arch/ia64/lib/memcpy_mck.S

   1 /*
   2  * Itanium 2-optimized version of memcpy and copy_user function
   3  *
   4  * Inputs:
   5  *      in0:    destination address
   6  *      in1:    source address
   7  *      in2:    number of bytes to copy
   8  * Output:
   9  *      for memcpy:    return dest
  10  *      for copy_user: return 0 if success,
  11  *                     or number of byte NOT copied if error occurred.
  12  *
  13  * Copyright (C) 2002 Intel Corp.
  14  * Copyright (C) 2002 Ken Chen <kenneth.w.chen@intel.com>
  15  */
  16 #include <linux/config.h>
  17 #include <asm/asmmacro.h>
  18 #include <asm/page.h>
  19
  20 #define EK(y...) EX(y)
  21
  22 /* McKinley specific optimization */
  23
  24 #define retval          r8
  25 #define saved_pfs       r31
  26 #define saved_lc        r10
  27 #define saved_pr        r11
  28 #define saved_in0       r14
  29 #define saved_in1       r15
  30 #define saved_in2       r16
  31
  32 #define src0            r2
  33 #define src1            r3
  34 #define dst0            r17
  35 #define dst1            r18
  36 #define cnt             r9
  37
  38 /* r19-r30 are temp for each code section */
  39 #define PREFETCH_DIST   8
  40 #define src_pre_mem     r19
  41 #define dst_pre_mem     r20
  42 #define src_pre_l2      r21
  43 #define dst_pre_l2      r22
  44 #define t1              r23
  45 #define t2              r24
  46 #define t3              r25
  47 #define t4              r26
  48 #define t5              t1      // alias!
  49 #define t6              t2      // alias!
  50 #define t7              t3      // alias!
  51 #define n8              r27
  52 #define t9              t5      // alias!
  53 #define t10             t4      // alias!
  54 #define t11             t7      // alias!
  55 #define t12             t6      // alias!
  56 #define t14             t10     // alias!
  57 #define t13             r28
  58 #define t15             r29
  59 #define tmp             r30
  60
  61 /* defines for long_copy block */
  62 #define A       0
  63 #define B       (PREFETCH_DIST)
  64 #define C       (B + PREFETCH_DIST)
  65 #define D       (C + 1)
  66 #define N       (D + 1)
  67 #define Nrot    ((N + 7) & ~7)
  68
  69 /* alias */
  70 #define in0             r32
  71 #define in1             r33
  72 #define in2             r34
  73
  74 GLOBAL_ENTRY(memcpy)
  75         and     r28=0x7,in0
  76         and     r29=0x7,in1
  77         mov     f6=f0
  78         mov     retval=in0
  79         br.cond.sptk .common_code
  80         ;;
  81 END(memcpy)
  82 GLOBAL_ENTRY(__copy_user)
  83         .prologue
  84 // check dest alignment
  85         and     r28=0x7,in0
  86         and     r29=0x7,in1
  87         mov     f6=f1
  88         mov     saved_in0=in0   // save dest pointer
  89         mov     saved_in1=in1   // save src pointer
  90         mov     retval=r0       // initialize return value
  91         ;;
  92 .common_code:
  93         cmp.gt  p15,p0=8,in2    // check for small size
  94         cmp.ne  p13,p0=0,r28    // check dest alignment
  95         cmp.ne  p14,p0=0,r29    // check src alignment
  96         add     src0=0,in1
  97         sub     r30=8,r28       // for .align_dest
  98         mov     saved_in2=in2   // save len
  99         ;;
 100         add     dst0=0,in0
 101         add     dst1=1,in0      // dest odd index
 102         cmp.le  p6,p0 = 1,r30   // for .align_dest
 103 (p15)   br.cond.dpnt .memcpy_short
 104 (p13)   br.cond.dpnt .align_dest
 105 (p14)   br.cond.dpnt .unaligned_src
 106         ;;
 107
 108 // both dest and src are aligned on 8-byte boundary
 109 .aligned_src:
 110         .save ar.pfs, saved_pfs
 111         alloc   saved_pfs=ar.pfs,3,Nrot-3,0,Nrot
 112         .save pr, saved_pr
 113         mov     saved_pr=pr
 114
 115         shr.u   cnt=in2,7       // this much cache line
 116         ;;
 117         cmp.lt  p6,p0=2*PREFETCH_DIST,cnt
 118         cmp.lt  p7,p8=1,cnt
 119         .save ar.lc, saved_lc
 120         mov     saved_lc=ar.lc
 121         .body
 122         add     cnt=-1,cnt
 123         add     src_pre_mem=0,in1       // prefetch src pointer
 124         add     dst_pre_mem=0,in0       // prefetch dest pointer
 125         ;;
 126 (p7)    mov     ar.lc=cnt       // prefetch count
 127 (p8)    mov     ar.lc=r0
 128 (p6)    br.cond.dpnt .long_copy
 129         ;;
 130
 131 .prefetch:
 132         lfetch.fault      [src_pre_mem], 128
 133         lfetch.fault.excl [dst_pre_mem], 128
 134         br.cloop.dptk.few .prefetch
 135         ;;
 136
 137 .medium_copy:
 138         and     tmp=31,in2      // copy length after iteration
 139         shr.u   r29=in2,5       // number of 32-byte iteration
 140         add     dst1=8,dst0     // 2nd dest pointer
 141         ;;
 142         add     cnt=-1,r29      // ctop iteration adjustment
 143         cmp.eq  p10,p0=r29,r0   // do we really need to loop?
 144         add     src1=8,src0     // 2nd src pointer
 145         cmp.le  p6,p0=8,tmp
 146         ;;
 147         cmp.le  p7,p0=16,tmp
 148         mov     ar.lc=cnt       // loop setup
 149         cmp.eq  p16,p17 = r0,r0
 150         mov     ar.ec=2
 151 (p10)   br.dpnt.few .aligned_src_tail
 152         ;;
 153         TEXT_ALIGN(32)
 154 1:
 155 EX(.ex_handler, (p16)   ld8     r34=[src0],16)
 156 EK(.ex_handler, (p16)   ld8     r38=[src1],16)
 157 EX(.ex_handler, (p17)   st8     [dst0]=r33,16)
 158 EK(.ex_handler, (p17)   st8     [dst1]=r37,16)
 159         ;;
 160 EX(.ex_handler, (p16)   ld8     r32=[src0],16)
 161 EK(.ex_handler, (p16)   ld8     r36=[src1],16)
 162 EX(.ex_handler, (p16)   st8     [dst0]=r34,16)
 163 EK(.ex_handler, (p16)   st8     [dst1]=r38,16)
 164         br.ctop.dptk.few 1b
 165         ;;
 166
 167 .aligned_src_tail:
 168 EX(.ex_handler, (p6)    ld8     t1=[src0])
 169         mov     ar.lc=saved_lc
 170         mov     ar.pfs=saved_pfs
 171 EX(.ex_hndlr_s, (p7)    ld8     t2=[src1],8)
 172         cmp.le  p8,p0=24,tmp
 173         and     r21=-8,tmp
 174         ;;
 175 EX(.ex_hndlr_s, (p8)    ld8     t3=[src1])
 176 EX(.ex_handler, (p6)    st8     [dst0]=t1)      // store byte 1
 177         and     in2=7,tmp       // remaining length
 178 EX(.ex_hndlr_d, (p7)    st8     [dst1]=t2,8)    // store byte 2
 179         add     src0=src0,r21   // setting up src pointer
 180         add     dst0=dst0,r21   // setting up dest pointer
 181         ;;
 182 EX(.ex_handler, (p8)    st8     [dst1]=t3)      // store byte 3
 183         mov     pr=saved_pr,-1
 184         br.dptk.many .memcpy_short
 185         ;;
 186
 187 /* code taken from copy_page_mck */
 188 .long_copy:
 189         .rotr v[2*PREFETCH_DIST]
 190         .rotp p[N]
 191
 192         mov src_pre_mem = src0
 193         mov pr.rot = 0x10000
 194         mov ar.ec = 1                           // special unrolled loop
 195
 196         mov dst_pre_mem = dst0
 197
 198         add src_pre_l2 = 8*8, src0
 199         add dst_pre_l2 = 8*8, dst0
 200         ;;
 201         add src0 = 8, src_pre_mem               // first t1 src
 202         mov ar.lc = 2*PREFETCH_DIST - 1
 203         shr.u cnt=in2,7                         // number of lines
 204         add src1 = 3*8, src_pre_mem             // first t3 src
 205         add dst0 = 8, dst_pre_mem               // first t1 dst
