lib/librte_eal/common/include/arch/x86/rte_memcpy.h

   1 /*-
   2  *   BSD LICENSE
   3  *
   4  *   Copyright(c) 2010-2014 Intel Corporation. All rights reserved.
   5  *   All rights reserved.
   6  *
   7  *   Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  *   modification, are permitted provided that the following conditions
   9  *   are met:
  10  *
  11  *     * Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *       notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *       the documentation and/or other materials provided with the
  16  *       distribution.
  17  *     * Neither the name of Intel Corporation nor the names of its
  18  *       contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *       from this software without specific prior written permission.
  20  *
  21  *   THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  *   "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  *   LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  24  *   A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  25  *   OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  26  *   SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  27  *   LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  28  *   DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  29  *   THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  30  *   (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  31  *   OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  32  */
  33
  34 #ifndef _RTE_MEMCPY_X86_64_H_
  35 #define _RTE_MEMCPY_X86_64_H_
  36
  37 /**
  38  * @file
  39  *
  40  * Functions for SSE/AVX/AVX2/AVX512 implementation of memcpy().
  41  */
  42
  43 #include <stdio.h>
  44 #include <stdint.h>
  45 #include <string.h>
  46 #include <rte_vect.h>
  47 #include <rte_common.h>
  48 #include <rte_config.h>
  49
  50 #ifdef __cplusplus
  51 extern "C" {
  52 #endif
  53
  54 /**
  55  * Copy bytes from one location to another. The locations must not overlap.
  56  *
  57  * @note This is implemented as a macro, so it's address should not be taken
  58  * and care is needed as parameter expressions may be evaluated multiple times.
  59  *
  60  * @param dst
  61  *   Pointer to the destination of the data.
  62  * @param src
  63  *   Pointer to the source data.
  64  * @param n
  65  *   Number of bytes to copy.
  66  * @return
  67  *   Pointer to the destination data.
  68  */
  69 static __rte_always_inline void *
  70 rte_memcpy(void *dst, const void *src, size_t n);
  71
  72 #ifdef RTE_MACHINE_CPUFLAG_AVX512F
  73
  74 #define ALIGNMENT_MASK 0x3F
  75
  76 /**
  77  * AVX512 implementation below
  78  */
  79
  80 /**
  81  * Copy 16 bytes from one location to another,
  82  * locations should not overlap.
  83  */
  84 static inline void
  85 rte_mov16(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
  86 {
  87         __m128i xmm0;
  88
  89         xmm0 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)src);
  90         _mm_storeu_si128((__m128i *)dst, xmm0);
  91 }
  92
  93 /**
  94  * Copy 32 bytes from one location to another,
  95  * locations should not overlap.
  96  */
  97 static inline void
  98 rte_mov32(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
  99 {
 100         __m256i ymm0;
 101
 102         ymm0 = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)src);
 103         _mm256_storeu_si256((__m256i *)dst, ymm0);
 104 }
 105
 106 /**
 107  * Copy 64 bytes from one location to another,
 108  * locations should not overlap.
 109  */
 110 static inline void
 111 rte_mov64(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 112 {
 113         __m512i zmm0;
 114
 115         zmm0 = _mm512_loadu_si512((const void *)src);
 116         _mm512_storeu_si512((void *)dst, zmm0);
 117 }
 118
 119 /**
 120  * Copy 128 bytes from one location to another,
 121  * locations should not overlap.
 122  */
 123 static inline void
 124 rte_mov128(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 125 {
 126         rte_mov64(dst + 0 * 64, src + 0 * 64);
 127         rte_mov64(dst + 1 * 64, src + 1 * 64);
 128 }
 129
 130 /**
 131  * Copy 256 bytes from one location to another,
 132  * locations should not overlap.
 133  */
 134 static inline void
 135 rte_mov256(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 136 {
 137         rte_mov64(dst + 0 * 64, src + 0 * 64);
 138         rte_mov64(dst + 1 * 64, src + 1 * 64);
 139         rte_mov64(dst + 2 * 64, src + 2 * 64);
 140         rte_mov64(dst + 3 * 64, src + 3 * 64);
 141 }
 142
 143 /**
 144  * Copy 128-byte blocks from one location to another,
 145  * locations should not overlap.
