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x86: Optimize memcmp SSE2 in memcmp.S
authorNoah Goldstein <goldstein.w.n@gmail.com>
Fri, 15 Apr 2022 17:27:59 +0000 (12:27 -0500)
committerNoah Goldstein <goldstein.w.n@gmail.com>
Fri, 15 Apr 2022 18:08:35 +0000 (13:08 -0500)
New code save size (-303 bytes) and has significantly better
performance.

geometric_mean(N=20) of page cross cases New / Original: 0.634
Reviewed-by: H.J. Lu <hjl.tools@gmail.com>
sysdeps/x86_64/memcmp.S
sysdeps/x86_64/memcmpeq.S
sysdeps/x86_64/multiarch/Makefile
sysdeps/x86_64/multiarch/memcmp-sse2.S
sysdeps/x86_64/multiarch/memcmpeq-sse2.S
sysdeps/x86_64/multiarch/wmemcmp-c.c [deleted file]
sysdeps/x86_64/multiarch/wmemcmp-sse2.S [new file with mode: 0644]
sysdeps/x86_64/wmemcmp.S [new file with mode: 0644]

index e02a53ea1e245a37ce0a83247dfe957f070afb0b..b1536940482adf7793f80b4f9185f97e4217f246 100644 (file)
 
 #include <sysdep.h>
 
-       .text
-ENTRY (memcmp)
-#ifdef __ILP32__
-       /* Clear the upper 32 bits.  */
-       movl    %edx, %edx
+#ifdef USE_AS_WMEMCMP
+# define PCMPEQ        pcmpeqd
+# define CHAR_SIZE     4
+# define SIZE_OFFSET   (0)
+#else
+# define PCMPEQ        pcmpeqb
+# define CHAR_SIZE     1
 #endif
-       test    %RDX_LP, %RDX_LP
-       jz      L(finz)
-       cmpq    $1, %rdx
-       jbe     L(finr1b)
-       subq    %rdi, %rsi
-       movq    %rdx, %r10
-       cmpq    $32, %r10
-       jae     L(gt32)
-       /* Handle small chunks and last block of less than 32 bytes.  */
-L(small):
-       testq   $1, %r10
-       jz      L(s2b)
-       movzbl  (%rdi), %eax
-       movzbl  (%rdi, %rsi), %edx
-       subq    $1, %r10
-       je      L(finz1)
-       addq    $1, %rdi
-       subl    %edx, %eax
-       jnz     L(exit)
-L(s2b):
-       testq   $2, %r10
-       jz      L(s4b)
-       movzwl  (%rdi), %eax
-       movzwl  (%rdi, %rsi), %edx
-       subq    $2, %r10
+
 #ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       je      L(finz1)
+# define SIZE_OFFSET   (0)
+# define CHECK_CMP(x, y)       subl x, y
 #else
-       je      L(fin2_7)
+# ifndef SIZE_OFFSET
+#  define SIZE_OFFSET  (CHAR_PER_VEC * 2)
+# endif
+# define CHECK_CMP(x, y)       cmpl x, y
 #endif
-       addq    $2, %rdi
-       cmpl    %edx, %eax
-#ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       jnz     L(neq_early)
+
+#define VEC_SIZE       16
+#define CHAR_PER_VEC   (VEC_SIZE / CHAR_SIZE)
+
+#ifndef MEMCMP
+# define MEMCMP        memcmp
+#endif
+
+       .text
+ENTRY(MEMCMP)
+#ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       /* Use 0xffff to test for mismatches on pmovmskb bitmask. Store
+          in ecx for code size. This is preferable to using `incw` as
+          it avoids partial register stalls on older hardware (pre
+          SnB).  */
+       movl    $0xffff, %ecx
+#endif
+       cmpq    $CHAR_PER_VEC, %rdx
+       ja      L(more_1x_vec)
+
+#ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       /* saves a byte of code keeping the fall through path n = [2, 4]
+          in the initial cache line.  */
+       decl    %edx
+       jle     L(cmp_0_1)
+
+       movq    (%rsi), %xmm0
+       movq    (%rdi), %xmm1
+       PCMPEQ  %xmm0, %xmm1
+       pmovmskb %xmm1, %eax
+       subl    %ecx, %eax
+       jnz     L(ret_nonzero_vec_start_0)
+
+       movq    -4(%rsi, %rdx, CHAR_SIZE), %xmm0
+       movq    -4(%rdi, %rdx, CHAR_SIZE), %xmm1
+       PCMPEQ  %xmm0, %xmm1
+       pmovmskb %xmm1, %eax
+       subl    %ecx, %eax
+       jnz     L(ret_nonzero_vec_end_0_adj)
 #else
-       jnz     L(fin2_7)
+       cmpl    $8, %edx