 206         add dst1 = 3*8, dst_pre_mem             // first t3 dst
 207         ;;
 208         and tmp=127,in2                         // remaining bytes after this block
 209         add cnt = -(2*PREFETCH_DIST) - 1, cnt
 210         // same as .line_copy loop, but with all predicated-off instructions removed:
 211 .prefetch_loop:
 212 EX(.ex_hndlr_lcpy_1, (p[A])     ld8 v[A] = [src_pre_mem], 128)          // M0
 213 EK(.ex_hndlr_lcpy_1, (p[B])     st8 [dst_pre_mem] = v[B], 128)          // M2
 214         br.ctop.sptk .prefetch_loop
 215         ;;
 216         cmp.eq p16, p0 = r0, r0                 // reset p16 to 1
 217         mov ar.lc = cnt
 218         mov ar.ec = N                           // # of stages in pipeline
 219         ;;
 220 .line_copy:
 221 EX(.ex_handler, (p[D])  ld8 t2 = [src0], 3*8)                   // M0
 222 EK(.ex_handler, (p[D])  ld8 t4 = [src1], 3*8)                   // M1
 223 EX(.ex_handler_lcpy,    (p[B])  st8 [dst_pre_mem] = v[B], 128)          // M2 prefetch dst from memory
 224 EK(.ex_handler_lcpy,    (p[D])  st8 [dst_pre_l2] = n8, 128)             // M3 prefetch dst from L2
 225         ;;
 226 EX(.ex_handler_lcpy,    (p[A])  ld8 v[A] = [src_pre_mem], 128)          // M0 prefetch src from memory
 227 EK(.ex_handler_lcpy,    (p[C])  ld8 n8 = [src_pre_l2], 128)             // M1 prefetch src from L2
 228 EX(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst0] =  t1, 8)                    // M2
 229 EK(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst1] =  t3, 8)                    // M3
 230         ;;
 231 EX(.ex_handler, (p[D])  ld8  t5 = [src0], 8)
 232 EK(.ex_handler, (p[D])  ld8  t7 = [src1], 3*8)
 233 EX(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst0] =  t2, 3*8)
 234 EK(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst1] =  t4, 3*8)
 235         ;;
 236 EX(.ex_handler, (p[D])  ld8  t6 = [src0], 3*8)
 237 EK(.ex_handler, (p[D])  ld8 t10 = [src1], 8)
 238 EX(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst0] =  t5, 8)
 239 EK(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst1] =  t7, 3*8)
 240         ;;
 241 EX(.ex_handler, (p[D])  ld8  t9 = [src0], 3*8)
 242 EK(.ex_handler, (p[D])  ld8 t11 = [src1], 3*8)
 243 EX(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst0] =  t6, 3*8)
 244 EK(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst1] = t10, 8)
 245         ;;
 246 EX(.ex_handler, (p[D])  ld8 t12 = [src0], 8)
 247 EK(.ex_handler, (p[D])  ld8 t14 = [src1], 8)
 248 EX(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst0] =  t9, 3*8)
 249 EK(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst1] = t11, 3*8)
 250         ;;
 251 EX(.ex_handler, (p[D])  ld8 t13 = [src0], 4*8)
 252 EK(.ex_handler, (p[D])  ld8 t15 = [src1], 4*8)
 253 EX(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst0] = t12, 8)
 254 EK(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst1] = t14, 8)
 255         ;;
 256 EX(.ex_handler, (p[C])  ld8  t1 = [src0], 8)
 257 EK(.ex_handler, (p[C])  ld8  t3 = [src1], 8)
 258 EX(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst0] = t13, 4*8)
 259 EK(.ex_handler, (p[D])  st8 [dst1] = t15, 4*8)
 260         br.ctop.sptk .line_copy
 261         ;;
 262
 263         add dst0=-8,dst0
 264         add src0=-8,src0
 265         mov in2=tmp
 266         .restore sp
 267         br.sptk.many .medium_copy
 268         ;;
 269
 270 #define BLOCK_SIZE      128*32
 271 #define blocksize       r23
 272 #define curlen          r24
 273
 274 // dest is on 8-byte boundary, src is not. We need to do
 275 // ld8-ld8, shrp, then st8.  Max 8 byte copy per cycle.
