mirror of
https://gitlab.com/freepascal.org/fpc/source.git
synced 2025-04-07 02:48:07 +02:00
- Adds a number of optimizations for 64bit integer operations on AVR. Patch from Christo Crause in issue #35691.
git-svn-id: trunk@42495 -
This commit is contained in:
Jeppe Johansen
parent
4b93eb64b3
commit
893507a5d6
@ -12,3 +12,554 @@
|
||||
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
|
||||
|
||||
**********************************************************************}
|
||||
|
||||
{$define FPC_SYSTEM_HAS_SHR_QWORD}
|
||||
// Simplistic version with checking if whole bytes can be shifted
|
||||
// Doesn't change bitshift portion even if possible because of byteshift
|
||||
// Shorter code but not shortest execution time version
|
||||
function fpc_shr_qword(value: qword; shift: ALUUInt): qword; assembler; nostackframe;
|
||||
[public, alias: 'FPC_SHR_QWORD']; compilerproc;
|
||||
label
|
||||
byteshift, bitshift, finish;
|
||||
asm
|
||||
// value passed in R25...R18
|
||||
// shift passed in R16
|
||||
// return value in R25...R18
|
||||
|
||||
push R16
|
||||
|
||||
andi R16, 63 // mask 64 bit relevant value per generic routine
|
||||
byteshift:
|
||||
breq finish // shift = 0, finished
|
||||
cpi R16, 8 // Check if shift is at least a byte
|
||||
brlo bitshift
|
||||
mov R18, R19 // if so, then shift all bytes right by 1 position
|
||||
mov R19, R20
|
||||
mov R20, R21
|
||||
mov R21, R22
|
||||
mov R22, R23
|
||||
mov R23, R24
|
||||
mov R24, R25
|
||||
clr R25 // and clear the high byte
|
||||
subi R16, 8 // subtract 8 bits from shift
|
||||
rjmp byteshift // check if another byte can be shifted
|
||||
|
||||
bitshift: // shift all 8 bytes right by 1 bit
|
||||
lsr R25
|
||||
ror R24
|
||||
ror R23
|
||||
ror R22
|
||||
ror R21
|
||||
ror R20
|
||||
ror R19
|
||||
ror R18
|
||||
|
||||
dec R16
|
||||
brne bitshift // until R16 = 0
|
||||
|
||||
finish:
|
||||
pop R16
|
||||
end;
|
||||
function fpc_shr_qword(value: qword; shift: ALUUInt): qword; external name 'FPC_SHR_QWORD';
|
||||
|
||||
{$define FPC_SYSTEM_HAS_SHL_QWORD}
|
||||
function fpc_shl_qword(value: qword; shift: ALUUInt): qword; assembler; nostackframe;
|
||||
[public, alias: 'FPC_SHL_QWORD']; compilerproc;
|
||||
label
|
||||
byteshift, bitshift, finish;
|
||||
asm
|
||||
// value passed in R25...R18
|
||||
// shift passed in R16
|
||||
// return value in R25...R18
|
||||
push R16
|
||||
|
||||
andi R16, 63 // mask 64 bit relevant value per generic routine
|
||||
byteshift:
|
||||
breq finish // shift = 0, finished
|
||||
cpi R16, 8 // Check if shift is at least a byte
|
||||
brlo bitshift
|
||||
