OSDN Git Service

Merge branch 'trunk' of git://gcc.gnu.org/git/gcc into rework
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / config / sparc / lb1spc.asm
index d4dea1a..b60bd57 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
-/* This is an assembly language implementation of libgcc1.c for the sparc
-   processor.
+/* This is an assembly language implementation of mulsi3, divsi3, and modsi3
+   for the sparc processor.
 
-   These routines are derived from the Sparc Architecture Manual, version 8,
+   These routines are derived from the SPARC Architecture Manual, version 8,
    slightly edited to match the desired calling convention, and also to
    optimize them for our purposes.  */
 
@@ -80,205 +80,361 @@ mul_shortway:
 #endif
 
 #ifdef L_divsi3
-.text
-       .align 4
-       .global .udiv
-       .proc 4
+/*
+ * Division and remainder, from Appendix E of the SPARC Version 8
+ * Architecture Manual, with fixes from Gordon Irlam.
+ */
+
+/*
+ * Input: dividend and divisor in %o0 and %o1 respectively.
+ *
+ * m4 parameters:
+ *  .div       name of function to generate
+ *  div                div=div => %o0 / %o1; div=rem => %o0 % %o1
+ *  true               true=true => signed; true=false => unsigned
+ *
+ * Algorithm parameters:
+ *  N          how many bits per iteration we try to get (4)
+ *  WORDSIZE   total number of bits (32)
+ *
+ * Derived constants:
+ *  TOPBITS    number of bits in the top decade of a number
+ *
+ * Important variables:
+ *  Q          the partial quotient under development (initially 0)
+ *  R          the remainder so far, initially the dividend
+ *  ITER       number of main division loop iterations required;
+ *             equal to ceil(log2(quotient) / N).  Note that this
+ *             is the log base (2^N) of the quotient.
+ *  V          the current comparand, initially divisor*2^(ITER*N-1)
+ *
+ * Cost:
+ *  Current estimate for non-large dividend is
+ *     ceil(log2(quotient) / N) * (10 + 7N/2) + C
+ *  A large dividend is one greater than 2^(31-TOPBITS) and takes a
+ *  different path, as the upper bits of the quotient must be developed
+ *  one bit at a time.
+ */
+        .global .udiv
+        .align 4
+        .proc 4
+        .text
 .udiv:
-       save    %sp, -64, %sp
-       b       divide
-       mov     0, %l2          ! result always positive
-       .global .div
-       .proc 4
+         b ready_to_divide
+         mov 0, %g3             ! result is always positive
+
+        .global .div
+        .align 4
+        .proc 4
+        .text
 .div:
-       save    %sp, -64, %sp
-       orcc    %i1, %i0, %g0   ! is either operand negative
-       bge     divide          ! if not, skip this junk
-       xor     %i1, %i0, %l2   ! record sign of result in sign of %l2
-       tst     %i1
-       bge     2f
-       tst     %i0
-       ! %i1 < 0
-       bge     divide
-       neg     %i1
-2:     ! %i0 < 0
-       neg     %i0
-       !       FALL THROUGH
-divide:
-       ! Compute size of quotient, scale comparand.
-       orcc    %i1, %g0, %l1           ! movcc %i1, %l1
-       te      2                       ! if %i1 = 0
-       mov     %i0, %i3
-       mov     0, %i2
-       sethi   %hi(1<<(32-4-1)), %l3
-       cmp     %i3, %l3
+       ! compute sign of result; if neither is negative, no problem
+       orcc    %o1, %o0, %g0   ! either negative?
+       bge     ready_to_divide ! no, go do the divide
+       xor     %o1, %o0, %g3   ! compute sign in any case
+       tst     %o1
+       bge     1f
+       tst     %o0
+       ! %o1 is definitely negative; %o0 might also be negative
+       bge     ready_to_divide ! if %o0 not negative...
+       sub     %g0, %o1, %o1   ! in any case, make %o1 nonneg
+1:     ! %o0 is negative, %o1 is nonnegative
+       sub     %g0, %o0, %o0   ! make %o0 nonnegative
+
+
+ready_to_divide:
+
+       ! Ready to divide.  Compute size of quotient; scale comparand.
+       orcc    %o1, %g0, %o5
+       bne     1f
+       mov     %o0, %o3
+
+       ! Divide by zero trap.  If it returns, return 0 (about as
+       ! wrong as possible, but that is what SunOS does...).