 146  */
 147 static inline void
 148 rte_mov128blocks(uint8_t *dst, const uint8_t *src, size_t n)
 149 {
 150         __m512i zmm0, zmm1;
 151
 152         while (n >= 128) {
 153                 zmm0 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 0 * 64));
 154                 n -= 128;
 155                 zmm1 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 1 * 64));
 156                 src = src + 128;
 157                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 0 * 64), zmm0);
 158                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 1 * 64), zmm1);
 159                 dst = dst + 128;
 160         }
 161 }
 162
 163 /**
 164  * Copy 512-byte blocks from one location to another,
 165  * locations should not overlap.
 166  */
 167 static inline void
 168 rte_mov512blocks(uint8_t *dst, const uint8_t *src, size_t n)
 169 {
 170         __m512i zmm0, zmm1, zmm2, zmm3, zmm4, zmm5, zmm6, zmm7;
 171
 172         while (n >= 512) {
 173                 zmm0 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 0 * 64));
 174                 n -= 512;
 175                 zmm1 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 1 * 64));
 176                 zmm2 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 2 * 64));
 177                 zmm3 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 3 * 64));
 178                 zmm4 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 4 * 64));
 179                 zmm5 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 5 * 64));
 180                 zmm6 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 6 * 64));
 181                 zmm7 = _mm512_loadu_si512((const void *)(src + 7 * 64));
 182                 src = src + 512;
 183                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 0 * 64), zmm0);
 184                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 1 * 64), zmm1);
 185                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 2 * 64), zmm2);
 186                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 3 * 64), zmm3);
 187                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 4 * 64), zmm4);
 188                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 5 * 64), zmm5);
 189                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 6 * 64), zmm6);
 190                 _mm512_storeu_si512((void *)(dst + 7 * 64), zmm7);
 191                 dst = dst + 512;
 192         }
 193 }
 194
 195 static inline void *
 196 rte_memcpy_generic(void *dst, const void *src, size_t n)
 197 {
 198         uintptr_t dstu = (uintptr_t)dst;
 199         uintptr_t srcu = (uintptr_t)src;
 200         void *ret = dst;
 201         size_t dstofss;
 202         size_t bits;
 203
 204         /**
 205          * Copy less than 16 bytes
 206          */
 207         if (n < 16) {
 208                 if (n & 0x01) {
 209                         *(uint8_t *)dstu = *(const uint8_t *)srcu;
 210                         srcu = (uintptr_t)((const uint8_t *)srcu + 1);
 211                         dstu = (uintptr_t)((uint8_t *)dstu + 1);
 212                 }
 213                 if (n & 0x02) {
 214                         *(uint16_t *)dstu = *(const uint16_t *)srcu;
 215                         srcu = (uintptr_t)((const uint16_t *)srcu + 1);
 216                         dstu = (uintptr_t)((uint16_t *)dstu + 1);
 217                 }
 218                 if (n & 0x04) {
 219                         *(uint32_t *)dstu = *(const uint32_t *)srcu;
 220                         srcu = (uintptr_t)((const uint32_t *)srcu + 1);
 221                         dstu = (uintptr_t)((uint32_t *)dstu + 1);
 222                 }
 223                 if (n & 0x08)
 224                         *(uint64_t *)dstu = *(const uint64_t *)srcu;
 225                 return ret;
 226         }
 227
 228         /**
 229          * Fast way when copy size doesn't exceed 512 bytes
 230          */
 231         if (n <= 32) {
 232                 rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 233                 rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n,
 234                                   (const uint8_t *)src - 16 + n);
 235                 return ret;
 236         }
 237         if (n <= 64) {
 238                 rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 239                 rte_mov32((uint8_t *)dst - 32 + n,
 240                                   (const uint8_t *)src - 32 + n);
 241                 return ret;
 242         }
 243         if (n <= 512) {
 244                 if (n >= 256) {
 245                         n -= 256;
 246                         rte_mov256((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 247                         src = (const uint8_t *)src + 256;
 248                         dst = (uint8_t *)dst + 256;
 249                 }
 250                 if (n >= 128) {
 251                         n -= 128;
 252                         rte_mov128((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 253                         src = (const uint8_t *)src + 128;
 254                         dst = (uint8_t *)dst + 128;
 255                 }
 256 COPY_BLOCK_128_BACK63:
 257                 if (n > 64) {
 258                         rte_mov64((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 259                         rte_mov64((uint8_t *)dst - 64 + n,
 260                                           (const uint8_t *)src - 64 + n);
 261                         return ret;
 262                 }
 263                 if (n > 0)
 264                         rte_mov64((uint8_t *)dst - 64 + n,
 265                                           (const uint8_t *)src - 64 + n);
 266                 return ret;
 267         }
 268
 269         /**
 270          * Make store aligned when copy size exceeds 512 bytes
 271          */
 272         dstofss = ((uintptr_t)dst & 0x3F);
 273         if (dstofss > 0) {
 274                 dstofss = 64 - dstofss;
 275                 n -= dstofss;
 276                 rte_mov64((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 277                 src = (const uint8_t *)src + dstofss;
 278                 dst = (uint8_t *)dst + dstofss;
 279         }
 280
 281         /**
 282          * Copy 512-byte blocks.