mov R25, R24 // if so, then shift all bytes left by 1 position
|
||||
mov R24, R23
|
||||
mov R23, R22
|
||||
mov R22, R21
|
||||
mov R21, R20
|
||||
mov R20, R19
|
||||
mov R19, R18
|
||||
clr R18 // and clear the high byte
|
||||
subi R16, 8 // subtract 8 bits from shift
|
||||
rjmp byteshift // check if another byte can be shifted
|
||||
|
||||
bitshift: // shift all 8 bytes left by 1 bit
|
||||
lsl R18
|
||||
rol R19
|
||||
rol R20
|
||||
rol R21
|
||||
rol R22
|
||||
rol R23
|
||||
rol R24
|
||||
rol R25
|
||||
|
||||
dec R16
|
||||
brne bitshift // until R16 = 0
|
||||
|
||||
finish:
|
||||
pop R16
|
||||
end;
|
||||
|
||||
function fpc_shl_qword(value: qword; shift: ALUUInt): qword; external name 'FPC_SHL_QWORD';
|
||||
|
||||
{$define FPC_SYSTEM_HAS_SHL_INT64}
|
||||
function fpc_shl_int64(value: int64; shift: ALUUInt): int64;
|
||||
[public, alias: 'FPC_SHL_INT64']; compilerproc; inline;
|
||||
begin
|
||||
Result := fpc_shl_qword(qword(value), shift);
|
||||
end;
|
||||
|
||||
{$define FPC_SYSTEM_HAS_SHR_INT64}
|
||||
// shr of signed int is same as shr of unsigned int (logical shift right)
|
||||
function fpc_shr_int64(value: int64; shift: ALUUInt): int64; [public, alias: 'FPC_SHR_INT64']; compilerproc;
|
||||
begin
|
||||
Result := fpc_shr_qword(qword(value), shift);
|
||||
end;
|
||||
|
||||
{$define FPC_SYSTEM_HAS_DIV_QWORD}
|
||||
function fpc_div_qword(n,z : qword): qword; nostackframe; assembler; [public,alias: 'FPC_DIV_QWORD']; compilerproc;
|
||||
label
|
||||
start, div1, div2, div3, finish;
|
||||
asm
|
||||
// Symbol Name Register(s)
|
||||
// z (A) dividend R17, R16, R15, R14, R13, R12, R11, R10
|
||||
// n (B) divisor R25, R24, R23, R22, R21, R20, R19, R18
|
||||
// r (P) remainder R9, R8, R7, R6, R5, R4, R3, R2
|
||||
// i counter R26
|
||||
// 1 R27
|
||||
|
||||
cp R25, R1
|
||||
cpc R24, R1
|
||||
cpc R23, R1
|
||||
cpc R22, R1
|
||||
cpc R21, R1
|
||||
cpc R20, R1
|
||||
cpc R19, R1
|
||||
cpc R18, R1
|
||||
|
||||
brne .LNonZero
|
||||
{$ifdef CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
|
||||
call fpc_divbyzero
|
||||
{$else CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
|
||||
rcall fpc_divbyzero
|
||||
{$endif CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
|
||||
|
||||
.LNonZero:
|
||||
|
||||
push R17
|
||||
push R16
|
||||
push R15
|
||||
push R14
|
||||
push R13
|
||||
push R12
|
||||
push R11
|
||||
push R10
|
||||
push R9
|
||||
push R8
|
||||
push R7
|
||||
push R6
|
||||
push R5
|
||||
push R4
|
||||
push R3
|
||||
push R2
|
||||
|
||||
ldi R27, 1 // needed below for OR instruction
|
||||
|
||||
start: // Start of division...
