]> git.ipfire.org Git - thirdparty/glibc.git/commitdiff
powerpc: Add optimized P8 strspn
authorPaul E. Murphy <murphyp@linux.vnet.ibm.com>
Mon, 14 Mar 2016 21:40:46 +0000 (17:40 -0400)
committerPaul E. Murphy <murphyp@linux.vnet.ibm.com>
Thu, 7 Apr 2016 20:51:28 +0000 (15:51 -0500)
This utilizes vectors and bitmasks.  For small needle, large
haystack, the performance improvement is upto 8x.  For short
strings (0-4B), the cost of computing the bitmask dominates,
and is a tad slower.

ChangeLog
sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/Makefile
sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/ifunc-impl-list.c
sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn-power8.S [new file with mode: 0644]
sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn-ppc64.c [new file with mode: 0644]
sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn.c [new file with mode: 0644]
sysdeps/powerpc/powerpc64/power8/strspn.S [new file with mode: 0644]

index c3b2053512995abc05275dfe75298fc24940af8f..9d48c8beb36c37e42bd167ee1d44a289b96a0c88 100644 (file)
--- a/ChangeLog
+++ b/ChangeLog
@@ -1,3 +1,18 @@
+2016-04-07  Paul E. Murphy  <murphyp@linux.vnet.ibm.com>
+
+       * sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/Makefile:
+       (sysdep_routines): Add new strspn targets.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/ifunc-impl-list.c:
+       (__libc_ifunc_impl_list): Add strspn.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn-power8.S:
+       New file.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn-ppc64.c:
+       Likewise.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn.c:
+       Likewise.
+       * sysdeps/powerpc/powerpc64/power8/strspn.S:
+       Likewise.
+
 2016-04-07  Florian Weimer  <fweimer@redhat.com>
 
        * misc/hsearch_r.c: Include <limits.h>.
index 3b0e3a011705e0df62d2371817512704a01c880b..7ed56bf292ffe7561eec9305cd5c35c32833f272 100644 (file)
@@ -19,7 +19,8 @@ sysdep_routines += memcpy-power7 memcpy-a2 memcpy-power6 memcpy-cell \
                   strcmp-power8 strcmp-power7 strcmp-ppc64 \
                   strcat-power8 strcat-power7 strcat-ppc64 \
                   memmove-power7 memmove-ppc64 wordcopy-ppc64 bcopy-ppc64 \
-                  strncpy-power8 strstr-power7 strstr-ppc64
+                  strncpy-power8 strstr-power7 strstr-ppc64 \
+                  strspn-power8 strspn-ppc64
 
 CFLAGS-strncase-power7.c += -mcpu=power7 -funroll-loops
 CFLAGS-strncase_l-power7.c += -mcpu=power7 -funroll-loops
index 11a8215ee45124feb738c9dcaae822c7ae8f0d82..3e1f099d71e7f793a04a3ace243f82d4c0fb7b65 100644 (file)
@@ -322,6 +322,14 @@ __libc_ifunc_impl_list (const char *name, struct libc_ifunc_impl *array,
              IFUNC_IMPL_ADD (array, i, strcat, 1,
                             __strcat_ppc))
 
