Update the in-tree GMP; fixes trac #832
[ghc-hetmet.git] / rts / gmp / mpn / x86 / p6 / mmx / divrem_1.asm
diff --git a/rts/gmp/mpn/x86/p6/mmx/divrem_1.asm b/rts/gmp/mpn/x86/p6/mmx/divrem_1.asm
deleted file mode 100644 (file)
index f1b011b..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,677 +0,0 @@
-dnl  Intel Pentium-II mpn_divrem_1 -- mpn by limb division.
-dnl 
-dnl  P6MMX: 25.0 cycles/limb integer part, 17.5 cycles/limb fraction part.
-
-
-dnl  Copyright (C) 1999, 2000 Free Software Foundation, Inc.
-dnl 
-dnl  This file is part of the GNU MP Library.
-dnl 
-dnl  The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or
-dnl  modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
-dnl  published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the
-dnl  License, or (at your option) any later version.
-dnl 
-dnl  The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful,
-dnl  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
-dnl  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
-dnl  Lesser General Public License for more details.
-dnl 
-dnl  You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
-dnl  License along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If
-dnl  not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place -
-dnl  Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
-
-
-include(`../config.m4')
-
-
-C mp_limb_t mpn_divrem_1 (mp_ptr dst, mp_size_t xsize,
-C                         mp_srcptr src, mp_size_t size,
-C                         mp_limb_t divisor);
-C mp_limb_t mpn_divrem_1c (mp_ptr dst, mp_size_t xsize,
-C                          mp_srcptr src, mp_size_t size,
-C                          mp_limb_t divisor, mp_limb_t carry);
-C
-C This code is a lightly reworked version of mpn/x86/k7/mmx/divrem_1.asm,
-C see that file for some comments.  It's likely what's here can be improved.
-
-
-dnl  MUL_THRESHOLD is the value of xsize+size at which the multiply by
-dnl  inverse method is used, rather than plain "divl"s.  Minimum value 1.
-dnl
-dnl  The different speeds of the integer and fraction parts means that using
-dnl  xsize+size isn't quite right.  The threshold wants to be a bit higher
-dnl  for the integer part and a bit lower for the fraction part.  (Or what's
-dnl  really wanted is to speed up the integer part!)
-dnl
-dnl  The threshold is set to make the integer part right.  At 4 limbs the
-dnl  div and mul are about the same there, but on the fractional part the
-dnl  mul is much faster.
-
-deflit(MUL_THRESHOLD, 4)
-
-
-defframe(PARAM_CARRY,  24)
-defframe(PARAM_DIVISOR,20)
-defframe(PARAM_SIZE,   16)
-defframe(PARAM_SRC,    12)
-defframe(PARAM_XSIZE,  8)
-defframe(PARAM_DST,    4)
-
-defframe(SAVE_EBX,    -4)
-defframe(SAVE_ESI,    -8)
-defframe(SAVE_EDI,    -12)
-defframe(SAVE_EBP,    -16)
-
-defframe(VAR_NORM,    -20)
-defframe(VAR_INVERSE, -24)
-defframe(VAR_SRC,     -28)
-defframe(VAR_DST,     -32)
-defframe(VAR_DST_STOP,-36)
-
-deflit(STACK_SPACE, 36)
-
-       .text
-       ALIGN(16)
-
-PROLOGUE(mpn_divrem_1c)
-deflit(`FRAME',0)
-       movl    PARAM_CARRY, %edx
-
-       movl    PARAM_SIZE, %ecx
-       subl    $STACK_SPACE, %esp
-deflit(`FRAME',STACK_SPACE)
-
-       movl    %ebx, SAVE_EBX
-       movl    PARAM_XSIZE, %ebx
-
-       movl    %edi, SAVE_EDI
-       movl    PARAM_DST, %edi
-
-       movl    %ebp, SAVE_EBP
-       movl    PARAM_DIVISOR, %ebp
-
-       movl    %esi, SAVE_ESI
-       movl    PARAM_SRC, %esi
-
-       leal    -4(%edi,%ebx,4), %edi
-       jmp     LF(mpn_divrem_1,start_1c)
-
-EPILOGUE()
-
-
-       C offset 0x31, close enough to aligned
-PROLOGUE(mpn_divrem_1)
-deflit(`FRAME',0)
-
-       movl    PARAM_SIZE, %ecx
-       movl    $0, %edx                C initial carry (if can't skip a div)