 276 .unaligned_src:
 277         .prologue
 278         .save ar.pfs, saved_pfs
 279         alloc   saved_pfs=ar.pfs,3,5,0,8
 280         .save ar.lc, saved_lc
 281         mov     saved_lc=ar.lc
 282         .save pr, saved_pr
 283         mov     saved_pr=pr
 284         .body
 285 .4k_block:
 286         mov     saved_in0=dst0  // need to save all input arguments
 287         mov     saved_in2=in2
 288         mov     blocksize=BLOCK_SIZE
 289         ;;
 290         cmp.lt  p6,p7=blocksize,in2
 291         mov     saved_in1=src0
 292         ;;
 293 (p6)    mov     in2=blocksize
 294         ;;
 295         shr.u   r21=in2,7       // this much cache line
 296         shr.u   r22=in2,4       // number of 16-byte iteration
 297         and     curlen=15,in2   // copy length after iteration
 298         and     r30=7,src0      // source alignment
 299         ;;
 300         cmp.lt  p7,p8=1,r21
 301         add     cnt=-1,r21
 302         ;;
 303
 304         add     src_pre_mem=0,src0      // prefetch src pointer
 305         add     dst_pre_mem=0,dst0      // prefetch dest pointer
 306         and     src0=-8,src0            // 1st src pointer
 307 (p7)    mov     ar.lc = cnt
 308 (p8)    mov     ar.lc = r0
 309         ;;
 310         TEXT_ALIGN(32)
 311 1:      lfetch.fault      [src_pre_mem], 128
 312         lfetch.fault.excl [dst_pre_mem], 128
 313         br.cloop.dptk.few 1b
 314         ;;
 315
 316         shladd  dst1=r22,3,dst0 // 2nd dest pointer
 317         shladd  src1=r22,3,src0 // 2nd src pointer
 318         cmp.eq  p8,p9=r22,r0    // do we really need to loop?
 319         cmp.le  p6,p7=8,curlen; // have at least 8 byte remaining?
 320         add     cnt=-1,r22      // ctop iteration adjustment
 321         ;;
 322 EX(.ex_handler, (p9)    ld8     r33=[src0],8)   // loop primer
 323 EK(.ex_handler, (p9)    ld8     r37=[src1],8)
 324 (p8)    br.dpnt.few .noloop
 325         ;;
 326
 327 // The jump address is calculated based on src alignment. The COPYU
 328 // macro below need to confine its size to power of two, so an entry
 329 // can be caulated using shl instead of an expensive multiply. The
 330 // size is then hard coded by the following #define to match the
 331 // actual size.  This make it somewhat tedious when COPYU macro gets
 332 // changed and this need to be adjusted to match.
