color convert for the case of 2:1 horizontal and 1:1 vertical.
23 ;
24 ; GLOBAL(void)
25 ; jsimd_h2v1_merged_upsample_mmx (JDIMENSION output_width,
26 ;                                 JSAMPIMAGE input_buf,
27 ;                                 JDIMENSION in_row_group_ctr,
28 ;                                 JSAMPARRAY output_buf);
29 ;
30
31 %define output_width(b) (b)+8                   ; JDIMENSION output_width
32 %define input_buf(b)            (b)+12          ; JSAMPIMAGE input_buf
33 %define in_row_group_ctr(b)     (b)+16          ; JDIMENSION in_row_group_ctr
34 %define output_buf(b)           (b)+20          ; JSAMPARRAY output_buf
35
36 %define original_ebp    ebp+0
37 %define wk(i)           ebp-(WK_NUM-(i))*SIZEOF_MMWORD  ; mmword wk[WK_NUM]
38 %define WK_NUM          3
39 %define gotptr          wk(0)-SIZEOF_POINTER    ; void * gotptr
40
41         align   16
42         global  EXTN(jsimd_h2v1_merged_upsample_mmx)
43
44 EXTN(jsimd_h2v1_merged_upsample_mmx):
45         push    ebp
46         mov     eax,esp                         ; eax = original ebp
47         sub     esp, byte 4
48         and     esp, byte (-SIZEOF_MMWORD)      ; align to 64 bits
49         mov     [esp],eax
50         mov     ebp,esp                         ; ebp = aligned ebp
51         lea     esp, [wk(0)]
52         pushpic eax             ; make a room for GOT address
53         push    ebx
54 ;       push    ecx             ; need not be preserved
55 ;       push    edx             ; need not be preserved
56         push    esi
57         push    edi
58
59         get_GOT ebx                     ; get GOT address
60         movpic  POINTER [gotptr], ebx   ; save GOT address
61
62         mov     ecx, JDIMENSION [output_width(eax)]     ; col
63         test    ecx,ecx
64         jz      near .return
65
66         push    ecx
67
68         mov     edi, JSAMPIMAGE [input_buf(eax)]
69         mov     ecx, JDIMENSION [in_row_group_ctr(eax)]
70         mov     esi, JSAMPARRAY [edi+0*SIZEOF_JSAMPARRAY]
71         mov     ebx, JSAMPARRAY [edi+1*SIZEOF_JSAMPARRAY]
72         mov     edx, JSAMPARRAY [edi+2*SIZEOF_JSAMPARRAY]
73         mov     edi, JSAMPARRAY [output_buf(eax)]
74         mov     esi, JSAMPROW [esi+ecx*SIZEOF_JSAMPROW]         ; inptr0
75         mov     ebx, JSAMPROW [ebx+ecx*SIZEOF_JSAMPROW]         ; inptr1
76         mov     edx, JSAMPROW [edx+ecx*SIZEOF_JSAMPROW]         ; inptr2
77         mov     edi, JSAMPROW [edi]                             ; outptr
78
79         pop     ecx                     ; col
80
81         alignx  16,7
82 .columnloop:
83         movpic  eax, POINTER [gotptr]   ; load GOT address (eax)
84
85         movq      mm6, MMWORD [ebx]     ; mm6=Cb(01234567)
86         movq      mm7, MMWORD [edx]     ; mm7=Cr(01234567)
87
88         pxor      mm1,mm1               ; mm1=(all 0's)
89         pcmpeqw   mm3,mm3
90         psllw     mm3,7                 ; mm3={0xFF80 0xFF80 0xFF80 0xFF80}
91
92         movq      mm4,mm6
93         punpckhbw mm6,mm1               ; mm6=Cb(4567)=CbH
94         punpcklbw mm4,mm1               ; mm4=Cb(0123)=CbL
95         movq      mm0,mm7
96         punpckhbw mm7,mm1               ; mm7=Cr(4567)=CrH
97         punpcklbw mm0,mm1               ; mm0=Cr(0123)=CrL