-       subl    $STACK_SPACE, %esp
-deflit(`FRAME',STACK_SPACE)
-
-       movl    %ebp, SAVE_EBP
-       movl    PARAM_DIVISOR, %ebp
-
-       movl    %ebx, SAVE_EBX
-       movl    PARAM_XSIZE, %ebx
-
-       movl    %esi, SAVE_ESI
-       movl    PARAM_SRC, %esi
-       orl     %ecx, %ecx
-
-       movl    %edi, SAVE_EDI
-       movl    PARAM_DST, %edi
-
-       leal    -4(%edi,%ebx,4), %edi   C &dst[xsize-1]
-       jz      L(no_skip_div)
-
-       movl    -4(%esi,%ecx,4), %eax   C src high limb
-       cmpl    %ebp, %eax              C one less div if high<divisor
-       jnb     L(no_skip_div)
-
-       movl    $0, (%edi,%ecx,4)       C dst high limb
-       decl    %ecx                    C size-1
-       movl    %eax, %edx              C src high limb as initial carry
-L(no_skip_div):
-
-
-L(start_1c):
-       C eax   
-       C ebx   xsize
-       C ecx   size
-       C edx   carry
-       C esi   src
-       C edi   &dst[xsize-1]
-       C ebp   divisor
-
-       leal    (%ebx,%ecx), %eax       C size+xsize
-       cmpl    $MUL_THRESHOLD, %eax
-       jae     L(mul_by_inverse)
-
-       orl     %ecx, %ecx
-       jz      L(divide_no_integer)
-
-L(divide_integer):
-       C eax   scratch (quotient)
-       C ebx   xsize
-       C ecx   counter
-       C edx   scratch (remainder)
-       C esi   src
-       C edi   &dst[xsize-1]
-       C ebp   divisor
-
-       movl    -4(%esi,%ecx,4), %eax
-
-       divl    %ebp
-
-       movl    %eax, (%edi,%ecx,4)
-       decl    %ecx
-       jnz     L(divide_integer)
-
-
-L(divide_no_integer):
-       movl    PARAM_DST, %edi
-       orl     %ebx, %ebx
-       jnz     L(divide_fraction)
-
-L(divide_done):
-       movl    SAVE_ESI, %esi
-
-       movl    SAVE_EDI, %edi
-
-       movl    SAVE_EBX, %ebx
-       movl    %edx, %eax
-
-       movl    SAVE_EBP, %ebp
-       addl    $STACK_SPACE, %esp
-
-       ret
-
-
-L(divide_fraction):
-       C eax   scratch (quotient)
-       C ebx   counter
-       C ecx
-       C edx   scratch (remainder)
-       C esi
-       C edi   dst
-       C ebp   divisor
-
-       movl    $0, %eax
-
-       divl    %ebp
-
-       movl    %eax, -4(%edi,%ebx,4)
-       decl    %ebx
-       jnz     L(divide_fraction)
-
-       jmp     L(divide_done)
-
-
-
-C -----------------------------------------------------------------------------
-
-L(mul_by_inverse):
-       C eax
-       C ebx   xsize
-       C ecx   size
-       C edx   carry
-       C esi   src
-       C edi   &dst[xsize-1]
-       C ebp   divisor
-
-       leal    12(%edi), %ebx
-
-       movl    %ebx, VAR_DST_STOP
-       leal    4(%edi,%ecx,4), %edi    C &dst[xsize+size]
-
-       movl    %edi, VAR_DST
-       movl    %ecx, %ebx              C size
-
-       bsrl    %ebp, %ecx              C 31-l
-       movl    %edx, %edi              C carry
-
-       leal    1(%ecx), %eax           C 32-l
-       xorl    $31, %ecx               C l
-
-       movl    %ecx, VAR_NORM
-       movl    $-1, %edx
-
-       shll    %cl, %ebp               C d normalized
-       movd    %eax, %mm7
-
-       movl    $-1, %eax
-       subl    %ebp, %edx              C (b-d)-1 giving edx:eax = b*(b-d)-1
-
-       divl    %ebp                    C floor (b*(b-d)-1) / d
-
-       movl    %eax, VAR_INVERSE
-       orl     %ebx, %ebx              C size
-       leal    -12(%esi,%ebx,4), %eax  C &src[size-3]
-
-       movl    %eax, VAR_SRC
-       jz      L(start_zero)
-
-       movl    8(%eax), %esi           C src high limb
-       cmpl    $1, %ebx
-       jz      L(start_one)
-
-L(start_two_or_more):
-       movl    4(%eax), %edx           C src second highest limb
-
-       shldl(  %cl, %esi, %edi)        C n2 = carry,high << l
-
-       shldl(  %cl, %edx, %esi)        C n10 = high,second << l
