]> git.ipfire.org Git - thirdparty/glibc.git/commitdiff
aarch64: Optimized implementation of memrchr
authorXuelei Zhang <zhangxuelei4@huawei.com>
Thu, 19 Dec 2019 14:53:29 +0000 (14:53 +0000)
committerAdhemerval Zanella <adhemerval.zanella@linaro.org>
Thu, 19 Dec 2019 19:31:04 +0000 (16:31 -0300)
Considering the excellent performance of memchr.S on glibc 2.30, the
same algorithm is used to find chrin. Compared to memrchr.c, this
method with memrchr.S achieves an average performance improvement
of 58% based on benchtest and its extension cases.

Checked on aarch64-linux-gnu.

Reviewed-by: Wilco Dijkstra <Wilco.Dijkstra@arm.com>
sysdeps/aarch64/memrchr.S [new file with mode: 0644]

diff --git a/sysdeps/aarch64/memrchr.S b/sysdeps/aarch64/memrchr.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0565168
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,165 @@
+/* memrchr - find the last occurrence of a byte in a memory block
+
+   Copyright (C) 2015-2019 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
+   <https://www.gnu.org/licenses/>.  */
+
+#include <sysdep.h>
+
+/* Assumptions:
+ *
+ * ARMv8-a, AArch64
+ * Neon Available.
+ */
+
+/* Arguments and results.  */
+#define srcin          x0
+#define chrin          w1
+#define cntin          x2
+
+#define seek_dstin  x11
+#define seek_dst  x12
+#define result         x0
+
+#define src            x3
+#define        tmp             x4
+#define wtmp2          w5
+#define synd           x6
+#define soff           x9
+#define cntrem         x10
+
+#define vrepchr                v0
+#define vdata1         v1
+#define vdata2         v2
+
+#define vhas_chr1      v3
+#define vhas_chr2      v4
+#define vrepmask       v5
+#define vend           v6
+
+/*
+ * Core algorithm:
+ *
+ * For each 32-byte chunk we calculate a 64-bit syndrome value, with two bits
+ * per byte. For each tuple, bit 0 is set if the relevant byte matched the
+ * requested character and bit 1 is not used (faster than using a 32bit
+ * syndrome). Since the bits in the syndrome reflect exactly the order in which
+ * things occur in the original string, counting trailing zeros allows to
+ * identify exactly which byte has matched.
+ */
+
+ENTRY (__memrchr)
+       /* Do not dereference srcin if no bytes to compare.  */
+       cbz     cntin, L(zero_length)
+       /*
+        * Magic constant 0x40100401 allows us to identify which lane matches
+        * the requested byte.
+        */
+       mov     wtmp2, #0x0401
+       movk    wtmp2, #0x4010, lsl #16
+       dup     vrepchr.16b, chrin
+       /* Work with aligned 32-byte chunks */
+       add     seek_dstin,  cntin, srcin
+       add     tmp, seek_dstin, #31
+       bic     seek_dst, tmp, #31
+       dup     vrepmask.4s, wtmp2
+       ands    soff, seek_dstin, #31
+       mov     tmp, #32
+       sub     soff,tmp,soff
+       and     cntrem, cntin, #31
+       b.eq    L(loop)
+
+       /*
+        * Input string is not 32-byte aligned. We calculate the syndrome
+        * value for the aligned 32 bytes block containing the first bytes
+        * and mask the irrelevant part.
+        */
+
+       sub     seek_dst, seek_dst, #32
+       ld1     {vdata1.16b, vdata2.16b}, [seek_dst]
+       sub     tmp, soff, #32
+       adds    cntin, cntin, tmp
+       cmeq    vhas_chr1.16b, vdata1.16b, vrepchr.16b
+       cmeq    vhas_chr2.16b, vdata2.16b, vrepchr.16b
+       and     vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b, vrepmask.16b
+       and     vhas_chr2.16b, vhas_chr2.16b, vrepmask.16b
+       addp    vend.16b, vhas_chr1.16b, vhas_chr2.16b          /* 256->128 */
+       addp    vend.16b, vend.16b, vend.16b                    /* 128->64 */
+       mov     synd, vend.2d[0]
+       /* Clear the (32-soff)*2 upper bits */
+       lsl     tmp, soff, #1
+       lsl     synd, synd, tmp
+       lsr     synd, synd, tmp
+       /* The first block can also be the last */
+       b.ls    L(masklast)
+       /* Have we found something already? */
+       cbnz    synd, L(tail)
+
+L(loop):
+       sub     seek_dst, seek_dst, #32
+       ld1     {vdata1.16b, vdata2.16b}, [seek_dst]
+       subs    cntin, cntin, #32
+       cmeq    vhas_chr1.16b, vdata1.16b, vrepchr.16b
+       cmeq    vhas_chr2.16b, vdata2.16b, vrepchr.16b
+       /* If we're out of data we finish regardless of the result */
+       b.ls    L(end)
+       /* Use a fast check for the termination condition */
+       orr     vend.16b, vhas_chr1.16b, vhas_chr2.16b
+       addp    vend.2d, vend.2d, vend.2d
+       mov     synd, vend.2d[0]
+       /* We're not out of data, loop if we haven't found the character */
+       cbz     synd, L(loop)
+
+L(end):
+       /* Termination condition found, let's calculate the syndrome value */
+       and     vhas_chr1.16b, vhas_chr1.16b, vrepmask.16b
+       and     vhas_chr2.16b, vhas_chr2.16b, vrepmask.16b
+       addp    vend.16b, vhas_chr1.16b, vhas_chr2.16b          /* 256->128 */
+       addp    vend.16b, vend.16b, vend.16b                    /* 128->64 */
+       mov     synd, vend.2d[0]
+       /* Only do the clear for the last possible block */
+       b.hi    L(tail)
+
+L(masklast):
+       /* Clear the (32 - ((cntrem + (32-soff)) % 32)) * 2 lower bits */
+       add     tmp, cntrem, soff
+       and     tmp, tmp, #31
+       sub     tmp, tmp, #32
+       neg     tmp, tmp, lsl #1
+       lsr     synd, synd, tmp
+       lsl     synd, synd, tmp
+
+L(tail):
+       /* Compensate the last post-increment*/
+       add     seek_dst, seek_dst, #32
+       /* Check that we have found a character */
+       cmp     synd, #0
+       /* And count the leading zeros */
+       clz     synd, synd
+       /* Compute the potential result */
+       sub     result, seek_dst, synd, lsr #1
+       sub     result, result, #1
+       /* Select result or NULL */
+       csel    result, xzr, result, eq
+       ret
+
+L(zero_length):
+       mov     result, #0
+       ret
+END (__memrchr)
+weak_alias (__memrchr, memrchr)
+libc_hidden_builtin_def (memrchr)