PowerPC LE memchr and memrchr
authorAlan Modra <amodra@gmail.com>
Sat, 17 Aug 2013 09:18:36 +0000 (18:48 +0930)
committerAlan Modra <amodra@gmail.com>
Fri, 4 Oct 2013 01:11:46 +0000 (10:41 +0930)
http://sourceware.org/ml/libc-alpha/2013-08/msg00105.html

Like strnlen, memchr and memrchr had a number of defects fixed by this
patch as well as adding little-endian support.  The first one I
noticed was that the entry to the main loop needlessly checked for
"are we done yet?" when we know the size is large enough that we can't
be done.  The second defect I noticed was that the main loop count was
wrong, which in turn meant that the small loop needed to handle an
extra word.  Thirdly, there is nothing to say that the string can't
wrap around zero, except of course that we'd normally hit a segfault
on trying to read from address zero.  Fixing that simplified a number
of places:

- /* Are we done already?  */
- addi    r9,r8,8
- cmpld r9,r7
- bge L(null)

becomes

+ cmpld r8,r7
+ beqlr

However, the exit gets an extra test because I test for being on the
last word then if so whether the byte offset is less than the end.
Overall, the change is a win.

Lastly, memrchr used the wrong cache hint.

* sysdeps/powerpc/powerpc64/power7/memchr.S: Replace rlwimi with
insrdi.  Make better use of reg selection to speed exit slightly.
Schedule entry path a little better.  Remove useless "are we done"
checks on entry to main loop.  Handle wrapping around zero address.
Correct main loop count.  Handle single left-over word from main
loop inline rather than by using loop_small.  Remove extra word
case in loop_small caused by wrong loop count.  Add little-endian
support.
* sysdeps/powerpc/powerpc32/power7/memchr.S: Likewise.
* sysdeps/powerpc/powerpc64/power7/memrchr.S: Likewise.  Use proper
cache hint.
* sysdeps/powerpc/powerpc32/power7/memrchr.S: Likewise.
* sysdeps/powerpc/powerpc64/power7/rawmemchr.S: Add little-endian
support.  Avoid rlwimi.
* sysdeps/powerpc/powerpc32/power7/rawmemchr.S: Likewise.

ChangeLog
sysdeps/powerpc/powerpc32/power7/memchr.S
sysdeps/powerpc/powerpc32/power7/memrchr.S
sysdeps/powerpc/powerpc32/power7/rawmemchr.S
sysdeps/powerpc/powerpc64/power7/memchr.S
sysdeps/powerpc/powerpc64/power7/memrchr.S
sysdeps/powerpc/powerpc64/power7/rawmemchr.S

index cd54976..42607ea 100644 (file)
--- a/ChangeLog
+++ b/ChangeLog
@@ -1,5 +1,23 @@
 2013-10-04  Alan Modra  <amodra@gmail.com>
 
+       * sysdeps/powerpc/powerpc64/power7/memchr.S: Replace rlwimi with
+       insrdi.  Make better use of reg selection to speed exit slightly.
+       Schedule entry path a little better.  Remove useless "are we done"
+       checks on entry to main loop.  Handle wrapping around zero address.
+       Correct main loop count.  Handle single left-over word from main
+       loop inline rather than by using loop_small.  Remove extra word
+       case in loop_small caused by wrong loop count.  Add little-endian
+       support.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc32/power7/memchr.S: Likewise.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc64/power7/memrchr.S: Likewise.  Use proper
+       cache hint.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc32/power7/memrchr.S: Likewise.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc64/power7/rawmemchr.S: Add little-endian
+       support.  Avoid rlwimi.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc32/power7/rawmemchr.S: Likewise.
+
+2013-10-04  Alan Modra  <amodra@gmail.com>
+
        * sysdeps/powerpc/powerpc64/memset.S: Replace rlwimi with
         insrdi.  Formatting.
        * sysdeps/powerpc/powerpc64/power4/memset.S: Likewise.
index 369e5e0..85754f3 100644 (file)
@@ -25,107 +25,111 @@ ENTRY (__memchr)
        CALL_MCOUNT
        dcbt    0,r3
        clrrwi  r8,r3,2
-       rlwimi  r4,r4,8,16,23
-       rlwimi  r4,r4,16,0,15
+       insrdi  r4,r4,8,48
        add     r7,r3,r5      /* Calculate the last acceptable address.  */
+       insrdi  r4,r4,16,32
        cmplwi  r5,16
+       li      r9, -1
+       rlwinm  r6,r3,3,27,28 /* Calculate padding.  */
+       addi    r7,r7,-1
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       slw     r9,r9,r6
+#else
+       srw     r9,r9,r6
+#endif
        ble     L(small_range)
 
-       cmplw   cr7,r3,r7     /* Compare the starting address (r3) with the
-                                ending address (r7).  If (r3 >= r7), the size
-                                passed in is zero or negative.  */
-       ble     cr7,L(proceed)
-
-       li      r7,-1         /* Artificially set our ending address (r7)
-                                such that we will exit early. */
-L(proceed):
-       rlwinm  r6,r3,3,27,28 /* Calculate padding.  */
-       cmpli   cr6,r6,0      /* cr6 == Do we have padding?  */
        lwz     r12,0(r8)     /* Load word from memory.  */
-       cmpb    r10,r12,r4    /* Check for BYTEs in WORD1.  */
-       beq     cr6,L(proceed_no_padding)
-       slw     r10,r10,r6
-       srw     r10,r10,r6
-L(proceed_no_padding):
-       cmplwi  cr7,r10,0     /* If r10 == 0, no BYTEs have been found.  */
+       cmpb    r3,r12,r4     /* Check for BYTEs in WORD1.  */
+       and     r3,r3,r9
+       clrlwi  r5,r7,30      /* Byte count - 1 in last word.  */
+       clrrwi  r7,r7,2       /* Address of last word.  */
+       cmplwi  cr7,r3,0      /* If r3 == 0, no BYTEs have been found.  */
        bne     cr7,L(done)
 
