Pileus Git - ~andy/linux/blob - arch/tile/lib/memset_32.c

   1 /*
   2  * Copyright 2010 Tilera Corporation. All Rights Reserved.
   3  *
   4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  *   modify it under the terms of the GNU General Public License
   6  *   as published by the Free Software Foundation, version 2.
   7  *
   8  *   This program is distributed in the hope that it will be useful, but
   9  *   WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  *   MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, GOOD TITLE or
  11  *   NON INFRINGEMENT.  See the GNU General Public License for
  12  *   more details.
  13  */
  14
  15 #include <linux/types.h>
  16 #include <linux/string.h>
  17 #include <linux/module.h>
  18 #include <arch/chip.h>
  19
  20 void *memset(void *s, int c, size_t n)
  21 {
  22         uint32_t *out32;
  23         int n32;
  24         uint32_t v16, v32;
  25         uint8_t *out8 = s;
  26 #if !CHIP_HAS_WH64()
  27         int ahead32;
  28 #else
  29         int to_align32;
  30 #endif
  31
  32         /* Experimentation shows that a trivial tight loop is a win up until
  33          * around a size of 20, where writing a word at a time starts to win.
  34          */
  35 #define BYTE_CUTOFF 20
  36
  37 #if BYTE_CUTOFF < 3
  38         /* This must be at least at least this big, or some code later
  39          * on doesn't work.
  40          */
  41 #error "BYTE_CUTOFF is too small"
  42 #endif
  43
  44         if (n < BYTE_CUTOFF) {
  45                 /* Strangely, this turns out to be the tightest way to
  46                  * write this loop.
  47                  */
  48                 if (n != 0) {
  49                         do {
  50                                 /* Strangely, combining these into one line
  51                                  * performs worse.
  52                                  */
  53                                 *out8 = c;
  54                                 out8++;
  55                         } while (--n != 0);
  56                 }
  57
  58                 return s;
  59         }
  60
  61 #if !CHIP_HAS_WH64()
  62         /* Use a spare issue slot to start prefetching the first cache
  63          * line early. This instruction is free as the store can be buried
  64          * in otherwise idle issue slots doing ALU ops.
  65          */
  66         __insn_prefetch(out8);
  67
  68         /* We prefetch the end so that a short memset that spans two cache
  69          * lines gets some prefetching benefit. Again we believe this is free
  70          * to issue.
  71          */
  72         __insn_prefetch(&out8[n - 1]);
  73 #endif /* !CHIP_HAS_WH64() */
  74
  75
  76         /* Align 'out8'. We know n >= 3 so this won't write past the end. */
  77         while (((uintptr_t) out8 & 3) != 0) {
  78                 *out8++ = c;
  79                 --n;
  80         }
  81
  82         /* Align 'n'. */
  83         while (n & 3)
  84                 out8[--n] = c;
  85
  86         out32 = (uint32_t *) out8;
  87         n32 = n >> 2;
  88
  89         /* Tile input byte out to 32 bits. */
  90         v16 = __insn_intlb(c, c);
  91         v32 = __insn_intlh(v16, v16);
  92
  93         /* This must be at least 8 or the following loop doesn't work. */
  94 #define CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS (CHIP_L2_LINE_SIZE() / 4)
  95
  96 #if !CHIP_HAS_WH64()
  97
  98         ahead32 = CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS;
  99
 100         /* We already prefetched the first and last cache lines, so
 101          * we only need to do more prefetching if we are storing
 102          * to more than two cache lines.
 103          */
 104         if (n32 > CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS * 2) {
 105                 int i;
 106
 107                 /* Prefetch the next several cache lines.
 108                  * This is the setup code for the software-pipelined
 109                  * loop below.
