liyujie
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// Copyright 2013 The Go Authors. All rights reserved.
// Use of this source code is governed by a BSD-style
// license that can be found in the LICENSE file.
 
// +build !math_big_pure_go
 
#include "textflag.h"
 
// This file provides fast assembly versions for the elementary
// arithmetic operations on vectors implemented in arith.go.
 
// TODO: Consider re-implementing using Advanced SIMD
// once the assembler supports those instructions.
 
// func mulWW(x, y Word) (z1, z0 Word)
TEXT ·mulWW(SB),NOSPLIT,$0
   MOVD    x+0(FP), R0
   MOVD    y+8(FP), R1
   MUL    R0, R1, R2
   UMULH    R0, R1, R3
   MOVD    R3, z1+16(FP)
   MOVD    R2, z0+24(FP)
   RET
 
 
// func divWW(x1, x0, y Word) (q, r Word)
TEXT ·divWW(SB),NOSPLIT,$0
   B    ·divWW_g(SB) // ARM64 has no multiword division
 
 
// func addVV(z, x, y []Word) (c Word)
TEXT ·addVV(SB),NOSPLIT,$0
   MOVD    z_len+8(FP), R0
   MOVD    x+24(FP), R8
   MOVD    y+48(FP), R9
   MOVD    z+0(FP), R10
   ADDS    $0, R0        // clear carry flag
   TBZ    $0, R0, two
   MOVD.P    8(R8), R11
   MOVD.P    8(R9), R15
   ADCS    R15, R11
   MOVD.P    R11, 8(R10)
   SUB    $1, R0
two:
   TBZ    $1, R0, loop
   LDP.P    16(R8), (R11, R12)
   LDP.P    16(R9), (R15, R16)
   ADCS    R15, R11
   ADCS    R16, R12
   STP.P    (R11, R12), 16(R10)
   SUB    $2, R0
loop:
   CBZ    R0, done    // careful not to touch the carry flag
   LDP.P    32(R8), (R11, R12)
   LDP    -16(R8), (R13, R14)
   LDP.P    32(R9), (R15, R16)
   LDP    -16(R9), (R17, R19)
   ADCS    R15, R11
   ADCS    R16, R12
   ADCS    R17, R13
   ADCS    R19, R14
   STP.P    (R11, R12), 32(R10)
   STP    (R13, R14), -16(R10)
   SUB    $4, R0
   B    loop
done:
   CSET    HS, R0        // extract carry flag
   MOVD    R0, c+72(FP)
   RET
 
 
// func subVV(z, x, y []Word) (c Word)
TEXT ·subVV(SB),NOSPLIT,$0
   MOVD    z_len+8(FP), R0
   MOVD    x+24(FP), R8
   MOVD    y+48(FP), R9
   MOVD    z+0(FP), R10
   CMP    R0, R0        // set carry flag
   TBZ    $0, R0, two
   MOVD.P    8(R8), R11
   MOVD.P    8(R9), R15
   SBCS    R15, R11
   MOVD.P    R11, 8(R10)
   SUB    $1, R0
two:
   TBZ    $1, R0, loop
   LDP.P    16(R8), (R11, R12)
   LDP.P    16(R9), (R15, R16)
   SBCS    R15, R11
   SBCS    R16, R12
   STP.P    (R11, R12), 16(R10)
   SUB    $2, R0
loop:
   CBZ    R0, done    // careful not to touch the carry flag
   LDP.P    32(R8), (R11, R12)
   LDP    -16(R8), (R13, R14)
   LDP.P    32(R9), (R15, R16)
   LDP    -16(R9), (R17, R19)
   SBCS    R15, R11
   SBCS    R16, R12
   SBCS    R17, R13
   SBCS    R19, R14
   STP.P    (R11, R12), 32(R10)
   STP    (R13, R14), -16(R10)
   SUB    $4, R0
   B    loop
done:
   CSET    LO, R0        // extract carry flag
   MOVD    R0, c+72(FP)
   RET
 
