x86-64: Improve EVEX strcmp with masked load
authorH.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
Fri, 29 Oct 2021 19:40:20 +0000 (12:40 -0700)
committerH.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
Mon, 1 Nov 2021 14:52:56 +0000 (07:52 -0700)
In strcmp-evex.S, to compare 2 32-byte strings, replace

        VMOVU   (%rdi, %rdx), %YMM0
        VMOVU   (%rsi, %rdx), %YMM1
        /* Each bit in K0 represents a mismatch in YMM0 and YMM1.  */
        VPCMP   $4, %YMM0, %YMM1, %k0
        VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM0, %k1
        VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM1, %k2
        /* Each bit in K1 represents a NULL in YMM0 or YMM1.  */
        kord    %k1, %k2, %k1
        /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
        kord    %k0, %k1, %k1
        kmovd   %k1, %ecx
        testl   %ecx, %ecx
        jne     L(last_vector)

with

        VMOVU   (%rdi, %rdx), %YMM0
        VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
        /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
           in YMM0 and 32 bytes at (%rsi, %rdx).  */
        VPCMP   $0, (%rsi, %rdx), %YMM0, %k1{%k2}
        kmovd   %k1, %ecx
        incl    %ecx
        jne     L(last_vector)

It makes EVEX strcmp faster than AVX2 strcmp by up to 40% on Tiger Lake
and Ice Lake.

Co-Authored-By: Noah Goldstein <goldstein.w.n@gmail.com>
sysdeps/x86_64/multiarch/strcmp-evex.S

index 459eeed09f5e276e6e28694d5b2af85188da473d..0bea318abd8629b0e05be76cb896c280bcb5f0a1 100644 (file)
@@ -41,6 +41,8 @@
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
 /* Compare packed dwords.  */
 #  define VPCMP                vpcmpd
+#  define VPMINU       vpminud
+#  define VPTESTM      vptestmd
 #  define SHIFT_REG32  r8d
 #  define SHIFT_REG64  r8
 /* 1 dword char == 4 bytes.  */
@@ -48,6 +50,8 @@
 # else
 /* Compare packed bytes.  */
 #  define VPCMP                vpcmpb
+#  define VPMINU       vpminub
+#  define VPTESTM      vptestmb
 #  define SHIFT_REG32  ecx
 #  define SHIFT_REG64  rcx
 /* 1 byte char == 1 byte.  */
@@ -67,6 +71,9 @@
 # define YMM5          ymm22
 # define YMM6          ymm23
 # define YMM7          ymm24
+# define YMM8          ymm25
+# define YMM9          ymm26
+# define YMM10         ymm27
 
 /* Warning!
            wcscmp/wcsncmp have to use SIGNED comparison for elements.
@@ -76,7 +83,7 @@
 /* The main idea of the string comparison (byte or dword) using 256-bit
    EVEX instructions consists of comparing (VPCMP) two ymm vectors. The
    latter can be on either packed bytes or dwords depending on
-   USE_AS_WCSCMP. In order to check the null char, algorithm keeps the
+   USE_AS_WCSCMP. In order to check the null CHAR, algorithm keeps the
    matched bytes/dwords, requiring 5 EVEX instructions (3 VPCMP and 2
    KORD). In general, the costs of comparing VEC_SIZE bytes (32-bytes)
    are 3 VPCMP and 2 KORD instructions, together with VMOVU and ktestd
@@ -113,27 +120,21 @@ ENTRY (STRCMP)
        jg      L(cross_page)
        /* Start comparing 4 vectors.  */
        VMOVU   (%rdi), %YMM0
-       VMOVU   (%rsi), %YMM1
 
-       /* Each bit in K0 represents a mismatch in YMM0 and YMM1.  */
-       VPCMP   $4, %YMM0, %YMM1, %k0
+       /* Each bit set in K2 represents a non-null CHAR in YMM0.  */
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
 
-       /* Check for NULL in YMM0.  */
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM0, %k1
-       /* Check for NULL in YMM1.  */
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM1, %k2
-       /* Each bit in K1 represents a NULL in YMM0 or YMM1.  */
-       kord    %k1, %k2, %k1
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM0 and 32 bytes at (%rsi).  */
+       VPCMP   $0, (%rsi), %YMM0, %k1{%k2}
 
