lib/librte_eal/common/include/arch/arm/rte_memcpy_32.h

   1 /*
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2015 RehiveTech. All rights reserved.
   5  *
   6  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   8  *   are met:
   9  *
  10  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  14  *       the documentation and/or other materials provided with the
  15  *       distribution.
  16  *     * Neither the name of RehiveTech nor the names of its
  17  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  18  *       from this software without specific prior written permission.
  19  *
  20  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  21  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  22  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  23  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  24  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  25  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  26  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  27  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  28  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  29  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  30  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 #ifndef _RTE_MEMCPY_ARM32_H_
  34 #define _RTE_MEMCPY_ARM32_H_
  35
  36 #include <stdint.h>
  37 #include <string.h>
  38
  39 #ifdef __cplusplus
  40 extern "C" {
  41 #endif
  42
  43 #include "generic/rte_memcpy.h"
  44
  45 #ifdef RTE_ARCH_ARM_NEON_MEMCPY
  46
  47 #ifndef RTE_MACHINE_CPUFLAG_NEON
  48 #error "Cannot optimize memcpy by NEON as the CPU seems to not support this"
  49 #endif
  50
  51 /* ARM NEON Intrinsics are used to copy data */
  52 #include <arm_neon.h>
  53
  54 static inline void
  55 rte_mov16(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
  56 {
  57         vst1q_u8(dst, vld1q_u8(src));
  58 }
  59
  60 static inline void
  61 rte_mov32(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
  62 {
  63         asm volatile (
  64                 "vld1.8 {d0-d3}, [%0]\n\t"
  65                 "vst1.8 {d0-d3}, [%1]\n\t"
  66                 : "+r" (src), "+r" (dst)
  67                 : : "memory", "d0", "d1", "d2", "d3");
  68 }
  69
  70 static inline void
  71 rte_mov48(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
  72 {
  73         asm volatile (
  74                 "vld1.8 {d0-d3}, [%0]!\n\t"
  75                 "vld1.8 {d4-d5}, [%0]\n\t"
  76                 "vst1.8 {d0-d3}, [%1]!\n\t"
  77                 "vst1.8 {d4-d5}, [%1]\n\t"
  78                 : "+r" (src), "+r" (dst)
  79                 :
  80                 : "memory", "d0", "d1", "d2", "d3", "d4", "d5");
  81 }
  82
  83 static inline void
  84 rte_mov64(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
  85 {
  86         asm volatile (
  87                 "vld1.8 {d0-d3}, [%0]!\n\t"
  88                 "vld1.8 {d4-d7}, [%0]\n\t"
  89                 "vst1.8 {d0-d3}, [%1]!\n\t"
  90                 "vst1.8 {d4-d7}, [%1]\n\t"
  91                 : "+r" (src), "+r" (dst)
  92                 :
  93                 : "memory", "d0", "d1", "d2", "d3", "d4", "d5", "d6", "d7");
  94 }
  95
  96 static inline void
  97 rte_mov128(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
  98 {
  99         asm volatile ("pld [%0, #64]" : : "r" (src));
 100         asm volatile (
 101                 "vld1.8 {d0-d3},   [%0]!\n\t"
 102                 "vld1.8 {d4-d7},   [%0]!\n\t"
 103                 "vld1.8 {d8-d11},  [%0]!\n\t"
 104                 "vld1.8 {d12-d15}, [%0]\n\t"
 105                 "vst1.8 {d0-d3},   [%1]!\n\t"
 106                 "vst1.8 {d4-d7},   [%1]!\n\t"
 107                 "vst1.8 {d8-d11},  [%1]!\n\t"
 108                 "vst1.8 {d12-d15}, [%1]\n\t"
 109                 : "+r" (src), "+r" (dst)
 110                 :
 111                 : "memory", "d0", "d1", "d2", "d3", "d4", "d5", "d6", "d7",
 112                 "d8", "d9", "d10", "d11", "d12", "d13", "d14", "d15");
 113 }
 114
 115 static inline void
 116 rte_mov256(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 117 {
 118         asm volatile ("pld [%0,  #64]" : : "r" (src));
 119         asm volatile ("pld [%0, #128]" : : "r" (src));
 120         asm volatile ("pld [%0, #192]" : : "r" (src));
 121         asm volatile ("pld [%0, #256]" : : "r" (src));