-       /* Are we done already?  */
-       addi    r9,r8,4
-       cmplw   cr6,r9,r7
-       bge     cr6,L(null)
-
        mtcrf   0x01,r8
        /* Are we now aligned to a doubleword boundary?  If so, skip to
           the main loop.  Otherwise, go through the alignment code.  */
-
        bt      29,L(loop_setup)
 
        /* Handle WORD2 of pair.  */
        lwzu    r12,4(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       cmplwi  cr7,r10,0
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmplwi  cr7,r3,0
        bne     cr7,L(done)
 
-       /* Are we done already?  */
-       addi    r9,r8,4
-       cmplw   cr6,r9,r7
-       bge     cr6,L(null)
-
 L(loop_setup):
-       sub     r5,r7,r9
-       srwi    r6,r5,3       /* Number of loop iterations.  */
+       /* The last word we want to read in the loop below is the one
+          containing the last byte of the string, ie. the word at
+          (s + size - 1) & ~3, or r7.  The first word read is at
+          r8 + 4, we read 2 * cnt words, so the last word read will
+          be at r8 + 4 + 8 * cnt - 4.  Solving for cnt gives
+          cnt = (r7 - r8) / 8  */
+       sub     r6,r7,r8
+       srwi    r6,r6,3       /* Number of loop iterations.  */
        mtctr   r6            /* Setup the counter.  */
-       b       L(loop)
-       /* Main loop to look for BYTE backwards in the string.  Since
-          it's a small loop (8 instructions), align it to 32-bytes.  */
-       .p2align  5
+
+       /* Main loop to look for BYTE in the string.  Since
+          it's a small loop (8 instructions), align it to 32-bytes.  */
+       .align  5
 L(loop):
        /* Load two words, compare and merge in a
           single register for speed.  This is an attempt
           to speed up the byte-checking process for bigger strings.  */
        lwz     r12,4(r8)
        lwzu    r11,8(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
+       cmpb    r3,r12,r4
        cmpb    r9,r11,r4
-       or      r5,r9,r10     /* Merge everything in one word.  */
-       cmplwi  cr7,r5,0
+       or      r6,r9,r3      /* Merge everything in one word.  */
+       cmplwi  cr7,r6,0
        bne     cr7,L(found)
        bdnz    L(loop)
 
-       /* We're here because the counter reached 0, and that means we
-          didn't have any matches for BYTE in the whole range.  */
-       subi    r11,r7,4
-       cmplw   cr6,r8,r11
-       blt     cr6,L(loop_small)
-       b       L(null)
+       /* We may have one more dword to read.  */
+       cmplw   r8,r7
+       beqlr
+
+       lwzu    r12,4(r8)
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmplwi  cr6,r3,0
+       bne     cr6,L(done)
+       blr
 
+       .align  4
+L(found):
        /* OK, one (or both) of the words contains BYTE.  Check
           the first word and decrement the address in case the first
           word really contains BYTE.  */
-       .align  4
-L(found):
-       cmplwi  cr6,r10,0
+       cmplwi  cr6,r3,0
        addi    r8,r8,-4
        bne     cr6,L(done)
 
        /* BYTE must be in the second word.  Adjust the address
-          again and move the result of cmpb to r10 so we can calculate the
+          again and move the result of cmpb to r3 so we can calculate the
           pointer.  */
 
-       mr      r10,r9
+       mr      r3,r9
        addi    r8,r8,4
 
-       /* r10 has the output of the cmpb instruction, that is, it contains
+       /* r3 has the output of the cmpb instruction, that is, it contains
           0xff in the same position as BYTE in the original
           word from the string.  Use that to calculate the pointer.
           We need to make sure BYTE is *before* the end of the range.  */
 L(done):
-       cntlzw  r0,r10        /* Count leading zeroes before the match.  */
-       srwi    r0,r0,3       /* Convert leading zeroes to bytes.  */
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       addi    r0,r3,-1
+       andc    r0,r0,r3
+       popcntw r0,r0         /* Count trailing zeros.  */
+#else
+       cntlzw  r0,r3         /* Count leading zeros before the match.  */
+#endif
+       cmplw   r8,r7         /* Are we on the last word?  */
+       srwi    r0,r0,3       /* Convert leading/trailing zeros to bytes.  */
        add     r3,r8,r0
-       cmplw   r3,r7
-       bge     L(null)
+       cmplw   cr7,r0,r5     /* If on the last dword, check byte offset.  */
+       bnelr
+       blelr   cr7
+       li      r3,0
        blr
 
        .align  4
@@ -137,67 +141,42 @@ L(null):
        .align  4
 L(small_range):
        cmplwi  r5,0
-       rlwinm  r6,r3,3,27,28 /* Calculate padding.  */
-       beq     L(null)       /* This branch is for the cmplwi r5,0 above */
+       beq     L(null)
        lwz     r12,0(r8)     /* Load word from memory.  */
-       cmplwi  cr6,r6,0      /* cr6 == Do we have padding?  */
-       cmpb    r10,r12,r4    /* Check for BYTE in DWORD1.  */
-       beq     cr6,L(small_no_padding)
-       slw     r10,r10,r6
-       srw     r10,r10,r6
-L(small_no_padding):
-       cmplwi  cr7,r10,0
+       cmpb    r3,r12,r4     /* Check for BYTE in DWORD1.  */
+       and     r3,r3,r9
+       cmplwi  cr7,r3,0
+       clrlwi  r5,r7,30      /* Byte count - 1 in last word.  */
+       clrrwi  r7,r7,2       /* Address of last word.  */
+       cmplw   r8,r7         /* Are we done already?  */
        bne     cr7,L(done)
+       beqlr
 
