Reorganisation of the source tree
[ghc-hetmet.git] / rts / gmp / mpn / m88k / mul_1.s
diff --git a/rts/gmp/mpn/m88k/mul_1.s b/rts/gmp/mpn/m88k/mul_1.s
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0637083
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,127 @@
+; mc88100 __gmpn_mul_1 -- Multiply a limb vector with a single limb and
+; store the product in a second limb vector.
+
+; Copyright (C) 1992, 1994, 1995, 2000 Free Software Foundation, Inc.
+
+; This file is part of the GNU MP Library.
+
+; The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
+; it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+; the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your
+; option) any later version.
+
+; The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
+; WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+; or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
+; License for more details.
+
+; You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+; along with the GNU MP Library; see the file COPYING.LIB.  If not, write to
+; the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+; MA 02111-1307, USA.
+
+
+; INPUT PARAMETERS
+; res_ptr      r2
+; s1_ptr       r3
+; size         r4
+; s2_limb      r5
+
+; Common overhead is about 11 cycles/invocation.
+
+; The speed for S2_LIMB >= 0x10000 is approximately 21 cycles/limb.  (The
+; pipeline stalls 2 cycles due to WB contention.)
+
+; The speed for S2_LIMB < 0x10000 is approximately 16 cycles/limb.  (The
+; pipeline stalls 2 cycles due to WB contention and 1 cycle due to latency.)
+
+; To enhance speed:
+; 1. Unroll main loop 4-8 times.
+; 2. Schedule code to avoid WB contention.  It might be tempting to move the
+;    ld instruction in the loops down to save 2 cycles (less WB contention),
+;    but that looses because the ultimate value will be read from outside
+;    the allocated space.  But if we handle the ultimate multiplication in
+;    the tail, we can do this.
+; 3. Make the multiplication with less instructions.  I think the code for
+;    (S2_LIMB >= 0x10000) is not minimal.
+; With these techniques the (S2_LIMB >= 0x10000) case would run in 17 or
+; less cycles/limb; the (S2_LIMB < 0x10000) case would run in 11
+; cycles/limb.  (Assuming infinite unrolling.)
+
+       text
+       align    16
+       global   ___gmpn_mul_1
+___gmpn_mul_1:
+
+       ; Make S1_PTR and RES_PTR point at the end of their blocks
+       ; and negate SIZE.
+       lda      r3,r3[r4]
+       lda      r6,r2[r4]      ; RES_PTR in r6 since r2 is retval
+       subu     r4,r0,r4
+
+       addu.co  r2,r0,r0       ; r2 = cy = 0
+       ld       r9,r3[r4]
+       mask     r7,r5,0xffff   ; r7 = lo(S2_LIMB)
+       extu     r8,r5,16       ; r8 = hi(S2_LIMB)
+       bcnd.n   eq0,r8,Lsmall  ; jump if (hi(S2_LIMB) == 0)
+        subu    r6,r6,4
+
+; General code for any value of S2_LIMB.
+
+       ; Make a stack frame and save r25 and r26
+       subu     r31,r31,16
+       st.d     r25,r31,8
+
+       ; Enter the loop in the middle
+       br.n    L1
+       addu     r4,r4,1
+
+Loop:  ld       r9,r3[r4]
+       st       r26,r6[r4]
+; bcnd ne0,r0,0                ; bubble
+       addu     r4,r4,1
+L1:    mul      r26,r9,r5      ; low word of product   mul_1   WB ld
+       mask     r12,r9,0xffff  ; r12 = lo(s1_limb)     mask_1
+       mul      r11,r12,r7     ; r11 =  prod_0         mul_2   WB mask_1
+       mul      r10,r12,r8     ; r10 = prod_1a         mul_3
+       extu     r13,r9,16      ; r13 = hi(s1_limb)     extu_1  WB mul_1
+       mul      r12,r13,r7     ; r12 = prod_1b         mul_4   WB extu_1
+       mul      r25,r13,r8     ; r25  = prod_2         mul_5   WB mul_2
+       extu     r11,r11,16     ; r11 = hi(prod_0)      extu_2  WB mul_3
+       addu     r10,r10,r11    ;                       addu_1  WB extu_2
+; bcnd ne0,r0,0                ; bubble                        WB addu_1
+       addu.co  r10,r10,r12    ;                               WB mul_4
+       mask.u   r10,r10,0xffff ; move the 16 most significant bits...
+       addu.ci  r10,r10,r0     ; ...to the low half of the word...
+       rot      r10,r10,16     ; ...and put carry in pos 16.
+       addu.co  r26,r26,r2     ; add old carry limb
+       bcnd.n   ne0,r4,Loop
+        addu.ci r2,r25,r10     ; compute new carry limb
+
+       st       r26,r6[r4]
+       ld.d     r25,r31,8
+       jmp.n    r1
+        addu    r31,r31,16
+
+; Fast code for S2_LIMB < 0x10000
+Lsmall:
+       ; Enter the loop in the middle
+       br.n    SL1
+       addu     r4,r4,1
+
+SLoop: ld       r9,r3[r4]      ;
+       st       r8,r6[r4]      ;
+       addu     r4,r4,1        ;
+SL1:   mul      r8,r9,r5       ; low word of product
+       mask     r12,r9,0xffff  ; r12 = lo(s1_limb)
+       extu     r13,r9,16      ; r13 = hi(s1_limb)
+       mul      r11,r12,r7     ; r11 =  prod_0
+       mul      r12,r13,r7     ; r12 = prod_1b
+       addu.cio r8,r8,r2       ; add old carry limb
+       extu     r10,r11,16     ; r11 = hi(prod_0)
+       addu     r10,r10,r12    ;
+       bcnd.n   ne0,r4,SLoop
+       extu     r2,r10,16      ; r2 = new carry limb
+
+       jmp.n    r1
+       st       r8,r6[r4]