+       ta      0x2             ! ST_DIV0
+       retl
+       clr     %o0
+
+1:
+       cmp     %o3, %o5                ! if %o1 exceeds %o0, done
+       blu     got_result              ! (and algorithm fails otherwise)
+       clr     %o2
+       sethi   %hi(1 << (32 - 4 - 1)), %g1
+       cmp     %o3, %g1
        blu     not_really_big
-       mov     0, %l0
-       !
-       ! Here, the %i0 is >= 2^(31-3) or so.  We must be careful here,
-       ! as our usual 3-at-a-shot divide step will cause overflow and havoc.
-       ! The total number of bits in the result here is 3*%l0+%l4, where
-       ! %l4 <= 3.
-       ! Compute %l0 in an unorthodox manner: know we need to Shift %l1 into
-       ! the top decade: so do not even bother to compare to %i3.
-1:     cmp     %l1, %l3
-       bgeu    3f
-       mov     1, %l4
-       sll     %l1, 3, %l1
-       b       1b
-       inc     %l0
-       !
-       ! Now compute %l4
-       !
-2:     addcc   %l1, %l1, %l1
-       bcc     not_too_big
-       add     %l4, 1, %l4
-       !
-       ! We are here if the %i1 overflowed when Shifting.
-       ! This means that %i3 has the high-order bit set.
-       ! Restore %l1 and subtract from %i3.
-       sll     %l3, 4, %l3
-       srl     %l1, 1, %l1
-       add     %l1, %l3, %l1
-       b       do_single_div
-       dec     %l4
-not_too_big:
-3:     cmp     %l1, %i3
-       blu     2b
-       nop
-       be      do_single_div
-       nop
-       ! %l1 > %i3: went too far: back up 1 step
-       !       srl     %l1, 1, %l1
-       !       dec     %l4
+       clr     %o4
+
+       ! Here the dividend is >= 2**(31-N) or so.  We must be careful here,
+       ! as our usual N-at-a-shot divide step will cause overflow and havoc.
+       ! The number of bits in the result here is N*ITER+SC, where SC <= N.
+       ! Compute ITER in an unorthodox manner: know we need to shift V into
+       ! the top decade: so do not even bother to compare to R.
+       1:
+               cmp     %o5, %g1
+               bgeu    3f
+               mov     1, %g2
+               sll     %o5, 4, %o5
+               b       1b
+               add     %o4, 1, %o4
+
+       ! Now compute %g2.
+       2:      addcc   %o5, %o5, %o5
+               bcc     not_too_big
+               add     %g2, 1, %g2
+
+               ! We get here if the %o1 overflowed while shifting.
+               ! This means that %o3 has the high-order bit set.
+               ! Restore %o5 and subtract from %o3.
+               sll     %g1, 4, %g1     ! high order bit
+               srl     %o5, 1, %o5     ! rest of %o5
+               add     %o5, %g1, %o5
+               b       do_single_div
+               sub     %g2, 1, %g2
+
+       not_too_big:
+       3:      cmp     %o5, %o3
+               blu     2b
+               nop
+               be      do_single_div
+               nop
+       /* NB: these are commented out in the V8-SPARC manual as well */
+       /* (I do not understand this) */
+       ! %o5 > %o3: went too far: back up 1 step
+       !       srl     %o5, 1, %o5
+       !       dec     %g2
        ! do single-bit divide steps
        !
-       ! We have to be careful here.  We know that %i3 >= %l1, so we can do the
+       ! We have to be careful here.  We know that %o3 >= %o5, so we can do the
        ! first divide step without thinking.  BUT, the others are conditional,
-       ! and are only done if %i3 >= 0.  Because both %i3 and %l1 may have the
-       ! high-order bit set in the first step, just falling into the regular
+       ! and are only done if %o3 >= 0.  Because both %o3 and %o5 may have the high-
+       ! order bit set in the first step, just falling into the regular
        ! division loop will mess up the first time around.
        ! So we unroll slightly...
