Updated from ../=mpn/gmp-1.910
authorRoland McGrath <roland@gnu.org>
Mon, 4 Dec 1995 18:37:48 +0000 (18:37 +0000)
committerRoland McGrath <roland@gnu.org>
Mon, 4 Dec 1995 18:37:48 +0000 (18:37 +0000)
sysdeps/m68k/add_n.S [new file with mode: 0644]
sysdeps/m68k/sub_n.S [new file with mode: 0644]
sysdeps/m88k/add_n.s [new file with mode: 0644]
sysdeps/m88k/mul_1.s [new file with mode: 0644]
sysdeps/m88k/sub_n.s [new file with mode: 0644]
sysdeps/rs6000/add_n.s
sysdeps/rs6000/sub_n.s

diff --git a/sysdeps/m68k/add_n.S b/sysdeps/m68k/add_n.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ea7a445
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,76 @@
+/* mc68020 __mpn_add_n -- Add two limb vectors of the same length > 0 and store
+   sum in a third limb vector.
+
+Copyright (C) 1992, 1994 Free Software Foundation, Inc.
+
+This file is part of the GNU MP Library.
+
+The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
+option) any later version.
+
+The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
+License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU Library General Public License
+along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+the Free Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. */
+
+/*
+  INPUT PARAMETERS
+  res_ptr      (sp + 4)
+  s1_ptr       (sp + 8)
+  s2_ptr       (sp + 16)
+  size         (sp + 12)
+*/
+
+#include "asm-syntax.h"
+
+       TEXT
+       ALIGN
+       GLOBL   ___mpn_add_n
+
+LAB(___mpn_add_n)
+/* Save used registers on the stack.  */
+       INSN2(move,l    ,MEM_PREDEC(sp),d2)
+       INSN2(move,l    ,MEM_PREDEC(sp),a2)
+
+/* Copy the arguments to registers.  Better use movem?  */
+       INSN2(move,l    ,a2,MEM_DISP(sp,12))
+       INSN2(move,l    ,a0,MEM_DISP(sp,16))
+       INSN2(move,l    ,a1,MEM_DISP(sp,20))
+       INSN2(move,l    ,d2,MEM_DISP(sp,24))
+
+       INSN2(eor,w     ,d2,#1)
+       INSN2(lsr,l     ,d2,#1)
+       bcc L1
+       INSN2(subq,l    ,d2,#1)         /* clears cy as side effect */
+
+LAB(Loop)
+       INSN2(move,l    ,d0,MEM_POSTINC(a0))
+       INSN2(move,l    ,d1,MEM_POSTINC(a1))
+       INSN2(addx,l    ,d0,d1)
+       INSN2(move,l    ,MEM_POSTINC(a2),d0)
+LAB(L1)        INSN2(move,l    ,d0,MEM_POSTINC(a0))
+       INSN2(move,l    ,d1,MEM_POSTINC(a1))
+       INSN2(addx,l    ,d0,d1)
+       INSN2(move,l    ,MEM_POSTINC(a2),d0)
+
+       dbf d2,Loop                     /* loop until 16 lsb of %4 == -1 */
+       INSN2(subx,l    ,d0,d0)         /* d0 <= -cy; save cy as 0 or -1 in d0 */
+       INSN2(sub,l     ,d2,#0x10000)
+       bcs L2
+       INSN2(add,l     ,d0,d0)         /* restore cy */
+       bra Loop
+
+LAB(L2)
+       INSN1(neg,l     ,d0)
+
+/* Restore used registers from stack frame.  */
+       INSN2(move,l    ,a2,MEM_POSTINC(sp))
+       INSN2(move,l    ,d2,MEM_POSTINC(sp))
+
+       rts
diff --git a/sysdeps/m68k/sub_n.S b/sysdeps/m68k/sub_n.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..19f0ec1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,76 @@
+/* mc68020 __mpn_sub_n -- Subtract two limb vectors of the same length > 0 and
+   store difference in a third limb vector.
+
+Copyright (C) 1992, 1994 Free Software Foundation, Inc.
+
+This file is part of the GNU MP Library.
+
+The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
+the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
+option) any later version.
+
+The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
+License for more details.
