AArch64: Implement optimized strcmp
authorMarcus Shawcroft <marcus.shawcroft@linaro.org>
Wed, 16 Jan 2013 13:29:29 +0000 (13:29 +0000)
committerMarcus Shawcroft <marcus.shawcroft@linaro.org>
Thu, 17 Jan 2013 10:56:49 +0000 (10:56 +0000)
ports/ChangeLog.aarch64
ports/sysdeps/aarch64/strcmp.S [new file with mode: 0644]

index 3f8821c..965e4a1 100644 (file)
@@ -1,5 +1,9 @@
 2013-01-17  Marcus Shawcroft  <marcus.shawcroft@linaro.org>
 
+        * sysdeps/aarch64/strcmp.S: New file.
+
+2013-01-17  Marcus Shawcroft  <marcus.shawcroft@linaro.org>
+
         * sysdeps/aarch64/bzero.S: New file.
 
 2013-01-17  Marcus Shawcroft  <marcus.shawcroft@linaro.org>
diff --git a/ports/sysdeps/aarch64/strcmp.S b/ports/sysdeps/aarch64/strcmp.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fa4705c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,155 @@
+/* Copyright (C) 2012-2013 Free Software Foundation, Inc.
+
+   This file is part of the GNU C Library.
+
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+   License as published by the Free Software Foundation; either
+   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+
+   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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+   Lesser General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library.  If not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+/* Assumptions:
+ *
+ * ARMv8-a, AArch64
+ */
+
+#include <sysdep.h>
+
+#define REP8_01 0x0101010101010101
+#define REP8_7f 0x7f7f7f7f7f7f7f7f
+#define REP8_80 0x8080808080808080
+
+/* Parameters and result.  */
+#define src1           x0
+#define src2           x1
+#define result         x0
+
+/* Internal variables.  */
+#define data1          x2
+#define data1w         w2
+#define data2          x3
+#define data2w         w3
+#define has_nul                x4
+#define diff           x5
+#define syndrome       x6
+#define tmp1           x7
+#define tmp2           x8
+#define tmp3           x9
+#define zeroones       x10
+#define pos            x11
+
+       /* Start of performance-critical section  -- one 64B cache line.  */
+ENTRY_ALIGN(strcmp, 6)
+
+       eor     tmp1, src1, src2
+       mov     zeroones, #REP8_01
+       tst     tmp1, #7
+       b.ne    L(misaligned8)
+       ands    tmp1, src1, #7
+       b.ne    L(mutual_align)
+       /* NUL detection works on the principle that (X - 1) & (~X) & 0x80
+          (=> (X - 1) & ~(X | 0x7f)) is non-zero iff a byte is zero, and
+          can be done in parallel across the entire word.  */
+L(loop_aligned):
+       ldr     data1, [src1], #8
+       ldr     data2, [src2], #8
+L(start_realigned):
+       sub     tmp1, data1, zeroones
+       orr     tmp2, data1, #REP8_7f
+       eor     diff, data1, data2      /* Non-zero if differences found.  */
+       bic     has_nul, tmp1, tmp2     /* Non-zero if NUL terminator.  */
+       orr     syndrome, diff, has_nul
+       cbz     syndrome, L(loop_aligned)
+       /* End of performance-critical section  -- one 64B cache line.  */
+
+#ifndef        __AARCH64EB__
+       rev     syndrome, syndrome
+       rev     data1, data1
+       /* The MS-non-zero bit of the syndrome marks either the first bit
+          that is different, or the top bit of the first zero byte.
+          Shifting left now will bring the critical information into the
+          top bits.  */
+       clz     pos, syndrome
+       rev     data2, data2
+       lsl     data1, data1, pos
+       lsl     data2, data2, pos
+       /* But we need to zero-extend (char is unsigned) the value and then
+          perform a signed 32-bit subtraction.  */
+       lsr     data1, data1, #56
+       sub     result, data1, data2, lsr #56
+       RET
+#else
+       /* For big-endian we cannot use the trick with the syndrome value
+          as carry-propagation can corrupt the upper bits if the trailing
+          bytes in the string contain 0x01.  */
+       /* However, if there is no NUL byte in the dword, we can generate
+          the result directly.  We can't just subtract the bytes as the
+          MSB might be significant.  */
+       cbnz    has_nul, 1f
+       cmp     data1, data2
+       cset    result, ne
+       cneg    result, result, lo
+       RET
+1:
+       /* Re-compute the NUL-byte detection, using a byte-reversed value.  */
+       rev     tmp3, data1
+       sub     tmp1, tmp3, zeroones
+       orr     tmp2, tmp3, #REP8_7f
+       bic     has_nul, tmp1, tmp2
+       rev     has_nul, has_nul
+       orr     syndrome, diff, has_nul
+       clz     pos, syndrome
+       /* The MS-non-zero bit of the syndrome marks either the first bit
+          that is different, or the top bit of the first zero byte.
+          Shifting left now will bring the critical information into the
+          top bits.  */
+       lsl     data1, data1, pos
+       lsl     data2, data2, pos
+       /* But we need to zero-extend (char is unsigned) the value and then
+          perform a signed 32-bit subtraction.  */
+       lsr     data1, data1, #56
+       sub     result, data1, data2, lsr #56
+       RET
+#endif
+
+L(mutual_align):
+       /* Sources are mutually aligned, but are not currently at an
+          alignment boundary.  Round down the addresses and then mask off
+          the bytes that preceed the start point.  */
+       bic     src1, src1, #7
+       bic     src2, src2, #7
+       lsl     tmp1, tmp1, #3          /* Bytes beyond alignment -> bits.  */
+       ldr     data1, [src1], #8
+       neg     tmp1, tmp1              /* Bits to alignment -64.  */
+       ldr     data2, [src2], #8
+       mov     tmp2, #~0
+#ifdef __AARCH64EB__
+       /* Big-endian.  Early bytes are at MSB.  */
+       lsl     tmp2, tmp2, tmp1        /* Shift (tmp1 & 63).  */
+#else
+       /* Little-endian.  Early bytes are at LSB.  */
+       lsr     tmp2, tmp2, tmp1        /* Shift (tmp1 & 63).  */
+#endif
+       orr     data1, data1, tmp2
+       orr     data2, data2, tmp2
+       b       L(start_realigned)
+
+L(misaligned8):
+       /* We can do better than this.  */
+       ldrb    data1w, [src1], #1
+       ldrb    data2w, [src2], #1
+       cmp     data1w, #1
+       ccmp    data1w, data2w, #0, cs  /* NZCV = 0b0000.  */
+       b.eq    L(misaligned8)
+       sub     result, data1, data2
+       RET
+END(strcmp)
+libc_hidden_builtin_def (strcmp)