+       ja      L(cmp_9_16)
+
+       cmpl    $4, %edx
+       jb      L(cmp_0_3)
+
+# ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
+       movl    (%rsi), %eax
+       subl    (%rdi), %eax
+
+       movl    -4(%rsi, %rdx), %esi
+       subl    -4(%rdi, %rdx), %esi
+
+       orl     %esi, %eax
+       ret
+# else
+       /* Combine comparisons for lo and hi 4-byte comparisons.  */
+       movl    -4(%rsi, %rdx), %ecx
+       movl    -4(%rdi, %rdx), %eax
+       shlq    $32, %rcx
+       shlq    $32, %rax
+       movl    (%rsi), %esi
+       movl    (%rdi), %edi
+       orq     %rsi, %rcx
+       orq     %rdi, %rax
+       /* Only compute proper return if not-equal.  */
+       cmpq    %rcx, %rax
+       jnz     L(ret_nonzero)
+       xorl    %eax, %eax
+       ret
+# endif
+
+       .p2align 4,, 10
+L(cmp_9_16):
+# ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
+       movq    (%rsi), %rax
+       subq    (%rdi), %rax
+
+       movq    -8(%rsi, %rdx), %rcx
+       subq    -8(%rdi, %rdx), %rcx
+       orq     %rcx, %rax
+       /* Convert 64 bit -> 32 bit boolean (we should have made the ABI
+          return long).  */
+       setnz   %cl
+       movzbl  %cl, %eax
+# else
+       movq    (%rsi), %rcx
+       movq    (%rdi), %rax
+       /* Only compute proper return if not-equal.  */
+       cmpq    %rcx, %rax
+       jnz     L(ret_nonzero)
+
+       movq    -8(%rsi, %rdx, CHAR_SIZE), %rcx
+       movq    -8(%rdi, %rdx, CHAR_SIZE), %rax
+       /* Only compute proper return if not-equal.  */
+       cmpq    %rcx, %rax
+       jnz     L(ret_nonzero)
+       xorl    %eax, %eax
+# endif
 #endif
-L(s4b):
-       testq   $4, %r10
-       jz      L(s8b)
-       movl    (%rdi), %eax
-       movl    (%rdi, %rsi), %edx
-       subq    $4, %r10
-#ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       je      L(finz1)
+       ret
+
+       .p2align 4,, 8
+L(cmp_0_1):
+       /* Flag set by earlier comparison against 1.  */
+       jne     L(cmp_0_0)
+#ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       movl    (%rdi), %ecx
+       xorl    %edx, %edx
+       cmpl    (%rsi), %ecx
+       je      L(cmp_0_0)
+       setg    %dl
+       leal    -1(%rdx, %rdx), %eax
 #else
-       je      L(fin2_7)
+       movzbl  (%rdi), %eax
+       movzbl  (%rsi), %ecx
+       subl    %ecx, %eax
 #endif
-       addq    $4, %rdi
-       cmpl    %edx, %eax
-#ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       jnz     L(neq_early)
+       ret
+
+       /* Fits in aligning bytes.  */
+L(cmp_0_0):
+       xorl    %eax, %eax
+       ret
+
+#ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       .p2align 4
+L(ret_nonzero_vec_start_0):
+       bsfl    %eax, %eax
+       movl    (%rdi, %rax), %ecx
+       xorl    %edx, %edx
+       cmpl    (%rsi, %rax), %ecx
+       /* NB: no partial register stall here because xorl zero idiom
+          above.  */
+       setg    %dl
+       leal    -1(%rdx, %rdx), %eax
+       ret
+#else
+
+# ifndef USE_AS_MEMCMPEQ
+       .p2align 4,, 14
+L(ret_nonzero):
+       /* Need to bswap to get proper return without branch.  */
+       bswapq  %rcx
+       bswapq  %rax
+       subq    %rcx, %rax
+       sbbl    %eax, %eax
+       orl     $1, %eax
+       ret
+# endif
+
+       .p2align 4
+L(cmp_0_3):
+# ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
+       /* No reason to add to dependency chain on rdx. Saving a the
+          bytes here doesn't change number of fetch blocks.  */
+       cmpl    $1, %edx
+       jbe     L(cmp_0_1)
+# else
+       /* We need the code size to prevent taking an extra fetch block.
