]> git.ipfire.org Git - thirdparty/glibc.git/commitdiff
aarch64: MTE compatible strrchr
authorAlex Butler <Alex.Butler@arm.com>
Tue, 9 Jun 2020 16:09:36 +0000 (16:09 +0000)
committerSzabolcs Nagy <szabolcs.nagy@arm.com>
Tue, 23 Jun 2020 16:55:39 +0000 (17:55 +0100)
Add support for MTE to strrchr. Regression tested with xcheck and benchmarked
with glibc's benchtests on the Cortex-A53, Cortex-A72, and Neoverse N1.

The existing implementation assumes that any access to the pages in which the
string resides is safe. This assumption is not true when MTE is enabled. This
patch updates the algorithm to ensure that accesses remain within the bounds
of an MTE tag (16-byte chunks) and improves overall performance.

Co-authored-by: Wilco Dijkstra <wilco.dijkstra@arm.com>
sysdeps/aarch64/strrchr.S

index 94da08d3518705e130d2395dc80c1486766105de..a9b2bf47c24966329ebb965001fa31d3668293dd 100644 (file)
  *
  * ARMv8-a, AArch64
  * Neon Available.
+ * MTE compatible.
  */
 
 /* Arguments and results.  */
 #define srcin          x0
 #define chrin          w1
-
 #define result         x0
 
 #define src            x2
-#define        tmp1            x3
-#define wtmp2          w4
-#define tmp3           x5
-#define src_match      x6
-#define src_offset     x7
-#define const_m1       x8
-#define tmp4           x9
-#define nul_match      x10
-#define chr_match      x11
+#define tmp            x3
+#define wtmp           w3
+#define synd           x3
+#define shift          x4
+#define src_match      x4
+#define nul_match      x5
+#define chr_match      x6
 
 #define vrepchr                v0
-#define vdata1         v1
-#define vdata2         v2
-#define vhas_nul1      v3
-#define vhas_nul2      v4
-#define vhas_chr1      v5
-#define vhas_chr2      v6
-#define vrepmask_0     v7
-#define vrepmask_c     v16
-#define vend1          v17
-#define vend2          v18
+#define vdata          v1
+#define vhas_nul       v2
+#define vhas_chr       v3
+#define vrepmask       v4
+#define vrepmask2      v5
+#define vend           v5
+#define dend           d5
 
 /* Core algorithm.
 
-   For each 32-byte hunk we calculate a 64-bit syndrome value, with
-   two bits per byte (LSB is always in bits 0 and 1, for both big
-   and little-endian systems).  For each tuple, bit 0 is set iff
-   the relevant byte matched the requested character; bit 1 is set
-   iff the relevant byte matched the NUL end of string (we trigger
-   off bit0 for the special case of looking for NUL).  Since the bits
-   in the syndrome reflect exactly the order in which things occur
-   in the original string a count_trailing_zeros() operation will
-   identify exactly which byte is causing the termination, and why.  */
+   For each 16-byte chunk we calculate a 64-bit syndrome value, with
+   four bits per byte (LSB is always in bits 0 and 1, for both big
+   and little-endian systems).  For each tuple, bits 0-1 are set if
+   the relevant byte matched the requested character; bits 2-3 are set
+   if the relevant byte matched the NUL end of string.  */
 