 
// func addVW(z, x []Word, y Word) (c Word)
TEXT ·addVW(SB),NOSPLIT,$0
   MOVD    z+0(FP), R3
   MOVD    z_len+8(FP), R0
   MOVD    x+24(FP), R1
   MOVD    y+48(FP), R2
   CBZ    R0, len0    // the length of z is 0
   MOVD.P    8(R1), R4
   ADDS    R2, R4        // z[0] = x[0] + y, set carry
   MOVD.P    R4, 8(R3)
   SUB    $1, R0
   CBZ    R0, len1    // the length of z is 1
   TBZ    $0, R0, two
   MOVD.P    8(R1), R4    // do it once
   ADCS    $0, R4
   MOVD.P    R4, 8(R3)
   SUB    $1, R0
two:                // do it twice
   TBZ    $1, R0, loop
   LDP.P    16(R1), (R4, R5)
   ADCS    $0, R4, R8    // c, z[i] = x[i] + c
   ADCS    $0, R5, R9
   STP.P    (R8, R9), 16(R3)
   SUB    $2, R0
loop:                // do four times per round
   CBZ    R0, len1    // careful not to touch the carry flag
   LDP.P    32(R1), (R4, R5)
   LDP    -16(R1), (R6, R7)
   ADCS    $0, R4, R8
   ADCS    $0, R5, R9
   ADCS    $0, R6, R10
   ADCS    $0, R7, R11
   STP.P    (R8, R9), 32(R3)
   STP    (R10, R11), -16(R3)
   SUB    $4, R0
   B    loop
len1:
   CSET    HS, R2        // extract carry flag
len0:
   MOVD    R2, c+56(FP)
   RET
 
// func subVW(z, x []Word, y Word) (c Word)
TEXT ·subVW(SB),NOSPLIT,$0
   MOVD    z+0(FP), R3
   MOVD    z_len+8(FP), R0
   MOVD    x+24(FP), R1
   MOVD    y+48(FP), R2
   CBZ    R0, len0    // the length of z is 0
   MOVD.P    8(R1), R4
   SUBS    R2, R4        // z[0] = x[0] - y, set carry
   MOVD.P    R4, 8(R3)
   SUB    $1, R0
   CBZ    R0, len1    // the length of z is 1
   TBZ    $0, R0, two    // do it once
   MOVD.P    8(R1), R4
   SBCS    $0, R4
   MOVD.P    R4, 8(R3)
   SUB    $1, R0
two:                // do it twice
   TBZ    $1, R0, loop
   LDP.P    16(R1), (R4, R5)
   SBCS    $0, R4, R8    // c, z[i] = x[i] + c
   SBCS    $0, R5, R9
   STP.P    (R8, R9), 16(R3)
   SUB    $2, R0
loop:                // do four times per round
   CBZ    R0, len1    // careful not to touch the carry flag
   LDP.P    32(R1), (R4, R5)
   LDP    -16(R1), (R6, R7)
   SBCS    $0, R4, R8
   SBCS    $0, R5, R9
   SBCS    $0, R6, R10
   SBCS    $0, R7, R11
   STP.P    (R8, R9), 32(R3)
   STP    (R10, R11), -16(R3)
   SUB    $4, R0
   B    loop
len1:
   CSET    LO, R2        // extract carry flag
len0:
   MOVD    R2, c+56(FP)
   RET
 
 
// func shlVU(z, x []Word, s uint) (c Word)
TEXT ·shlVU(SB),NOSPLIT,$0
   MOVD    z+0(FP), R0
   MOVD    z_len+8(FP), R1
   MOVD    x+24(FP), R2
   MOVD    s+48(FP), R3
   MOVD    $0, R8        // in order not to affect the first element, R8 is initialized to zero
   MOVD    $64, R4
   SUB    R3, R4
   CBZ    R1, len0
   CBZ    R3, copy    // if the number of shift is 0, just copy x to z
 