98
99         paddw     mm6,mm3
100         paddw     mm4,mm3
101         paddw     mm7,mm3
102         paddw     mm0,mm3
103
104         ; (Original)
105         ; R = Y                + 1.40200 * Cr
106         ; G = Y - 0.34414 * Cb - 0.71414 * Cr
107         ; B = Y + 1.77200 * Cb
108         ;
109         ; (This implementation)
110         ; R = Y                + 0.40200 * Cr + Cr
111         ; G = Y - 0.34414 * Cb + 0.28586 * Cr - Cr
112         ; B = Y - 0.22800 * Cb + Cb + Cb
113
114         movq    mm5,mm6                 ; mm5=CbH
115         movq    mm2,mm4                 ; mm2=CbL
116         paddw   mm6,mm6                 ; mm6=2*CbH
117         paddw   mm4,mm4                 ; mm4=2*CbL
118         movq    mm1,mm7                 ; mm1=CrH
119         movq    mm3,mm0                 ; mm3=CrL
120         paddw   mm7,mm7                 ; mm7=2*CrH
121         paddw   mm0,mm0                 ; mm0=2*CrL
122
123         pmulhw  mm6,[GOTOFF(eax,PW_MF0228)]     ; mm6=(2*CbH * -FIX(0.22800))
124         pmulhw  mm4,[GOTOFF(eax,PW_MF0228)]     ; mm4=(2*CbL * -FIX(0.22800))
125         pmulhw  mm7,[GOTOFF(eax,PW_F0402)]      ; mm7=(2*CrH * FIX(0.40200))
126         pmulhw  mm0,[GOTOFF(eax,PW_F0402)]      ; mm0=(2*CrL * FIX(0.40200))
127
128         paddw   mm6,[GOTOFF(eax,PW_ONE)]
129         paddw   mm4,[GOTOFF(eax,PW_ONE)]
130         psraw   mm6,1                   ; mm6=(CbH * -FIX(0.22800))
131         psraw   mm4,1                   ; mm4=(CbL * -FIX(0.22800))
132         paddw   mm7,[GOTOFF(eax,PW_ONE)]
133         paddw   mm0,[GOTOFF(eax,PW_ONE)]
134         psraw   mm7,1                   ; mm7=(CrH * FIX(0.40200))
135         psraw   mm0,1                   ; mm0=(CrL * FIX(0.40200))
136
137         paddw   mm6,mm5
138         paddw   mm4,mm2
139         paddw   mm6,mm5                 ; mm6=(CbH * FIX(1.77200))=(B-Y)H
140         paddw   mm4,mm2                 ; mm4=(CbL * FIX(1.77200))=(B-Y)L
141         paddw   mm7,mm1                 ; mm7=(CrH * FIX(1.40200))=(R-Y)H
142         paddw   mm0,mm3                 ; mm0=(CrL * FIX(1.40200))=(R-Y)L
143
144         movq    MMWORD [wk(0)], mm6     ; wk(0)=(B-Y)H
145         movq    MMWORD [wk(1)], mm7     ; wk(1)=(R-Y)H
146
147         movq      mm6,mm5
148         movq      mm7,mm2
149         punpcklwd mm5,mm1
150         punpckhwd mm6,mm1
151         pmaddwd   mm5,[GOTOFF(eax,PW_MF0344_F0285)]
152         pmaddwd   mm6,[GOTOFF(eax,PW_MF0344_F0285)]
153         punpcklwd mm2,mm3
154         punpckhwd mm7,mm3
155         pmaddwd   mm2,[GOTOFF(eax,PW_MF0344_F0285)]
156         pmaddwd   mm7,[GOTOFF(eax,PW_MF0344_F0285)]
157
158         paddd     mm5,[GOTOFF(eax,PD_ONEHALF)]
159         paddd     mm6,[GOTOFF(eax,PD_ONEHALF)]
160         psrad     mm5,SCALEBITS
161         psrad     mm6,SCALEBITS
162         paddd     mm2,[GOTOFF(eax,PD_ONEHALF)]
163         paddd     mm7,[GOTOFF(eax,PD_ONEHALF)]
164         psrad     mm2,SCALEBITS
165         psrad     mm7,SCALEBITS
166
167         packssdw  mm5,mm6       ; mm5=CbH*-FIX(0.344)+CrH*FIX(0.285)
168         packssdw  mm2,mm7       ; mm2=CbL*-FIX(0.344)+CrL*FIX(0.285)
169         psubw     mm5,mm1       ; mm5=CbH*-FIX(0.344)+CrH*-FIX(0.714)=(G-Y)H