-
-       cmpl    $2, %ebx
-       je      L(integer_two_left)
-       jmp     L(integer_top)
-
-
-L(start_one):
-       shldl(  %cl, %esi, %edi)        C n2 = carry,high << l
-
-       shll    %cl, %esi               C n10 = high << l
-       jmp     L(integer_one_left)
-
-
-L(start_zero):
-       shll    %cl, %edi               C n2 = carry << l
-       movl    $0, %esi                C n10 = 0
-
-       C we're here because xsize+size>=MUL_THRESHOLD, so with size==0 then
-       C must have xsize!=0
-       jmp     L(fraction_some)
-
-
-
-C -----------------------------------------------------------------------------
-C
-C This loop runs at about 25 cycles, which is probably sub-optimal, and
-C certainly more than the dependent chain would suggest.  A better loop, or
-C a better rough analysis of what's possible, would be welcomed.
-C
-C In the current implementation, the following successively dependent
-C micro-ops seem to exist.
-C
-C                     uops
-C              n2+n1   1   (addl)
-C              mul     5
-C              q1+1    3   (addl/adcl)
-C              mul     5
-C              sub     3   (subl/sbbl)
-C              addback 2   (cmov)
-C                     ---
-C                     19
-C
-C Lack of registers hinders explicit scheduling and it might be that the
-C normal out of order execution isn't able to hide enough under the mul
-C latencies.
-C
-C Using sarl/negl to pick out n1 for the n2+n1 stage is a touch faster than
-C cmov (and takes one uop off the dependent chain).  A sarl/andl/addl
-C combination was tried for the addback (despite the fact it would lengthen
-C the dependent chain) but found to be no faster.
-
-
-       ALIGN(16)
-L(integer_top):
-       C eax   scratch
-       C ebx   scratch (nadj, q1)
-       C ecx   scratch (src, dst)
-       C edx   scratch
-       C esi   n10
-       C edi   n2
-       C ebp   d
-       C
-       C mm0   scratch (src qword)
-       C mm7   rshift for normalization
-
-       movl    %esi, %eax
-       movl    %ebp, %ebx
-
-       sarl    $31, %eax          C -n1
-       movl    VAR_SRC, %ecx
-
-       andl    %eax, %ebx         C -n1 & d
-       negl    %eax               C n1
-
-       addl    %esi, %ebx         C nadj = n10 + (-n1 & d), ignoring overflow
-       addl    %edi, %eax         C n2+n1
-       movq    (%ecx), %mm0       C next src limb and the one below it
-
-       mull    VAR_INVERSE        C m*(n2+n1)
-
-       subl    $4, %ecx
-
-       movl    %ecx, VAR_SRC
-
-       C
-
-       C
-
-       addl    %ebx, %eax         C m*(n2+n1) + nadj, low giving carry flag
-       movl    %ebp, %eax         C d
-       leal    1(%edi), %ebx      C n2<<32 + m*(n2+n1))
-
-       adcl    %edx, %ebx         C 1 + high(n2<<32 + m*(n2+n1) + nadj) = q1+1
-       jz      L(q1_ff)
-
-       mull    %ebx               C (q1+1)*d
-
-       movl    VAR_DST, %ecx
-       psrlq   %mm7, %mm0
-
-       C
-
-       C
-
-       C
-
-       subl    %eax, %esi
-       movl    VAR_DST_STOP, %eax
-
-       sbbl    %edx, %edi         C n - (q1+1)*d
-       movl    %esi, %edi         C remainder -> n2
-       leal    (%ebp,%esi), %edx
-
-       cmovc(  %edx, %edi)        C n - q1*d if underflow from using q1+1
-       movd    %mm0, %esi
-
-       sbbl    $0, %ebx           C q
-       subl    $4, %ecx
-
-       movl    %ebx, (%ecx)
-       cmpl    %eax, %ecx
-
-       movl    %ecx, VAR_DST
-       jne     L(integer_top)
-
-
-L(integer_loop_done):
-
-
-C -----------------------------------------------------------------------------
-C
-C Here, and in integer_one_left below, an sbbl $0 is used rather than a jz
-C q1_ff special case.  This make the code a bit smaller and simpler, and
-C costs only 2 cycles (each).