+
+You should have received a copy of the GNU Library General Public License
+along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+the Free Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. */
+
+/*
+  INPUT PARAMETERS
+  res_ptr      (sp + 4)
+  s1_ptr       (sp + 8)
+  s2_ptr       (sp + 16)
+  size         (sp + 12)
+*/
+
+#include "asm-syntax.h"
+
+       TEXT
+       ALIGN
+       GLOBL   ___mpn_sub_n
+
+LAB(___mpn_sub_n)
+/* Save used registers on the stack.  */
+       INSN2(move,l    ,MEM_PREDEC(sp),d2)
+       INSN2(move,l    ,MEM_PREDEC(sp),a2)
+
+/* Copy the arguments to registers.  Better use movem?  */
+       INSN2(move,l    ,a2,MEM_DISP(sp,12))
+       INSN2(move,l    ,a0,MEM_DISP(sp,16))
+       INSN2(move,l    ,a1,MEM_DISP(sp,20))
+       INSN2(move,l    ,d2,MEM_DISP(sp,24))
+
+       INSN2(eor,w     ,d2,#1)
+       INSN2(lsr,l     ,d2,#1)
+       bcc L1
+       INSN2(subq,l    ,d2,#1)         /* clears cy as side effect */
+
+LAB(Loop)
+       INSN2(move,l    ,d0,MEM_POSTINC(a0))
+       INSN2(move,l    ,d1,MEM_POSTINC(a1))
+       INSN2(subx,l    ,d0,d1)
+       INSN2(move,l    ,MEM_POSTINC(a2),d0)
+LAB(L1)        INSN2(move,l    ,d0,MEM_POSTINC(a0))
+       INSN2(move,l    ,d1,MEM_POSTINC(a1))
+       INSN2(subx,l    ,d0,d1)
+       INSN2(move,l    ,MEM_POSTINC(a2),d0)
+
+       dbf d2,Loop                     /* loop until 16 lsb of %4 == -1 */
+       INSN2(subx,l    ,d0,d0)         /* d0 <= -cy; save cy as 0 or -1 in d0 */
+       INSN2(sub,l     ,d2,#0x10000)
+       bcs L2
+       INSN2(add,l     ,d0,d0)         /* restore cy */
+       bra Loop
+
+LAB(L2)
+       INSN1(neg,l     ,d0)
+
+/* Restore used registers from stack frame.  */
+       INSN2(move,l    ,a2,MEM_POSTINC(sp))
+       INSN2(move,l    ,d2,MEM_POSTINC(sp))
+
+       rts
diff --git a/sysdeps/m88k/add_n.s b/sysdeps/m88k/add_n.s
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7e4cccc
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,103 @@
+; mc88100 __mpn_add -- Add two limb vectors of the same length > 0 and store
+; sum in a third limb vector.
+
+; Copyright (C) 1992, 1994 Free Software Foundation, Inc.
+
+; This file is part of the GNU MP Library.
+
+; The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+; it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
+; the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
+; option) any later version.
+
+; The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+; or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
+; License for more details.
+
+; You should have received a copy of the GNU Library General Public License
+; along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+; the Free Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+
+
+; INPUT PARAMETERS
+; res_ptr      r2
+; s1_ptr       r3
+; s2_ptr       r4
+; size         r5
+
+; This code has been optimized to run one instruction per clock, avoiding
+; load stalls and writeback contention.  As a result, the instruction
+; order is not always natural.
+
+; The speed is about 4.6 clocks/limb + 18 clocks/limb-vector on an 88100,
+; but on the 88110, it seems to run much slower, 6.6 clocks/limb.