-       /* Each bit in K1 represents:
-          1. A mismatch in YMM0 and YMM1.  Or
-          2. A NULL in YMM0 or YMM1.
-        */
-       kord    %k0, %k1, %k1
-
-       ktestd  %k1, %k1
-       je      L(next_3_vectors)
        kmovd   %k1, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
+       je      L(next_3_vectors)
        tzcntl  %ecx, %edx
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
        /* NB: Multiply wchar_t count by 4 to get the number of bytes.  */
@@ -162,9 +163,7 @@ L(return):
 # endif
        ret
 
-       .p2align 4
 L(return_vec_size):
-       kmovd   %k1, %ecx
        tzcntl  %ecx, %edx
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
        /* NB: Multiply wchar_t count by 4 to get the number of bytes.  */
@@ -200,9 +199,7 @@ L(return_vec_size):
 # endif
        ret
 
-       .p2align 4
 L(return_2_vec_size):
-       kmovd   %k1, %ecx
        tzcntl  %ecx, %edx
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
        /* NB: Multiply wchar_t count by 4 to get the number of bytes.  */
@@ -238,9 +235,7 @@ L(return_2_vec_size):
 # endif
        ret
 
-       .p2align 4
 L(return_3_vec_size):
-       kmovd   %k1, %ecx
        tzcntl  %ecx, %edx
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
        /* NB: Multiply wchar_t count by 4 to get the number of bytes.  */
@@ -279,43 +274,45 @@ L(return_3_vec_size):
        .p2align 4
 L(next_3_vectors):
        VMOVU   VEC_SIZE(%rdi), %YMM0
-       VMOVU   VEC_SIZE(%rsi), %YMM1
-       /* Each bit in K0 represents a mismatch in YMM0 and YMM1.  */
-       VPCMP   $4, %YMM0, %YMM1, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM0, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM1, %k2
-       /* Each bit in K1 represents a NULL in YMM0 or YMM1.  */
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
-       kord    %k0, %k1, %k1
-       ktestd  %k1, %k1
+       /* Each bit set in K2 represents a non-null CHAR in YMM0.  */
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM0 and 32 bytes at VEC_SIZE(%rsi).  */
+       VPCMP   $0, VEC_SIZE(%rsi), %YMM0, %k1{%k2}
+       kmovd   %k1, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
        jne     L(return_vec_size)
 
-       VMOVU   (VEC_SIZE * 2)(%rdi), %YMM2
-       VMOVU   (VEC_SIZE * 3)(%rdi), %YMM3
-       VMOVU   (VEC_SIZE * 2)(%rsi), %YMM4
-       VMOVU   (VEC_SIZE * 3)(%rsi), %YMM5
-
-       /* Each bit in K0 represents a mismatch in YMM2 and YMM4.  */
-       VPCMP   $4, %YMM2, %YMM4, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM2, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM4, %k2
-       /* Each bit in K1 represents a NULL in YMM2 or YMM4.  */
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
-       kord    %k0, %k1, %k1
-       ktestd  %k1, %k1
+       VMOVU   (VEC_SIZE * 2)(%rdi), %YMM0
+       /* Each bit set in K2 represents a non-null CHAR in YMM0.  */
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM0 and 32 bytes at (VEC_SIZE * 2)(%rsi).  */
+       VPCMP   $0, (VEC_SIZE * 2)(%rsi), %YMM0, %k1{%k2}
+       kmovd   %k1, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
        jne     L(return_2_vec_size)
 