 333 #define LOOP_SIZE 6
 334 1:
 335         mov     r29=ip          // jmp_table thread
 336         mov     ar.lc=cnt
 337         ;;
 338         add     r29=.jump_table - 1b - (.jmp1-.jump_table), r29
 339         shl     r28=r30, LOOP_SIZE      // jmp_table thread
 340         mov     ar.ec=2         // loop setup
 341         ;;
 342         add     r29=r29,r28             // jmp_table thread
 343         cmp.eq  p16,p17=r0,r0
 344         ;;
 345         mov     b6=r29                  // jmp_table thread
 346         ;;
 347         br.cond.sptk.few b6
 348
 349 // for 8-15 byte case
 350 // We will skip the loop, but need to replicate the side effect
 351 // that the loop produces.
 352 .noloop:
 353 EX(.ex_handler, (p6)    ld8     r37=[src1],8)
 354         add     src0=8,src0
 355 (p6)    shl     r25=r30,3
 356         ;;
 357 EX(.ex_handler, (p6)    ld8     r27=[src1])
 358 (p6)    shr.u   r28=r37,r25
 359 (p6)    sub     r26=64,r25
 360         ;;
 361 (p6)    shl     r27=r27,r26
 362         ;;
 363 (p6)    or      r21=r28,r27
 364
 365 .unaligned_src_tail:
 366 /* check if we have more than blocksize to copy, if so go back */
 367         cmp.gt  p8,p0=saved_in2,blocksize
 368         ;;
 369 (p8)    add     dst0=saved_in0,blocksize
 370 (p8)    add     src0=saved_in1,blocksize
 371 (p8)    sub     in2=saved_in2,blocksize
 372 (p8)    br.dpnt .4k_block
 373         ;;
 374
 375 /* we have up to 15 byte to copy in the tail.
 376  * part of work is already done in the jump table code
 377  * we are at the following state.
 378  * src side:
 379  *
 380  *   xxxxxx xx                   <----- r21 has xxxxxxxx already
 381  * -------- -------- --------
 382  * 0        8        16
 383  *          ^
 384  *          |
 385  *          src1
 386  *
 387  * dst
 388  * -------- -------- --------
 389  * ^
 390  * |
 391  * dst1
 392  */
 393 EX(.ex_handler, (p6)    st8     [dst1]=r21,8)   // more than 8 byte to copy
 394 (p6)    add     curlen=-8,curlen        // update length
 395         mov     ar.pfs=saved_pfs
 396         ;;
 397         mov     ar.lc=saved_lc
 398         mov     pr=saved_pr,-1
 399         mov     in2=curlen      // remaining length
 400         mov     dst0=dst1       // dest pointer
 401         add     src0=src1,r30   // forward by src alignment
 402         ;;
 403
 404 // 7 byte or smaller.
 405 .memcpy_short:
 406         cmp.le  p8,p9   = 1,in2
 407         cmp.le  p10,p11 = 2,in2
 408         cmp.le  p12,p13 = 3,in2
 409         cmp.le  p14,p15 = 4,in2
 410         add     src1=1,src0     // second src pointer
 411         add     dst1=1,dst0     // second dest pointer
 412         ;;
 413
 414 EX(.ex_handler_short, (p8)      ld1     t1=[src0],2)
 415 EK(.ex_handler_short, (p10)     ld1     t2=[src1],2)
 416 (p9)    br.ret.dpnt rp          // 0 byte copy
 417         ;;
 418
 419 EX(.ex_handler_short, (p8)      st1     [dst0]=t1,2)
 420 EK(.ex_handler_short, (p10)     st1     [dst1]=t2,2)
 421 (p11)   br.ret.dpnt rp          // 1 byte copy
 422
 423 EX(.ex_handler_short, (p12)     ld1     t3=[src0],2)
 424 EK(.ex_handler_short, (p14)     ld1     t4=[src1],2)
 425 (p13)   br.ret.dpnt rp          // 2 byte copy
 426         ;;
 427
 428         cmp.le  p6,p7   = 5,in2
 429         cmp.le  p8,p9   = 6,in2