 283          * Use copy block function for better instruction order control,
 284          * which is important when load is unaligned.
 285          */
 286         rte_mov512blocks((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src, n);
 287         bits = n;
 288         n = n & 511;
 289         bits -= n;
 290         src = (const uint8_t *)src + bits;
 291         dst = (uint8_t *)dst + bits;
 292
 293         /**
 294          * Copy 128-byte blocks.
 295          * Use copy block function for better instruction order control,
 296          * which is important when load is unaligned.
 297          */
 298         if (n >= 128) {
 299                 rte_mov128blocks((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src, n);
 300                 bits = n;
 301                 n = n & 127;
 302                 bits -= n;
 303                 src = (const uint8_t *)src + bits;
 304                 dst = (uint8_t *)dst + bits;
 305         }
 306
 307         /**
 308          * Copy whatever left
 309          */
 310         goto COPY_BLOCK_128_BACK63;
 311 }
 312
 313 #elif defined RTE_MACHINE_CPUFLAG_AVX2
 314
 315 #define ALIGNMENT_MASK 0x1F
 316
 317 /**
 318  * AVX2 implementation below
 319  */
 320
 321 /**
 322  * Copy 16 bytes from one location to another,
 323  * locations should not overlap.
 324  */
 325 static inline void
 326 rte_mov16(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 327 {
 328         __m128i xmm0;
 329
 330         xmm0 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)src);
 331         _mm_storeu_si128((__m128i *)dst, xmm0);
 332 }
 333
 334 /**
 335  * Copy 32 bytes from one location to another,
 336  * locations should not overlap.
 337  */
 338 static inline void
 339 rte_mov32(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 340 {
 341         __m256i ymm0;
 342
 343         ymm0 = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)src);
 344         _mm256_storeu_si256((__m256i *)dst, ymm0);
 345 }
 346
 347 /**
 348  * Copy 64 bytes from one location to another,
 349  * locations should not overlap.
 350  */
 351 static inline void
 352 rte_mov64(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 353 {
 354         rte_mov32((uint8_t *)dst + 0 * 32, (const uint8_t *)src + 0 * 32);
 355         rte_mov32((uint8_t *)dst + 1 * 32, (const uint8_t *)src + 1 * 32);
 356 }
 357
 358 /**
 359  * Copy 128 bytes from one location to another,
 360  * locations should not overlap.
 361  */
 362 static inline void
 363 rte_mov128(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 364 {
 365         rte_mov32((uint8_t *)dst + 0 * 32, (const uint8_t *)src + 0 * 32);
 366         rte_mov32((uint8_t *)dst + 1 * 32, (const uint8_t *)src + 1 * 32);
 367         rte_mov32((uint8_t *)dst + 2 * 32, (const uint8_t *)src + 2 * 32);
 368         rte_mov32((uint8_t *)dst + 3 * 32, (const uint8_t *)src + 3 * 32);
 369 }
 370
 371 /**
 372  * Copy 128-byte blocks from one location to another,
 373  * locations should not overlap.