 ENTRY(strrchr)
        DELOUSE (0)
-       cbz     x1, L(null_search)
-       /* Magic constant 0x40100401 to allow us to identify which lane
-          matches the requested byte.  Magic constant 0x80200802 used
-          similarly for NUL termination.  */
-       mov     wtmp2, #0x0401
-       movk    wtmp2, #0x4010, lsl #16
+       bic     src, srcin, 15
        dup     vrepchr.16b, chrin
-       bic     src, srcin, #31         /* Work with aligned 32-byte hunks.  */
-       dup     vrepmask_c.4s, wtmp2
-       mov     src_offset, #0
-       ands    tmp1, srcin, #31
-       add     vrepmask_0.4s, vrepmask_c.4s, vrepmask_c.4s /* equiv: lsl #1 */
-       b.eq    L(aligned)
-
-       /* Input string is not 32-byte aligned.  Rather than forcing
-          the padding bytes to a safe value, we calculate the syndrome
-          for all the bytes, but then mask off those bits of the
-          syndrome that are related to the padding.  */
-       ld1     {vdata1.16b, vdata2.16b}, [src], #32
-       neg     tmp1, tmp1
-       cmeq    vhas_nul1.16b, vdata1.16b, #0
-       cmeq    vhas_chr1.16b, vdata1.16b, vrepchr.16b
-       cmeq    vhas_nul2.16b, vdata2.16b, #0
-       cmeq    vhas_chr2.16b, vdata2.16b, vrepchr.16b
-       and     vhas_nul1.16b, vhas_nul1.16b, vrepmask_0.16b
-       and     vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b, vrepmask_c.16b
-       and     vhas_nul2.16b, vhas_nul2.16b, vrepmask_0.16b
-       and     vhas_chr2.16b, vhas_chr2.16b, vrepmask_c.16b
-       addp    vhas_nul1.16b, vhas_nul1.16b, vhas_nul2.16b     // 256->128
-       addp    vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b, vhas_chr2.16b     // 256->128
-       addp    vhas_nul1.16b, vhas_nul1.16b, vhas_nul1.16b     // 128->64
-       addp    vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b     // 128->64
-       mov     nul_match, vhas_nul1.2d[0]
-       lsl     tmp1, tmp1, #1
-       mov     const_m1, #~0
-       mov     chr_match, vhas_chr1.2d[0]
-       lsr     tmp3, const_m1, tmp1
-
-       bic     nul_match, nul_match, tmp3      // Mask padding bits.
-       bic     chr_match, chr_match, tmp3      // Mask padding bits.
-       cbnz    nul_match, L(tail)
-
-L(loop):
-       cmp     chr_match, #0
-       csel    src_match, src, src_match, ne
-       csel    src_offset, chr_match, src_offset, ne
-L(aligned):
-       ld1     {vdata1.16b, vdata2.16b}, [src], #32
-       cmeq    vhas_nul1.16b, vdata1.16b, #0
-       cmeq    vhas_chr1.16b, vdata1.16b, vrepchr.16b
-       cmeq    vhas_nul2.16b, vdata2.16b, #0
-       cmeq    vhas_chr2.16b, vdata2.16b, vrepchr.16b
-       addp    vend1.16b, vhas_nul1.16b, vhas_nul2.16b // 256->128
-       and     vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b, vrepmask_c.16b
-       and     vhas_chr2.16b, vhas_chr2.16b, vrepmask_c.16b
-       addp    vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b, vhas_chr2.16b     // 256->128
-       addp    vend1.16b, vend1.16b, vend1.16b // 128->64
-       addp    vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b     // 128->64
-       mov     nul_match, vend1.2d[0]
-       mov     chr_match, vhas_chr1.2d[0]
-       cbz     nul_match, L(loop)
-
-       and     vhas_nul1.16b, vhas_nul1.16b, vrepmask_0.16b
-       and     vhas_nul2.16b, vhas_nul2.16b, vrepmask_0.16b
-       addp    vhas_nul1.16b, vhas_nul1.16b, vhas_nul2.16b
-       addp    vhas_nul1.16b, vhas_nul1.16b, vhas_nul1.16b
-       mov     nul_match, vhas_nul1.2d[0]
+       mov     wtmp, 0x3003
+       dup     vrepmask.8h, wtmp
+       tst     srcin, 15
+       beq     L(loop1)
+
+       ld1     {vdata.16b}, [src], 16
+       cmeq    vhas_nul.16b, vdata.16b, 0
+       cmeq    vhas_chr.16b, vdata.16b, vrepchr.16b
+       mov     wtmp, 0xf00f
+       dup     vrepmask2.8h, wtmp
+       bit     vhas_nul.16b, vhas_chr.16b, vrepmask.16b
+       and     vhas_nul.16b, vhas_nul.16b, vrepmask2.16b
+       addp    vend.16b, vhas_nul.16b, vhas_nul.16b
+       lsl     shift, srcin, 2
+       fmov    synd, dend
+       lsr     synd, synd, shift
+       lsl     synd, synd, shift
+       ands    nul_match, synd, 0xcccccccccccccccc
+       bne     L(tail)
+       cbnz    synd, L(loop2)
+
+       .p2align 5
+L(loop1):
+       ld1     {vdata.16b}, [src], 16
+       cmeq    vhas_chr.16b, vdata.16b, vrepchr.16b
+       cmhs    vhas_nul.16b, vhas_chr.16b, vdata.16b
+       umaxp   vend.16b, vhas_nul.16b, vhas_nul.16b
+       fmov    synd, dend
+       cbz     synd, L(loop1)
+
+       cmeq    vhas_nul.16b, vdata.16b, 0
+       bit     vhas_nul.16b, vhas_chr.16b, vrepmask.16b
+       bic     vhas_nul.8h, 0x0f, lsl 8
+       addp    vend.16b, vhas_nul.16b, vhas_nul.16b
+       fmov    synd, dend
+       ands    nul_match, synd, 0xcccccccccccccccc
+       beq     L(loop2)
 