   TBZ    $0, R1, two
   MOVD.P    8(R2), R6
   LSR    R4, R6, R8
   LSL    R3, R6
   MOVD.P    R6, 8(R0)
   SUB    $1, R1
two:
   TBZ    $1, R1, loop
   LDP.P    16(R2), (R6, R7)
   LSR    R4, R6, R9
   LSL    R3, R6
   ORR    R8, R6
   LSR    R4, R7, R8
   LSL    R3, R7
   ORR    R9, R7
   STP.P    (R6, R7), 16(R0)
   SUB    $2, R1
loop:
   CBZ    R1, done
   LDP.P    32(R2), (R10, R11)
   LDP    -16(R2), (R12, R13)
   LSR    R4, R10, R20
   LSL    R3, R10
   ORR    R8, R10        // z[i] = (x[i] << s) | (x[i-1] >> (64 - s))
   LSR    R4, R11, R21
   LSL    R3, R11
   ORR    R20, R11
   LSR    R4, R12, R22
   LSL    R3, R12
   ORR    R21, R12
   LSR    R4, R13, R8
   LSL    R3, R13
   ORR    R22, R13
   STP.P    (R10, R11), 32(R0)
   STP    (R12, R13), -16(R0)
   SUB    $4, R1
   B    loop
done:
   MOVD    R8, c+56(FP)    // the part moved out from the last element
   RET
copy:
   TBZ    $0, R1, ctwo
   MOVD.P    8(R2), R3
   MOVD.P    R3, 8(R0)
   SUB    $1, R1
ctwo:
   TBZ    $1, R1, cloop
   LDP.P    16(R2), (R4, R5)
   STP.P    (R4, R5), 16(R0)
   SUB    $2, R1
cloop:
   CBZ    R1, len0
   LDP.P    32(R2), (R4, R5)
   LDP    -16(R2), (R6, R7)
   STP.P    (R4, R5), 32(R0)
   STP    (R6, R7), -16(R0)
   SUB    $4, R1
   B    cloop
len0:
   MOVD    $0, c+56(FP)
   RET
 
 
// func shrVU(z, x []Word, s uint) (c Word)
TEXT ·shrVU(SB),NOSPLIT,$0
   MOVD    z+0(FP), R0
   MOVD    z_len+8(FP), R1
   MOVD    x+24(FP), R2
   MOVD    s+48(FP), R3
   MOVD    $0, R8
   MOVD    $64, R4
   SUB    R3, R4
   CBZ    R1, len0
   CBZ    R3, copy    // if the number of shift is 0, just copy x to z
 
   MOVD.P    8(R2), R20
   LSR    R3, R20, R8
   LSL    R4, R20
   MOVD    R20, c+56(FP)    // deal with the first element
   SUB    $1, R1
 
   TBZ    $0, R1, two
   MOVD.P    8(R2), R6
   LSL    R4, R6, R20
   ORR    R8, R20
   LSR    R3, R6, R8
   MOVD.P    R20, 8(R0)
   SUB    $1, R1
two:
   TBZ    $1, R1, loop
   LDP.P    16(R2), (R6, R7)
   LSL    R4, R6, R20
   LSR    R3, R6
   ORR    R8, R20
   LSL    R4, R7, R21
   LSR    R3, R7, R8
   ORR    R6, R21
   STP.P    (R20, R21), 16(R0)
   SUB    $2, R1
loop:
   CBZ    R1, done
   LDP.P    32(R2), (R10, R11)
   LDP    -16(R2), (R12, R13)
   LSL    R4, R10, R20
   LSR    R3, R10
   ORR    R8, R20        // z[i] = (x[i] >> s) | (x[i+1] << (64 - s))
   LSL    R4, R11, R21
   LSR    R3, R11
   ORR    R10, R21
   LSL    R4, R12, R22
   LSR    R3, R12
   ORR    R11, R22
   LSL    R4, R13, R23
   LSR    R3, R13, R8
   ORR    R12, R23
   STP.P    (R20, R21), 32(R0)
   STP    (R22, R23), -16(R0)
   SUB    $4, R1
   B    loop
done:
   MOVD    R8, (R0)    // deal with the last element
   RET
copy:
   TBZ    $0, R1, ctwo
   MOVD.P    8(R2), R3
   MOVD.P    R3, 8(R0)
   SUB    $1, R1
ctwo:
   TBZ    $1, R1, cloop
   LDP.P    16(R2), (R4, R5)
   STP.P    (R4, R5), 16(R0)
   SUB    $2, R1
cloop:
   CBZ    R1, len0
   LDP.P    32(R2), (R4, R5)
   LDP    -16(R2), (R6, R7)
   STP.P    (R4, R5), 32(R0)
   STP    (R6, R7), -16(R0)
   SUB    $4, R1
   B    cloop
len0:
   MOVD    $0, c+56(FP)
   RET
 