 374  */
 375 static inline void
 376 rte_mov128blocks(uint8_t *dst, const uint8_t *src, size_t n)
 377 {
 378         __m256i ymm0, ymm1, ymm2, ymm3;
 379
 380         while (n >= 128) {
 381                 ymm0 = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)((const uint8_t *)src + 0 * 32));
 382                 n -= 128;
 383                 ymm1 = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)((const uint8_t *)src + 1 * 32));
 384                 ymm2 = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)((const uint8_t *)src + 2 * 32));
 385                 ymm3 = _mm256_loadu_si256((const __m256i *)((const uint8_t *)src + 3 * 32));
 386                 src = (const uint8_t *)src + 128;
 387                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)((uint8_t *)dst + 0 * 32), ymm0);
 388                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)((uint8_t *)dst + 1 * 32), ymm1);
 389                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)((uint8_t *)dst + 2 * 32), ymm2);
 390                 _mm256_storeu_si256((__m256i *)((uint8_t *)dst + 3 * 32), ymm3);
 391                 dst = (uint8_t *)dst + 128;
 392         }
 393 }
 394
 395 static inline void *
 396 rte_memcpy_generic(void *dst, const void *src, size_t n)
 397 {
 398         uintptr_t dstu = (uintptr_t)dst;
 399         uintptr_t srcu = (uintptr_t)src;
 400         void *ret = dst;
 401         size_t dstofss;
 402         size_t bits;
 403
 404         /**
 405          * Copy less than 16 bytes
 406          */
 407         if (n < 16) {
 408                 if (n & 0x01) {
 409                         *(uint8_t *)dstu = *(const uint8_t *)srcu;
 410                         srcu = (uintptr_t)((const uint8_t *)srcu + 1);
 411                         dstu = (uintptr_t)((uint8_t *)dstu + 1);
 412                 }
 413                 if (n & 0x02) {
 414                         *(uint16_t *)dstu = *(const uint16_t *)srcu;
 415                         srcu = (uintptr_t)((const uint16_t *)srcu + 1);
 416                         dstu = (uintptr_t)((uint16_t *)dstu + 1);
 417                 }
 418                 if (n & 0x04) {
 419                         *(uint32_t *)dstu = *(const uint32_t *)srcu;
 420                         srcu = (uintptr_t)((const uint32_t *)srcu + 1);
 421                         dstu = (uintptr_t)((uint32_t *)dstu + 1);
 422                 }
 423                 if (n & 0x08) {
 424                         *(uint64_t *)dstu = *(const uint64_t *)srcu;
 425                 }
 426                 return ret;
 427         }
 428
 429         /**
 430          * Fast way when copy size doesn't exceed 256 bytes
 431          */
 432         if (n <= 32) {
 433                 rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 434                 rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n,
 435                                 (const uint8_t *)src - 16 + n);
 436                 return ret;
 437         }
 438         if (n <= 48) {
 439                 rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 440                 rte_mov16((uint8_t *)dst + 16, (const uint8_t *)src + 16);
 441                 rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n,
 442                                 (const uint8_t *)src - 16 + n);
 443                 return ret;
 444         }
 445         if (n <= 64) {
 446                 rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 447                 rte_mov32((uint8_t *)dst - 32 + n,
 448                                 (const uint8_t *)src - 32 + n);
 449                 return ret;
 450         }
 451         if (n <= 256) {
 452                 if (n >= 128) {
 453                         n -= 128;
 454                         rte_mov128((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 455                         src = (const uint8_t *)src + 128;
 456                         dst = (uint8_t *)dst + 128;
 457                 }
 458 COPY_BLOCK_128_BACK31:
 459                 if (n >= 64) {
 460                         n -= 64;
 461                         rte_mov64((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 462                         src = (const uint8_t *)src + 64;
 463                         dst = (uint8_t *)dst + 64;
 464                 }
 465                 if (n > 32) {
 466                         rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 467                         rte_mov32((uint8_t *)dst - 32 + n,
 468                                         (const uint8_t *)src - 32 + n);
 469                         return ret;
 470                 }
 471                 if (n > 0) {
 472                         rte_mov32((uint8_t *)dst - 32 + n,
 473                                         (const uint8_t *)src - 32 + n);
 474                 }
 475                 return ret;
 476         }
 477
 478         /**
 479          * Make store aligned when copy size exceeds 256 bytes
 480          */
 481         dstofss = (uintptr_t)dst & 0x1F;
 482         if (dstofss > 0) {
 483                 dstofss = 32 - dstofss;
 484                 n -= dstofss;
 485                 rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 486                 src = (const uint8_t *)src + dstofss;
 487                 dst = (uint8_t *)dst + dstofss;
 488         }
 489
 490         /**
 491          * Copy 128-byte blocks
 492          */
 493         rte_mov128blocks((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src, n);
 494         bits = n;
 495         n = n & 127;
 496         bits -= n;
 497         src = (const uint8_t *)src + bits;
 498         dst = (uint8_t *)dst + bits;
 499
 500         /**
 501          * Copy whatever left
 502          */
 503         goto COPY_BLOCK_128_BACK31;
 504 }
 505
 506 #else /* RTE_MACHINE_CPUFLAG */
 507
 508 #define ALIGNMENT_MASK 0x0F
 509
 510 /**
 511  * SSE & AVX implementation below
 512  */
 513
 514 /**
 515  * Copy 16 bytes from one location to another,
 516  * locations should not overlap.