-
-L(integer_two_left):
-       C eax   scratch
-       C ebx   scratch (nadj, q1)
-       C ecx   scratch (src, dst)
-       C edx   scratch
-       C esi   n10
-       C edi   n2
-       C ebp   divisor
-       C
-       C mm0   src limb, shifted
-       C mm7   rshift
-
-
-       movl    %esi, %eax
-       movl    %ebp, %ebx
-
-       sarl    $31, %eax          C -n1
-       movl    PARAM_SRC, %ecx
-
-       andl    %eax, %ebx         C -n1 & d
-       negl    %eax               C n1
-
-       addl    %esi, %ebx         C nadj = n10 + (-n1 & d), ignoring overflow
-       addl    %edi, %eax         C n2+n1
-
-       mull    VAR_INVERSE        C m*(n2+n1)
-
-       movd    (%ecx), %mm0       C src low limb
-
-       movl    VAR_DST_STOP, %ecx
-
-       C
-
-       C
-
-       addl    %ebx, %eax         C m*(n2+n1) + nadj, low giving carry flag
-       leal    1(%edi), %ebx      C n2<<32 + m*(n2+n1))
-       movl    %ebp, %eax         C d
-
-       adcl    %edx, %ebx         C 1 + high(n2<<32 + m*(n2+n1) + nadj) = q1+1
-
-       sbbl    $0, %ebx
-
-       mull    %ebx               C (q1+1)*d
-
-       psllq   $32, %mm0
-
-       psrlq   %mm7, %mm0
-
-       C
-
-       C
-
-       subl    %eax, %esi
-
-       sbbl    %edx, %edi         C n - (q1+1)*d
-       movl    %esi, %edi         C remainder -> n2
-       leal    (%ebp,%esi), %edx
-
-       cmovc(  %edx, %edi)        C n - q1*d if underflow from using q1+1
-       movd    %mm0, %esi
-
-       sbbl    $0, %ebx           C q
-
-       movl    %ebx, -4(%ecx)
-
-
-C -----------------------------------------------------------------------------
-L(integer_one_left):
-       C eax   scratch
-       C ebx   scratch (nadj, q1)
-       C ecx   scratch (dst)
-       C edx   scratch
-       C esi   n10
-       C edi   n2
-       C ebp   divisor
-       C
-       C mm0   src limb, shifted
-       C mm7   rshift
-
-
-       movl    %esi, %eax
-       movl    %ebp, %ebx
-
-       sarl    $31, %eax          C -n1
-       movl    VAR_DST_STOP, %ecx
-
-       andl    %eax, %ebx         C -n1 & d
-       negl    %eax               C n1
-
-       addl    %esi, %ebx         C nadj = n10 + (-n1 & d), ignoring overflow
-       addl    %edi, %eax         C n2+n1
-
-       mull    VAR_INVERSE        C m*(n2+n1)
-
-       C
-
-       C
-
-       C
-
-       addl    %ebx, %eax         C m*(n2+n1) + nadj, low giving carry flag
-       leal    1(%edi), %ebx      C n2<<32 + m*(n2+n1))
-       movl    %ebp, %eax         C d
-
-       C
-
-       adcl    %edx, %ebx         C 1 + high(n2<<32 + m*(n2+n1) + nadj) = q1+1
-
-       sbbl    $0, %ebx           C q1 if q1+1 overflowed
-
-       mull    %ebx
-
-       C
-
-       C
-
-       C
-
-       C
-
-       subl    %eax, %esi
-       movl    PARAM_XSIZE, %eax
-
-       sbbl    %edx, %edi         C n - (q1+1)*d
-       movl    %esi, %edi         C remainder -> n2
-       leal    (%ebp,%esi), %edx
-
-       cmovc(  %edx, %edi)        C n - q1*d if underflow from using q1+1
-
-       sbbl    $0, %ebx           C q
-
-       movl    %ebx, -8(%ecx)