170         psubw     mm2,mm3       ; mm2=CbL*-FIX(0.344)+CrL*-FIX(0.714)=(G-Y)L
171
172         movq    MMWORD [wk(2)], mm5     ; wk(2)=(G-Y)H
173
174         mov     al,2                    ; Yctr
175         jmp     short .Yloop_1st
176         alignx  16,7
177
178 .Yloop_2nd:
179         movq    mm0, MMWORD [wk(1)]     ; mm0=(R-Y)H
180         movq    mm2, MMWORD [wk(2)]     ; mm2=(G-Y)H
181         movq    mm4, MMWORD [wk(0)]     ; mm4=(B-Y)H
182         alignx  16,7
183
184 .Yloop_1st:
185         movq    mm7, MMWORD [esi]       ; mm7=Y(01234567)
186
187         pcmpeqw mm6,mm6
188         psrlw   mm6,BYTE_BIT            ; mm6={0xFF 0x00 0xFF 0x00 ..}
189         pand    mm6,mm7                 ; mm6=Y(0246)=YE
190         psrlw   mm7,BYTE_BIT            ; mm7=Y(1357)=YO
191
192         movq    mm1,mm0                 ; mm1=mm0=(R-Y)(L/H)
193         movq    mm3,mm2                 ; mm3=mm2=(G-Y)(L/H)
194         movq    mm5,mm4                 ; mm5=mm4=(B-Y)(L/H)
195
196         paddw     mm0,mm6               ; mm0=((R-Y)+YE)=RE=(R0 R2 R4 R6)
197         paddw     mm1,mm7               ; mm1=((R-Y)+YO)=RO=(R1 R3 R5 R7)
198         packuswb  mm0,mm0               ; mm0=(R0 R2 R4 R6 ** ** ** **)
199         packuswb  mm1,mm1               ; mm1=(R1 R3 R5 R7 ** ** ** **)
200
201         paddw     mm2,mm6               ; mm2=((G-Y)+YE)=GE=(G0 G2 G4 G6)
202         paddw     mm3,mm7               ; mm3=((G-Y)+YO)=GO=(G1 G3 G5 G7)
203         packuswb  mm2,mm2               ; mm2=(G0 G2 G4 G6 ** ** ** **)
204         packuswb  mm3,mm3               ; mm3=(G1 G3 G5 G7 ** ** ** **)
205
206         paddw     mm4,mm6               ; mm4=((B-Y)+YE)=BE=(B0 B2 B4 B6)
207         paddw     mm5,mm7               ; mm5=((B-Y)+YO)=BO=(B1 B3 B5 B7)
208         packuswb  mm4,mm4               ; mm4=(B0 B2 B4 B6 ** ** ** **)
209         packuswb  mm5,mm5               ; mm5=(B1 B3 B5 B7 ** ** ** **)
210
211 %if RGB_PIXELSIZE == 3 ; ---------------
212
213         ; mmA=(00 02 04 06 ** ** ** **), mmB=(01 03 05 07 ** ** ** **)
214         ; mmC=(10 12 14 16 ** ** ** **), mmD=(11 13 15 17 ** ** ** **)
215         ; mmE=(20 22 24 26 ** ** ** **), mmF=(21 23 25 27 ** ** ** **)
216         ; mmG=(** ** ** ** ** ** ** **), mmH=(** ** ** ** ** ** ** **)
217
218         punpcklbw mmA,mmC               ; mmA=(00 10 02 12 04 14 06 16)
219         punpcklbw mmE,mmB               ; mmE=(20 01 22 03 24 05 26 07)
220         punpcklbw mmD,mmF               ; mmD=(11 21 13 23 15 25 17 27)
221
222         movq      mmG,mmA
223         movq      mmH,mmA
224         punpcklwd mmA,mmE               ; mmA=(00 10 20 01 02 12 22 03)
225         punpckhwd mmG,mmE               ; mmG=(04 14 24 05 06 16 26 07)
226
227         psrlq     mmH,2*BYTE_BIT        ; mmH=(02 12 04 14 06 16 -- --)
228         psrlq     mmE,2*BYTE_BIT        ; mmE=(22 03 24 05 26 07 -- --)
229
230         movq      mmC,mmD
231         movq      mmB,mmD
232         punpcklwd mmD,mmH               ; mmD=(11 21 02 12 13 23 04 14)
233         punpckhwd mmC,mmH               ; mmC=(15 25 06 16 17 27 -- --)
234
235         psrlq     mmB,2*BYTE_BIT        ; mmB=(13 23 15 25 17 27 -- --)
236
237         movq      mmF,mmE
238         punpcklwd mmE,mmB               ; mmE=(22 03 13 23 24 05 15 25)