 517  */
 518 static inline void
 519 rte_mov16(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 520 {
 521         __m128i xmm0;
 522
 523         xmm0 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)(const __m128i *)src);
 524         _mm_storeu_si128((__m128i *)dst, xmm0);
 525 }
 526
 527 /**
 528  * Copy 32 bytes from one location to another,
 529  * locations should not overlap.
 530  */
 531 static inline void
 532 rte_mov32(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 533 {
 534         rte_mov16((uint8_t *)dst + 0 * 16, (const uint8_t *)src + 0 * 16);
 535         rte_mov16((uint8_t *)dst + 1 * 16, (const uint8_t *)src + 1 * 16);
 536 }
 537
 538 /**
 539  * Copy 64 bytes from one location to another,
 540  * locations should not overlap.
 541  */
 542 static inline void
 543 rte_mov64(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 544 {
 545         rte_mov16((uint8_t *)dst + 0 * 16, (const uint8_t *)src + 0 * 16);
 546         rte_mov16((uint8_t *)dst + 1 * 16, (const uint8_t *)src + 1 * 16);
 547         rte_mov16((uint8_t *)dst + 2 * 16, (const uint8_t *)src + 2 * 16);
 548         rte_mov16((uint8_t *)dst + 3 * 16, (const uint8_t *)src + 3 * 16);
 549 }
 550
 551 /**
 552  * Copy 128 bytes from one location to another,
 553  * locations should not overlap.
 554  */
 555 static inline void
 556 rte_mov128(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 557 {
 558         rte_mov16((uint8_t *)dst + 0 * 16, (const uint8_t *)src + 0 * 16);
 559         rte_mov16((uint8_t *)dst + 1 * 16, (const uint8_t *)src + 1 * 16);
 560         rte_mov16((uint8_t *)dst + 2 * 16, (const uint8_t *)src + 2 * 16);
 561         rte_mov16((uint8_t *)dst + 3 * 16, (const uint8_t *)src + 3 * 16);
 562         rte_mov16((uint8_t *)dst + 4 * 16, (const uint8_t *)src + 4 * 16);
 563         rte_mov16((uint8_t *)dst + 5 * 16, (const uint8_t *)src + 5 * 16);
 564         rte_mov16((uint8_t *)dst + 6 * 16, (const uint8_t *)src + 6 * 16);
 565         rte_mov16((uint8_t *)dst + 7 * 16, (const uint8_t *)src + 7 * 16);
 566 }
 567
 568 /**
 569  * Copy 256 bytes from one location to another,
 570  * locations should not overlap.
 571  */
 572 static inline void
 573 rte_mov256(uint8_t *dst, const uint8_t *src)
 574 {
 575         rte_mov16((uint8_t *)dst + 0 * 16, (const uint8_t *)src + 0 * 16);
 576         rte_mov16((uint8_t *)dst + 1 * 16, (const uint8_t *)src + 1 * 16);
 577         rte_mov16((uint8_t *)dst + 2 * 16, (const uint8_t *)src + 2 * 16);
 578         rte_mov16((uint8_t *)dst + 3 * 16, (const uint8_t *)src + 3 * 16);
 579         rte_mov16((uint8_t *)dst + 4 * 16, (const uint8_t *)src + 4 * 16);
 580         rte_mov16((uint8_t *)dst + 5 * 16, (const uint8_t *)src + 5 * 16);
 581         rte_mov16((uint8_t *)dst + 6 * 16, (const uint8_t *)src + 6 * 16);
 582         rte_mov16((uint8_t *)dst + 7 * 16, (const uint8_t *)src + 7 * 16);
 583         rte_mov16((uint8_t *)dst + 8 * 16, (const uint8_t *)src + 8 * 16);
 584         rte_mov16((uint8_t *)dst + 9 * 16, (const uint8_t *)src + 9 * 16);
 585         rte_mov16((uint8_t *)dst + 10 * 16, (const uint8_t *)src + 10 * 16);
 586         rte_mov16((uint8_t *)dst + 11 * 16, (const uint8_t *)src + 11 * 16);
 587         rte_mov16((uint8_t *)dst + 12 * 16, (const uint8_t *)src + 12 * 16);
 588         rte_mov16((uint8_t *)dst + 13 * 16, (const uint8_t *)src + 13 * 16);
 589         rte_mov16((uint8_t *)dst + 14 * 16, (const uint8_t *)src + 14 * 16);
 590         rte_mov16((uint8_t *)dst + 15 * 16, (const uint8_t *)src + 15 * 16);
 591 }
 592
 593 /**
 594  * Macro for copying unaligned block from one location to another with constant load offset,
 595  * 47 bytes leftover maximum,
 596  * locations should not overlap.