-       subl    $8, %ecx
-
-
-
-       orl     %eax, %eax         C xsize
-       jnz     L(fraction_some)
-
-       movl    %edi, %eax
-L(fraction_done):
-       movl    VAR_NORM, %ecx
-       movl    SAVE_EBP, %ebp
-
-       movl    SAVE_EDI, %edi
-
-       movl    SAVE_ESI, %esi
-
-       movl    SAVE_EBX, %ebx
-       addl    $STACK_SPACE, %esp
-
-       shrl    %cl, %eax
-       emms
-
-       ret
-
-
-C -----------------------------------------------------------------------------
-C
-C Special case for q1=0xFFFFFFFF, giving q=0xFFFFFFFF meaning the low dword
-C of q*d is simply -d and the remainder n-q*d = n10+d
-
-L(q1_ff):
-       C eax   (divisor)
-       C ebx   (q1+1 == 0)
-       C ecx
-       C edx
-       C esi   n10
-       C edi   n2
-       C ebp   divisor
-
-       movl    VAR_DST, %ecx
-       movl    VAR_DST_STOP, %edx
-       subl    $4, %ecx
-
-       movl    %ecx, VAR_DST
-       psrlq   %mm7, %mm0
-       leal    (%ebp,%esi), %edi       C n-q*d remainder -> next n2
-
-       movl    $-1, (%ecx)
-       movd    %mm0, %esi              C next n10
-
-       cmpl    %ecx, %edx
-       jne     L(integer_top)
-
-       jmp     L(integer_loop_done)
-
-
-
-C -----------------------------------------------------------------------------
-C
-C In the current implementation, the following successively dependent
-C micro-ops seem to exist.
-C
-C                     uops
-C              mul     5
-C              q1+1    1   (addl)
-C              mul     5
-C              sub     3   (negl/sbbl)
-C              addback 2   (cmov)
-C                     ---
-C                     16
-C
-C The loop in fact runs at about 17.5 cycles.  Using a sarl/andl/addl for
-C the addback was found to be a touch slower.
-
-
-       ALIGN(16)
-L(fraction_some):
-       C eax
-       C ebx
-       C ecx
-       C edx
-       C esi
-       C edi   carry
-       C ebp   divisor
-
-       movl    PARAM_DST, %esi
-       movl    VAR_DST_STOP, %ecx
-       movl    %edi, %eax
-
-       subl    $8, %ecx
-
-
-       ALIGN(16)
-L(fraction_top):
-       C eax   n2, then scratch
-       C ebx   scratch (nadj, q1)
-       C ecx   dst, decrementing
-       C edx   scratch
-       C esi   dst stop point
-       C edi   n2
-       C ebp   divisor
-
-       mull    VAR_INVERSE     C m*n2
-
-       movl    %ebp, %eax      C d
-       subl    $4, %ecx        C dst
-       leal    1(%edi), %ebx
-
-       C
-
-       C
-
-       C
-
-       addl    %edx, %ebx      C 1 + high(n2<<32 + m*n2) = q1+1
-
-       mull    %ebx            C (q1+1)*d
-
-       C
-
-       C
-
-       C
-
-       C
-
-       negl    %eax            C low of n - (q1+1)*d
-
-       sbbl    %edx, %edi      C high of n - (q1+1)*d, caring only about carry
-       leal    (%ebp,%eax), %edx
-
-       cmovc(  %edx, %eax)     C n - q1*d if underflow from using q1+1
-
-       sbbl    $0, %ebx        C q
-       movl    %eax, %edi      C remainder->n2
-       cmpl    %esi, %ecx
-
-       movl    %ebx, (%ecx)    C previous q
-       jne     L(fraction_top)
-
-
-       jmp     L(fraction_done)
-
-EPILOGUE()