Merge branch 'efi-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[sfrench/cifs-2.6.git] / arch / ia64 / lib / strlen.S
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
2 /*
3  *
4  * Optimized version of the standard strlen() function
5  *
6  *
7  * Inputs:
8  *      in0     address of string
9  *
10  * Outputs:
11  *      ret0    the number of characters in the string (0 if empty string)
12  *      does not count the \0
13  *
14  * Copyright (C) 1999, 2001 Hewlett-Packard Co
15  *      Stephane Eranian <eranian@hpl.hp.com>
16  *
17  * 09/24/99 S.Eranian add speculation recovery code
18  */
19
20 #include <asm/asmmacro.h>
21 #include <asm/export.h>
22
23 //
24 //
25 // This is an enhanced version of the basic strlen. it includes a combination
26 // of compute zero index (czx), parallel comparisons, speculative loads and
27 // loop unroll using rotating registers.
28 //
29 // General Ideas about the algorithm:
30 //        The goal is to look at the string in chunks of 8 bytes.
31 //        so we need to do a few extra checks at the beginning because the
32 //        string may not be 8-byte aligned. In this case we load the 8byte
33 //        quantity which includes the start of the string and mask the unused
34 //        bytes with 0xff to avoid confusing czx.
35 //        We use speculative loads and software pipelining to hide memory
36 //        latency and do read ahead safely. This way we defer any exception.
37 //
38 //        Because we don't want the kernel to be relying on particular
39 //        settings of the DCR register, we provide recovery code in case
40 //        speculation fails. The recovery code is going to "redo" the work using
41 //        only normal loads. If we still get a fault then we generate a
42 //        kernel panic. Otherwise we return the strlen as usual.
43 //
44 //        The fact that speculation may fail can be caused, for instance, by
45 //        the DCR.dm bit being set. In this case TLB misses are deferred, i.e.,
46 //        a NaT bit will be set if the translation is not present. The normal
47 //        load, on the other hand, will cause the translation to be inserted
48 //        if the mapping exists.
49 //
50 //        It should be noted that we execute recovery code only when we need
51 //        to use the data that has been speculatively loaded: we don't execute
52 //        recovery code on pure read ahead data.
53 //
54 // Remarks:
55 //      - the cmp r0,r0 is used as a fast way to initialize a predicate
56 //        register to 1. This is required to make sure that we get the parallel
57 //        compare correct.
58 //
59 //      - we don't use the epilogue counter to exit the loop but we need to set
60 //        it to zero beforehand.
61 //
62 //      - after the loop we must test for Nat values because neither the
63 //        czx nor cmp instruction raise a NaT consumption fault. We must be
64 //        careful not to look too far for a Nat for which we don't care.
65 //        For instance we don't need to look at a NaT in val2 if the zero byte
66 //        was in val1.
67 //
68 //      - Clearly performance tuning is required.
69 //
70 //
71 //
72 #define saved_pfs       r11
73 #define tmp             r10
74 #define base            r16
75 #define orig            r17
76 #define saved_pr        r18
77 #define src             r19
78 #define mask            r20
79 #define val             r21
80 #define val1            r22
81 #define val2            r23
82
83 GLOBAL_ENTRY(strlen)
84         .prologue
85         .save ar.pfs, saved_pfs
86         alloc saved_pfs=ar.pfs,11,0,0,8 // rotating must be multiple of 8
87
88         .rotr v[2], w[2]        // declares our 4 aliases
89
90         extr.u tmp=in0,0,3      // tmp=least significant 3 bits
91         mov orig=in0            // keep trackof initial byte address
92         dep src=0,in0,0,3       // src=8byte-aligned in0 address
93         .save pr, saved_pr
94         mov saved_pr=pr         // preserve predicates (rotation)
95         ;;
96
97         .body
98
99         ld8 v[1]=[src],8        // must not speculate: can fail here
100         shl tmp=tmp,3           // multiply by 8bits/byte
101         mov mask=-1             // our mask
102         ;;