 597  * Requirements:
 598  * - Store is aligned
 599  * - Load offset is <offset>, which must be immediate value within [1, 15]
 600  * - For <src>, make sure <offset> bit backwards & <16 - offset> bit forwards are available for loading
 601  * - <dst>, <src>, <len> must be variables
 602  * - __m128i <xmm0> ~ <xmm8> must be pre-defined
 603  */
 604 #define MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, len, offset)                                                     \
 605 __extension__ ({                                                                                            \
 606     int tmp;                                                                                                \
 607     while (len >= 128 + 16 - offset) {                                                                      \
 608         xmm0 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 0 * 16));                  \
 609         len -= 128;                                                                                         \
 610         xmm1 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 1 * 16));                  \
 611         xmm2 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 2 * 16));                  \
 612         xmm3 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 3 * 16));                  \
 613         xmm4 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 4 * 16));                  \
 614         xmm5 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 5 * 16));                  \
 615         xmm6 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 6 * 16));                  \
 616         xmm7 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 7 * 16));                  \
 617         xmm8 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 8 * 16));                  \
 618         src = (const uint8_t *)src + 128;                                                                   \
 619         _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 0 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm1, xmm0, offset));        \
 620         _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 1 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm2, xmm1, offset));        \
 621         _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 2 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm3, xmm2, offset));        \
 622         _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 3 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm4, xmm3, offset));        \
 623         _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 4 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm5, xmm4, offset));        \
 624         _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 5 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm6, xmm5, offset));        \
 625         _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 6 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm7, xmm6, offset));        \
 626         _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 7 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm8, xmm7, offset));        \
 627         dst = (uint8_t *)dst + 128;                                                                         \
 628     }                                                                                                       \
 629     tmp = len;                                                                                              \
 630     len = ((len - 16 + offset) & 127) + 16 - offset;                                                        \
 631     tmp -= len;                                                                                             \
 632     src = (const uint8_t *)src + tmp;                                                                       \
 633     dst = (uint8_t *)dst + tmp;                                                                             \
 634     if (len >= 32 + 16 - offset) {                                                                          \
 635         while (len >= 32 + 16 - offset) {                                                                   \
 636             xmm0 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 0 * 16));              \
 637             len -= 32;                                                                                      \
 638             xmm1 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 1 * 16));              \
 639             xmm2 = _mm_loadu_si128((const __m128i *)((const uint8_t *)src - offset + 2 * 16));              \
 640             src = (const uint8_t *)src + 32;                                                                \
 641             _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 0 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm1, xmm0, offset));    \
 642             _mm_storeu_si128((__m128i *)((uint8_t *)dst + 1 * 16), _mm_alignr_epi8(xmm2, xmm1, offset));    \
 643             dst = (uint8_t *)dst + 32;                                                                      \
 644         }                                                                                                   \
 645         tmp = len;                                                                                          \
 646         len = ((len - 16 + offset) & 31) + 16 - offset;                                                     \
 647         tmp -= len;                                                                                         \
 648         src = (const uint8_t *)src + tmp;                                                                   \
 649         dst = (uint8_t *)dst + tmp;                                                                         \
 650     }                                                                                                       \
 651 })
 652
 653 /**
 654  * Macro for copying unaligned block from one location to another,
 655  * 47 bytes leftover maximum,
 656  * locations should not overlap.
 657  * Use switch here because the aligning instruction requires immediate value for shift count.