+        */
+       decl    %edx
+       jle     L(cmp_0_1)
+# endif
+       movzwl  (%rsi), %ecx
+       movzwl  (%rdi), %eax
+
+# ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
+       subl    %ecx, %eax
+
+       movzbl  -1(%rsi, %rdx), %esi
+       movzbl  -1(%rdi, %rdx), %edi
+       subl    %edi, %esi
+       orl     %esi, %eax
+# else
+       bswapl  %ecx
+       bswapl  %eax
+
+       /* Implicit right shift by one. We just need to displace the
+          sign bits.  */
+       shrl    %ecx
+       shrl    %eax
+
+       /* Eat a partial register stall here. Saves code stopping
+          L(cmp_0_3) from bleeding into the next fetch block and saves
+          an ALU.  */
+       movb    (%rsi, %rdx), %cl
+       movzbl  (%rdi, %rdx), %edi
+       orl     %edi, %eax
+       subl    %ecx, %eax
+# endif
+       ret
+#endif
+
+       .p2align 5
+L(more_1x_vec):
+#ifndef USE_AS_WMEMCMP
+       /* Use 0xffff to test for mismatches on pmovmskb bitmask. Store
+          in ecx for code size. This is preferable to using `incw` as
+          it avoids partial register stalls on older hardware (pre
+          SnB).  */
+       movl    $0xffff, %ecx
+#endif
+       movups  (%rsi), %xmm0
+       movups  (%rdi), %xmm1
+       PCMPEQ  %xmm0, %xmm1
+       pmovmskb %xmm1, %eax
+       subl    %ecx, %eax
+       jnz     L(ret_nonzero_vec_start_0)
+#if SIZE_OFFSET == 0
+       cmpq    $(CHAR_PER_VEC * 2), %rdx
 #else
-       jnz     L(fin2_7)
+       /* Offset rdx. Saves just enough code size to keep the
+          L(last_2x_vec) case and the non-zero return in a single
+          cache line.  */
+       subq    $(CHAR_PER_VEC * 2), %rdx
 #endif
-L(s8b):
-       testq   $8, %r10
-       jz      L(s16b)
-       movq    (%rdi), %rax
-       movq    (%rdi, %rsi), %rdx
-       subq    $8, %r10
-#ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       je      L(sub_return8)
+       ja      L(more_2x_vec)
+
+       movups  (VEC_SIZE * -1 + SIZE_OFFSET)(%rsi, %rdx, CHAR_SIZE), %xmm0
+       movups  (VEC_SIZE * -1 + SIZE_OFFSET)(%rdi, %rdx, CHAR_SIZE), %xmm1
+       PCMPEQ  %xmm0, %xmm1
+       pmovmskb %xmm1, %eax
+       subl    %ecx, %eax
+#ifndef USE_AS_MEMCMPEQ
+       /* Don't use `incw ax` as machines this code runs on are liable
+          to have partial register stall.  */
+       jnz     L(ret_nonzero_vec_end_0)
 #else
-       je      L(fin2_7)
+       /* Various return targets for memcmpeq. Will always be hot in
+          Icache and get short encoding.  */
+L(ret_nonzero_vec_start_1):
+L(ret_nonzero_vec_start_0):
+L(ret_nonzero_vec_end_0):
 #endif
-       addq    $8, %rdi
-       cmpq    %rdx, %rax
-#ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       jnz     L(neq_early)
+       ret
+
+#ifndef USE_AS_MEMCMPEQ
+# ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       .p2align 4
+L(ret_nonzero_vec_end_0_adj):
+       addl    $3, %edx
+# else
+       .p2align 4,, 8
+# endif
+L(ret_nonzero_vec_end_0):
+       bsfl    %eax, %eax
+# ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       leal    (%rax, %rdx, CHAR_SIZE), %eax
+       movl    (VEC_SIZE * -1 + SIZE_OFFSET)(%rdi, %rax), %ecx
+       xorl    %edx, %edx
+       cmpl    (VEC_SIZE * -1 + SIZE_OFFSET)(%rsi, %rax), %ecx
+       /* NB: no partial register stall here because xorl zero idiom
