vppinfra/vppinfra/memcpy_avx.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15 /*-
  16  *   BSD LICENSE
  17  *
  18  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
  19  *   All rights reserved.
  20  *
  21  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  22  *   modification, are permitted provided that the following conditions
  23  *   are met:
  24  *
  25  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  26  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  27  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  28  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  29  *       the documentation and/or other materials provided with the
  30  *       distribution.
  31  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  32  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  33  *       from this software without specific prior written permission.
  34  *
  35  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  36  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  37  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  38  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  39  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  40  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  41  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  42  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  43  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  44  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  45  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  46  */
  47
  48 #ifndef included_clib_memcpy_avx_h
  49 #define included_clib_memcpy_avx_h
  50
  51 #include <stdint.h>
  52 #include <x86intrin.h>
  53
  54 static inline void
  55 clib_mov16 (u8 * dst, const u8 * src)
  56 {
  57   __m128i xmm0;
  58
  59   xmm0 = _mm_loadu_si128 ((const __m128i *) src);
  60   _mm_storeu_si128 ((__m128i *) dst, xmm0);
  61 }
  62
  63 static inline void
  64 clib_mov32 (u8 * dst, const u8 * src)
  65 {
  66   __m256i ymm0;
  67
  68   ymm0 = _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) src);
  69   _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) dst, ymm0);
  70 }
  71
  72 static inline void
  73 clib_mov64 (u8 * dst, const u8 * src)
  74 {
  75   clib_mov32 ((u8 *) dst + 0 * 32, (const u8 *) src + 0 * 32);
  76   clib_mov32 ((u8 *) dst + 1 * 32, (const u8 *) src + 1 * 32);
  77 }
  78
  79 static inline void
  80 clib_mov128 (u8 * dst, const u8 * src)
  81 {
  82   clib_mov64 ((u8 *) dst + 0 * 64, (const u8 *) src + 0 * 64);
  83   clib_mov64 ((u8 *) dst + 1 * 64, (const u8 *) src + 1 * 64);
  84 }
  85
  86 static inline void
  87 clib_mov256 (u8 * dst, const u8 * src)
  88 {
  89   clib_mov128 ((u8 *) dst + 0 * 128, (const u8 *) src + 0 * 128);
  90   clib_mov128 ((u8 *) dst + 1 * 128, (const u8 *) src + 1 * 128);
  91 }
  92
  93 static inline void
  94 clib_mov64blocks (u8 * dst, const u8 * src, size_t n)
  95 {
  96   __m256i ymm0, ymm1;
  97
  98   while (n >= 64)
  99     {
 100       ymm0 =
 101         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 0 * 32));
 102       n -= 64;
 103       ymm1 =
 104         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 1 * 32));
 105       src = (const u8 *) src + 64;
 106       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 0 * 32), ymm0);
 107       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 1 * 32), ymm1);
 108       dst = (u8 *) dst + 64;
 109     }
 110 }
 111
 112 static inline void
 113 clib_mov256blocks (u8 * dst, const u8 * src, size_t n)
 114 {
 115   __m256i ymm0, ymm1, ymm2, ymm3, ymm4, ymm5, ymm6, ymm7;
 116
 117   while (n >= 256)
 118     {
 119       ymm0 =
 120         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 0 * 32));
 121       n -= 256;
 122       ymm1 =
 123         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 1 * 32));
 124       ymm2 =
 125         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 2 * 32));
 126       ymm3 =
 127         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 3 * 32));
 128       ymm4 =
 129         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 4 * 32));
 130       ymm5 =
 131         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 5 * 32));
 132       ymm6 =
 133         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 6 * 32));
 134       ymm7 =
 135         _mm256_loadu_si256 ((const __m256i *) ((const u8 *) src + 7 * 32));
 136       src = (const u8 *) src + 256;
 137       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 0 * 32), ymm0);
 138       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 1 * 32), ymm1);
 139       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 2 * 32), ymm2);