103         ld8.s w[1]=[src],8      // speculatively load next
104         cmp.eq p6,p0=r0,r0      // sets p6 to true for cmp.and
105         sub tmp=64,tmp          // how many bits to shift our mask on the right
106         ;;
107         shr.u   mask=mask,tmp   // zero enough bits to hold v[1] valuable part
108         mov ar.ec=r0            // clear epilogue counter (saved in ar.pfs)
109         ;;
110         add base=-16,src        // keep track of aligned base
111         or v[1]=v[1],mask       // now we have a safe initial byte pattern
112         ;;
113 1:
114         ld8.s v[0]=[src],8      // speculatively load next
115         czx1.r val1=v[1]        // search 0 byte from right
116         czx1.r val2=w[1]        // search 0 byte from right following 8bytes
117         ;;
118         ld8.s w[0]=[src],8      // speculatively load next to next
119         cmp.eq.and p6,p0=8,val1 // p6 = p6 and val1==8
120         cmp.eq.and p6,p0=8,val2 // p6 = p6 and mask==8
121 (p6)    br.wtop.dptk 1b         // loop until p6 == 0
122         ;;
123         //
124         // We must return try the recovery code iff
125         // val1_is_nat || (val1==8 && val2_is_nat)
126         //
127         // XXX Fixme
128         //      - there must be a better way of doing the test
129         //
130         cmp.eq  p8,p9=8,val1    // p6 = val1 had zero (disambiguate)
131         tnat.nz p6,p7=val1      // test NaT on val1
132 (p6)    br.cond.spnt .recover   // jump to recovery if val1 is NaT
133         ;;
134         //
135         // if we come here p7 is true, i.e., initialized for // cmp
136         //
137         cmp.eq.and  p7,p0=8,val1// val1==8?
138         tnat.nz.and p7,p0=val2  // test NaT if val2
139 (p7)    br.cond.spnt .recover   // jump to recovery if val2 is NaT
140         ;;
141 (p8)    mov val1=val2           // the other test got us out of the loop
142 (p8)    adds src=-16,src        // correct position when 3 ahead
143 (p9)    adds src=-24,src        // correct position when 4 ahead
144         ;;
145         sub ret0=src,orig       // distance from base
146         sub tmp=8,val1          // which byte in word
147         mov pr=saved_pr,0xffffffffffff0000
148         ;;
149         sub ret0=ret0,tmp       // adjust
150         mov ar.pfs=saved_pfs    // because of ar.ec, restore no matter what
151         br.ret.sptk.many rp     // end of normal execution
152
153         //
154         // Outlined recovery code when speculation failed
155         //
156         // This time we don't use speculation and rely on the normal exception
157         // mechanism. that's why the loop is not as good as the previous one
158         // because read ahead is not possible
159         //
160         // IMPORTANT:
161         // Please note that in the case of strlen() as opposed to strlen_user()
162         // we don't use the exception mechanism, as this function is not
163         // supposed to fail. If that happens it means we have a bug and the
164         // code will cause of kernel fault.
165         //
166         // XXX Fixme
167         //      - today we restart from the beginning of the string instead
168         //        of trying to continue where we left off.
169         //
170 .recover:
171         ld8 val=[base],8        // will fail if unrecoverable fault
172         ;;
173         or val=val,mask         // remask first bytes
174         cmp.eq p0,p6=r0,r0      // nullify first ld8 in loop
175         ;;
176         //
177         // ar.ec is still zero here
178         //
179 2:
180 (p6)    ld8 val=[base],8        // will fail if unrecoverable fault
181         ;;
182         czx1.r val1=val         // search 0 byte from right
183         ;;
184         cmp.eq p6,p0=8,val1     // val1==8 ?
185 (p6)    br.wtop.dptk 2b         // loop until p6 == 0
186         ;;                      // (avoid WAW on p63)
187         sub ret0=base,orig      // distance from base
188         sub tmp=8,val1
189         mov pr=saved_pr,0xffffffffffff0000
190         ;;
191         sub ret0=ret0,tmp       // length=now - back -1
192         mov ar.pfs=saved_pfs    // because of ar.ec, restore no matter what
193         br.ret.sptk.many rp     // end of successful recovery code
194 END(strlen)
195 EXPORT_SYMBOL(strlen)