-       /* Are we done already?  */
-       addi    r9,r8,4
-       cmplw   r9,r7
-       bge     L(null)
-
-L(loop_small):                /* loop_small has been unrolled.  */
        lwzu    r12,4(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       addi    r9,r8,4
-       cmplwi  cr6,r10,0
-       cmplw   r9,r7
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmplwi  cr6,r3,0
+       cmplw   r8,r7
        bne     cr6,L(done)
-       bge     L(null)
+       beqlr
 
        lwzu    r12,4(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       addi    r9,r8,4
-       cmplwi  cr6,r10,0
-       cmplw   r9,r7
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmplwi  cr6,r3,0
+       cmplw   r8,r7
        bne     cr6,L(done)
-       bge     L(null)
+       beqlr
 
        lwzu    r12,4(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       addi    r9,r8,4
-       cmplwi  cr6,r10,0
-       cmplw   r9,r7
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmplwi  cr6,r3,0
+       cmplw   r8,r7
        bne     cr6,L(done)
-       bge     L(null)
+       beqlr
 
        lwzu    r12,4(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       addi    r9,r8,4
-       cmplwi  cr6,r10,0
-       cmplw   r9,r7
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmplwi  cr6,r3,0
        bne     cr6,L(done)
-       bge     L(null)
-
-       /* For most cases we will never get here.  Under some combinations of
-          padding + length there is a leftover word that still needs to be
-          checked.  */
-       lwzu    r12,4(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       addi    r9,r8,4
-       cmplwi  cr6,r10,0
-       bne     cr6,L(done)
-
-       /* save a branch and exit directly */
-       li      r3,0
        blr
 
 END (__memchr)
index defd832..9601aa7 100644 (file)
        .machine  power7
 ENTRY (__memrchr)
        CALL_MCOUNT
-       dcbt    0,r3
-       mr      r7,r3
-       add     r3,r7,r5      /* Calculate the last acceptable address.  */
-       cmplw   cr7,r3,r7     /* Is the address equal or less than r3?  */
+       add     r7,r3,r5      /* Calculate the last acceptable address.  */
+       neg     r0,r7
+       addi    r7,r7,-1
+       mr      r10,r3
+       clrrwi  r6,r7,7
+       li      r9,3<<5
+       dcbt    r9,r6,16      /* Stream hint, decreasing addresses.  */
 
        /* Replicate BYTE to word.  */
-       rlwimi  r4,r4,8,16,23
-       rlwimi  r4,r4,16,0,15
-       bge     cr7,L(proceed)
-
-       li      r3,-1         /* Make r11 the biggest if r4 <= 0.  */
-L(proceed):
+       rldimi  r4,r4,8,48
+       rldimi  r4,r4,16,32
        li      r6,-4
-       addi    r9,r3,-1
-       clrrwi  r8,r9,2
-       addi    r8,r8,4
-       neg     r0,r3
+       li      r9,-1
        rlwinm  r0,r0,3,27,28 /* Calculate padding.  */
-
+       clrrwi  r8,r7,2
+       srw     r9,r9,r0
        cmplwi  r5,16
+       clrrwi  r0,r10,2
        ble     L(small_range)
 
-       lwbrx   r12,r8,r6     /* Load reversed word from memory.  */
-       cmpb    r10,r12,r4    /* Check for BYTE in WORD1.  */
-       slw     r10,r10,r0
-       srw     r10,r10,r0
-       cmplwi  cr7,r10,0     /* If r10 == 0, no BYTEs have been found.  */
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       lwzx    r12,0,r8
+#else
+       lwbrx   r12,0,r8      /* Load reversed word from memory.  */
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4     /* Check for BYTE in WORD1.  */
+       and     r3,r3,r9
+       cmplwi  cr7,r3,0      /* If r3 == 0, no BYTEs have been found.  */
        bne     cr7,L(done)
 
-       /* Are we done already?  */
-       addi    r9,r8,-4
-       cmplw   cr6,r9,r7
-       ble     cr6,L(null)
-
        mtcrf   0x01,r8
        /* Are we now aligned to a doubleword boundary?  If so, skip to
           the main loop.  Otherwise, go through the alignment code.  */
-       mr      r8,r9
-       bt      29,L(loop_setup)
+       bf      29,L(loop_setup)
 
        /* Handle WORD2 of pair.  */
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       lwzx    r12,r8,r6
+#else
        lwbrx   r12,r8,r6
-       cmpb    r10,r12,r4
-       cmplwi  cr7,r10,0
-       bne     cr7,L(done)
-
-       /* Are we done already?  */
+#endif
        addi    r8,r8,-4
-       cmplw   cr6,r8,r7
-       ble     cr6,L(null)
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmplwi  cr7,r3,0
+       bne     cr7,L(done)
 