+
+       text
+       align    16
+       global   ___mpn_add_n
+___mpn_add_n:
+       ld      r6,r3,0                 ; read first limb from s1_ptr
+       extu    r10,r5,3
+       ld      r7,r4,0                 ; read first limb from s2_ptr
+
+       subu.co r5,r0,r5                ; (clear carry as side effect)
+       mak     r5,r5,3<4>
+       bcnd    eq0,r5,Lzero
+
+       or      r12,r0,lo16(Lbase)
+       or.u    r12,r12,hi16(Lbase)
+       addu    r12,r12,r5              ; r12 is address for entering in loop
+
+       extu    r5,r5,2                 ; divide by 4
+       subu    r2,r2,r5                ; adjust res_ptr
+       subu    r3,r3,r5                ; adjust s1_ptr
+       subu    r4,r4,r5                ; adjust s2_ptr
+
+       or      r8,r6,r0
+
+       jmp.n   r12
+        or     r9,r7,r0
+
+Loop:  addu    r3,r3,32
+       st      r8,r2,28
+       addu    r4,r4,32
+       ld      r6,r3,0
+       addu    r2,r2,32
+       ld      r7,r4,0
+Lzero: subu    r10,r10,1               ; add 0 + 8r limbs (adj loop cnt)
+Lbase: ld      r8,r3,4
+       addu.cio r6,r6,r7
+       ld      r9,r4,4
+       st      r6,r2,0
+       ld      r6,r3,8                 ; add 7 + 8r limbs
+       addu.cio r8,r8,r9
+       ld      r7,r4,8
+       st      r8,r2,4
+       ld      r8,r3,12                ; add 6 + 8r limbs
+       addu.cio r6,r6,r7
+       ld      r9,r4,12
+       st      r6,r2,8
+       ld      r6,r3,16                ; add 5 + 8r limbs
+       addu.cio r8,r8,r9
+       ld      r7,r4,16
+       st      r8,r2,12
+       ld      r8,r3,20                ; add 4 + 8r limbs
+       addu.cio r6,r6,r7
+       ld      r9,r4,20
+       st      r6,r2,16
+       ld      r6,r3,24                ; add 3 + 8r limbs
+       addu.cio r8,r8,r9
+       ld      r7,r4,24
+       st      r8,r2,20
+       ld      r8,r3,28                ; add 2 + 8r limbs
+       addu.cio r6,r6,r7
+       ld      r9,r4,28
+       st      r6,r2,24
+       bcnd.n  ne0,r10,Loop            ; add 1 + 8r limbs
+        addu.cio r8,r8,r9
+
+       st      r8,r2,28                ; store most significant limb
+
+       jmp.n    r1
+        addu.ci r2,r0,r0               ; return carry-out from most sign. limb
diff --git a/sysdeps/m88k/mul_1.s b/sysdeps/m88k/mul_1.s
new file mode 100644 (file)
index 0000000..35c238d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,128 @@
+; mc88100 __mpn_mul_1 -- Multiply a limb vector with a single limb and
+; store the product in a second limb vector.
+
+; Copyright (C) 1992, 1994 Free Software Foundation, Inc.
+
+; This file is part of the GNU MP Library.
+
+; The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+; it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
+; the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
+; option) any later version.
+
+; The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+; or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
+; License for more details.
+
+; You should have received a copy of the GNU Library General Public License
+; along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+; the Free Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+
+
+; INPUT PARAMETERS
+; res_ptr      r2
+; s1_ptr       r3
+; size         r4
+; s2_limb      r5
+
+; Common overhead is about 11 cycles/invocation.
+
+; The speed for S2_LIMB >= 0x10000 is approximately 21 cycles/limb.  (The
+; pipeline stalls 2 cycles due to WB contention.)
+
+; The speed for S2_LIMB < 0x10000 is approximately 16 cycles/limb.  (The
+; pipeline stalls 2 cycles due to WB contention and 1 cycle due to latency.)
+
+; To enhance speed:
+; 1. Unroll main loop 4-8 times.
+; 2. Schedule code to avoid WB contention.  It might be tempting to move the
+;    ld instruction in the loops down to save 2 cycles (less WB contention),
+;    but that looses because the ultimate value will be read from outside
+;    the allocated space.  But if we handle the ultimate multiplication in
+;    the tail, we can do this.
+; 3. Make the multiplication with less instructions.  I think the code for
+;    (S2_LIMB >= 0x10000) is not minimal.
+; With these techniques the (S2_LIMB >= 0x10000) case would run in 17 or
+; less cycles/limb; the (S2_LIMB < 0x10000) case would run in 11
+; cycles/limb.  (Assuming infinite unrolling.)
+
+       text
+       align    16
+       global   ___mpn_mul_1
+___mpn_mul_1:
+
+       ; Make S1_PTR and RES_PTR point at the end of their blocks
+       ; and negate SIZE.