 430         cmp.le  p10,p11 = 7,in2
 431
 432 EX(.ex_handler_short, (p12)     st1     [dst0]=t3,2)
 433 EK(.ex_handler_short, (p14)     st1     [dst1]=t4,2)
 434 (p15)   br.ret.dpnt rp          // 3 byte copy
 435         ;;
 436
 437 EX(.ex_handler_short, (p6)      ld1     t5=[src0],2)
 438 EK(.ex_handler_short, (p8)      ld1     t6=[src1],2)
 439 (p7)    br.ret.dpnt rp          // 4 byte copy
 440         ;;
 441
 442 EX(.ex_handler_short, (p6)      st1     [dst0]=t5,2)
 443 EK(.ex_handler_short, (p8)      st1     [dst1]=t6,2)
 444 (p9)    br.ret.dptk rp          // 5 byte copy
 445
 446 EX(.ex_handler_short, (p10)     ld1     t7=[src0],2)
 447 (p11)   br.ret.dptk rp          // 6 byte copy
 448         ;;
 449
 450 EX(.ex_handler_short, (p10)     st1     [dst0]=t7,2)
 451         br.ret.dptk rp          // done all cases
 452
 453
 454 /* Align dest to nearest 8-byte boundary. We know we have at
 455  * least 7 bytes to copy, enough to crawl to 8-byte boundary.
 456  * Actual number of byte to crawl depend on the dest alignment.
 457  * 7 byte or less is taken care at .memcpy_short
 458
 459  * src0 - source even index
 460  * src1 - source  odd index
 461  * dst0 - dest even index
 462  * dst1 - dest  odd index
 463  * r30  - distance to 8-byte boundary
 464  */
 465
 466 .align_dest:
 467         add     src1=1,in1      // source odd index
 468         cmp.le  p7,p0 = 2,r30   // for .align_dest
 469         cmp.le  p8,p0 = 3,r30   // for .align_dest
 470 EX(.ex_handler_short, (p6)      ld1     t1=[src0],2)
 471         cmp.le  p9,p0 = 4,r30   // for .align_dest
 472         cmp.le  p10,p0 = 5,r30
 473         ;;
 474 EX(.ex_handler_short, (p7)      ld1     t2=[src1],2)
 475 EK(.ex_handler_short, (p8)      ld1     t3=[src0],2)
 476         cmp.le  p11,p0 = 6,r30
 477 EX(.ex_handler_short, (p6)      st1     [dst0] = t1,2)
 478         cmp.le  p12,p0 = 7,r30
 479         ;;
 480 EX(.ex_handler_short, (p9)      ld1     t4=[src1],2)
 481 EK(.ex_handler_short, (p10)     ld1     t5=[src0],2)
 482 EX(.ex_handler_short, (p7)      st1     [dst1] = t2,2)
 483 EK(.ex_handler_short, (p8)      st1     [dst0] = t3,2)
 484         ;;
 485 EX(.ex_handler_short, (p11)     ld1     t6=[src1],2)
 486 EK(.ex_handler_short, (p12)     ld1     t7=[src0],2)
 487         cmp.eq  p6,p7=r28,r29
 488 EX(.ex_handler_short, (p9)      st1     [dst1] = t4,2)
 489 EK(.ex_handler_short, (p10)     st1     [dst0] = t5,2)
 490         sub     in2=in2,r30
 491         ;;
 492 EX(.ex_handler_short, (p11)     st1     [dst1] = t6,2)
 493 EK(.ex_handler_short, (p12)     st1     [dst0] = t7)
 494         add     dst0=in0,r30    // setup arguments
 495         add     src0=in1,r30
 496 (p6)    br.cond.dptk .aligned_src
 497 (p7)    br.cond.dpnt .unaligned_src
 498         ;;
 499
 500 /* main loop body in jump table format */
 501 #define COPYU(shift)                                                                    \
 502 1:                                                                                      \
 503 EX(.ex_handler,  (p16)  ld8     r32=[src0],8);          /* 1 */                         \
 504 EK(.ex_handler,  (p16)  ld8     r36=[src1],8);                                          \
 505                  (p17)  shrp    r35=r33,r34,shift;;     /* 1 */                         \