-do_single_div:
-       deccc   %l4
-       bl      end_regular_divide
-       nop
-       sub     %i3, %l1, %i3
-       mov     1, %i2
-       b       end_single_divloop
-       nop
-single_divloop:
-       sll     %i2, 1, %i2
-       bl      1f
-       srl     %l1, 1, %l1
-       ! %i3 >= 0
-       sub     %i3, %l1, %i3
-       b       2f
-       inc     %i2
-1:     ! %i3 < 0
-       add     %i3, %l1, %i3
-       dec     %i2
-end_single_divloop:
-2:     deccc   %l4
-       bge     single_divloop
-       tst     %i3
-       b       end_regular_divide
-       nop
+       do_single_div:
+               subcc   %g2, 1, %g2
+               bl      end_regular_divide
+               nop
+               sub     %o3, %o5, %o3
+               mov     1, %o2
+               b       end_single_divloop
+               nop
+       single_divloop:
+               sll     %o2, 1, %o2
+               bl      1f
+               srl     %o5, 1, %o5
+               ! %o3 >= 0
+               sub     %o3, %o5, %o3
+               b       2f
+               add     %o2, 1, %o2
+       1:      ! %o3 < 0
+               add     %o3, %o5, %o3
+               sub     %o2, 1, %o2
+       2:
+       end_single_divloop:
+               subcc   %g2, 1, %g2
+               bge     single_divloop
+               tst     %o3
+               b,a     end_regular_divide
+
 not_really_big:
-1:     sll     %l1, 3, %l1
-       cmp     %l1, %i3
+1:
+       sll     %o5, 4, %o5
+       cmp     %o5, %o3
        bleu    1b
-       inccc   %l0
+       addcc   %o4, 1, %o4
        be      got_result
-       dec     %l0
-do_regular_divide:
-       ! Do the main division iteration
-       tst     %i3
-       ! Fall through into divide loop
+       sub     %o4, 1, %o4
+
+       tst     %o3     ! set up for initial iteration
 divloop:
-       sll     %i2, 3, %i2
+       sll     %o2, 4, %o2
        ! depth 1, accumulated bits 0
-       bl      L.1.8
-       srl     %l1,1,%l1
+       bl      L1.16
+       srl     %o5,1,%o5
        ! remainder is positive
-       subcc   %i3,%l1,%i3
+       subcc   %o3,%o5,%o3
        ! depth 2, accumulated bits 1
-       bl      L.2.9
-       srl     %l1,1,%l1
+       bl      L2.17
+       srl     %o5,1,%o5
        ! remainder is positive
-       subcc   %i3,%l1,%i3
+       subcc   %o3,%o5,%o3
        ! depth 3, accumulated bits 3
-       bl      L.3.11
-       srl     %l1,1,%l1
+       bl      L3.19
+       srl     %o5,1,%o5
+       ! remainder is positive
+       subcc   %o3,%o5,%o3
+       ! depth 4, accumulated bits 7
+       bl      L4.23
+       srl     %o5,1,%o5
+       ! remainder is positive
+       subcc   %o3,%o5,%o3
+       b       9f
+       add     %o2, (7*2+1), %o2
+       
+L4.23:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
+       b       9f
+       add     %o2, (7*2-1), %o2
+       
+       
+L3.19:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
+       ! depth 4, accumulated bits 5
+       bl      L4.21
+       srl     %o5,1,%o5
        ! remainder is positive
-       subcc   %i3,%l1,%i3
+       subcc   %o3,%o5,%o3
        b       9f
-       add     %i2, (3*2+1), %i2
-L.3.11:        ! remainder is negative
-       addcc   %i3,%l1,%i3
+       add     %o2, (5*2+1), %o2
+       
+L4.21:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
        b       9f
-       add     %i2, (3*2-1), %i2
-L.2.9: ! remainder is negative
-       addcc   %i3,%l1,%i3
+       add     %o2, (5*2-1), %o2
+       
+L2.17:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
        ! depth 3, accumulated bits 1
-       bl      L.3.9
-       srl     %l1,1,%l1
+       bl      L3.17
+       srl     %o5,1,%o5
        ! remainder is positive
-       subcc   %i3,%l1,%i3
+       subcc   %o3,%o5,%o3
+       ! depth 4, accumulated bits 3
+       bl      L4.19
+       srl     %o5,1,%o5
+       ! remainder is positive
+       subcc   %o3,%o5,%o3
        b       9f
-       add     %i2, (1*2+1), %i2
-L.3.9: ! remainder is negative
-       addcc   %i3,%l1,%i3
+       add     %o2, (3*2+1), %o2
+       
+L4.19:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
        b       9f
-       add     %i2, (1*2-1), %i2
-L.1.8: ! remainder is negative