-       /* Each bit in K0 represents a mismatch in YMM3 and YMM5.  */
-       VPCMP   $4, %YMM3, %YMM5, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM3, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM5, %k2
-       /* Each bit in K1 represents a NULL in YMM3 or YMM5.  */
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
-       kord    %k0, %k1, %k1
-       ktestd  %k1, %k1
+       VMOVU   (VEC_SIZE * 3)(%rdi), %YMM0
+       /* Each bit set in K2 represents a non-null CHAR in YMM0.  */
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM0 and 32 bytes at (VEC_SIZE * 2)(%rsi).  */
+       VPCMP   $0, (VEC_SIZE * 3)(%rsi), %YMM0, %k1{%k2}
+       kmovd   %k1, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
        jne     L(return_3_vec_size)
 L(main_loop_header):
        leaq    (VEC_SIZE * 4)(%rdi), %rdx
@@ -365,56 +362,51 @@ L(back_to_loop):
        VMOVA   VEC_SIZE(%rax), %YMM2
        VMOVA   (VEC_SIZE * 2)(%rax), %YMM4
        VMOVA   (VEC_SIZE * 3)(%rax), %YMM6
-       VMOVU   (%rdx), %YMM1
-       VMOVU   VEC_SIZE(%rdx), %YMM3
-       VMOVU   (VEC_SIZE * 2)(%rdx), %YMM5
-       VMOVU   (VEC_SIZE * 3)(%rdx), %YMM7
-
-       VPCMP   $4, %YMM0, %YMM1, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM0, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM1, %k2
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K4 represents a NULL or a mismatch in YMM0 and
-          YMM1.  */
-       kord    %k0, %k1, %k4
-
-       VPCMP   $4, %YMM2, %YMM3, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM2, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM3, %k2
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K5 represents a NULL or a mismatch in YMM2 and
-          YMM3.  */
-       kord    %k0, %k1, %k5
-
-       VPCMP   $4, %YMM4, %YMM5, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM4, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM5, %k2
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K6 represents a NULL or a mismatch in YMM4 and
-          YMM5.  */
-       kord    %k0, %k1, %k6
-
-       VPCMP   $4, %YMM6, %YMM7, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM6, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM7, %k2
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K7 represents a NULL or a mismatch in YMM6 and
-          YMM7.  */
-       kord    %k0, %k1, %k7
-
-       kord    %k4, %k5, %k0
-       kord    %k6, %k7, %k1
-
-       /* Test each mask (32 bits) individually because for VEC_SIZE
-          == 32 is not possible to OR the four masks and keep all bits
-          in a 64-bit integer register, differing from SSE2 strcmp
-          where ORing is possible.  */
-       kortestd %k0, %k1
-       je      L(loop)
-       ktestd  %k4, %k4
+
+       VPMINU  %YMM0, %YMM2, %YMM8
+       VPMINU  %YMM4, %YMM6, %YMM9
+
+       /* A zero CHAR in YMM8 means that there is a null CHAR.  */
+       VPMINU  %YMM8, %YMM9, %YMM8
+
+       /* Each bit set in K1 represents a non-null CHAR in YMM8.  */
+       VPTESTM %YMM8, %YMM8, %k1
+
+       /* (YMM ^ YMM): A non-zero CHAR represents a mismatch.  */
+       vpxorq  (%rdx), %YMM0, %YMM1
+       vpxorq  VEC_SIZE(%rdx), %YMM2, %YMM3
+       vpxorq  (VEC_SIZE * 2)(%rdx), %YMM4, %YMM5
+       vpxorq  (VEC_SIZE * 3)(%rdx), %YMM6, %YMM7
+
+       vporq   %YMM1, %YMM3, %YMM9
+       vporq   %YMM5, %YMM7, %YMM10
+
+       /* A non-zero CHAR in YMM9 represents a mismatch.  */
+       vporq   %YMM9, %YMM10, %YMM9
+
+       /* Each bit cleared in K0 represents a mismatch or a null CHAR.  */
+       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM9, %k0{%k1}
+       kmovd   %k0, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
+       je       L(loop)
+
+       /* Each bit set in K1 represents a non-null CHAR in YMM0.  */
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k1
+       /* Each bit cleared in K0 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM0 and (%rdx).  */
+       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM1, %k0{%k1}
+       kmovd   %k0, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
        je      L(test_vec)
-       kmovd   %k4, %edi
-       tzcntl  %edi, %ecx
+       tzcntl  %ecx, %ecx
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
        /* NB: Multiply wchar_t count by 4 to get the number of bytes.  */
        sall    $2, %ecx
@@ -456,9 +448,18 @@ L(test_vec):
        cmpq    $VEC_SIZE, %r11
        jbe     L(zero)
 # endif
-       ktestd  %k5, %k5
+       /* Each bit set in K1 represents a non-null CHAR in YMM2.  */
+       VPTESTM %YMM2, %YMM2, %k1
+       /* Each bit cleared in K0 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM2 and VEC_SIZE(%rdx).  */
+       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM3, %k0{%k1}
+       kmovd   %k0, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
        je      L(test_2_vec)
-       kmovd   %k5, %ecx
        tzcntl  %ecx, %edi
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
        /* NB: Multiply wchar_t count by 4 to get the number of bytes.  */
@@ -502,9 +503,18 @@ L(test_2_vec):
        cmpq    $(VEC_SIZE * 2), %r11
        jbe     L(zero)
 # endif
-       ktestd  %k6, %k6
+       /* Each bit set in K1 represents a non-null CHAR in YMM4.  */
+       VPTESTM %YMM4, %YMM4, %k1
+       /* Each bit cleared in K0 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM4 and (VEC_SIZE * 2)(%rdx).  */
+       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM5, %k0{%k1}
+       kmovd   %k0, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
        je      L(test_3_vec)
-       kmovd   %k6, %ecx
        tzcntl  %ecx, %edi
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
        /* NB: Multiply wchar_t count by 4 to get the number of bytes.  */
@@ -548,8 +558,18 @@ L(test_3_vec):
        cmpq    $(VEC_SIZE * 3), %r11
        jbe     L(zero)
 # endif
-       kmovd   %k7, %esi
-       tzcntl  %esi, %ecx
+       /* Each bit set in K1 represents a non-null CHAR in YMM6.  */
+       VPTESTM %YMM6, %YMM6, %k1
+       /* Each bit cleared in K0 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM6 and (VEC_SIZE * 3)(%rdx).  */
+       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM7, %k0{%k1}
+       kmovd   %k0, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
+       tzcntl  %ecx, %ecx
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
        /* NB: Multiply wchar_t count by 4 to get the number of bytes.  */
        sall    $2, %ecx
@@ -605,39 +625,51 @@ L(loop_cross_page):
 