 L(tail):
-       /* Work out exactly where the string ends.  */
-       sub     tmp4, nul_match, #1
-       eor     tmp4, tmp4, nul_match
-       ands    chr_match, chr_match, tmp4
-       /* And pick the values corresponding to the last match.  */
-       csel    src_match, src, src_match, ne
-       csel    src_offset, chr_match, src_offset, ne
-
-       /* Count down from the top of the syndrome to find the last match.  */
-       clz     tmp3, src_offset
-       /* Src_match points beyond the word containing the match, so we can
-          simply subtract half the bit-offset into the syndrome.  Because
-          we are counting down, we need to go back one more character.  */
-       add     tmp3, tmp3, #2
-       sub     result, src_match, tmp3, lsr #1
-       /* But if the syndrome shows no match was found, then return NULL.  */
-       cmp     src_offset, #0
+       sub     nul_match, nul_match, 1
+       and     chr_match, synd, 0x3333333333333333
+       ands    chr_match, chr_match, nul_match
+       sub     result, src, 1
+       clz     tmp, chr_match
+       sub     result, result, tmp, lsr 2
        csel    result, result, xzr, ne
+       ret
 
+       .p2align 4
+L(loop2):
+       cmp     synd, 0
+       csel    src_match, src, src_match, ne
+       csel    chr_match, synd, chr_match, ne
+       ld1     {vdata.16b}, [src], 16
+       cmeq    vhas_nul.16b, vdata.16b, 0
+       cmeq    vhas_chr.16b, vdata.16b, vrepchr.16b
+       bit     vhas_nul.16b, vhas_chr.16b, vrepmask.16b
+       umaxp   vend.16b, vhas_nul.16b, vhas_nul.16b
+       fmov    synd, dend
+       tst     synd, 0xcccccccccccccccc
+       beq     L(loop2)
+
+       bic     vhas_nul.8h, 0x0f, lsl 8
+       addp    vend.16b, vhas_nul.16b, vhas_nul.16b
+       fmov    synd, dend
+       and     nul_match, synd, 0xcccccccccccccccc
+       sub     nul_match, nul_match, 1
+       and     tmp, synd, 0x3333333333333333
+       ands    tmp, tmp, nul_match
+       csel    chr_match, tmp, chr_match, ne
+       csel    src_match, src, src_match, ne
+       sub     src_match, src_match, 1
+       clz     tmp, chr_match
+       sub     result, src_match, tmp, lsr 2
        ret
-L(null_search):
-       b       __strchrnul
 
 END(strrchr)
 weak_alias (strrchr, rindex)