|
||||
clr R9 // clear remainder
|
||||
clr R8
|
||||
clr R7
|
||||
clr R6
|
||||
clr R5
|
||||
clr R4
|
||||
clr R3
|
||||
clr R2
|
||||
ldi R26, 64 // iterate over 64 bits
|
||||
|
||||
div1:
|
||||
lsl R10 // shift left A_L
|
||||
rol R11
|
||||
rol R12
|
||||
rol R13
|
||||
rol R14
|
||||
rol R15
|
||||
rol R16
|
||||
rol R17
|
||||
|
||||
rol R2 // shift left P with carry from A shift
|
||||
rol R3
|
||||
rol R4
|
||||
rol R5
|
||||
rol R6
|
||||
rol R7
|
||||
rol R8
|
||||
rol R9
|
||||
|
||||
sub R2, R18 // Subtract B from P, P <= P - B
|
||||
sbc R3, R19
|
||||
sbc R4, R20
|
||||
sbc R5, R21
|
||||
sbc R6, R22
|
||||
sbc R7, R23
|
||||
sbc R8, R24
|
||||
sbc R9, R25
|
||||
|
||||
brlo div2
|
||||
or R10, R27 // Set A[0] = 1
|
||||
rjmp div3
|
||||
div2: // negative branch, A[0] = 0 (default after shift), restore P
|
||||
|
||||
add R2, R18 // restore old value of P
|
||||
adc R3, R19
|
||||
adc R4, R20
|
||||
adc R5, R21
|
||||
adc R6, R22
|
||||
adc R7, R23
|
||||
adc R8, R24
|
||||
adc R9, R25
|
||||
|
||||
div3:
|
||||
dec R26
|
||||
breq finish
|
||||
rjmp div1
|
||||
|
||||
finish:
|
||||
mov R25, R17 // Move answer from R17..10 to R25..18
|
||||
mov R24, R16
|
||||
mov R23, R15
|
||||
mov R22, R14
|
||||
mov R21, R13
|
||||
mov R20, R12
|
||||
mov R19, R11
|
||||
mov R18, R10
|
||||
|
||||
pop R2
|
||||
pop R3
|
||||
pop R4
|
||||
pop R5
|
||||
pop R6
|
||||
pop R7
|
||||
pop R8
|
||||
pop R9
|
||||
pop R10
|
||||
pop R11
|
||||
pop R12
|
||||
pop R13
|
||||
pop R14
|
||||
pop R15
|
||||
pop R16
|
||||
pop R17
|
||||
end;
|
||||
function fpc_div_qword(n,z : qword): qword; external name 'FPC_DIV_QWORD';
|
||||
|
||||
{$define FPC_SYSTEM_HAS_MOD_QWORD}
|
||||
function fpc_mod_qword(n,z : qword): qword; nostackframe; assembler; [public,alias: 'FPC_MOD_QWORD']; compilerproc;
|
||||
label
|
||||
start, div1, div2, div3, finish;
|
||||
asm
|
||||
// Symbol Name Register(s)
|
||||
// z (A) dividend R17, R16, R15, R14, R13, R12, R11, R10
|
||||
// n (B) divisor R25, R24, R23, R22, R21, R20, R19, R18
|
||||
// r (P) remainder R9, R8, R7, R6, R5, R4, R3, R2
|
||||
// i counter R26
|
||||
// 1 R27
|
||||
|
||||
cp R25, R1
|
||||
cpc R24, R1
|
||||
cpc R23, R1
|
||||
cpc R22, R1
|
||||
cpc R21, R1
|
||||
cpc R20, R1
|
||||
cpc R19, R1
|
||||
cpc R18, R1
|
||||
|
||||
brne .LNonZero
|
||||
{$ifdef CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
|
||||
call fpc_divbyzero
|
||||
{$else CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
|
||||
rcall fpc_divbyzero
|
||||
{$endif CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
|
||||
|
||||
.LNonZero:
|
||||
|
||||
push R17
|
||||
push R16
|
||||
push R15
|
||||
push R14
|
||||
push R13
|
||||
push R12
|
||||
push R11
|
||||
push R10
|
||||
push R9
|
||||
push R8
|
||||
push R7
|
||||
push R6
|
||||
push R5
|
||||
push R4
|
||||
push R3
|
||||
push R2
|
||||
|
||||
ldi R27, 1
|
||||
start: // Start of division...