239         punpckhwd mmF,mmB               ; mmF=(26 07 17 27 -- -- -- --)
240
241         punpckldq mmA,mmD               ; mmA=(00 10 20 01 11 21 02 12)
242         punpckldq mmE,mmG               ; mmE=(22 03 13 23 04 14 24 05)
243         punpckldq mmC,mmF               ; mmC=(15 25 06 16 26 07 17 27)
244
245         cmp     ecx, byte SIZEOF_MMWORD
246         jb      short .column_st16
247
248         movq    MMWORD [edi+0*SIZEOF_MMWORD], mmA
249         movq    MMWORD [edi+1*SIZEOF_MMWORD], mmE
250         movq    MMWORD [edi+2*SIZEOF_MMWORD], mmC
251
252         sub     ecx, byte SIZEOF_MMWORD
253         jz      near .endcolumn
254
255         add     edi, byte RGB_PIXELSIZE*SIZEOF_MMWORD   ; outptr
256         add     esi, byte SIZEOF_MMWORD                 ; inptr0
257         dec     al                      ; Yctr
258         jnz     near .Yloop_2nd
259
260         add     ebx, byte SIZEOF_MMWORD                 ; inptr1
261         add     edx, byte SIZEOF_MMWORD                 ; inptr2
262         jmp     near .columnloop
263         alignx  16,7
264
265 .column_st16:
266         lea     ecx, [ecx+ecx*2]        ; imul ecx, RGB_PIXELSIZE
267         cmp     ecx, byte 2*SIZEOF_MMWORD
268         jb      short .column_st8
269         movq    MMWORD [edi+0*SIZEOF_MMWORD], mmA
270         movq    MMWORD [edi+1*SIZEOF_MMWORD], mmE
271         movq    mmA,mmC
272         sub     ecx, byte 2*SIZEOF_MMWORD
273         add     edi, byte 2*SIZEOF_MMWORD
274         jmp     short .column_st4
275 .column_st8:
276         cmp     ecx, byte SIZEOF_MMWORD
277         jb      short .column_st4
278         movq    MMWORD [edi+0*SIZEOF_MMWORD], mmA
279         movq    mmA,mmE
280         sub     ecx, byte SIZEOF_MMWORD
281         add     edi, byte SIZEOF_MMWORD
282 .column_st4:
283         movd    eax,mmA
284         cmp     ecx, byte SIZEOF_DWORD
285         jb      short .column_st2
286         mov     DWORD [edi+0*SIZEOF_DWORD], eax
287         psrlq   mmA,DWORD_BIT
288         movd    eax,mmA
289         sub     ecx, byte SIZEOF_DWORD
290         add     edi, byte SIZEOF_DWORD
291 .column_st2:
292         cmp     ecx, byte SIZEOF_WORD
293         jb      short .column_st1
294         mov     WORD [edi+0*SIZEOF_WORD], ax
295         shr     eax,WORD_BIT
296         sub     ecx, byte SIZEOF_WORD
297         add     edi, byte SIZEOF_WORD
298 .column_st1:
299         cmp     ecx, byte SIZEOF_BYTE
300         jb      short .endcolumn
301         mov     BYTE [edi+0*SIZEOF_BYTE], al
302
303 %else ; RGB_PIXELSIZE == 4 ; -----------
304
305 %ifdef RGBX_FILLER_0XFF
306         pcmpeqb   mm6,mm6               ; mm6=(X0 X2 X4 X6 ** ** ** **)
307         pcmpeqb   mm7,mm7               ; mm7=(X1 X3 X5 X7 ** ** ** **)
308 %else
309         pxor      mm6,mm6               ; mm6=(X0 X2 X4 X6 ** ** ** **)
310         pxor      mm7,mm7               ; mm7=(X1 X3 X5 X7 ** ** ** **)
311 %endif
312         ; mmA=(00 02 04 06 ** ** ** **), mmB=(01 03 05 07 ** ** ** **)
313         ; mmC=(10 12 14 16 ** ** ** **), mmD=(11 13 15 17 ** ** ** **)
314         ; mmE=(20 22 24 26 ** ** ** **), mmF=(21 23 25 27 ** ** ** **)
315         ; mmG=(30 32 34 36 ** ** ** **), mmH=(31 33 35 37 ** ** ** **)
316
317         punpcklbw mmA,mmC               ; mmA=(00 10 02 12 04 14 06 16)