 
// func mulAddVWW(z, x []Word, y, r Word) (c Word)
TEXT ·mulAddVWW(SB),NOSPLIT,$0
   MOVD    z+0(FP), R1
   MOVD    z_len+8(FP), R0
   MOVD    x+24(FP), R2
   MOVD    y+48(FP), R3
   MOVD    r+56(FP), R4
loop:
   CBZ    R0, done
   MOVD.P    8(R2), R5
   UMULH    R5, R3, R7
   MUL    R5, R3, R6
   ADDS    R4, R6
   ADC    $0, R7
   MOVD.P    R6, 8(R1)
   MOVD    R7, R4
   SUB    $1, R0
   B    loop
done:
   MOVD    R4, c+64(FP)
   RET
 
 
// func addMulVVW(z, x []Word, y Word) (c Word)
TEXT ·addMulVVW(SB),NOSPLIT,$0
   MOVD    z+0(FP), R1
   MOVD    z_len+8(FP), R0
   MOVD    x+24(FP), R2
   MOVD    y+48(FP), R3
   MOVD    $0, R4
 
   TBZ    $0, R0, two
 
   MOVD.P    8(R2), R5
   MOVD    (R1), R6
 
   MUL    R5, R3, R7
   UMULH    R5, R3, R8
 
   ADDS    R7, R6
   ADC    $0, R8, R4
 
   MOVD.P    R6, 8(R1)
   SUB    $1, R0
 
two:
   TBZ    $1, R0, loop
 
   LDP.P    16(R2), (R5, R10)
   LDP    (R1), (R6, R11)
 
   MUL    R10, R3, R13
   UMULH    R10, R3, R12
 
   MUL    R5, R3, R7
   UMULH    R5, R3, R8
 
   ADDS    R4, R6
   ADCS    R13, R11
   ADC    $0, R12
 
   ADDS    R7, R6
   ADCS    R8, R11
   ADC    $0, R12, R4
 
   STP.P    (R6, R11), 16(R1)
   SUB    $2, R0
 
// The main loop of this code operates on a block of 4 words every iteration
// performing [R4:R12:R11:R10:R9] = R4 + R3 * [R8:R7:R6:R5] + [R12:R11:R10:R9]
// where R4 is carried from the previous iteration, R8:R7:R6:R5 hold the next
// 4 words of x, R3 is y and R12:R11:R10:R9 are part of the result z.
loop:
   CBZ    R0, done
 
   LDP.P    16(R2), (R5, R6)
   LDP.P    16(R2), (R7, R8)
 
   LDP    (R1), (R9, R10)
   ADDS    R4, R9
   MUL    R6, R3, R14
   ADCS    R14, R10
   MUL    R7, R3, R15
   LDP    16(R1), (R11, R12)
   ADCS    R15, R11
   MUL    R8, R3, R16
   ADCS    R16, R12
   UMULH    R8, R3, R20
   ADC    $0, R20
 
   MUL    R5, R3, R13
   ADDS    R13, R9
   UMULH    R5, R3, R17
   ADCS    R17, R10
   UMULH    R6, R3, R21
   STP.P    (R9, R10), 16(R1)
   ADCS    R21, R11
   UMULH    R7, R3, R19
   ADCS    R19, R12
   STP.P    (R11, R12), 16(R1)
   ADC    $0, R20, R4
 
   SUB    $4, R0
   B    loop
 
done:
   MOVD    R4, c+56(FP)
   RET
 
// func divWVW(z []Word, xn Word, x []Word, y Word) (r Word)
TEXT ·divWVW(SB),NOSPLIT,$0
   B ·divWVW_g(SB)