+       lda      r3,r3[r4]
+       lda      r6,r2[r4]              ; RES_PTR in r6 since r2 is retval
+       subu     r4,r0,r4
+
+       addu.co  r2,r0,r0               ; r2 = cy = 0
+       ld       r9,r3[r4]
+       mask     r7,r5,0xffff           ; r7 = lo(S2_LIMB)
+       extu     r8,r5,16               ; r8 = hi(S2_LIMB)
+       bcnd.n   eq0,r8,Lsmall          ; jump if (hi(S2_LIMB) == 0)
+        subu    r6,r6,4
+
+; General code for any value of S2_LIMB.
+
+       ; Make a stack frame and save r25 and r26
+       subu     r31,r31,16
+       st.d     r25,r31,8
+
+       ; Enter the loop in the middle
+       br.n    L1
+       addu     r4,r4,1
+
+Loop:
+       ld       r9,r3[r4]
+       st       r26,r6[r4]
+; bcnd ne0,r0,0                        ; bubble
+       addu     r4,r4,1
+L1:    mul      r26,r9,r5              ; low word of product   mul_1   WB ld
+       mask     r12,r9,0xffff          ; r12 = lo(s1_limb)     mask_1
+       mul      r11,r12,r7             ; r11 =  prod_0         mul_2   WB mask_1
+       mul      r10,r12,r8             ; r10 = prod_1a         mul_3
+       extu     r13,r9,16              ; r13 = hi(s1_limb)     extu_1  WB mul_1
+       mul      r12,r13,r7             ; r12 = prod_1b         mul_4   WB extu_1
+       mul      r25,r13,r8             ; r25  = prod_2         mul_5   WB mul_2
+       extu     r11,r11,16             ; r11 = hi(prod_0)      extu_2  WB mul_3
+       addu     r10,r10,r11            ;                       addu_1  WB extu_2
+; bcnd ne0,r0,0                        ; bubble                        WB addu_1
+       addu.co  r10,r10,r12            ;                               WB mul_4
+       mask.u   r10,r10,0xffff         ; move the 16 most significant bits...
+       addu.ci  r10,r10,r0             ; ...to the low half of the word...
+       rot      r10,r10,16             ; ...and put carry in pos 16.
+       addu.co  r26,r26,r2             ; add old carry limb
+       bcnd.n   ne0,r4,Loop
+        addu.ci r2,r25,r10             ; compute new carry limb
+
+       st       r26,r6[r4]
+       ld.d     r25,r31,8
+       jmp.n    r1
+        addu    r31,r31,16
+
+; Fast code for S2_LIMB < 0x10000
+Lsmall:
+       ; Enter the loop in the middle
+       br.n    SL1
+       addu     r4,r4,1
+
+SLoop:
+       ld       r9,r3[r4]              ;
+       st       r8,r6[r4]              ;
+       addu     r4,r4,1                ;
+SL1:   mul      r8,r9,r5               ; low word of product
+       mask     r12,r9,0xffff          ; r12 = lo(s1_limb)
+       extu     r13,r9,16              ; r13 = hi(s1_limb)
+       mul      r11,r12,r7             ; r11 =  prod_0
+       mul      r12,r13,r7             ; r12 = prod_1b
+       addu.cio r8,r8,r2               ; add old carry limb
+       extu     r10,r11,16             ; r11 = hi(prod_0)
+       addu     r10,r10,r12            ;
+       bcnd.n   ne0,r4,SLoop
+       extu     r2,r10,16              ; r2 = new carry limb
+
+       jmp.n    r1
+       st       r8,r6[r4]
diff --git a/sysdeps/m88k/sub_n.s b/sysdeps/m88k/sub_n.s
new file mode 100644 (file)
index 0000000..3963cd5
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,104 @@
+; mc88100 __mpn_sub -- Subtract two limb vectors of the same length > 0 and
+; store difference in a third limb vector.
+
+; Copyright (C) 1992, 1994 Free Software Foundation, Inc.
+
+; This file is part of the GNU MP Library.
+
+; The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+; it under the terms of the GNU Library General Public License as published by
+; the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
+; option) any later version.
+
+; The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+; or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Library General Public
+; License for more details.
+
+; You should have received a copy of the GNU Library General Public License
+; along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+; the Free Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+
+
+; INPUT PARAMETERS
+; res_ptr      r2
+; s1_ptr       r3
+; s2_ptr       r4
+; size         r5
+
+; This code has been optimized to run one instruction per clock, avoiding
+; load stalls and writeback contention.  As a result, the instruction
+; order is not always natural.