 122         asm volatile ("pld [%0, #320]" : : "r" (src));
 123         asm volatile ("pld [%0, #384]" : : "r" (src));
 124         asm volatile ("pld [%0, #448]" : : "r" (src));
 125         asm volatile (
 126                 "vld1.8 {d0-d3},   [%0]!\n\t"
 127                 "vld1.8 {d4-d7},   [%0]!\n\t"
 128                 "vld1.8 {d8-d11},  [%0]!\n\t"
 129                 "vld1.8 {d12-d15}, [%0]!\n\t"
 130                 "vld1.8 {d16-d19}, [%0]!\n\t"
 131                 "vld1.8 {d20-d23}, [%0]!\n\t"
 132                 "vld1.8 {d24-d27}, [%0]!\n\t"
 133                 "vld1.8 {d28-d31}, [%0]\n\t"
 134                 "vst1.8 {d0-d3},   [%1]!\n\t"
 135                 "vst1.8 {d4-d7},   [%1]!\n\t"
 136                 "vst1.8 {d8-d11},  [%1]!\n\t"
 137                 "vst1.8 {d12-d15}, [%1]!\n\t"
 138                 "vst1.8 {d16-d19}, [%1]!\n\t"
 139                 "vst1.8 {d20-d23}, [%1]!\n\t"
 140                 "vst1.8 {d24-d27}, [%1]!\n\t"
 141                 "vst1.8 {d28-d31}, [%1]!\n\t"
 142                 : "+r" (src), "+r" (dst)
 143                 :
 144                 : "memory", "d0", "d1", "d2", "d3", "d4", "d5", "d6", "d7",
 145                 "d8", "d9", "d10", "d11", "d12", "d13", "d14", "d15",
 146                 "d16", "d17", "d18", "d19", "d20", "d21", "d22", "d23",
 147                 "d24", "d25", "d26", "d27", "d28", "d29", "d30", "d31");
 148 }
 149
 150 #define rte_memcpy(dst, src, n)              \
 151         ({ (__builtin_constant_p(n)) ?       \
 152         memcpy((dst), (src), (n)) :          \
 153         rte_memcpy_func((dst), (src), (n)); })
 154
 155 static inline void *
 156 rte_memcpy_func(void *dst, const void *src, size_t n)
 157 {
 158         void *ret = dst;
 159
 160         /* We can't copy < 16 bytes using XMM registers so do it manually. */
 161         if (n < 16) {
 162                 if (n & 0x01) {
 163                         *(uint8_t *)dst = *(const uint8_t *)src;
 164                         dst = (uint8_t *)dst + 1;
 165                         src = (const uint8_t *)src + 1;
 166                 }
 167                 if (n & 0x02) {
 168                         *(uint16_t *)dst = *(const uint16_t *)src;
 169                         dst = (uint16_t *)dst + 1;
 170                         src = (const uint16_t *)src + 1;
 171                 }
 172                 if (n & 0x04) {
 173                         *(uint32_t *)dst = *(const uint32_t *)src;
 174                         dst = (uint32_t *)dst + 1;
 175                         src = (const uint32_t *)src + 1;
 176                 }
 177                 if (n & 0x08) {
 178                         /* ARMv7 can not handle unaligned access to long long
 179                          * (uint64_t). Therefore two uint32_t operations are
 180                          * used.
 181                          */
 182                         *(uint32_t *)dst = *(const uint32_t *)src;
 183                         dst = (uint32_t *)dst + 1;
 184                         src = (const uint32_t *)src + 1;
 185                         *(uint32_t *)dst = *(const uint32_t *)src;
 186                 }
 187                 return ret;
 188         }
 189
 190         /* Special fast cases for <= 128 bytes */
 191         if (n <= 32) {
 192                 rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 193                 rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n,
 194                         (const uint8_t *)src - 16 + n);
 195                 return ret;
 196         }
 197
 198         if (n <= 64) {
 199                 rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 200                 rte_mov32((uint8_t *)dst - 32 + n,
 201                         (const uint8_t *)src - 32 + n);
 202                 return ret;
 203         }
 204
 205         if (n <= 128) {
 206                 rte_mov64((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 207                 rte_mov64((uint8_t *)dst - 64 + n,
 208                         (const uint8_t *)src - 64 + n);
 209                 return ret;
 210         }
 211
 212         /*
 213          * For large copies > 128 bytes. This combination of 256, 64 and 16 byte
 214          * copies was found to be faster than doing 128 and 32 byte copies as
 215          * well.