-       addcc   %i3,%l1,%i3
+       add     %o2, (3*2-1), %o2
+
+L3.17:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
+       ! depth 4, accumulated bits 1
+       bl      L4.17
+       srl     %o5,1,%o5
+       ! remainder is positive
+       subcc   %o3,%o5,%o3
+       b       9f
+       add     %o2, (1*2+1), %o2
+
+L4.17:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
+       b       9f
+       add     %o2, (1*2-1), %o2
+       
+L1.16:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
        ! depth 2, accumulated bits -1
-       bl      L.2.7
-       srl     %l1,1,%l1
+       bl      L2.15
+       srl     %o5,1,%o5
        ! remainder is positive
-       subcc   %i3,%l1,%i3
+       subcc   %o3,%o5,%o3
        ! depth 3, accumulated bits -1
-       bl      L.3.7
-       srl     %l1,1,%l1
+       bl      L3.15
+       srl     %o5,1,%o5
+       ! remainder is positive
+       subcc   %o3,%o5,%o3
+       ! depth 4, accumulated bits -1
+       bl      L4.15
+       srl     %o5,1,%o5
+       ! remainder is positive
+       subcc   %o3,%o5,%o3
+       b       9f
+       add     %o2, (-1*2+1), %o2
+       
+L4.15:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
+       b       9f
+       add     %o2, (-1*2-1), %o2
+       
+L3.15:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
+       ! depth 4, accumulated bits -3
+       bl      L4.13
+       srl     %o5,1,%o5
        ! remainder is positive
-       subcc   %i3,%l1,%i3
+       subcc   %o3,%o5,%o3
        b       9f
-       add     %i2, (-1*2+1), %i2
-L.3.7: ! remainder is negative
-       addcc   %i3,%l1,%i3
+       add     %o2, (-3*2+1), %o2
+       
+L4.13:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
        b       9f
-       add     %i2, (-1*2-1), %i2
-L.2.7: ! remainder is negative
-       addcc   %i3,%l1,%i3
+       add     %o2, (-3*2-1), %o2
+       
+L2.15:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
        ! depth 3, accumulated bits -3
-       bl      L.3.5
-       srl     %l1,1,%l1
+       bl      L3.13
+       srl     %o5,1,%o5
        ! remainder is positive
-       subcc   %i3,%l1,%i3
+       subcc   %o3,%o5,%o3
+       ! depth 4, accumulated bits -5
+       bl      L4.11
+       srl     %o5,1,%o5
+       ! remainder is positive
+       subcc   %o3,%o5,%o3
        b       9f
-       add     %i2, (-3*2+1), %i2
-L.3.5: ! remainder is negative
-       addcc   %i3,%l1,%i3
+       add     %o2, (-5*2+1), %o2
+       
+L4.11:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
        b       9f
-       add     %i2, (-3*2-1), %i2
+       add     %o2, (-5*2-1), %o2
+       
+L3.13:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
+       ! depth 4, accumulated bits -7
+       bl      L4.9
+       srl     %o5,1,%o5
+       ! remainder is positive
+       subcc   %o3,%o5,%o3
+       b       9f
+       add     %o2, (-7*2+1), %o2
+
+L4.9:
+       ! remainder is negative
+       addcc   %o3,%o5,%o3
+       b       9f
+       add     %o2, (-7*2-1), %o2
+       
+       9:
 end_regular_divide:
-9:     deccc   %l0
+       subcc   %o4, 1, %o4
        bge     divloop
-       tst     %i3
-       bge     got_result
-       nop
-       ! non-restoring fixup here
-       dec     %i2
+       tst     %o3
+       bl,a    got_result
+       ! non-restoring fixup here (one instruction only!)
+       sub     %o2, 1, %o2
+
+
 got_result:
-       tst     %l2
-       bge     1f
-       restore
-       ! answer < 0
-       retl            ! leaf-routine return
-       neg     %o2, %o0        ! quotient <- -%i2
-1:     retl            ! leaf-routine return
-       mov     %o2, %o0        ! quotient <- %i2
+       ! check to see if answer should be < 0
+       tst     %g3
+       bl,a    1f
+       sub %g0, %o2, %o2
+1:
+       retl
+       mov %o2, %o0
 #endif
 
 #ifdef L_modsi3
@@ -388,7 +544,7 @@ divide:
                nop
                be      do_single_div
                nop
-       /* NB: these are commented out in the V8-Sparc manual as well */
+       /* NB: these are commented out in the V8-SPARC manual as well */
        /* (I do not understand this) */
        ! %o5 > %o3: went too far: back up 1 step
        !       srl     %o5, 1, %o5