        VMOVU   (%rax, %r10), %YMM2
        VMOVU   VEC_SIZE(%rax, %r10), %YMM3
-       VMOVU   (%rdx, %r10), %YMM4
-       VMOVU   VEC_SIZE(%rdx, %r10), %YMM5
-
-       VPCMP   $4, %YMM4, %YMM2, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM2, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM4, %k2
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch in YMM2 and
-          YMM4.  */
-       kord    %k0, %k1, %k1
-
-       VPCMP   $4, %YMM5, %YMM3, %k3
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM3, %k4
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM5, %k5
-       kord    %k4, %k5, %k4
-       /* Each bit in K3 represents a NULL or a mismatch in YMM3 and
-          YMM5.  */
-       kord    %k3, %k4, %k3
+
+       /* Each bit set in K2 represents a non-null CHAR in YMM2.  */
+       VPTESTM %YMM2, %YMM2, %k2
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM2 and 32 bytes at (%rdx, %r10).  */
+       VPCMP   $0, (%rdx, %r10), %YMM2, %k1{%k2}
+       kmovd   %k1, %r9d
+       /* Don't use subl since it is the lower 16/32 bits of RDI
+          below.  */
+       notl    %r9d
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       /* Only last 8 bits are valid.  */
+       andl    $0xff, %r9d
+# endif
+
+       /* Each bit set in K4 represents a non-null CHAR in YMM3.  */
+       VPTESTM %YMM3, %YMM3, %k4
+       /* Each bit cleared in K3 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM3 and 32 bytes at VEC_SIZE(%rdx, %r10).  */
+       VPCMP   $0, VEC_SIZE(%rdx, %r10), %YMM3, %k3{%k4}
+       kmovd   %k3, %edi
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       /* Don't use subl since it is the upper 8 bits of EDI below.  */
+       notl    %edi
+       andl    $0xff, %edi
+# else
+       incl    %edi
+# endif
 
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
-       /* NB: Each bit in K1/K3 represents 4-byte element.  */
-       kshiftlw $8, %k3, %k2
+       /* NB: Each bit in EDI/R9D represents 4-byte element.  */
+       sall    $8, %edi
        /* NB: Divide shift count by 4 since each bit in K1 represent 4
           bytes.  */
        movl    %ecx, %SHIFT_REG32
        sarl    $2, %SHIFT_REG32
+
+       /* Each bit in EDI represents a null CHAR or a mismatch.  */
+       orl     %r9d, %edi
 # else
-       kshiftlq $32, %k3, %k2
-# endif
+       salq    $32, %rdi
 
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
-       korq    %k1, %k2, %k1
-       kmovq   %k1, %rdi
+       /* Each bit in RDI represents a null CHAR or a mismatch.  */
+       orq     %r9, %rdi
+# endif
 