318         punpcklbw mmE,mmG               ; mmE=(20 30 22 32 24 34 26 36)
319         punpcklbw mmB,mmD               ; mmB=(01 11 03 13 05 15 07 17)
320         punpcklbw mmF,mmH               ; mmF=(21 31 23 33 25 35 27 37)
321
322         movq      mmC,mmA
323         punpcklwd mmA,mmE               ; mmA=(00 10 20 30 02 12 22 32)
324         punpckhwd mmC,mmE               ; mmC=(04 14 24 34 06 16 26 36)
325         movq      mmG,mmB
326         punpcklwd mmB,mmF               ; mmB=(01 11 21 31 03 13 23 33)
327         punpckhwd mmG,mmF               ; mmG=(05 15 25 35 07 17 27 37)
328
329         movq      mmD,mmA
330         punpckldq mmA,mmB               ; mmA=(00 10 20 30 01 11 21 31)
331         punpckhdq mmD,mmB               ; mmD=(02 12 22 32 03 13 23 33)
332         movq      mmH,mmC
333         punpckldq mmC,mmG               ; mmC=(04 14 24 34 05 15 25 35)
334         punpckhdq mmH,mmG               ; mmH=(06 16 26 36 07 17 27 37)
335
336         cmp     ecx, byte SIZEOF_MMWORD
337         jb      short .column_st16
338
339         movq    MMWORD [edi+0*SIZEOF_MMWORD], mmA
340         movq    MMWORD [edi+1*SIZEOF_MMWORD], mmD
341         movq    MMWORD [edi+2*SIZEOF_MMWORD], mmC
342         movq    MMWORD [edi+3*SIZEOF_MMWORD], mmH
343
344         sub     ecx, byte SIZEOF_MMWORD
345         jz      short .endcolumn
346
347         add     edi, byte RGB_PIXELSIZE*SIZEOF_MMWORD   ; outptr
348         add     esi, byte SIZEOF_MMWORD                 ; inptr0
349         dec     al                      ; Yctr
350         jnz     near .Yloop_2nd
351
352         add     ebx, byte SIZEOF_MMWORD                 ; inptr1
353         add     edx, byte SIZEOF_MMWORD                 ; inptr2
354         jmp     near .columnloop
355         alignx  16,7
356
357 .column_st16:
358         cmp     ecx, byte SIZEOF_MMWORD/2
359         jb      short .column_st8
360         movq    MMWORD [edi+0*SIZEOF_MMWORD], mmA
361         movq    MMWORD [edi+1*SIZEOF_MMWORD], mmD
362         movq    mmA,mmC
363         movq    mmD,mmH
364         sub     ecx, byte SIZEOF_MMWORD/2
365         add     edi, byte 2*SIZEOF_MMWORD
366 .column_st8:
367         cmp     ecx, byte SIZEOF_MMWORD/4
368         jb      short .column_st4
369         movq    MMWORD [edi+0*SIZEOF_MMWORD], mmA
370         movq    mmA,mmD
371         sub     ecx, byte SIZEOF_MMWORD/4
372         add     edi, byte 1*SIZEOF_MMWORD
373 .column_st4:
374         cmp     ecx, byte SIZEOF_MMWORD/8
375         jb      short .endcolumn
376         movd    DWORD [edi+0*SIZEOF_DWORD], mmA
377
378 %endif ; RGB_PIXELSIZE ; ---------------
379
380 .endcolumn:
381         emms            ; empty MMX state
382
383 .return:
384         pop     edi
385         pop     esi
386 ;       pop     edx             ; need not be preserved
387 ;       pop     ecx             ; need not be preserved
388         pop     ebx
389         mov     esp,ebp         ; esp <- aligned ebp
390         pop     esp             ; esp <- original ebp
391         pop     ebp
392         ret
393
394 ; --------------------------------------------------------------------------
395 ;
396 ; Upsample and color convert for the case of 2:1 horizontal and 2:1 vertical.