 L(loop_setup):
-       li      r0,-8
-       sub     r5,r8,r7
-       srwi    r9,r5,3       /* Number of loop iterations.  */
+       /* The last word we want to read in the loop below is the one
+          containing the first byte of the string, ie. the word at
+          s & ~3, or r0.  The first word read is at r8 - 4, we
+          read 2 * cnt words, so the last word read will be at
+          r8 - 4 - 8 * cnt + 4.  Solving for cnt gives
+          cnt = (r8 - r0) / 8  */
+       sub     r5,r8,r0
+       addi    r8,r8,-4
+       srwi    r9,r5,3       /* Number of loop iterations.  */
        mtctr   r9            /* Setup the counter.  */
-       b       L(loop)
-       /* Main loop to look for BYTE backwards in the string.  Since it's a
-          small loop (< 8 instructions), align it to 32-bytes.  */
-       .p2align  5
+
+       /* Main loop to look for BYTE backwards in the string.
+          FIXME: Investigate whether 32 byte align helps with this
+          9 instruction loop.  */
+       .align  5
 L(loop):
        /* Load two words, compare and merge in a
           single register for speed.  This is an attempt
           to speed up the byte-checking process for bigger strings.  */
 
-       lwbrx   r12,r8,r6
-       lwbrx   r11,r8,r0
-       addi    r8,r8,-4
-       cmpb    r10,r12,r4
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       lwzx    r12,0,r8
+       lwzx    r11,r8,r6
+#else
+       lwbrx   r12,0,r8
+       lwbrx   r11,r8,r6
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4
        cmpb    r9,r11,r4
-       or      r5,r9,r10     /* Merge everything in one word.  */
+       or      r5,r9,r     /* Merge everything in one word.  */
        cmplwi  cr7,r5,0
        bne     cr7,L(found)
-       addi    r8,r8,-4
+       addi    r8,r8,-8
        bdnz    L(loop)
-       /* We're here because the counter reached 0, and that means we
-          didn't have any matches for BYTE in the whole range.  Just return
-          the original range.  */
-       addi    r8,r8,4
-       cmplw   cr6,r8,r7
-       bgt     cr6,L(loop_small)
-       b       L(null)
 
-       /* OK, one (or both) of the words contains BYTE.  Check
-          the first word and decrement the address in case the first
-          word really contains BYTE.  */
+       /* We may have one more word to read.  */
+       cmplw   r8,r0
+       bnelr
+
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       lwzx    r12,0,r8
+#else
+       lwbrx   r12,0,r8
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmplwi  cr7,r3,0
+       bne     cr7,L(done)
+       blr
+
        .align  4
 L(found):
-       cmplwi  cr6,r10,0
-       addi    r8,r8,4
+       /* OK, one (or both) of the words contains BYTE.  Check
+          the first word.  */
+       cmplwi  cr6,r3,0
        bne     cr6,L(done)
 
        /* BYTE must be in the second word.  Adjust the address
-          again and move the result of cmpb to r10 so we can calculate the
+          again and move the result of cmpb to r3 so we can calculate the
           pointer.  */
 
-       mr      r10,r9
+       mr      r3,r9
        addi    r8,r8,-4
 
-       /* r10 has the output of the cmpb instruction, that is, it contains
+       /* r3 has the output of the cmpb instruction, that is, it contains
           0xff in the same position as BYTE in the original
           word from the string.  Use that to calculate the pointer.
           We need to make sure BYTE is *before* the end of the
           range.  */
 L(done):
-       cntlzw  r0,r10        /* Count leading zeroes before the match.  */
-       srwi    r6,r0,3       /* Convert leading zeroes to bytes.  */
-       addi    r0,r6,1
+       cntlzw  r9,r3         /* Count leading zeros before the match.  */
+       cmplw   r8,r0         /* Are we on the last word?  */
+       srwi    r6,r9,3       /* Convert leading zeros to bytes.  */
+       addi    r0,r6,-3
        sub     r3,r8,r0
-       cmplw   r3,r7
-       blt     L(null)
+       cmplw   cr7,r3,r10
+       bnelr
+       bgelr   cr7
+       li      r3,0
        blr
 
        .align  4
@@ -147,28 +161,35 @@ L(small_range):
        cmplwi  r5,0
        beq     L(null)
 
-       lwbrx   r12,r8,r6     /* Load reversed word from memory.  */
-       cmpb    r10,r12,r4    /* Check for null bytes in WORD1.  */
-       slw     r10,r10,r0
-       srw     r10,r10,r0
-       cmplwi  cr7,r10,0
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       lwzx    r12,0,r8
+#else
+       lwbrx   r12,0,r8      /* Load reversed word from memory.  */
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4     /* Check for BYTE in WORD1.  */
+       and     r3,r3,r9
+       cmplwi  cr7,r3,0
        bne     cr7,L(done)
 
+       /* Are we done already?  */
+       cmplw   r8,r0
        addi    r8,r8,-4
-       cmplw   r8,r7
-       ble     L(null)
-       b       L(loop_small)
+       beqlr
 
-       .p2align  5
+       .align  5
 L(loop_small):
-       lwbrx   r12,r8,r6
-       cmpb    r10,r12,r4
-       cmplwi  cr6,r10,0
-       bne     cr6,L(done)
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       lwzx    r12,0,r8
+#else
+       lwbrx   r12,0,r8
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmplw   r8,r0
+       cmplwi  cr7,r3,0
+       bne     cr7,L(done)
        addi    r8,r8,-4
-       cmplw   r8,r7
-       ble     L(null)
-       b       L(loop_small)
+       bne     L(loop_small)
+       blr
 
 END (__memrchr)
 weak_alias (__memrchr, memrchr)
index a80c74a..c2d8c4b 100644 (file)
@@ -27,16 +27,21 @@ ENTRY (__rawmemchr)
        clrrwi  r8,r3,2       /* Align the address to word boundary.  */
 