 658  * Requirements:
 659  * - Store is aligned
 660  * - Load offset is <offset>, which must be within [1, 15]
 661  * - For <src>, make sure <offset> bit backwards & <16 - offset> bit forwards are available for loading
 662  * - <dst>, <src>, <len> must be variables
 663  * - __m128i <xmm0> ~ <xmm8> used in MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM must be pre-defined
 664  */
 665 #define MOVEUNALIGNED_LEFT47(dst, src, len, offset)                   \
 666 __extension__ ({                                                      \
 667     switch (offset) {                                                 \
 668     case 0x01: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x01); break;    \
 669     case 0x02: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x02); break;    \
 670     case 0x03: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x03); break;    \
 671     case 0x04: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x04); break;    \
 672     case 0x05: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x05); break;    \
 673     case 0x06: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x06); break;    \
 674     case 0x07: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x07); break;    \
 675     case 0x08: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x08); break;    \
 676     case 0x09: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x09); break;    \
 677     case 0x0A: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x0A); break;    \
 678     case 0x0B: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x0B); break;    \
 679     case 0x0C: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x0C); break;    \
 680     case 0x0D: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x0D); break;    \
 681     case 0x0E: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x0E); break;    \
 682     case 0x0F: MOVEUNALIGNED_LEFT47_IMM(dst, src, n, 0x0F); break;    \
 683     default:;                                                         \
 684     }                                                                 \
 685 })
 686
 687 static inline void *
 688 rte_memcpy_generic(void *dst, const void *src, size_t n)
 689 {
 690         __m128i xmm0, xmm1, xmm2, xmm3, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, xmm8;
 691         uintptr_t dstu = (uintptr_t)dst;
 692         uintptr_t srcu = (uintptr_t)src;
 693         void *ret = dst;
 694         size_t dstofss;
 695         size_t srcofs;
 696
 697         /**
 698          * Copy less than 16 bytes
 699          */
 700         if (n < 16) {
 701                 if (n & 0x01) {
 702                         *(uint8_t *)dstu = *(const uint8_t *)srcu;
 703                         srcu = (uintptr_t)((const uint8_t *)srcu + 1);
 704                         dstu = (uintptr_t)((uint8_t *)dstu + 1);
 705                 }
 706                 if (n & 0x02) {
 707                         *(uint16_t *)dstu = *(const uint16_t *)srcu;
 708                         srcu = (uintptr_t)((const uint16_t *)srcu + 1);
 709                         dstu = (uintptr_t)((uint16_t *)dstu + 1);
 710                 }
 711                 if (n & 0x04) {
 712                         *(uint32_t *)dstu = *(const uint32_t *)srcu;
 713                         srcu = (uintptr_t)((const uint32_t *)srcu + 1);
 714                         dstu = (uintptr_t)((uint32_t *)dstu + 1);
 715                 }
 716                 if (n & 0x08) {
 717                         *(uint64_t *)dstu = *(const uint64_t *)srcu;
 718                 }
 719                 return ret;
 720         }
 721
 722         /**
 723          * Fast way when copy size doesn't exceed 512 bytes
 724          */
 725         if (n <= 32) {
 726                 rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 727                 rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n, (const uint8_t *)src - 16 + n);
 728                 return ret;
 729         }
 730         if (n <= 48) {
 731                 rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 732                 rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n, (const uint8_t *)src - 16 + n);
 733                 return ret;
 734         }
 735         if (n <= 64) {
 736                 rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 737                 rte_mov16((uint8_t *)dst + 32, (const uint8_t *)src + 32);
 738                 rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n, (const uint8_t *)src - 16 + n);
 739                 return ret;
 740         }
 741         if (n <= 128) {
 742                 goto COPY_BLOCK_128_BACK15;
 743         }
 744         if (n <= 512) {
 745                 if (n >= 256) {
 746                         n -= 256;
 747                         rte_mov128((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 748                         rte_mov128((uint8_t *)dst + 128, (const uint8_t *)src + 128);
 749                         src = (const uint8_t *)src + 256;
 750                         dst = (uint8_t *)dst + 256;
 751                 }
 752 COPY_BLOCK_255_BACK15:
 753                 if (n >= 128) {
 754                         n -= 128;
 755                         rte_mov128((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 756                         src = (const uint8_t *)src + 128;
 757                         dst = (uint8_t *)dst + 128;
 758                 }
 759 COPY_BLOCK_128_BACK15:
 760                 if (n >= 64) {
 761                         n -= 64;
 762                         rte_mov64((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 763                         src = (const uint8_t *)src + 64;
 764                         dst = (uint8_t *)dst + 64;
 765                 }
 766 COPY_BLOCK_64_BACK15:
 767                 if (n >= 32) {
 768                         n -= 32;
 769                         rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 770                         src = (const uint8_t *)src + 32;
 771                         dst = (uint8_t *)dst + 32;
 772                 }
 773                 if (n > 16) {
 774                         rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 775                         rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n, (const uint8_t *)src - 16 + n);
 776                         return ret;
 777                 }
 778                 if (n > 0) {
 779                         rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n, (const uint8_t *)src - 16 + n);
 780                 }
 781                 return ret;
 782         }
 783
 784         /**
 785          * Make store aligned when copy size exceeds 512 bytes,
 786          * and make sure the first 15 bytes are copied, because
 787          * unaligned copy functions require up to 15 bytes
 788          * backwards access.