 110                  */
 111 #define MAX_PREFETCH 5
 112                 ahead32 = n32 & -CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS;
 113                 if (ahead32 > MAX_PREFETCH * CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS)
 114                         ahead32 = MAX_PREFETCH * CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS;
 115
 116                 for (i = CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS;
 117                      i < ahead32; i += CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS)
 118                         __insn_prefetch(&out32[i]);
 119         }
 120
 121         if (n32 > ahead32) {
 122                 while (1) {
 123                         int j;
 124
 125                         /* Prefetch by reading one word several cache lines
 126                          * ahead.  Since loads are non-blocking this will
 127                          * cause the full cache line to be read while we are
 128                          * finishing earlier cache lines.  Using a store
 129                          * here causes microarchitectural performance
 130                          * problems where a victimizing store miss goes to
 131                          * the head of the retry FIFO and locks the pipe for
 132                          * a few cycles.  So a few subsequent stores in this
 133                          * loop go into the retry FIFO, and then later
 134                          * stores see other stores to the same cache line
 135                          * are already in the retry FIFO and themselves go
 136                          * into the retry FIFO, filling it up and grinding
 137                          * to a halt waiting for the original miss to be
 138                          * satisfied.
 139                          */
 140                         __insn_prefetch(&out32[ahead32]);
 141
 142 #if CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS % 4 != 0
 143 #error "Unhandled CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS"
 144 #endif
 145
 146                         n32 -= CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS;
 147
 148                         /* Save icache space by only partially unrolling
 149                          * this loop.
 150                          */
 151                         for (j = CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS / 4; j > 0; j--) {
 152                                 *out32++ = v32;
 153                                 *out32++ = v32;
 154                                 *out32++ = v32;
 155                                 *out32++ = v32;
 156                         }
 157
 158                         /* To save compiled code size, reuse this loop even
 159                          * when we run out of prefetching to do by dropping
 160                          * ahead32 down.
 161                          */
 162                         if (n32 <= ahead32) {
 163                                 /* Not even a full cache line left,
 164                                  * so stop now.
 165                                  */
 166                                 if (n32 < CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS)
 167                                         break;
 168
 169                                 /* Choose a small enough value that we don't
 170                                  * prefetch past the end.  There's no sense
 171                                  * in touching cache lines we don't have to.
 172                                  */
 173                                 ahead32 = CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS - 1;
 174                         }
 175                 }
 176         }
 177
 178 #else /* CHIP_HAS_WH64() */
 179
 180         /* Determine how many words we need to emit before the 'out32'
 181          * pointer becomes aligned modulo the cache line size.
 182          */
 183         to_align32 =
 184                 (-((uintptr_t)out32 >> 2)) & (CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS - 1);
 185
 186         /* Only bother aligning and using wh64 if there is at least
 187          * one full cache line to process.  This check also prevents
 188          * overrunning the end of the buffer with alignment words.
 189          */
 190         if (to_align32 <= n32 - CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS) {
 191                 int lines_left;
 192
 193                 /* Align out32 mod the cache line size so we can use wh64. */
 194                 n32 -= to_align32;
 195                 for (; to_align32 != 0; to_align32--) {
 196                         *out32 = v32;
 197                         out32++;
 198                 }
 199
 200                 /* Use unsigned divide to turn this into a right shift. */
 201                 lines_left = (unsigned)n32 / CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS;
 202
 203                 do {
 204                         /* Only wh64 a few lines at a time, so we don't
 205                          * exceed the maximum number of victim lines.
 206                          */
 207                         int x = ((lines_left < CHIP_MAX_OUTSTANDING_VICTIMS())
 208                                   ? lines_left
 209                                   : CHIP_MAX_OUTSTANDING_VICTIMS());
 210                         uint32_t *wh = out32;
 211                         int i = x;
 212                         int j;
 213
 214                         lines_left -= x;
 215
 216                         do {
 217                                 __insn_wh64(wh);
 218                                 wh += CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS;
 219                         } while (--i);
 220
 221                         for (j = x * (CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS / 4);
 222                              j != 0; j--) {
 223                                 *out32++ = v32;
 224                                 *out32++ = v32;
 225                                 *out32++ = v32;
 226                                 *out32++ = v32;
 227                         }
 228                 } while (lines_left != 0);
 229
 230                 /* We processed all full lines above, so only this many
 231                  * words remain to be processed.
 232                  */
 233                 n32 &= CACHE_LINE_SIZE_IN_WORDS - 1;
 234         }
 235
 236 #endif /* CHIP_HAS_WH64() */
 237
 238         /* Now handle any leftover values. */
 239         if (n32 != 0) {
 240                 do {
 241                         *out32 = v32;
 242                         out32++;
 243                 } while (--n32 != 0);
 244         }
 245
 246         return s;
 247 }
 248 EXPORT_SYMBOL(memset);