+          above.  */
+       setg    %dl
+       leal    -1(%rdx, %rdx), %eax
+# else
+       addl    %edx, %eax
+       movzbl  (VEC_SIZE * -1 + SIZE_OFFSET)(%rsi, %rax), %ecx
+       movzbl  (VEC_SIZE * -1 + SIZE_OFFSET)(%rdi, %rax), %eax
+       subl    %ecx, %eax
+# endif
+       ret
+# ifndef USE_AS_WMEMCMP
+       .p2align 4,, 10
+L(ret_nonzero_vec_start_0):
+       bsfl    %eax, %eax
+       movzbl  (%rsi, %rax), %ecx
+       movzbl  (%rdi, %rax), %eax
+       subl    %ecx, %eax
+       ret
+# endif
 #else
-       jnz     L(fin2_7)
 #endif
-L(s16b):
-       movdqu    (%rdi), %xmm1
-       movdqu    (%rdi, %rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   %xmm0, %xmm1
+
+       .p2align 5
+L(more_2x_vec):
+       movups  (VEC_SIZE * 1)(%rsi), %xmm0
+       movups  (VEC_SIZE * 1)(%rdi), %xmm1
+       PCMPEQ  %xmm0, %xmm1
+       pmovmskb %xmm1, %eax
+       subl    %ecx, %eax
+       jnz     L(ret_nonzero_vec_start_1)
+
+       cmpq    $(CHAR_PER_VEC * 4 - SIZE_OFFSET), %rdx
+       jbe     L(last_2x_vec)
+
+       cmpq    $(CHAR_PER_VEC * 8 - SIZE_OFFSET), %rdx
+       ja      L(more_8x_vec)
+
+       /* Do comparisons for [65, 96] and [97, 128] 2x VEC at a time.
+          This can harm performance if non-zero return in [65, 80] or
+          [97, 112] but helps performance otherwise. Generally zero-
+          return is hotter.  */
+       movups  (VEC_SIZE * 2)(%rsi), %xmm0
+       movups  (VEC_SIZE * 2)(%rdi), %xmm1
+       PCMPEQ  %xmm0, %xmm1
+       movups  (VEC_SIZE * 3)(%rsi), %xmm2
+       movups  (VEC_SIZE * 3)(%rdi), %xmm3
+       PCMPEQ  %xmm2, %xmm3
+       pand    %xmm1, %xmm3
+
+       pmovmskb %xmm3, %eax
+       CHECK_CMP (%ecx, %eax)
+       jnz     L(ret_nonzero_vec_start_2_3)
+
+       cmpl    $(CHAR_PER_VEC * 6 - SIZE_OFFSET), %edx
+       jbe     L(last_2x_vec)
+
+       movups  (VEC_SIZE * 4)(%rsi), %xmm0
+       movups  (VEC_SIZE * 4)(%rdi), %xmm1
+       PCMPEQ  %xmm0, %xmm1
+       movups  (VEC_SIZE * 5)(%rsi), %xmm2
+       movups  (VEC_SIZE * 5)(%rdi), %xmm3
+       PCMPEQ  %xmm2, %xmm3
+       pand    %xmm1, %xmm3
+
+       pmovmskb %xmm3, %eax
+       CHECK_CMP (%ecx, %eax)
 #ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       pmovmskb  %xmm1, %eax
-       subl      $0xffff, %eax
+       jz      L(last_2x_vec)
        ret
 #else
-       pmovmskb  %xmm1, %edx
-       xorl      %eax, %eax
-       subl      $0xffff, %edx
-       jz        L(finz)
-       bsfl      %edx, %ecx
-       leaq     (%rdi, %rcx), %rcx
-       movzbl   (%rcx), %eax
-       movzbl   (%rsi, %rcx), %edx
-       jmp      L(finz1)
+       jnz     L(ret_nonzero_vec_start_4_5)
 #endif
-       .p2align 4,, 4
-L(finr1b):
-       movzbl  (%rdi), %eax
-       movzbl  (%rsi), %edx
-L(finz1):
-       subl    %edx, %eax
-L(exit):
-       ret
+       .p2align 4
+L(last_2x_vec):
+       movups  (VEC_SIZE * -2 + SIZE_OFFSET)(%rsi, %rdx, CHAR_SIZE), %xmm0
+       movups  (VEC_SIZE * -2 + SIZE_OFFSET)(%rdi, %rdx, CHAR_SIZE), %xmm1
+       PCMPEQ  %xmm0, %xmm1
+       movups  (VEC_SIZE * -1 + SIZE_OFFSET)(%rsi, %rdx, CHAR_SIZE), %xmm2
+       movups  (VEC_SIZE * -1 + SIZE_OFFSET)(%rdi, %rdx, CHAR_SIZE), %xmm3
+       PCMPEQ  %xmm2, %xmm3
+       pand    %xmm1, %xmm3
+       pmovmskb %xmm3, %eax