+
+; The speed is about 4.6 clocks/limb + 18 clocks/limb-vector on an 88100,
+; but on the 88110, it seems to run much slower, 6.6 clocks/limb.
+
+       text
+       align    16
+       global   ___mpn_sub_n
+___mpn_sub_n:
+       ld      r6,r3,0                 ; read first limb from s1_ptr
+       extu    r10,r5,3
+       ld      r7,r4,0                 ; read first limb from s2_ptr
+
+       subu.co r5,r0,r5                ; (clear carry as side effect)
+       mak     r5,r5,3<4>
+       bcnd    eq0,r5,Lzero
+
+       or      r12,r0,lo16(Lbase)
+       or.u    r12,r12,hi16(Lbase)
+       addu    r12,r12,r5              ; r12 is address for entering in loop
+
+       extu    r5,r5,2                 ; divide by 4
+       subu    r2,r2,r5                ; adjust res_ptr
+       subu    r3,r3,r5                ; adjust s1_ptr
+       subu    r4,r4,r5                ; adjust s2_ptr
+
+       or      r8,r6,r0
+
+       jmp.n   r12
+        or     r9,r7,r0
+
+Loop:  addu    r3,r3,32
+       st      r8,r2,28
+       addu    r4,r4,32
+       ld      r6,r3,0
+       addu    r2,r2,32
+       ld      r7,r4,0
+Lzero: subu    r10,r10,1               ; subtract 0 + 8r limbs (adj loop cnt)
+Lbase: ld      r8,r3,4
+       subu.cio r6,r6,r7
+       ld      r9,r4,4
+       st      r6,r2,0
+       ld      r6,r3,8                 ; subtract 7 + 8r limbs
+       subu.cio r8,r8,r9
+       ld      r7,r4,8
+       st      r8,r2,4
+       ld      r8,r3,12                ; subtract 6 + 8r limbs
+       subu.cio r6,r6,r7
+       ld      r9,r4,12
+       st      r6,r2,8
+       ld      r6,r3,16                ; subtract 5 + 8r limbs
+       subu.cio r8,r8,r9
+       ld      r7,r4,16
+       st      r8,r2,12
+       ld      r8,r3,20                ; subtract 4 + 8r limbs
+       subu.cio r6,r6,r7
+       ld      r9,r4,20
+       st      r6,r2,16
+       ld      r6,r3,24                ; subtract 3 + 8r limbs
+       subu.cio r8,r8,r9
+       ld      r7,r4,24
+       st      r8,r2,20
+       ld      r8,r3,28                ; subtract 2 + 8r limbs
+       subu.cio r6,r6,r7
+       ld      r9,r4,28
+       st      r6,r2,24
+       bcnd.n  ne0,r10,Loop            ; subtract 1 + 8r limbs
+        subu.cio r8,r8,r9
+
+       st      r8,r2,28                ; store most significant limb
+
+       addu.ci r2,r0,r0                ; return carry-out from most sign. limb
+       jmp.n    r1
+        xor    r2,r2,1
index 34ad9e1..7090cf1 100644 (file)
@@ -45,7 +45,7 @@ __mpn_add_n:
        bdz     Lend            # If done, skip loop
 Loop:  lu      8,4(4)          # load s1 limb and update s1_ptr
        lu      0,4(5)          # load s2 limb and update s2_ptr
-       stu     7,4(3)          # store previous limb in load latecny slot
+       stu     7,4(3)          # store previous limb in load latency slot
        ae      7,0,8           # add new limbs with cy, set cy
        bdn     Loop            # decrement CTR and loop back
 Lend:  st      7,4(3)          # store ultimate result limb
index 402fdce..40fe7d6 100644 (file)
@@ -46,7 +46,7 @@ __mpn_sub_n:
        bdz     Lend            # If done, skip loop
 Loop:  lu      8,4(4)          # load s1 limb and update s1_ptr
        lu      0,4(5)          # load s2 limb and update s2_ptr
-       stu     7,4(3)          # store previous limb in load latecny slot
+       stu     7,4(3)          # store previous limb in load latency slot
        sfe     7,0,8           # add new limbs with cy, set cy
        bdn     Loop            # decrement CTR and loop back
 Lend:  st      7,4(3)          # store ultimate result limb