 506 EX(.ex_handler,  (p6)   ld8     r22=[src1]);    /* common, prime for tail section */    \
 507                  nop.m  0;                                                              \
 508                  (p16)  shrp    r38=r36,r37,shift;                                      \
 509 EX(.ex_handler,  (p17)  st8     [dst0]=r35,8);          /* 1 */                         \
 510 EK(.ex_handler,  (p17)  st8     [dst1]=r39,8);                                          \
 511                  br.ctop.dptk.few 1b;;                                                  \
 512                  (p7)   add     src1=-8,src1;   /* back out for <8 byte case */         \
 513                  shrp   r21=r22,r38,shift;      /* speculative work */                  \
 514                  br.sptk.few .unaligned_src_tail /* branch out of jump table */         \
 515                  ;;
 516         TEXT_ALIGN(32)
 517 .jump_table:
 518         COPYU(8)        // unaligned cases
 519 .jmp1:
 520         COPYU(16)
 521         COPYU(24)
 522         COPYU(32)
 523         COPYU(40)
 524         COPYU(48)
 525         COPYU(56)
 526
 527 #undef A
 528 #undef B
 529 #undef C
 530 #undef D
 531
 532 /*
 533  * Due to lack of local tag support in gcc 2.x assembler, it is not clear which
 534  * instruction failed in the bundle.  The exception algorithm is that we
 535  * first figure out the faulting address, then detect if there is any
 536  * progress made on the copy, if so, redo the copy from last known copied
 537  * location up to the faulting address (exclusive). In the copy_from_user
 538  * case, remaining byte in kernel buffer will be zeroed.
 539  *
 540  * Take copy_from_user as an example, in the code there are multiple loads
 541  * in a bundle and those multiple loads could span over two pages, the
 542  * faulting address is calculated as page_round_down(max(src0, src1)).
 543  * This is based on knowledge that if we can access one byte in a page, we
 544  * can access any byte in that page.
 545  *
 546  * predicate used in the exception handler:
 547  * p6-p7: direction
 548  * p10-p11: src faulting addr calculation
 549  * p12-p13: dst faulting addr calculation
 550  */
 551
 552 #define A       r19
 553 #define B       r20
 554 #define C       r21
 555 #define D       r22
 556 #define F       r28
 557
 558 #define memset_arg0     r32
 559 #define memset_arg2     r33
 560
 561 #define saved_retval    loc0
 562 #define saved_rtlink    loc1
 563 #define saved_pfs_stack loc2
 564
 565 .ex_hndlr_s:
 566         add     src0=8,src0
 567         br.sptk .ex_handler
 568         ;;
 569 .ex_hndlr_d:
 570         add     dst0=8,dst0
 571         br.sptk .ex_handler
 572         ;;
 573 .ex_hndlr_lcpy_1:
 574         mov     src1=src_pre_mem
 575         mov     dst1=dst_pre_mem
 576         cmp.gtu p10,p11=src_pre_mem,saved_in1
 577         cmp.gtu p12,p13=dst_pre_mem,saved_in0
 578         ;;
 579 (p10)   add     src0=8,saved_in1
 580 (p11)   mov     src0=saved_in1
 581 (p12)   add     dst0=8,saved_in0
 582 (p13)   mov     dst0=saved_in0
 583         br.sptk .ex_handler
 584 .ex_handler_lcpy:
 585         // in line_copy block, the preload addresses should always ahead
 586         // of the other two src/dst pointers.  Furthermore, src1/dst1 should
 587         // always ahead of src0/dst0.