+       subl    %ecx, %eax
 #ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       .p2align 4,, 4
-L(sub_return8):
-       subq    %rdx, %rax
-       movl    %eax, %edx
-       shrq    $32, %rax
-       orl     %edx, %eax
+       /* Various return targets for memcmpeq. Will always be hot in
+          Icache and get short encoding.  */
+L(ret_nonzero_vec_start_2_3):
+L(ret_nonzero_vec_start_4_5):
        ret
 #else
-       .p2align 4,, 4
-L(fin2_7):
-       cmpq    %rdx, %rax
-       jz      L(finz)
-       movq    %rax, %r11
-       subq    %rdx, %r11
-       bsfq    %r11, %rcx
-       sarq    $3, %rcx
-       salq    $3, %rcx
-       sarq    %cl, %rax
-       movzbl  %al, %eax
-       sarq    %cl, %rdx
-       movzbl  %dl, %edx
-       subl    %edx, %eax
+       jnz     L(ret_nonzero_vec_end_1)
        ret
-#endif
-       .p2align 4,, 4
-L(finz):
-       xorl    %eax, %eax
+
+       .p2align 4,, 8
+L(ret_nonzero_vec_end_1):
+       pmovmskb %xmm1, %ecx
+       /* High 16 bits of eax guranteed to be all ones. Rotate them in
+          to we can do `or + not` with just `xor`.  */
+       rorl    $16, %eax
+       xorl    %ecx, %eax
+       /* Partial register stall.  */
+
+       bsfl    %eax, %eax
+# ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       leal    (%rax, %rdx, CHAR_SIZE), %eax
+       movl    (VEC_SIZE * -2 + SIZE_OFFSET)(%rdi, %rax), %ecx
+       xorl    %edx, %edx
+       cmpl    (VEC_SIZE * -2 + SIZE_OFFSET)(%rsi, %rax), %ecx
+       /* NB: no partial register stall here because xorl zero idiom
+          above.  */
+       setg    %dl
+       leal    -1(%rdx, %rdx), %eax
+# else
+       addl    %edx, %eax
+       movzbl  (VEC_SIZE * -2 + SIZE_OFFSET)(%rsi, %rax), %ecx
+       movzbl  (VEC_SIZE * -2 + SIZE_OFFSET)(%rdi, %rax), %eax
+       subl    %ecx, %eax
+# endif
        ret
-#ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       .p2align 4,, 4
-L(neq_early):
-       movl    $1, %eax
+
+       .p2align 4
+L(ret_nonzero_vec_start_4_5):
+       pmovmskb %xmm1, %edx
+       sall    $16, %eax
+       leal    1(%rax, %rdx), %eax
+       bsfl    %eax, %eax
+# ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       movl    (VEC_SIZE * 4)(%rdi, %rax), %ecx
+       xorl    %edx, %edx
+       cmpl    (VEC_SIZE * 4)(%rsi, %rax), %ecx
+       /* NB: no partial register stall here because xorl zero idiom
+          above.  */
+       setg    %dl
+       leal    -1(%rdx, %rdx), %eax
+# else
+       movzbl  (VEC_SIZE * 4)(%rsi, %rax), %ecx
+       movzbl  (VEC_SIZE * 4)(%rdi, %rax), %eax
+       subl    %ecx, %eax
+# endif
+       ret
+
+       .p2align 4,, 8
+L(ret_nonzero_vec_start_1):
+       bsfl    %eax, %eax
+# ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       movl    (VEC_SIZE * 1)(%rdi, %rax), %ecx
+       xorl    %edx, %edx
+       cmpl    (VEC_SIZE * 1)(%rsi, %rax), %ecx
+       /* NB: no partial register stall here because xorl zero idiom
+          above.  */
+       setg    %dl
+       leal    -1(%rdx, %rdx), %eax
+# else
+       movzbl  (VEC_SIZE * 1)(%rsi, %rax), %ecx
+       movzbl  (VEC_SIZE * 1)(%rdi, %rax), %eax
+       subl    %ecx, %eax
+# endif
        ret
 #endif
-       /* For blocks bigger than 32 bytes
-          1. Advance one of the addr pointer to be 16B aligned.
