ronnie
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/* Intel SIMD (SSE) implementation of Viterbi ACS butterflies
   for 64-state (k=7) convolutional code
   Copyright 2001 Phil Karn, KA9Q
   This code may be used under the terms of the GNU Lesser General Public License (LGPL)
 
   int update_viterbi27_blk_sse(struct v27 *vp,unsigned char syms[],int nbits) ; 
*/
 
   # SSE (64-bit integer SIMD) version
   # Requires Pentium III or better
 
   # These are offsets into struct v27, defined in viterbi27.h
   .set DP,128
   .set OLDMETRICS,132
   .set NEWMETRICS,136
.text    
.global update_viterbi27_blk_sse,Branchtab27_sse
   .type update_viterbi27_blk_sse,@function
   .align 16
   
update_viterbi27_blk_sse:
   pushl %ebp
   movl %esp,%ebp
   pushl %esi
   pushl %edi
   pushl %edx
   pushl %ebx
   
   movl 8(%ebp),%edx    # edx = vp
   testl %edx,%edx
   jnz  0f
   movl -1,%eax
   jmp  err        
0:    movl OLDMETRICS(%edx),%esi    # esi -> old metrics
   movl NEWMETRICS(%edx),%edi    # edi -> new metrics
   movl DP(%edx),%edx    # edx -> decisions
 
1:    movl 16(%ebp),%eax    # eax = nbits
   decl %eax
   jl   2f            # passed zero, we're done
   movl %eax,16(%ebp)
 
   xorl %eax,%eax
   movl 12(%ebp),%ebx    # %ebx = syms
   movb (%ebx),%al
   movd %eax,%mm6        # mm6[0] = first symbol
   movb 1(%ebx),%al
   movd %eax,%mm5        # mm5[0] = second symbol
   addl $2,%ebx
   movl %ebx,12(%ebp)
 
   punpcklbw %mm6,%mm6    # mm6[1] = mm6[0]
   punpcklbw %mm5,%mm5
   movq thirtyones,%mm7
 
   pshufw $0,%mm6,%mm6    # copy low word to upper 3
   pshufw $0,%mm5,%mm5
   # mm6 now contains first symbol in each byte, mm5 the second
 
   # each invocation of this macro does 8 butterflies in parallel
   .MACRO butterfly GROUP
   # compute branch metrics
   movq Branchtab27_sse+(8*\GROUP),%mm4
   movq Branchtab27_sse+32+(8*\GROUP),%mm3
   pxor %mm6,%mm4
   pxor %mm5,%mm3
   pavgb %mm3,%mm4            # mm4 contains branch metrics
   psrlw $3,%mm4
   pand %mm7,%mm4
   
   movq (8*\GROUP)(%esi),%mm0    # Incoming path metric, high bit = 0
   movq ((8*\GROUP)+32)(%esi),%mm3    # Incoming path metric, high bit = 1
   movq %mm0,%mm2
   movq %mm3,%mm1
   paddusb %mm4,%mm0
   paddusb %mm4,%mm3
   
   # invert branch metrics. This works only because they're 5 bits
   pxor %mm7,%mm4
   
   paddusb %mm4,%mm1
   paddusb %mm4,%mm2
   
   # Find survivors, leave in mm0,2
   pminub %mm1,%mm0
   pminub %mm3,%mm2
   # get decisions, leave in mm1,3
   pcmpeqb %mm0,%mm1
   pcmpeqb %mm2,%mm3
   
   # interleave and store new branch metrics in mm0,2
   movq %mm0,%mm4
   punpckhbw %mm2,%mm0    # interleave second 8 new metrics
   punpcklbw %mm2,%mm4    # interleave first 8 new metrics
   movq %mm0,(16*\GROUP+8)(%edi)
   movq %mm4,(16*\GROUP)(%edi)
 
   # interleave decisions, accumulate into %ebx
   movq %mm1,%mm4
   punpckhbw %mm3,%mm1
   punpcklbw %mm3,%mm4
   # Due to an error in the Intel instruction set ref (the register
   # fields are swapped), gas assembles pmovmskb incorrectly
   # See http://mail.gnu.org/pipermail/bug-gnu-utils/2000-August/002341.html
   .byte 0x0f,0xd7,0xc1    # pmovmskb %mm1,%eax
   shll $((16*\GROUP+8)&31),%eax
   orl %eax,%ebx
   .byte 0x0f,0xd7,0xc4    # pmovmskb %mm4,%eax
   shll $((16*\GROUP)&31),%eax
   orl %eax,%ebx
   .endm
 
   # invoke macro 4 times for a total of 32 butterflies
   xorl %ebx,%ebx        # clear decisions
   butterfly GROUP=0
   butterfly GROUP=1
   movl %ebx,(%edx)    # stash first 32 decisions
   xorl %ebx,%ebx
   butterfly GROUP=2
   butterfly GROUP=3
   movl %ebx,4(%edx)    # stash second 32 decisions
 
   addl $8,%edx        # bump decision pointer
       
   # see if we have to normalize
   movl (%edi),%eax    # extract first output metric
   andl $255,%eax
   cmpl $150,%eax        # is it greater than 150?
   movl $0,%eax
   jle done        # No, no need to normalize
 
   # Normalize by finding smallest metric and subtracting it
   # from all metrics
   movq (%edi),%mm0
   pminub 8(%edi),%mm0
   pminub 16(%edi),%mm0
   pminub 24(%edi),%mm0
   pminub 32(%edi),%mm0
   pminub 40(%edi),%mm0
   pminub 48(%edi),%mm0
   pminub 56(%edi),%mm0
   # mm0 contains 8 smallest metrics
   # crunch down to single lowest metric
   movq %mm0,%mm1
   psrlq $32,%mm0
   pminub %mm1,%mm0
   movq %mm0,%mm1
   psrlq $16,%mm0
   pminub %mm1,%mm0
   movq %mm0,%mm1
   psrlq $8,%mm0
   pminub %mm1,%mm0
   punpcklbw %mm0,%mm0    # expand to all 8 bytes
   pshufw $0,%mm0,%mm0
 
   # mm0 now contains lowest metric in all 8 bytes
   # subtract it from every output metric
   # Trashes %mm7
   .macro PSUBUSBM REG,MEM
   movq \MEM,%mm7
   psubusb \REG,%mm7
   movq %mm7,\MEM
   .endm
   
   PSUBUSBM %mm0,(%edi)
   PSUBUSBM %mm0,8(%edi)
   PSUBUSBM %mm0,16(%edi)
   PSUBUSBM %mm0,24(%edi)
   PSUBUSBM %mm0,32(%edi)
   PSUBUSBM %mm0,40(%edi)
   PSUBUSBM %mm0,48(%edi)
   PSUBUSBM %mm0,56(%edi)
 
   movd %mm0,%eax
   and $0xff,%eax
 
done:    # swap metrics
   movl %esi,%eax
   movl %edi,%esi
   movl %eax,%edi
   jmp 1b
   
2:    emms
   movl 8(%ebp),%ebx    # ebx = vp
   # stash metric pointers
   movl %esi,OLDMETRICS(%ebx)
   movl %edi,NEWMETRICS(%ebx)
   movl %edx,DP(%ebx)    # stash incremented value of vp->dp
   xorl %eax,%eax
err:    popl %ebx
   popl %edx
   popl %edi
   popl %esi
   popl %ebp
 
   ret
 
   .data
   
   .align 16
thirtyones:
   .byte 31,31,31,31,31,31,31,31