 588         mov     src1=src_pre_mem
 589         mov     dst1=dst_pre_mem
 590 .ex_handler:
 591         mov     pr=saved_pr,-1          // first restore pr, lc, and pfs
 592         mov     ar.lc=saved_lc
 593         mov     ar.pfs=saved_pfs
 594         ;;
 595 .ex_handler_short: // fault occurred in these sections didn't change pr, lc, pfs
 596         cmp.ltu p6,p7=saved_in0, saved_in1      // get the copy direction
 597         cmp.ltu p10,p11=src0,src1
 598         cmp.ltu p12,p13=dst0,dst1
 599         fcmp.eq p8,p0=f6,f0             // is it memcpy?
 600         mov     tmp = dst0
 601         ;;
 602 (p11)   mov     src1 = src0             // pick the larger of the two
 603 (p13)   mov     dst0 = dst1             // make dst0 the smaller one
 604 (p13)   mov     dst1 = tmp              // and dst1 the larger one
 605         ;;
 606 (p6)    dep     F = r0,dst1,0,PAGE_SHIFT // usr dst round down to page boundary
 607 (p7)    dep     F = r0,src1,0,PAGE_SHIFT // usr src round down to page boundary
 608         ;;
 609 (p6)    cmp.le  p14,p0=dst0,saved_in0   // no progress has been made on store
 610 (p7)    cmp.le  p14,p0=src0,saved_in1   // no progress has been made on load
 611         mov     retval=saved_in2
 612 (p8)    ld1     tmp=[src1]              // force an oops for memcpy call
 613 (p8)    st1     [dst1]=r0               // force an oops for memcpy call
 614 (p14)   br.ret.sptk.many rp
 615
 616 /*
 617  * The remaining byte to copy is calculated as:
 618  *
 619  * A =  (faulting_addr - orig_src)      -> len to faulting ld address
 620  *      or
 621  *      (faulting_addr - orig_dst)      -> len to faulting st address
 622  * B =  (cur_dst - orig_dst)            -> len copied so far
 623  * C =  A - B                           -> len need to be copied
 624  * D =  orig_len - A                    -> len need to be zeroed
 625  */
 626 (p6)    sub     A = F, saved_in0
 627 (p7)    sub     A = F, saved_in1
 628         clrrrb
 629         ;;
 630         alloc   saved_pfs_stack=ar.pfs,3,3,3,0
 631         cmp.lt  p8,p0=A,r0
 632         sub     B = dst0, saved_in0     // how many byte copied so far
 633         ;;
 634 (p8)    mov     A = 0;                  // A shouldn't be negative, cap it
 635         ;;
 636         sub     C = A, B
 637         sub     D = saved_in2, A
 638         ;;
 639         cmp.gt  p8,p0=C,r0              // more than 1 byte?
 640         add     memset_arg0=saved_in0, A
 641 (p6)    mov     memset_arg2=0           // copy_to_user should not call memset
 642 (p7)    mov     memset_arg2=D           // copy_from_user need to have kbuf zeroed
 643         mov     r8=0
 644         mov     saved_retval = D
 645         mov     saved_rtlink = b0
 646
 647         add     out0=saved_in0, B
 648         add     out1=saved_in1, B
 649         mov     out2=C
 650 (p8)    br.call.sptk.few b0=__copy_user // recursive call
 651         ;;
 652
 653         add     saved_retval=saved_retval,r8    // above might return non-zero value
 654         cmp.gt  p8,p0=memset_arg2,r0    // more than 1 byte?
 655         mov     out0=memset_arg0        // *s
 656         mov     out1=r0                 // c
 657         mov     out2=memset_arg2        // n
 658 (p8)    br.call.sptk.few b0=memset
 659         ;;
 660
 661         mov     retval=saved_retval
 662         mov     ar.pfs=saved_pfs_stack
 663         mov     b0=saved_rtlink
 664         br.ret.sptk.many rp
 665
 666 /* end of McKinley specific optimization */
 667 END(__copy_user)