-          2. Treat the case of both addr pointers aligned to 16B
-             separately to avoid movdqu.
-          3. Handle any blocks of greater than 64 consecutive bytes with
-             unrolling to reduce branches.
-          4. At least one addr pointer is 16B aligned, use memory version
-             of pcmbeqb.
-       */
-       .p2align 4,, 4
-L(gt32):
-       movq    %rdx, %r11
-       addq    %rdi, %r11
-       movq    %rdi, %r8
-
-       andq    $15, %r8
-       jz      L(16am)
-       /* Both pointers may be misaligned.  */
-       movdqu  (%rdi), %xmm1
-       movdqu  (%rdi, %rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   %xmm0, %xmm1
-       pmovmskb  %xmm1, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       neg      %r8
-       leaq    16(%rdi, %r8), %rdi
-L(16am):
-       /* Handle two 16B aligned pointers separately.  */
-       testq   $15, %rsi
-       jz      L(ATR)
-       testq   $16, %rdi
-       jz      L(A32)
-       movdqu  (%rdi, %rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq    $16, %rdi
-L(A32):
-       movq    %r11, %r10
-       andq    $-32, %r10
-       cmpq    %r10, %rdi
-        jae    L(mt16)
-       /* Pre-unroll to be ready for unrolled 64B loop.  */
-       testq   $32, %rdi
-       jz      L(A64)
-       movdqu    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqu    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb  (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-L(A64):
-       movq    %r11, %r10
-       andq    $-64, %r10
-       cmpq    %r10, %rdi
-        jae    L(mt32)
-
-L(A64main):
-       movdqu    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqu    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqu    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqu    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb  (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       cmpq       %rdi, %r10
-       jne       L(A64main)
-
-L(mt32):
-       movq    %r11, %r10
-       andq    $-32, %r10
-       cmpq    %r10, %rdi
-        jae    L(mt16)
-
-L(A32main):
-       movdqu    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqu    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb  (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       cmpq       %rdi, %r10
-       jne       L(A32main)
-L(mt16):
-       subq       %rdi, %r11
-       je        L(finz)
-       movq      %r11, %r10
-       jmp       L(small)
-
-       .p2align 4,, 4
-L(neq):
-#ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-       movl    $1, %eax
-    ret
-#else
-       bsfl      %edx, %ecx
-       movzbl   (%rdi, %rcx), %eax
-       addq     %rdi, %rsi
-       movzbl   (%rsi,%rcx), %edx
-       jmp      L(finz1)
+
+       .p2align 4
+L(more_8x_vec):
+       subq    %rdi, %rsi
+       leaq    (VEC_SIZE * -6 + SIZE_OFFSET)(%rdi, %rdx, CHAR_SIZE), %rdx
+       andq    $(VEC_SIZE * -1), %rdi
+       addq    %rdi, %rsi
+       .p2align 4
+L(loop_4x):
+       movups  (VEC_SIZE * 2)(%rsi), %xmm0
+       movups  (VEC_SIZE * 3)(%rsi), %xmm1
+
+       PCMPEQ  (VEC_SIZE * 2)(%rdi), %xmm0
+       PCMPEQ  (VEC_SIZE * 3)(%rdi), %xmm1
+
+       movups  (VEC_SIZE * 4)(%rsi), %xmm2
+       movups  (VEC_SIZE * 5)(%rsi), %xmm3
+
+       PCMPEQ  (VEC_SIZE * 4)(%rdi), %xmm2
+       PCMPEQ  (VEC_SIZE * 5)(%rdi), %xmm3
+
+       pand    %xmm0, %xmm1
+       pand    %xmm2, %xmm3
+       pand    %xmm1, %xmm3
+
+       pmovmskb %xmm3, %eax
+       subl    %ecx, %eax
+       jnz     L(ret_nonzero_loop)
+
+       addq    $(VEC_SIZE * 4), %rdi
+       addq    $(VEC_SIZE * 4), %rsi
+       cmpq    %rdi, %rdx
+       ja      L(loop_4x)