 140       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 3 * 32), ymm3);
 141       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 4 * 32), ymm4);
 142       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 5 * 32), ymm5);
 143       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 6 * 32), ymm6);
 144       _mm256_storeu_si256 ((__m256i *) ((u8 *) dst + 7 * 32), ymm7);
 145       dst = (u8 *) dst + 256;
 146     }
 147 }
 148
 149 static inline void *
 150 clib_memcpy (void *dst, const void *src, size_t n)
 151 {
 152   uword dstu = (uword) dst;
 153   uword srcu = (uword) src;
 154   void *ret = dst;
 155   size_t dstofss;
 156   size_t bits;
 157
 158         /**
 159          * Copy less than 16 bytes
 160          */
 161   if (n < 16)
 162     {
 163       if (n & 0x01)
 164         {
 165           *(u8 *) dstu = *(const u8 *) srcu;
 166           srcu = (uword) ((const u8 *) srcu + 1);
 167           dstu = (uword) ((u8 *) dstu + 1);
 168         }
 169       if (n & 0x02)
 170         {
 171           *(uint16_t *) dstu = *(const uint16_t *) srcu;
 172           srcu = (uword) ((const uint16_t *) srcu + 1);
 173           dstu = (uword) ((uint16_t *) dstu + 1);
 174         }
 175       if (n & 0x04)
 176         {
 177           *(uint32_t *) dstu = *(const uint32_t *) srcu;
 178           srcu = (uword) ((const uint32_t *) srcu + 1);
 179           dstu = (uword) ((uint32_t *) dstu + 1);
 180         }
 181       if (n & 0x08)
 182         {
 183           *(uint64_t *) dstu = *(const uint64_t *) srcu;
 184         }
 185       return ret;
 186     }
 187
 188         /**
 189          * Fast way when copy size doesn't exceed 512 bytes
 190          */
 191   if (n <= 32)
 192     {
 193       clib_mov16 ((u8 *) dst, (const u8 *) src);
 194       clib_mov16 ((u8 *) dst - 16 + n, (const u8 *) src - 16 + n);
 195       return ret;
 196     }
 197   if (n <= 64)
 198     {
 199       clib_mov32 ((u8 *) dst, (const u8 *) src);
 200       clib_mov32 ((u8 *) dst - 32 + n, (const u8 *) src - 32 + n);
 201       return ret;
 202     }
 203   if (n <= 512)
 204     {
 205       if (n >= 256)
 206         {
 207           n -= 256;
 208           clib_mov256 ((u8 *) dst, (const u8 *) src);
 209           src = (const u8 *) src + 256;
 210           dst = (u8 *) dst + 256;
 211         }
 212       if (n >= 128)
 213         {
 214           n -= 128;
 215           clib_mov128 ((u8 *) dst, (const u8 *) src);
 216           src = (const u8 *) src + 128;
 217           dst = (u8 *) dst + 128;
 218         }
 219       if (n >= 64)
 220         {
 221           n -= 64;
 222           clib_mov64 ((u8 *) dst, (const u8 *) src);
 223           src = (const u8 *) src + 64;
 224           dst = (u8 *) dst + 64;
 225         }
 226     COPY_BLOCK_64_BACK31:
 227       if (n > 32)
 228         {
 229           clib_mov32 ((u8 *) dst, (const u8 *) src);
 230           clib_mov32 ((u8 *) dst - 32 + n, (const u8 *) src - 32 + n);
 231           return ret;
 232         }
 233       if (n > 0)
 234         {
 235           clib_mov32 ((u8 *) dst - 32 + n, (const u8 *) src - 32 + n);
 236         }
 237       return ret;
 238     }
 239
 240         /**
 241          * Make store aligned when copy size exceeds 512 bytes
 242          */
 243   dstofss = (uword) dst & 0x1F;
 244   if (dstofss > 0)
 245     {
 246       dstofss = 32 - dstofss;
 247       n -= dstofss;
 248       clib_mov32 ((u8 *) dst, (const u8 *) src);
 249       src = (const u8 *) src + dstofss;
 250       dst = (u8 *) dst + dstofss;
 251     }
 252
 253         /**
 254          * Copy 256-byte blocks.
 255          * Use copy block function for better instruction order control,
 256          * which is important when load is unaligned.
 257          */
 258   clib_mov256blocks ((u8 *) dst, (const u8 *) src, n);
 259   bits = n;
 260   n = n & 255;
 261   bits -= n;
 262   src = (const u8 *) src + bits;
 263   dst = (u8 *) dst + bits;
 264
 265         /**
 266          * Copy 64-byte blocks.
 267          * Use copy block function for better instruction order control,
 268          * which is important when load is unaligned.
 269          */
 270   if (n >= 64)
 271     {
 272       clib_mov64blocks ((u8 *) dst, (const u8 *) src, n);
 273       bits = n;
 274       n = n & 63;
 275       bits -= n;
 276       src = (const u8 *) src + bits;
 277       dst = (u8 *) dst + bits;
 278     }
 279
 280         /**
 281          * Copy whatever left
 282          */
 283   goto COPY_BLOCK_64_BACK31;
 284 }
 285
 286
 287 #endif /* included_clib_mamcpy_avx_h */
 288
 289
 290 /*
 291  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 292  *
 293  * Local Variables:
 294  * eval: (c-set-style "gnu")
 295  * End:
 296  */