        /* Replicate byte to word.  */
-       rlwimi  r4,r4,8,16,23
-       rlwimi  r4,r4,16,0,15
+       rldimi  r4,r4,8,48
+       rldimi  r4,r4,16,32
 
        /* Now r4 has a word of c bytes.  */
 
        rlwinm  r6,r3,3,27,28 /* Calculate padding.  */
        lwz     r12,0(r8)     /* Load word from memory.  */
        cmpb    r5,r12,r4     /* Compare each byte against c byte.  */
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       srw     r5,r5,r6
+       slw     r5,r5,r6
+#else
        slw     r5,r5,r6      /* Move left to discard ignored bits.  */
        srw     r5,r5,r6      /* Bring the bits back as zeros.  */
+#endif
        cmpwi   cr7,r5,0      /* If r5 == 0, no c bytes have been found.  */
        bne     cr7,L(done)
 
@@ -90,8 +95,14 @@ L(loop):
           word from the string.  Use that fact to find out what is
           the position of the byte inside the string.  */
 L(done):
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       addi    r0,r5,-1
+       andc    r0,r0,r5
+       popcntw r0,r0
+#else
        cntlzw  r0,r5         /* Count leading zeros before the match.  */
-       srwi    r0,r0,3       /* Convert leading zeroes to bytes.  */
+#endif
+       srwi    r0,r0,3       /* Convert leading zeros to bytes.  */
        add     r3,r8,r0      /* Return address of the matching char.  */
        blr
 END (__rawmemchr)
index 3416897..5076dd0 100644 (file)
@@ -25,109 +25,112 @@ ENTRY (__memchr)
        CALL_MCOUNT 2
        dcbt    0,r3
        clrrdi  r8,r3,3
-       rlwimi  r4,r4,8,16,23
-       rlwimi  r4,r4,16,0,15
+       insrdi  r4,r4,8,48
        add     r7,r3,r5      /* Calculate the last acceptable address.  */
+       insrdi  r4,r4,16,32
        cmpldi  r5,32
+       li      r9, -1
+       rlwinm  r6,r3,3,26,28 /* Calculate padding.  */
        insrdi  r4,r4,32,0
+       addi    r7,r7,-1
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       sld     r9,r9,r6
+#else
+       srd     r9,r9,r6
+#endif
        ble     L(small_range)
 
-       cmpld   cr7,r3,r7     /* Compare the starting address (r3) with the
-                                ending address (r7).  If (r3 >= r7),
-                                the size passed in was zero or negative.  */
-       ble     cr7,L(proceed)
-
-       li      r7,-1         /* Artificially set our ending address (r7)
-                                such that we will exit early.  */
-
-L(proceed):
-       rlwinm  r6,r3,3,26,28 /* Calculate padding.  */
-       cmpldi  cr6,r6,0      /* cr6 == Do we have padding?  */
        ld      r12,0(r8)     /* Load doubleword from memory.  */
-       cmpb    r10,r12,r4    /* Check for BYTEs in DWORD1.  */
-       beq     cr6,L(proceed_no_padding)
-       sld     r10,r10,r6
-       srd     r10,r10,r6
-L(proceed_no_padding):
-       cmpldi  cr7,r10,0     /* Does r10 indicate we got a hit?  */
+       cmpb    r3,r12,r4     /* Check for BYTEs in DWORD1.  */
+       and     r3,r3,r9
+       clrldi  r5,r7,61      /* Byte count - 1 in last dword.  */
+       clrrdi  r7,r7,3       /* Address of last doubleword.  */
+       cmpldi  cr7,r3,0      /* Does r3 indicate we got a hit?  */
        bne     cr7,L(done)
 
-       /* See if we are at the last acceptable address yet.  */
-       addi    r9,r8,8
-       cmpld   cr6,r9,r7
-       bge     cr6,L(null)
-
        mtcrf   0x01,r8
        /* Are we now aligned to a quadword boundary?  If so, skip to
           the main loop.  Otherwise, go through the alignment code.  */
-
        bt      28,L(loop_setup)
 
        /* Handle DWORD2 of pair.  */
        ldu     r12,8(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       cmpldi  cr7,r10,0
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmpldi  cr7,r3,0
        bne     cr7,L(done)
 
-       /* Are we done already?  */
-       addi    r9,r8,8
-       cmpld   cr6,r9,r7
-       bge     cr6,L(null)
-
 L(loop_setup):
-       sub     r5,r7,r9
-       srdi    r6,r5,4       /* Number of loop iterations.  */
+       /* The last dword we want to read in the loop below is the one
+          containing the last byte of the string, ie. the dword at
+          (s + size - 1) & ~7, or r7.  The first dword read is at
+          r8 + 8, we read 2 * cnt dwords, so the last dword read will
+          be at r8 + 8 + 16 * cnt - 8.  Solving for cnt gives
+          cnt = (r7 - r8) / 16  */
+       sub     r6,r7,r8
+       srdi    r6,r6,4       /* Number of loop iterations.  */
        mtctr   r6            /* Setup the counter.  */
-       b       L(loop)
-       /* Main loop to look for BYTE backwards in the string.  Since
-          it's a small loop (8 instructions), align it to 32-bytes.  */
-       .p2align  5
+
+       /* Main loop to look for BYTE in the string.  Since
+          it's a small loop (8 instructions), align it to 32-bytes.  */
+       .align  5
 L(loop):
        /* Load two doublewords, compare and merge in a
           single register for speed.  This is an attempt
           to speed up the byte-checking process for bigger strings.  */
        ld      r12,8(r8)
        ldu     r11,16(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
+       cmpb    r3,r12,r4
        cmpb    r9,r11,r4
-       or      r5,r9,r10     /* Merge everything in one doubleword.  */
-       cmpldi  cr7,r5,0
+       or      r6,r9,r3      /* Merge everything in one doubleword.  */
+       cmpldi  cr7,r6,0
        bne     cr7,L(found)
        bdnz    L(loop)
 