+  /* Support sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn.c.  */
+  IFUNC_IMPL (i, name, strspn,
+             IFUNC_IMPL_ADD (array, i, strspn,
+                             hwcap2 & PPC_FEATURE2_ARCH_2_07,
+                             __strspn_power8)
+             IFUNC_IMPL_ADD (array, i, strspn, 1,
+                             __strspn_ppc))
+
   /* Support sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strstr.c.  */
   IFUNC_IMPL (i, name, strstr,
              IFUNC_IMPL_ADD (array, i, strstr,
diff --git a/sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn-power8.S b/sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn-power8.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..86a4e09
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,40 @@
+/* Optimized strspn implementation for POWER8.
+   Copyright (C) 2016 Free Software Foundation, Inc.
+   This file is part of the GNU C Library.
+
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+   License as published by the Free Software Foundation; either
+   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+
+   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+   Lesser General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#include <sysdep.h>
+
+#undef EALIGN
+#define EALIGN(name, alignt, words)                            \
+  .section ".text";                                            \
+  ENTRY_2(__strspn_power8)                                     \
+  .align ALIGNARG(alignt);                                     \
+  EALIGN_W_##words;                                            \
+  BODY_LABEL(__strspn_power8):                                 \
+  cfi_startproc;                                               \
+  LOCALENTRY(__strspn_power8)
+
+#undef END
+#define END(name)                                              \
+  cfi_endproc;                                                 \
+  TRACEBACK(__strspn_power8)                                   \
+  END_2(__strspn_power8)
+
+#undef libc_hidden_builtin_def
+#define libc_hidden_builtin_def(name)
+
+#include <sysdeps/powerpc/powerpc64/power8/strspn.S>
diff --git a/sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn-ppc64.c b/sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn-ppc64.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..4c63665
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,25 @@
+/* Default strspn implementation for PowerPC64.
+   Copyright (C) 2016 Free Software Foundation, Inc.
+   This file is part of the GNU C Library.
+
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+   License as published by the Free Software Foundation; either
+   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+
+   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+   Lesser General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#define STRSPN __strspn_ppc
+#ifdef SHARED
+#undef libc_hidden_def
+#define libc_hidden_def(name)
+#endif
+
+#include <string/strspn.c>
diff --git a/sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn.c b/sysdeps/powerpc/powerpc64/multiarch/strspn.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0e653f3
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,35 @@
+/* Multiple versions of strspn. PowerPC64 version.
+   Copyright (C) 2016 Free Software Foundation, Inc.
+   This file is part of the GNU C Library.
+
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+   License as published by the Free Software Foundation; either
+   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+
+   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+   Lesser General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+# include <string.h>
+# include <shlib-compat.h>
+# include "init-arch.h"
+
+#undef strspn
+extern __typeof (strspn) __libc_strspn;
+
+extern __typeof (strspn) __strspn_ppc attribute_hidden;
+extern __typeof (strspn) __strspn_power8 attribute_hidden;
+
+libc_ifunc (__libc_strspn,
+           (hwcap2 & PPC_FEATURE2_ARCH_2_07)
+           ? __strspn_power8
+           : __strspn_ppc);
+
+weak_alias (__libc_strspn, strspn)
+libc_hidden_builtin_def (strspn)
diff --git a/sysdeps/powerpc/powerpc64/power8/strspn.S b/sysdeps/powerpc/powerpc64/power8/strspn.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0dda437
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,179 @@
+/* Optimized strspn implementation for Power8.
+
+   Copyright (C) 2016 Free Software Foundation, Inc.
+   This file is part of the GNU C Library.
+
+   The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
+   modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+   License as published by the Free Software Foundation; either
+   version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
+
+   The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
+   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+   Lesser General Public License for more details.
+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+/* size_t [r3] strspn (const char *string [r3],
+                       const char *needleAccept [r4])  */
+
+/* This takes a novel approach by computing a 256 bit mask whereby
+   each set bit implies the byte is "accepted".  P8 vector hardware