|
||||
clr R9 // clear remainder
|
||||
clr R8
|
||||
clr R7
|
||||
clr R6
|
||||
clr R5
|
||||
clr R4
|
||||
clr R3
|
||||
clr R2
|
||||
ldi R26, 64 // iterate over 64 bits
|
||||
|
||||
div1:
|
||||
lsl R10 // shift left A_L
|
||||
rol R11
|
||||
rol R12
|
||||
rol R13
|
||||
rol R14
|
||||
rol R15
|
||||
rol R16
|
||||
rol R17
|
||||
|
||||
rol R2 // shift left P with carry from A shift
|
||||
rol R3
|
||||
rol R4
|
||||
rol R5
|
||||
rol R6
|
||||
rol R7
|
||||
rol R8
|
||||
rol R9
|
||||
|
||||
sub R2, R18 // Subtract B from P, P <= P - B
|
||||
sbc R3, R19
|
||||
sbc R4, R20
|
||||
sbc R5, R21
|
||||
sbc R6, R22
|
||||
sbc R7, R23
|
||||
sbc R8, R24
|
||||
sbc R9, R25
|
||||
|
||||
brlo div2
|
||||
or R10, R27 // Set A[0] = 1
|
||||
rjmp div3
|
||||
div2: // negative branch, A[0] = 0 (default after shift), restore P
|
||||
|
||||
add R2, R18 // restore old value of P
|
||||
adc R3, R19
|
||||
adc R4, R20
|
||||
adc R5, R21
|
||||
adc R6, R22
|
||||
adc R7, R23
|
||||
adc R8, R24
|
||||
adc R9, R25
|
||||
|
||||
div3:
|
||||
dec R26
|
||||
breq finish
|
||||
rjmp div1
|
||||
|
||||
finish:
|
||||
mov R25, R9 // Move answer from R9..2 to R25..18
|
||||
mov R24, R8
|
||||
mov R23, R7
|
||||
mov R22, R6
|
||||
mov R21, R5
|
||||
mov R20, R4
|
||||
mov R19, R3
|
||||
mov R18, R2
|
||||
|
||||
pop R2
|
||||
pop R3
|
||||
pop R4
|
||||
pop R5
|
||||
pop R6
|
||||
pop R7
|
||||
pop R8
|
||||
pop R9
|
||||
pop R10
|
||||
pop R11
|
||||
pop R12
|
||||
pop R13
|
||||
pop R14
|
||||
pop R15
|
||||
pop R16
|
||||
pop R17
|
||||
end;
|
||||
function fpc_mod_qword(n,z : qword): qword; external name 'FPC_MOD_QWORD';
|
||||
|
||||
|
||||
{$define FPC_SYSTEM_HAS_DIV_INT64}
|
||||
function fpc_div_int64(n,z : int64) : int64; nostackframe; assembler; [public,alias: 'FPC_DIV_INT64']; compilerproc;
|
||||
label
|
||||
pos1, pos2, fin;
|
||||
asm
|
||||
// Convert n, z to unsigned int, then call div_qword,
|
||||
// Restore sign if high bits of n xor z is negative
|
||||
// n divisor R25, R24, R23, R22, R21, R20, R19, R18
|
||||
// z dividend R17, R16, R15, R14, R13, R12, R11, R10
|
||||
// neg_result R30
|
||||
// one R31
|
||||
|
||||
mov R30, R17 // store hi8(z)
|
||||
eor R30, R25 // hi8(z) XOR hi8(n), answer must be negative if MSB set
|
||||
|
||||
// convert n to absolute
|
||||
ldi R31, 1 // 1 in R31 used later
|
||||
sub R25, r1 // subtract 0, just to check sign flag
|
||||
brpl pos1
|
||||
com R25
|
||||
com R24
|
||||
com R23
|
||||
com R22
|
||||
com R21
|
||||
com R20
|
||||
com R19
|
||||
com R18
|
||||
add R18, R31 // add 1
|
||||
adc R19, R1 // add carry bit
|
||||
adc R20, R1
|
||||
adc R21, R1
|
||||
adc R22, R1
|
||||
adc R23, R1
|
||||
adc R24, R1
|
||||
adc R25, R1
|
||||
pos1:
|
||||
|
||||
sub R17, R1
|
||||
brpl pos2
|
||||
com R17
|
||||
com R16
|
||||
com R15
|
||||
com R14
|
||||
com R13
|
||||
com R12
|
||||
com R11
|
||||
com R10
|
||||
add R10, R31
|
||||
adc R11, R1
|
||||
adc R12, R1
|
||||
adc R13, R1
|
||||
adc R14, R1
|
||||
adc R15, R1
|
||||
adc R16, R1
|
||||
adc R17, R1
|
||||
pos2:
|
||||
|
||||
{$ifdef CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
|
||||
call fpc_div_qword
|
||||
{$else CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
|
||||
rcall fpc_div_qword
|
||||
{$endif CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
|
||||
|
||||
sbrs R30, 7 // skip if bit 7 is cleared (result should be positive)
|
||||
rjmp fin
|
||||
com R25 // result from FPC_DIV_WORD in R25 ... R22
|
||||
com R24
|
||||
com R23
|
||||
com R22
|
||||
com R21
|
||||
com R20
|
||||
com R19
|
||||
com R18
|
||||
|
||||
ldi R31, 1
|
||||
add R18, R31 // add 1
|
||||
adc R19, R1 // add carry bit
|
||||
adc R20, R1
|
||||
adc R21, R1
|
||||
adc R22, R1
|
||||
adc R23, R1
|
||||
adc R24, R1
|
||||
adc R25, R1
|
||||
fin:
|
||||
end;
|
||||
|
||||
{$define FPC_SYSTEM_HAS_MOD_INT64}
|
||||
function fpc_mod_int64(n,z : int64) : int64; nostackframe; assembler; [public,alias: 'FPC_MOD_INT64']; compilerproc;
|
||||
label
|
||||
pos1, pos2, fin;
|
||||