 789          */
 790         dstofss = (uintptr_t)dst & 0x0F;
 791         if (dstofss > 0) {
 792                 dstofss = 16 - dstofss + 16;
 793                 n -= dstofss;
 794                 rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 795                 src = (const uint8_t *)src + dstofss;
 796                 dst = (uint8_t *)dst + dstofss;
 797         }
 798         srcofs = ((uintptr_t)src & 0x0F);
 799
 800         /**
 801          * For aligned copy
 802          */
 803         if (srcofs == 0) {
 804                 /**
 805                  * Copy 256-byte blocks
 806                  */
 807                 for (; n >= 256; n -= 256) {
 808                         rte_mov256((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 809                         dst = (uint8_t *)dst + 256;
 810                         src = (const uint8_t *)src + 256;
 811                 }
 812
 813                 /**
 814                  * Copy whatever left
 815                  */
 816                 goto COPY_BLOCK_255_BACK15;
 817         }
 818
 819         /**
 820          * For copy with unaligned load
 821          */
 822         MOVEUNALIGNED_LEFT47(dst, src, n, srcofs);
 823
 824         /**
 825          * Copy whatever left
 826          */
 827         goto COPY_BLOCK_64_BACK15;
 828 }
 829
 830 #endif /* RTE_MACHINE_CPUFLAG */
 831
 832 static inline void *
 833 rte_memcpy_aligned(void *dst, const void *src, size_t n)
 834 {
 835         void *ret = dst;
 836
 837         /* Copy size <= 16 bytes */
 838         if (n < 16) {
 839                 if (n & 0x01) {
 840                         *(uint8_t *)dst = *(const uint8_t *)src;
 841                         src = (const uint8_t *)src + 1;
 842                         dst = (uint8_t *)dst + 1;
 843                 }
 844                 if (n & 0x02) {
 845                         *(uint16_t *)dst = *(const uint16_t *)src;
 846                         src = (const uint16_t *)src + 1;
 847                         dst = (uint16_t *)dst + 1;
 848                 }
 849                 if (n & 0x04) {
 850                         *(uint32_t *)dst = *(const uint32_t *)src;
 851                         src = (const uint32_t *)src + 1;
 852                         dst = (uint32_t *)dst + 1;
 853                 }
 854                 if (n & 0x08)
 855                         *(uint64_t *)dst = *(const uint64_t *)src;
 856
 857                 return ret;
 858         }
 859
 860         /* Copy 16 <= size <= 32 bytes */
 861         if (n <= 32) {
 862                 rte_mov16((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 863                 rte_mov16((uint8_t *)dst - 16 + n,
 864                                 (const uint8_t *)src - 16 + n);
 865
 866                 return ret;
 867         }
 868
 869         /* Copy 32 < size <= 64 bytes */
 870         if (n <= 64) {
 871                 rte_mov32((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 872                 rte_mov32((uint8_t *)dst - 32 + n,
 873                                 (const uint8_t *)src - 32 + n);
 874
 875                 return ret;
 876         }
 877
 878         /* Copy 64 bytes blocks */
 879         for (; n >= 64; n -= 64) {
 880                 rte_mov64((uint8_t *)dst, (const uint8_t *)src);
 881                 dst = (uint8_t *)dst + 64;
 882                 src = (const uint8_t *)src + 64;
 883         }
 884
 885         /* Copy whatever left */
 886         rte_mov64((uint8_t *)dst - 64 + n,
 887                         (const uint8_t *)src - 64 + n);
 888
 889         return ret;
 890 }
 891
 892 static inline void *
 893 rte_memcpy(void *dst, const void *src, size_t n)
 894 {
 895         if (!(((uintptr_t)dst | (uintptr_t)src) & ALIGNMENT_MASK))
 896                 return rte_memcpy_aligned(dst, src, n);
 897         else
 898                 return rte_memcpy_generic(dst, src, n);
 899 }
 900
 901 #ifdef __cplusplus
 902 }
 903 #endif
 904
 905 #endif /* _RTE_MEMCPY_X86_64_H_ */