+   has extremely efficient hardware for selecting bits from a mask.
+
+   One might ask "why not use bpermd for short strings"?  It is
+   so slow that its performance about matches the generic PPC64
+   variant without any fancy masking, with the added expense of
+   making the mask.  That was the first variant of this.  */
+
+
+
+#include "sysdep.h"
+
+/* Simple macro to use VSX instructions in overlapping VR's.  */
+#define XXVR(insn, vrt, vra, vrb) \
+       insn 32+vrt, 32+vra, 32+vrb
+
+/* ISA 2.07B instructions are not all defined for older binutils.
+   Macros are defined below for these newer instructions in order
+   to maintain compatibility.  */
+
+/* Note, TX/SX is always set as VMX regs are the high 32 VSX regs.  */
+#define MTVRD(v,r) .long (0x7c000167 | ((v)<<(32-11)) | ((r)<<(32-16)))
+#define MFVRD(r,v) .long (0x7c000067 | ((v)<<(32-11)) | ((r)<<(32-16)))
+
+#define VBPERMQ(t,a,b) .long (0x1000054c \
+                             | ((t)<<(32-11))  \
+                             | ((a)<<(32-16))  \
+                             | ((b)<<(32-21)) )
+
+       /* This can be updated to power8 once the minimum version of
+          binutils supports power8 and the above instructions.  */
+       .machine power7
+EALIGN(strspn, 4, 0)
+       CALL_MCOUNT 2
+
+       /* Generate useful constants for later on.  */
+       vspltisb v1, 7
+       vspltisb v2, -1
+       vslb    v1, v1, v1      /* 0x80 to swap high bit for vbpermq.  */
+       vspltisb v10, 0
+       vsldoi  v4, v10, v2, 2  /* 0xFFFF into vr4.  */
+       XXVR(xxmrgld, v4, v4, v10) /* Mask for checking matches.  */
+
+       /* Prepare to compute 256b mask.  */
+       addi    r4, r4, -1
+       li      r5, 0
+       li      r6, 0
+       li      r7, 0
+       li      r8, 0
+       li      r11, 1
+       sldi    r11, r11, 63
+
+       /* Start interleaved Mask computation.
+          This will eventually or 1's into ignored bits from vbpermq.  */
+       lvsr    v11, 0, r3
+       vspltb  v11, v11, 0     /* Splat shift constant.  */
+
+       /* Build a 256b mask in r5-r8.  */
+       .align 4
+L(next_needle):
+       lbzu    r9, 1(r4)
+
+       cmpldi  cr0, r9, 0
+       cmpldi  cr1, r9, 128
+
+       /* This is a little tricky.  srd only uses the first 7 bits,
+          and if bit 7 is set, value is always 0.  So, we can
+          effectively shift 128b in this case.  */
+       xori    r12, r9,  0x40  /* Invert bit 6.  */
+       srd     r10, r11, r9    /* Mask for bits 0-63.  */
+       srd     r12, r11, r12   /* Mask for bits 64-127.  */
+
+       beq     cr0, L(start_cmp)
+
+       /* Now, or the value into the correct GPR.  */
+       bge cr1,L(needle_gt128)
+       or      r5, r5, r10     /* 0 - 63.  */
+       or      r6, r6, r12     /* 64 - 127.  */
+       b L(next_needle)
+
+       .align 4
+L(needle_gt128):
+       or      r7, r7, r10     /* 128 - 191.  */
+       or      r8, r8, r12     /* 192 - 255.  */
+       b L(next_needle)
+
+
+       .align 4
+L(start_cmp):
+       /* Move and merge bitmap into 2 VRs.  bpermd is slower on P8.  */
+       mr      r0, r3          /* Save r3 for final length computation.  */
+       MTVRD (v5, r5)
+       MTVRD (v6, r6)
+       MTVRD (v7, r7)
+       MTVRD (v8, r8)
+
+       /* Continue interleaved mask generation.  */
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       vsrw    v11, v2, v11    /* Note, shift ignores higher order bits.  */
+       vsplth  v11, v11, 0     /* Only care about the high 16 bits of v10.  */
+#else
+       vslw    v11, v2, v11    /* Note, shift ignores higher order bits.  */
+       vsplth  v11, v11, 1     /* Only care about the low 16 bits of v10.  */
+#endif
+       lvx     v0, 0, r3       /* Note, unaligned load ignores lower bits.  */
+
+       /* Do the merging of the bitmask.  */
+       XXVR(xxmrghd, v5, v5, v6)
+       XXVR(xxmrghd, v6, v7, v8)
+
+       /* Finish mask generation.  */
+       vand    v11, v11, v4    /* Throwaway bits not in the mask.  */
+
+       /* Compare the first 1-16B, while masking unwanted bytes.  */
+       clrrdi  r3, r3, 4       /* Note,  counts from qw boundaries.  */
+       vxor    v9, v0, v1      /* Swap high bit.  */
+       VBPERMQ (v8, v5, v0)
+       VBPERMQ (v7, v6, v9)
+       vor     v7, v7, v8
+       vor     v7, v7, v11     /* Ignore non-participating bytes.  */
+       vcmpequh. v8, v7, v4
+       bnl     cr6, L(done)
+
+       addi    r3, r3, 16
+
+       .align 4
+L(vec):
+       lvx     v0, 0, r3
+       addi    r3, r3, 16
+       vxor    v9, v0, v1      /* Swap high bit.  */
+       VBPERMQ (v8, v5, v0)
+       VBPERMQ (v7, v6, v9)
+       vor     v7, v7, v8
+       vcmpequh. v8, v7, v4
+       blt     cr6, L(vec)
+
+       addi    r3, r3, -16
+L(done):
+       subf    r3, r0, r3
+       MFVRD (r10, v7)
+
+#ifdef __LITTLE_ENDIAN__
+       addi    r0,  r10, 1     /* Count the trailing 1's.  */
+       andc    r10, r10, r0
+       popcntd r10, r10
+#else
+       xori    r10, r10, 0xffff /* Count leading 1's by inverting.  */
+       addi    r3,  r3,  -48   /* Account for the extra leading zeros.  */
+       cntlzd  r10, r10
+#endif
+
+       add     r3, r3, r10
+       blr
+
+END(strspn)
+libc_hidden_builtin_def (strspn)