 216          */
 217         for ( ; n >= 256; n -= 256) {
 218                 rte_mov256((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 219                 dst = (uint8_t *)dst + 256;
 220                 src = (const uint8_t *)src + 256;
 221         }
 222
 223         /*
 224          * We split the remaining bytes (which will be less than 256) into
 225          * 64byte (2^6) chunks.
 226          * Using incrementing integers in the case labels of a switch statement
 227          * enourages the compiler to use a jump table. To get incrementing
 228          * integers, we shift the 2 relevant bits to the LSB position to first
 229          * get decrementing integers, and then subtract.
 230          */
 231         switch (3 - (n >> 6)) {
 232         case 0x00:
 233                 rte_mov64((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 234                 n -= 64;
 235                 dst = (uint8_t *)dst + 64;
 236                 src = (const uint8_t *)src + 64;      /* fallthrough */
 237         case 0x01:
 238                 rte_mov64((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 239                 n -= 64;
 240                 dst = (uint8_t *)dst + 64;
 241                 src = (const uint8_t *)src + 64;      /* fallthrough */
 242         case 0x02:
 243                 rte_mov64((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 244                 n -= 64;
 245                 dst = (uint8_t *)dst + 64;
 246                 src = (const uint8_t *)src + 64;      /* fallthrough */
 247         default:
 248                 break;
 249         }
 250
 251         /*
 252          * We split the remaining bytes (which will be less than 64) into
 253          * 16byte (2^4) chunks, using the same switch structure as above.
 254          */
 255         switch (3 - (n >> 4)) {
 256         case 0x00:
 257                 rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 258                 n -= 16;
 259                 dst = (uint8_t *)dst + 16;
 260                 src = (const uint8_t *)src + 16;      /* fallthrough */
 261         case 0x01:
 262                 rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 263                 n -= 16;
 264                 dst = (uint8_t *)dst + 16;
 265                 src = (const uint8_t *)src + 16;      /* fallthrough */
 266         case 0x02:
 267                 rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 268                 n -= 16;
 269                 dst = (uint8_t *)dst + 16;
 270                 src = (const uint8_t *)src + 16;      /* fallthrough */
 271         default:
 272                 break;
 273         }
 274
 275         /* Copy any remaining bytes, without going beyond end of buffers */
 276         if (n != 0)
 277                 rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n,
 278                         (const uint8_t *)src - 16 + n);
 279         return ret;
 280 }
 281
 282 #else
 283
 284 static inline void
 285 rte_mov16(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 286 {
 287         memcpy(dst, src, 16);
 288 }
 289
 290 static inline void
 291 rte_mov32(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 292 {
 293         memcpy(dst, src, 32);
 294 }
 295
 296 static inline void
 297 rte_mov48(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 298 {
 299         memcpy(dst, src, 48);
 300 }
 301
 302 static inline void
 303 rte_mov64(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 304 {
 305         memcpy(dst, src, 64);
 306 }
 307
 308 static inline void
 309 rte_mov128(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 310 {
 311         memcpy(dst, src, 128);
 312 }
 313
 314 static inline void
 315 rte_mov256(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 316 {
 317         memcpy(dst, src, 256);
 318 }
 319
 320 static inline void *
 321 rte_memcpy(void *dst, const void *src, size_t n)
 322 {
 323         return memcpy(dst, src, n);
 324 }
 325
 326 static inline void *
 327 rte_memcpy_func(void *dst, const void *src, size_t n)
 328 {
 329         return memcpy(dst, src, n);
 330 }
 331
 332 #endif /* RTE_ARCH_ARM_NEON_MEMCPY */
 333
 334 #ifdef __cplusplus
 335 }
 336 #endif
 337
 338 #endif /* _RTE_MEMCPY_ARM32_H_ */