        /* Since ECX < VEC_SIZE * 2, simply skip the first ECX bytes.  */
        shrxq   %SHIFT_REG64, %rdi, %rdi
@@ -682,35 +714,45 @@ L(loop_cross_page_2_vec):
        /* The first VEC_SIZE * 2 bytes match or are ignored.  */
        VMOVU   (VEC_SIZE * 2)(%rax, %r10), %YMM0
        VMOVU   (VEC_SIZE * 3)(%rax, %r10), %YMM1
-       VMOVU   (VEC_SIZE * 2)(%rdx, %r10), %YMM2
-       VMOVU   (VEC_SIZE * 3)(%rdx, %r10), %YMM3
-
-       VPCMP   $4, %YMM0, %YMM2, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM0, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM2, %k2
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch in YMM0 and
-          YMM2.  */
-       kord    %k0, %k1, %k1
-
-       VPCMP   $4, %YMM1, %YMM3, %k3
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM1, %k4
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM3, %k5
-       kord    %k4, %k5, %k4
-       /* Each bit in K3 represents a NULL or a mismatch in YMM1 and
-          YMM3.  */
-       kord    %k3, %k4, %k3
 
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM0 and 32 bytes at (VEC_SIZE * 2)(%rdx, %r10).  */
+       VPCMP   $0, (VEC_SIZE * 2)(%rdx, %r10), %YMM0, %k1{%k2}
+       kmovd   %k1, %r9d
+       /* Don't use subl since it is the lower 16/32 bits of RDI
+          below.  */
+       notl    %r9d
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
-       /* NB: Each bit in K1/K3 represents 4-byte element.  */
-       kshiftlw $8, %k3, %k2
+       /* Only last 8 bits are valid.  */
+       andl    $0xff, %r9d
+# endif
+
+       VPTESTM %YMM1, %YMM1, %k4
+       /* Each bit cleared in K3 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM1 and 32 bytes at (VEC_SIZE * 3)(%rdx, %r10).  */
+       VPCMP   $0, (VEC_SIZE * 3)(%rdx, %r10), %YMM1, %k3{%k4}
+       kmovd   %k3, %edi
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       /* Don't use subl since it is the upper 8 bits of EDI below.  */
+       notl    %edi
+       andl    $0xff, %edi
 # else
-       kshiftlq $32, %k3, %k2
+       incl    %edi
 # endif
 
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
-       korq    %k1, %k2, %k1
-       kmovq   %k1, %rdi
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       /* NB: Each bit in EDI/R9D represents 4-byte element.  */
+       sall    $8, %edi
+
+       /* Each bit in EDI represents a null CHAR or a mismatch.  */
+       orl     %r9d, %edi
+# else
+       salq    $32, %rdi
+
+       /* Each bit in RDI represents a null CHAR or a mismatch.  */
+       orq     %r9, %rdi
+# endif
 
        xorl    %r8d, %r8d
        /* If ECX > VEC_SIZE * 2, skip ECX - (VEC_SIZE * 2) bytes.  */
@@ -719,12 +761,15 @@ L(loop_cross_page_2_vec):
        /* R8 has number of bytes skipped.  */
        movl    %ecx, %r8d
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
-       /* NB: Divide shift count by 4 since each bit in K1 represent 4
+       /* NB: Divide shift count by 4 since each bit in RDI represent 4
           bytes.  */
        sarl    $2, %ecx
-# endif
+       /* Skip ECX bytes.  */
+       shrl    %cl, %edi
+# else
        /* Skip ECX bytes.  */
        shrq    %cl, %rdi
+# endif
 1:
        /* Before jumping back to the loop, set ESI to the number of
           VEC_SIZE * 4 blocks before page crossing.  */
@@ -808,7 +853,7 @@ L(cross_page_loop):
        movzbl  (%rdi, %rdx), %eax
        movzbl  (%rsi, %rdx), %ecx
 # endif
-       /* Check null char.  */
+       /* Check null CHAR.  */
        testl   %eax, %eax
        jne     L(cross_page_loop)
        /* Since %eax == 0, subtract is OK for both SIGNED and UNSIGNED
@@ -891,18 +936,17 @@ L(cross_page):
        jg      L(cross_page_1_vector)
 L(loop_1_vector):
        VMOVU   (%rdi, %rdx), %YMM0
-       VMOVU   (%rsi, %rdx), %YMM1
-
-       /* Each bit in K0 represents a mismatch in YMM0 and YMM1.  */
-       VPCMP   $4, %YMM0, %YMM1, %k0
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM0, %k1
-       VPCMP   $0, %YMMZERO, %YMM1, %k2
-       /* Each bit in K1 represents a NULL in YMM0 or YMM1.  */
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
-       kord    %k0, %k1, %k1
+
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in YMM0 and 32 bytes at (%rsi, %rdx).  */
+       VPCMP   $0, (%rsi, %rdx), %YMM0, %k1{%k2}
        kmovd   %k1, %ecx
-       testl   %ecx, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xff, %ecx
+# else
+       incl    %ecx
+# endif
        jne     L(last_vector)
 