+       /* Get remaining length in edx.  */
+       subl    %edi, %edx
+       /* Restore offset so we can reuse L(last_2x_vec).  */
+       addl    $(VEC_SIZE * 6 - SIZE_OFFSET), %edx
+#ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       shrl    $2, %edx
 #endif
+       cmpl    $(CHAR_PER_VEC * 4 - SIZE_OFFSET), %edx
+       jbe     L(last_2x_vec)
+
 
-       .p2align 4,, 4
-L(ATR):
-       movq    %r11, %r10
-       andq    $-32, %r10
-       cmpq    %r10, %rdi
-        jae    L(mt16)
-       testq   $16, %rdi
-       jz      L(ATR32)
-
-       movdqa    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-       cmpq       %rdi, %r10
-       je       L(mt16)
-
-L(ATR32):
-       movq    %r11, %r10
-       andq    $-64, %r10
-       testq   $32, %rdi
-       jz      L(ATR64)
-
-       movdqa    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqa    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-L(ATR64):
-       cmpq       %rdi, %r10
-       je         L(mt32)
-
-L(ATR64main):
-       movdqa    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqa    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqa    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqa    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-       cmpq       %rdi, %r10
-       jne       L(ATR64main)
-
-       movq    %r11, %r10
-       andq    $-32, %r10
-       cmpq    %r10, %rdi
-        jae    L(mt16)
-
-L(ATR32res):
-       movdqa    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       movdqa    (%rdi,%rsi), %xmm0
-       pcmpeqb   (%rdi), %xmm0
-       pmovmskb  %xmm0, %edx
-       subl      $0xffff, %edx
-       jnz       L(neq)
-       addq       $16, %rdi
-
-       cmpq      %r10, %rdi
-       jne       L(ATR32res)
-
-       subq       %rdi, %r11
-       je        L(finz)
-       movq      %r11, %r10
-       jmp       L(small)
-       /* Align to 16byte to improve instruction fetch.  */
-       .p2align 4,, 4
-END(memcmp)
+       movups  (VEC_SIZE * 2)(%rsi), %xmm0
+       movups  (VEC_SIZE * 2)(%rdi), %xmm1
+       PCMPEQ  %xmm0, %xmm1
+       movups  (VEC_SIZE * 3)(%rsi), %xmm2
+       movups  (VEC_SIZE * 3)(%rdi), %xmm3
+       PCMPEQ  %xmm2, %xmm3
+       pand    %xmm1, %xmm3
 
+       pmovmskb %xmm3, %eax
+       CHECK_CMP (%ecx, %eax)
+       jz      L(last_2x_vec)
 #ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
-libc_hidden_def (memcmp)
+L(ret_nonzero_loop):
+       ret
 #else
-# undef bcmp
-weak_alias (memcmp, bcmp)
-libc_hidden_builtin_def (memcmp)
+
+       .p2align 4
+L(ret_nonzero_vec_start_2_3):
+       pmovmskb %xmm1, %edx
+       sall    $16, %eax
+       leal    1(%rax, %rdx), %eax
+
+       bsfl    %eax, %eax
+# ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       movl    (VEC_SIZE * 2)(%rdi, %rax), %ecx
+       xorl    %edx, %edx
+       cmpl    (VEC_SIZE * 2)(%rsi, %rax), %ecx
+       /* NB: no partial register stall here because xorl zero idiom
+          above.  */
+       setg    %dl
+       leal    -1(%rdx, %rdx), %eax
+# else
+       movzbl  (VEC_SIZE * 2)(%rsi, %rax), %ecx
+       movzbl  (VEC_SIZE * 2)(%rdi, %rax), %eax
+       subl    %ecx, %eax
+# endif
+       ret
+
+       .p2align 4
+L(ret_nonzero_loop):
+       pmovmskb %xmm0, %ecx
+       pmovmskb %xmm1, %edx
+       sall    $(VEC_SIZE * 1), %edx
+       leal    1(%rcx, %rdx), %edx
+       pmovmskb %xmm2, %ecx
+       /* High 16 bits of eax guranteed to be all ones. Rotate them in
+          to we can do `or + not` with just `xor`.  */
+       rorl    $16, %eax
+       xorl    %ecx, %eax
+
+       salq    $32, %rax
+       orq     %rdx, %rax
+
+       bsfq    %rax, %rax