asm
|
||||
// Convert n, z to unsigned int, then call mod_qword,
|
||||
// Restore sign if high bits of n xor z is negative
|
||||
// n divisor R25, R24, R23, R22, R21, R20, R19, R18
|
||||
// z dividend R17, R16, R15, R14, R13, R12, R11, R10
|
||||
// neg_result R30
|
||||
// one R31
|
||||
|
||||
mov R30, R17 // store hi8(z)
|
||||
|
||||
// convert n to absolute
|
||||
ldi R31, 1
|
||||
sub R25, r1 // subtract 0, just to check sign flag
|
||||
brpl pos1
|
||||
com R25
|
||||
com R24
|
||||
com R23
|
||||
com R22
|
||||
com R21
|
||||
com R20
|
||||
com R19
|
||||
com R18
|
||||
add R18, R31 // add 1
|
||||
adc R19, R1 // add carry bit
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adc R20, R1
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||||
adc R21, R1
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||||
adc R22, R1
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||||
adc R23, R1
|
||||
adc R24, R1
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||||
adc R25, R1
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||||
pos1:
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||||
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||||
sub R17, R1
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brpl pos2
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com R17
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com R16
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com R15
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com R14
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com R13
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||||
com R12
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||||
com R11
|
||||
com R10
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||||
add R10, R31
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||||
adc R11, R1
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||||
adc R12, R1
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||||
adc R13, R1
|
||||
adc R14, R1
|
||||
adc R15, R1
|
||||
adc R16, R1
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||||
adc R17, R1
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pos2:
|
||||
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||||
{$ifdef CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
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||||
call fpc_mod_qword
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||||
{$else CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
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||||
rcall fpc_mod_qword
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||||
{$endif CPUAVR_HAS_JMP_CALL}
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||||
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||||
sbrs R30, 7 // Not finished if sign bit is set
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||||
rjmp fin
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com R25 // Convert to 2's complement
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com R24 // Complement all bits...
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com R23
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com R22
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||||
com R21
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com R20
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||||
com R19
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||||
com R18
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ldi R31, 1
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add R18, R31 // ...and add 1 to answer
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||||
adc R19, R1
|
||||
adc R20, R1
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||||
adc R21, R1
|
||||
adc R22, R1
|
||||
adc R23, R1
|
||||
adc R24, R1
|
||||
adc R25, R1
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||||
fin:
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||||
end;
|
||||
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