397 ;
398 ; GLOBAL(void)
399 ; jsimd_h2v2_merged_upsample_mmx (JDIMENSION output_width,
400 ;                                 JSAMPIMAGE input_buf,
401 ;                                 JDIMENSION in_row_group_ctr,
402 ;                                 JSAMPARRAY output_buf);
403 ;
404
405 %define output_width(b) (b)+8                   ; JDIMENSION output_width
406 %define input_buf(b)            (b)+12          ; JSAMPIMAGE input_buf
407 %define in_row_group_ctr(b)     (b)+16          ; JDIMENSION in_row_group_ctr
408 %define output_buf(b)           (b)+20          ; JSAMPARRAY output_buf
409
410         align   16
411         global  EXTN(jsimd_h2v2_merged_upsample_mmx)
412
413 EXTN(jsimd_h2v2_merged_upsample_mmx):
414         push    ebp
415         mov     ebp,esp
416         push    ebx
417 ;       push    ecx             ; need not be preserved
418 ;       push    edx             ; need not be preserved
419         push    esi
420         push    edi
421
422         mov     eax, JDIMENSION [output_width(ebp)]
423
424         mov     edi, JSAMPIMAGE [input_buf(ebp)]
425         mov     ecx, JDIMENSION [in_row_group_ctr(ebp)]
426         mov     esi, JSAMPARRAY [edi+0*SIZEOF_JSAMPARRAY]
427         mov     ebx, JSAMPARRAY [edi+1*SIZEOF_JSAMPARRAY]
428         mov     edx, JSAMPARRAY [edi+2*SIZEOF_JSAMPARRAY]
429         mov     edi, JSAMPARRAY [output_buf(ebp)]
430         lea     esi, [esi+ecx*SIZEOF_JSAMPROW]
431
432         push    edx                     ; inptr2
433         push    ebx                     ; inptr1
434         push    esi                     ; inptr00
435         mov     ebx,esp
436
437         push    edi                     ; output_buf (outptr0)
438         push    ecx                     ; in_row_group_ctr
439         push    ebx                     ; input_buf
440         push    eax                     ; output_width
441
442         call    near EXTN(jsimd_h2v1_merged_upsample_mmx)
443
444         add     esi, byte SIZEOF_JSAMPROW       ; inptr01
445         add     edi, byte SIZEOF_JSAMPROW       ; outptr1
446         mov     POINTER [ebx+0*SIZEOF_POINTER], esi
447         mov     POINTER [ebx-1*SIZEOF_POINTER], edi
448
449         call    near EXTN(jsimd_h2v1_merged_upsample_mmx)
450
451         add     esp, byte 7*SIZEOF_DWORD
452
453         pop     edi
454         pop     esi
455 ;       pop     edx             ; need not be preserved
456 ;       pop     ecx             ; need not be preserved
457         pop     ebx
458         pop     ebp
459         ret
460
461 ; For some reason, the OS X linker does not honor the request to align the
462 ; segment unless we do this.
463         align   16