-       /* We're here because the counter reached 0, and that means we
-          didn't have any matches for BYTE in the whole range.  */
-       subi    r11,r7,8
-       cmpld   cr6,r8,r11
-       blt     cr6,L(loop_small)
-       b       L(null)
+       /* We may have one more dword to read.  */
+       cmpld   r8,r7
+       beqlr
 
+       ldu     r12,8(r8)
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmpldi  cr6,r3,0
+       bne     cr6,L(done)
+       blr
+
+       .align  4
+L(found):
        /* OK, one (or both) of the doublewords contains BYTE.  Check
           the first doubleword and decrement the address in case the first
           doubleword really contains BYTE.  */
-       .align  4
-L(found):
-       cmpldi  cr6,r10,0
+       cmpldi  cr6,r3,0
        addi    r8,r8,-8
        bne     cr6,L(done)
 
        /* BYTE must be in the second doubleword.  Adjust the address
-          again and move the result of cmpb to r10 so we can calculate the
+          again and move the result of cmpb to r3 so we can calculate the
           pointer.  */
 
-       mr      r10,r9
+       mr      r3,r9
        addi    r8,r8,8
 
-       /* r10 has the output of the cmpb instruction, that is, it contains
+       /* r3 has the output of the cmpb instruction, that is, it contains
           0xff in the same position as BYTE in the original
           doubleword from the string.  Use that to calculate the pointer.
           We need to make sure BYTE is *before* the end of the range.  */
 L(done):
-       cntlzd  r0,r10        /* Count leading zeroes before the match.  */
-       srdi    r0,r0,3       /* Convert leading zeroes to bytes.  */
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       addi    r0,r3,-1
+       andc    r0,r0,r3
+       popcntd r0,r0         /* Count trailing zeros.  */
+#else
+       cntlzd  r0,r3         /* Count leading zeros before the match.  */
+#endif
+       cmpld   r8,r7         /* Are we on the last dword?  */
+       srdi    r0,r0,3       /* Convert leading/trailing zeros to bytes.  */
        add     r3,r8,r0
-       cmpld   r3,r7
-       bge     L(null)
+       cmpld   cr7,r0,r5     /* If on the last dword, check byte offset.  */
+       bnelr
+       blelr   cr7
+       li      r3,0
        blr
 
        .align  4
@@ -139,67 +142,44 @@ L(null):
        .align  4
 L(small_range):
        cmpldi  r5,0
-       rlwinm  r6,r3,3,26,28 /* Calculate padding.  */
-       beq     L(null)       /* This branch is for the cmpldi r5,0 above.  */
+       beq     L(null)
        ld      r12,0(r8)     /* Load word from memory.  */
-       cmpldi  cr6,r6,0      /* cr6 == Do we have padding?  */
-       cmpb    r10,r12,r4    /* Check for BYTE in DWORD1.  */
-                             /* If no padding, skip the shifts.  */
-       beq     cr6,L(small_no_padding)
-       sld     r10,r10,r6
-       srd     r10,r10,r6
-L(small_no_padding):
-       cmpldi  cr7,r10,0
+       cmpb    r3,r12,r4     /* Check for BYTE in DWORD1.  */
+       and     r3,r3,r9
+       cmpldi  cr7,r3,0
+       clrldi  r5,r7,61      /* Byte count - 1 in last dword.  */
+       clrrdi  r7,r7,3       /* Address of last doubleword.  */
+       cmpld   r8,r7         /* Are we done already?  */
        bne     cr7,L(done)
+       beqlr
 
-       /* Are we done already?  */
-       addi    r9,r8,8
-       cmpld   r9,r7
-       bge     L(null)
-       /* If we're not done, drop through into loop_small.  */
-
-L(loop_small):                /* loop_small has been unrolled.  */
        ldu     r12,8(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       addi    r9,r8,8
-       cmpldi  cr6,r10,0
-       cmpld   r9,r7
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmpldi  cr6,r3,0
+       cmpld   r8,r7
        bne     cr6,L(done)   /* Found something.  */
-       bge     L(null)       /* Hit end of string (length).  */
+       beqlr                 /* Hit end of string (length).  */
 
        ldu     r12,8(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       addi    r9,r8,8
-       cmpldi  cr6,r10,0
-       cmpld   r9,r7
-       bne     cr6,L(done)   /* Found something.  */
-       bge     L(null)
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmpldi  cr6,r3,0
+       cmpld   r8,r7
+       bne     cr6,L(done)
+       beqlr
 
        ldu     r12,8(r8)
-       subi    r11,r7,8
-       cmpb    r10,r12,r4
-       cmpldi  cr6,r10,0
-       ori     r2,r2,0       /* Force a dispatch group.  */
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmpldi  cr6,r3,0
+       cmpld   r8,r7
        bne     cr6,L(done)
+       beqlr
 
-       cmpld   r8,r11        /* At end of range?  */
-       bge     L(null)
-
-       /* For most cases we will never get here.  Under some combinations of
-          padding + length there is a leftover double that still needs to be
-          checked.  */
        ldu     r12,8(r8)
-       cmpb    r10,r12,r4
-       addi    r9,r8,8
-       cmpldi  cr6,r10,0
-       cmpld   r9,r7
-       bne     cr6,L(done)   /* Found something.  */
-
-       /* Save a branch and exit directly.  */
-       li      r3,0
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmpldi  cr6,r3,0
+       bne     cr6,L(done)
        blr
 