+# ifdef USE_AS_WMEMCMP
+       movl    (VEC_SIZE * 2)(%rdi, %rax), %ecx
+       xorl    %edx, %edx
+       cmpl    (VEC_SIZE * 2)(%rsi, %rax), %ecx
+       /* NB: no partial register stall here because xorl zero idiom
+          above.  */
+       setg    %dl
+       leal    -1(%rdx, %rdx), %eax
+# else
+       movzbl  (VEC_SIZE * 2)(%rsi, %rax), %ecx
+       movzbl  (VEC_SIZE * 2)(%rdi, %rax), %eax
+       subl    %ecx, %eax
+# endif
+       ret
+#endif
+END(MEMCMP)
+
+#ifndef USE_AS_WMEMCMP
+# ifdef USE_AS_MEMCMPEQ
+libc_hidden_def (MEMCMP)
+# else
+#  undef bcmp
+weak_alias (MEMCMP, bcmp)
+libc_hidden_builtin_def (MEMCMP)
+# endif
 #endif
index 2cee881fed32495ff01a29ff77e73622c1e0c038..80c5e912a600f41f68fa2135e2f445b92bd7341a 100644 (file)
@@ -16,6 +16,6 @@
    License along with the GNU C Library; if not, see
    <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
-#define memcmp __memcmpeq
+#define MEMCMP __memcmpeq
 #define USE_AS_MEMCMPEQ        1
 #include "multiarch/memcmp-sse2.S"
index e7ea963fc00d503d085b7ee2aa95226219114c7d..b573966966709ac2586d92bebb87425efe73c2e9 100644 (file)
@@ -162,8 +162,8 @@ sysdep_routines += \
   wmemchr-sse2 \
   wmemcmp-avx2-movbe \
   wmemcmp-avx2-movbe-rtm \
-  wmemcmp-c \
   wmemcmp-evex-movbe \
+  wmemcmp-sse2 \
   wmemcmp-sse4 \
 # sysdep_routines
 endif
index e10555638d18298dd199954e04793d7b5e8b20c8..4080fc18758bbe31af197918784a8eec2aee85c9 100644 (file)
@@ -17,8 +17,8 @@
    <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #if IS_IN (libc)
-# ifndef memcmp
-#  define memcmp __memcmp_sse2
+# ifndef MEMCMP
+#  define MEMCMP __memcmp_sse2
 # endif
 
 # ifdef SHARED
index de7f5a7525ab41ea42ea581c6981ced63f8be976..9d991e5c743677e9017a2e3c41d550ca60f5e086 100644 (file)
@@ -17,9 +17,9 @@
    <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
 
 #if IS_IN (libc)
-# define memcmp        __memcmpeq_sse2
+# define MEMCMP        __memcmpeq_sse2
 #else
-# define memcmp        __memcmpeq
+# define MEMCMP        __memcmpeq
 #endif
 #define USE_AS_MEMCMPEQ        1
 #include "memcmp-sse2.S"
diff --git a/sysdeps/x86_64/multiarch/wmemcmp-c.c b/sysdeps/x86_64/multiarch/wmemcmp-c.c
deleted file mode 100644 (file)
index 46b6715..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,9 +0,0 @@
-#if IS_IN (libc)
-# include <wchar.h>
-
-# define WMEMCMP  __wmemcmp_sse2
-
-extern __typeof (wmemcmp) __wmemcmp_sse2;
-#endif
-
-#include "wcsmbs/wmemcmp.c"
diff --git a/sysdeps/x86_64/multiarch/wmemcmp-sse2.S b/sysdeps/x86_64/multiarch/wmemcmp-sse2.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..57be1c4
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,25 @@
+/* wmemcmp optimized with SSE2.
+   Copyright (C) 2022 Free Software Foundation, Inc.
+   This file is part of the GNU C Library.
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+
+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#if IS_IN (libc)
+# define MEMCMP        __wmemcmp_sse2
+#else
+# define MEMCMP        wmemcmp
+#endif
+#define USE_AS_WMEMCMP 1
+#include "memcmp-sse2.S"
diff --git a/sysdeps/x86_64/wmemcmp.S b/sysdeps/x86_64/wmemcmp.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..032f389
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,21 @@
+/* wmemcmp optimized with SSE2.
+   Copyright (C) 2022 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
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+   You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+   License along with the GNU C Library; if not, see
+   <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#define MEMCMP wmemcmp
+#define USE_AS_WMEMCMP 1
+#include "multiarch/memcmp-sse2.S"