        addl    $VEC_SIZE, %edx
@@ -921,18 +965,17 @@ L(cross_page_1_vector):
        cmpl    $(PAGE_SIZE - 16), %eax
        jg      L(cross_page_1_xmm)
        VMOVU   (%rdi, %rdx), %XMM0
-       VMOVU   (%rsi, %rdx), %XMM1
-
-       /* Each bit in K0 represents a mismatch in XMM0 and XMM1.  */
-       VPCMP   $4, %XMM0, %XMM1, %k0
-       VPCMP   $0, %XMMZERO, %XMM0, %k1
-       VPCMP   $0, %XMMZERO, %XMM1, %k2
-       /* Each bit in K1 represents a NULL in XMM0 or XMM1.  */
-       korw    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
-       korw    %k0, %k1, %k1
-       kmovw   %k1, %ecx
-       testl   %ecx, %ecx
+
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in XMM0 and 16 bytes at (%rsi, %rdx).  */
+       VPCMP   $0, (%rsi, %rdx), %XMM0, %k1{%k2}
+       kmovd   %k1, %ecx
+# ifdef USE_AS_WCSCMP
+       subl    $0xf, %ecx
+# else
+       subl    $0xffff, %ecx
+# endif
        jne     L(last_vector)
 
        addl    $16, %edx
@@ -955,25 +998,16 @@ L(cross_page_1_xmm):
        vmovq   (%rdi, %rdx), %XMM0
        vmovq   (%rsi, %rdx), %XMM1
 
-       /* Each bit in K0 represents a mismatch in XMM0 and XMM1.  */
-       VPCMP   $4, %XMM0, %XMM1, %k0
-       VPCMP   $0, %XMMZERO, %XMM0, %k1
-       VPCMP   $0, %XMMZERO, %XMM1, %k2
-       /* Each bit in K1 represents a NULL in XMM0 or XMM1.  */
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
-       kord    %k0, %k1, %k1
-       kmovd   %k1, %ecx
-
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in XMM0 and XMM1.  */
+       VPCMP   $0, %XMM1, %XMM0, %k1{%k2}
+       kmovb   %k1, %ecx
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
-       /* Only last 2 bits are valid.  */
-       andl    $0x3, %ecx
+       subl    $0x3, %ecx
 # else
-       /* Only last 8 bits are valid.  */
-       andl    $0xff, %ecx
+       subl    $0xff, %ecx
 # endif
-
-       testl   %ecx, %ecx
        jne     L(last_vector)
 
        addl    $8, %edx
@@ -992,25 +1026,16 @@ L(cross_page_8bytes):
        vmovd   (%rdi, %rdx), %XMM0
        vmovd   (%rsi, %rdx), %XMM1
 
-       /* Each bit in K0 represents a mismatch in XMM0 and XMM1.  */
-       VPCMP   $4, %XMM0, %XMM1, %k0
-       VPCMP   $0, %XMMZERO, %XMM0, %k1
-       VPCMP   $0, %XMMZERO, %XMM1, %k2
-       /* Each bit in K1 represents a NULL in XMM0 or XMM1.  */
-       kord    %k1, %k2, %k1
-       /* Each bit in K1 represents a NULL or a mismatch.  */
-       kord    %k0, %k1, %k1
+       VPTESTM %YMM0, %YMM0, %k2
+       /* Each bit cleared in K1 represents a mismatch or a null CHAR
+          in XMM0 and XMM1.  */
+       VPCMP   $0, %XMM1, %XMM0, %k1{%k2}
        kmovd   %k1, %ecx
-
 # ifdef USE_AS_WCSCMP
-       /* Only the last bit is valid.  */
-       andl    $0x1, %ecx
+       subl    $0x1, %ecx
 # else
-       /* Only last 4 bits are valid.  */
-       andl    $0xf, %ecx
+       subl    $0xf, %ecx
 # endif
-
-       testl   %ecx, %ecx
        jne     L(last_vector)
 
        addl    $4, %edx