-
 END (__memchr)
 weak_alias (__memchr, memchr)
 libc_hidden_builtin_def (memchr)
index c499952..a9e86cb 100644 (file)
        .machine  power7
 ENTRY (__memrchr)
        CALL_MCOUNT
-       dcbt    0,r3
-       mr      r7,r3
-       add     r3,r7,r5      /* Calculate the last acceptable address.  */
-       cmpld   cr7,r3,r7     /* Is the address equal or less than r3?  */
+       add     r7,r3,r5      /* Calculate the last acceptable address.  */
+       neg     r0,r7
+       addi    r7,r7,-1
+       mr      r10,r3
+       clrrdi  r6,r7,7
+       li      r9,3<<5
+       dcbt    r9,r6,16      /* Stream hint, decreasing addresses.  */
 
        /* Replicate BYTE to doubleword.  */
-       rlwimi  r4,r4,8,16,23
-       rlwimi  r4,r4,16,0,15
+       insrdi  r4,r4,8,48
+       insrdi  r4,r4,16,32
        insrdi  r4,r4,32,0
-       bge     cr7,L(proceed)
-
-       li      r3,-1         /* Make r11 the biggest if r4 <= 0.  */
-L(proceed):
        li      r6,-8
-       addi    r9,r3,-1
-       clrrdi  r8,r9,3
-       addi    r8,r8,8
-       neg     r0,r3
+       li      r9,-1
        rlwinm  r0,r0,3,26,28 /* Calculate padding.  */
-
+       clrrdi  r8,r7,3
+       srd     r9,r9,r0
        cmpldi  r5,32
+       clrrdi  r0,r10,3
        ble     L(small_range)
 
-       ldbrx   r12,r8,r6     /* Load reversed doubleword from memory.  */
-       cmpb    r10,r12,r4    /* Check for BYTE in DWORD1.  */
-       sld     r10,r10,r0
-       srd     r10,r10,r0
-       cmpldi  cr7,r10,0     /* If r10 == 0, no BYTEs have been found.  */
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       ldx     r12,0,r8
+#else
+       ldbrx   r12,0,r8      /* Load reversed doubleword from memory.  */
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4     /* Check for BYTE in DWORD1.  */
+       and     r3,r3,r9
+       cmpldi  cr7,r3,0      /* If r3 == 0, no BYTEs have been found.  */
        bne     cr7,L(done)
 
-       /* Are we done already?  */
-       addi    r9,r8,-8
-       cmpld   cr6,r9,r7
-       ble     cr6,L(null)
-
        mtcrf   0x01,r8
-       /* Are we now aligned to a doubleword boundary?  If so, skip to
+       /* Are we now aligned to a quadword boundary?  If so, skip to
           the main loop.  Otherwise, go through the alignment code.  */
-       mr      r8,r9
-       bt      28,L(loop_setup)
+       bf      28,L(loop_setup)
 
        /* Handle DWORD2 of pair.  */
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       ldx     r12,r8,r6
+#else
        ldbrx   r12,r8,r6
-       cmpb    r10,r12,r4
-       cmpldi  cr7,r10,0
-       bne     cr7,L(done)
-
-       /* Are we done already.  */
+#endif
        addi    r8,r8,-8
-       cmpld   cr6,r8,r7
-       ble     cr6,L(null)
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmpldi  cr7,r3,0
+       bne     cr7,L(done)
 
 L(loop_setup):
-       li      r0,-16
-       sub     r5,r8,r7
-       srdi    r9,r5,4       /* Number of loop iterations.  */
+       /* The last dword we want to read in the loop below is the one
+          containing the first byte of the string, ie. the dword at
+          s & ~7, or r0.  The first dword read is at r8 - 8, we
+          read 2 * cnt dwords, so the last dword read will be at
+          r8 - 8 - 16 * cnt + 8.  Solving for cnt gives
+          cnt = (r8 - r0) / 16  */
+       sub     r5,r8,r0
+       addi    r8,r8,-8
+       srdi    r9,r5,4       /* Number of loop iterations.  */
        mtctr   r9            /* Setup the counter.  */
-       b       L(loop)
-       /* Main loop to look for BYTE backwards in the string.  Since it's a
-          small loop (< 8 instructions), align it to 32-bytes.  */
-       .p2align  5
+
+       /* Main loop to look for BYTE backwards in the string.
+          FIXME: Investigate whether 32 byte align helps with this
+          9 instruction loop.  */
+       .align  5
 L(loop):
        /* Load two doublewords, compare and merge in a
           single register for speed.  This is an attempt
           to speed up the byte-checking process for bigger strings.  */
 
-       ldbrx   r12,r8,r6
-       ldbrx   r11,r8,r0
-       addi    r8,r8,-8
-       cmpb    r10,r12,r4
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       ldx     r12,0,r8
+       ldx     r11,r8,r6
+#else
+       ldbrx   r12,0,r8
+       ldbrx   r11,r8,r6
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4
        cmpb    r9,r11,r4
-       or      r5,r9,r10     /* Merge everything in one doubleword.  */
+       or      r5,r9,r     /* Merge everything in one doubleword.  */
        cmpldi  cr7,r5,0
        bne     cr7,L(found)
-       addi    r8,r8,-8
+       addi    r8,r8,-16
        bdnz    L(loop)
-       /* We're here because the counter reached 0, and that means we
-          didn't have any matches for BYTE in the whole range.  Just return
-          the original range.  */
-       addi    r8,r8,8
-       cmpld   cr6,r8,r7
-       bgt     cr6,L(loop_small)
-       b       L(null)
-
-       /* OK, one (or both) of the words contains BYTE.  Check
-          the first word and decrement the address in case the first
-          word really contains BYTE.  */
+
+       /* We may have one more word to read.  */
+       cmpld   r8,r0
+       bnelr
+
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       ldx     r12,0,r8
+#else
+       ldbrx   r12,0,r8
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmpldi  cr7,r3,0
+       bne     cr7,L(done)
+       blr
+
        .align  4
 L(found):
-       cmpldi  cr6,r10,0
-       addi    r8,r8,8
+       /* OK, one (or both) of the dwords contains BYTE.  Check
+          the first dword.  */
+       cmpldi  cr6,r3,0
        bne     cr6,L(done)
 
        /* BYTE must be in the second word.  Adjust the address
-          again and move the result of cmpb to r10 so we can calculate the
+          again and move the result of cmpb to r3 so we can calculate the
           pointer.  */
 
-       mr      r10,r9
+       mr      r3,r9
        addi    r8,r8,-8
 
-       /* r10 has the output of the cmpb instruction, that is, it contains
-          0xff in the same position as the BYTE in the original
+       /* r3 has the output of the cmpb instruction, that is, it contains
+          0xff in the same position as BYTE in the original
           word from the string.  Use that to calculate the pointer.
           We need to make sure BYTE is *before* the end of the
           range.  */
 L(done):
-       cntlzd  r0,r10        /* Count leading zeroes before the match.  */
-       srdi    r6,r0,3       /* Convert leading zeroes to bytes.  */
-       addi    r0,r6,1
+       cntlzd  r9,r3         /* Count leading zeros before the match.  */
+       cmpld   r8,r0         /* Are we on the last word?  */
+       srdi    r6,r9,3       /* Convert leading zeros to bytes.  */
+       addi    r0,r6,-7
        sub     r3,r8,r0
-       cmpld   r3,r7
-       blt     L(null)
+       cmpld   cr7,r3,r10
+       bnelr
+       bgelr   cr7
+       li      r3,0
        blr
 
        .align  4
@@ -148,29 +162,35 @@ L(small_range):
        cmpldi  r5,0
        beq     L(null)
 
-       ldbrx   r12,r8,r6     /* Load reversed doubleword from memory.  */
-       cmpb    r10,r12,r4    /* Check for BYTE in DWORD1.  */
-       sld     r10,r10,r0
-       srd     r10,r10,r0
-       cmpldi  cr7,r10,0
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       ldx     r12,0,r8
+#else
+       ldbrx   r12,0,r8      /* Load reversed doubleword from memory.  */
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4     /* Check for BYTE in DWORD1.  */
+       and     r3,r3,r9
+       cmpldi  cr7,r3,0
        bne     cr7,L(done)
 
        /* Are we done already?  */
+       cmpld   r8,r0
        addi    r8,r8,-8
-       cmpld   r8,r7
-       ble     L(null)
-       b       L(loop_small)
+       beqlr
 
-       .p2align  5
+       .align  5
 L(loop_small):
-       ldbrx   r12,r8,r6
-       cmpb    r10,r12,r4
-       cmpldi  cr6,r10,0
-       bne     cr6,L(done)
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       ldx     r12,0,r8
+#else
+       ldbrx   r12,0,r8
+#endif
+       cmpb    r3,r12,r4
+       cmpld   r8,r0
+       cmpldi  cr7,r3,0
+       bne     cr7,L(done)
        addi    r8,r8,-8
-       cmpld   r8,r7
-       ble     L(null)
-       b       L(loop_small)
+       bne     L(loop_small)
+       blr
 
 END (__memrchr)
 weak_alias (__memrchr, memrchr)
index 50a33d8..547aed7 100644 (file)
@@ -27,8 +27,8 @@ ENTRY (__rawmemchr)
        clrrdi  r8,r3,3       /* Align the address to doubleword boundary.  */
 
        /* Replicate byte to doubleword.  */
-       rlwimi  r4,r4,8,16,23
-       rlwimi  r4,r4,16,0,15
+       insrdi  r4,r4,8,48
+       insrdi  r4,r4,16,32
        insrdi  r4,r4,32,0
 
        /* Now r4 has a doubleword of c bytes.  */
@@ -36,8 +36,13 @@ ENTRY (__rawmemchr)
        rlwinm  r6,r3,3,26,28 /* Calculate padding.  */
        ld      r12,0(r8)     /* Load doubleword from memory.  */
        cmpb    r5,r12,r4     /* Compare each byte against c byte.  */
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       srd     r5,r5,r6
+       sld     r5,r5,r6
+#else
        sld     r5,r5,r6      /* Move left to discard ignored bits.  */
        srd     r5,r5,r6      /* Bring the bits back as zeros.  */
+#endif
        cmpdi   cr7,r5,0      /* If r5 == 0, no c bytes have been found.  */
        bne     cr7,L(done)
 
@@ -91,8 +96,14 @@ L(loop):
           doubleword from the string.  Use that fact to find out what is
           the position of the byte inside the string.  */
 L(done):
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       addi    r0,r5,-1
+       andc    r0,r0,r5
+       popcntd r0,r0         /* Count trailing zeros.  */
+#else
        cntlzd  r0,r5         /* Count leading zeros before the match.  */
-       srdi    r0,r0,3       /* Convert leading zeroes to bytes.  */
+#endif
+       srdi    r0,r0,3       /* Convert leading zeros to bytes.  */
        add     r3,r8,r0      /* Return address of the matching char.  */
        blr
 END (__rawmemchr)