lib/zlib/contrib/asm686/match.S

   1 /* match.s -- Pentium-Pro-optimized version of longest_match()
   2  * Written for zlib 1.1.2
   3  * Copyright (C) 1998 Brian Raiter <breadbox@muppetlabs.com>
   4  *
   5  * This is free software; you can redistribute it and/or modify it
   6  * under the terms of the GNU General Public License.
   7  */
   8
   9 #ifndef NO_UNDERLINE
  10 #define match_init      _match_init
  11 #define longest_match   _longest_match
  12 #endif
  13
  14 #define MAX_MATCH       (258)
  15 #define MIN_MATCH       (3)
  16 #define MIN_LOOKAHEAD   (MAX_MATCH + MIN_MATCH + 1)
  17 #define MAX_MATCH_8     ((MAX_MATCH + 7) & ~7)
  18
  19 /* stack frame offsets */
  20
  21 #define chainlenwmask           0       /* high word: current chain len */
  22                                         /* low word: s->wmask           */
  23 #define window                  4       /* local copy of s->window      */
  24 #define windowbestlen           8       /* s->window + bestlen          */
  25 #define scanstart               16      /* first two bytes of string    */
  26 #define scanend                 12      /* last two bytes of string     */
  27 #define scanalign               20      /* dword-misalignment of string */
  28 #define nicematch               24      /* a good enough match size     */
  29 #define bestlen                 28      /* size of best match so far    */
  30 #define scan                    32      /* ptr to string wanting match  */
  31
  32 #define LocalVarsSize           (36)
  33 /*      saved ebx               36 */
  34 /*      saved edi               40 */
  35 /*      saved esi               44 */
  36 /*      saved ebp               48 */
  37 /*      return address          52 */
  38 #define deflatestate            56      /* the function arguments       */
  39 #define curmatch                60
  40
  41 /* Offsets for fields in the deflate_state structure. These numbers
  42  * are calculated from the definition of deflate_state, with the
  43  * assumption that the compiler will dword-align the fields. (Thus,
  44  * changing the definition of deflate_state could easily cause this
  45  * program to crash horribly, without so much as a warning at
  46  * compile time. Sigh.)
  47  */
  48 #define dsWSize                 36
  49 #define dsWMask                 44
  50 #define dsWindow                48
  51 #define dsPrev                  56
  52 #define dsMatchLen              88
  53 #define dsPrevMatch             92
  54 #define dsStrStart              100
  55 #define dsMatchStart            104
  56 #define dsLookahead             108
  57 #define dsPrevLen               112
  58 #define dsMaxChainLen           116
  59 #define dsGoodMatch             132
  60 #define dsNiceMatch             136
  61
  62
  63 .file "match.S"
  64
  65 .globl  match_init, longest_match
  66
  67 .text
  68
  69 /* uInt longest_match(deflate_state *deflatestate, IPos curmatch) */
  70
  71 longest_match:
  72
  73 /* Save registers that the compiler may be using, and adjust %esp to    */
  74 /* make room for our stack frame.                                       */
  75
  76                 pushl   %ebp
  77                 pushl   %edi
  78                 pushl   %esi
  79                 pushl   %ebx
  80                 subl    $LocalVarsSize, %esp
  81
  82 /* Retrieve the function arguments. %ecx will hold cur_match            */
  83 /* throughout the entire function. %edx will hold the pointer to the    */
  84 /* deflate_state structure during the function's setup (before          */
  85 /* entering the main loop).                                             */
  86
  87                 movl    deflatestate(%esp), %edx
  88                 movl    curmatch(%esp), %ecx
  89
  90 /* uInt wmask = s->w_mask;                                              */
  91 /* unsigned chain_length = s->max_chain_length;                         */
  92 /* if (s->prev_length >= s->good_match) {                               */
  93 /*     chain_length >>= 2;                                              */
  94 /* }                                                                    */
  95
  96                 movl    dsPrevLen(%edx), %eax
  97                 movl    dsGoodMatch(%edx), %ebx
  98                 cmpl    %ebx, %eax
  99                 movl    dsWMask(%edx), %eax
 100                 movl    dsMaxChainLen(%edx), %ebx
 101                 jl      LastMatchGood
 102                 shrl    $2, %ebx
 103 LastMatchGood:
 104
 105 /* chainlen is decremented once beforehand so that the function can     */
 106 /* use the sign flag instead of the zero flag for the exit test.        */
 107 /* It is then shifted into the high word, to make room for the wmask    */
 108 /* value, which it will always accompany.                               */
 109
 110                 decl    %ebx
 111                 shll    $16, %ebx
 112                 orl     %eax, %ebx
 113                 movl    %ebx, chainlenwmask(%esp)
 114
 115 /* if ((uInt)nice_match > s->lookahead) nice_match = s->lookahead;      */
 116
 117                 movl    dsNiceMatch(%edx), %eax
 118                 movl    dsLookahead(%edx), %ebx
 119                 cmpl    %eax, %ebx
 120                 jl      LookaheadLess
 121                 movl    %eax, %ebx
 122 LookaheadLess:  movl    %ebx, nicematch(%esp)
 123
 124 /* register Bytef *scan = s->window + s->strstart;                      */
 125
 126                 movl    dsWindow(%edx), %esi
 127                 movl    %esi, window(%esp)
 128                 movl    dsStrStart(%edx), %ebp
 129                 lea     (%esi,%ebp), %edi
 130                 movl    %edi, scan(%esp)
 131
 132 /* Determine how many bytes the scan ptr is off from being              */
 133 /* dword-aligned.                                                       */
 134
 135                 movl    %edi, %eax
 136                 negl    %eax
 137                 andl    $3, %eax
 138                 movl    %eax, scanalign(%esp)
 139
 140 /* IPos limit = s->strstart > (IPos)MAX_DIST(s) ?                       */
 141 /*     s->strstart - (IPos)MAX_DIST(s) : NIL;                           */
 142
 143                 movl    dsWSize(%edx), %eax
 144                 subl    $MIN_LOOKAHEAD, %eax
 145                 subl    %eax, %ebp
 146                 jg      LimitPositive
 147                 xorl    %ebp, %ebp
 148 LimitPositive:
 149
 150 /* int best_len = s->prev_length;                                       */
 151
 152                 movl    dsPrevLen(%edx), %eax
 153                 movl    %eax, bestlen(%esp)
 154
 155 /* Store the sum of s->window + best_len in %esi locally, and in %esi.  */
 156
 157                 addl    %eax, %esi
 158                 movl    %esi, windowbestlen(%esp)
 159
 160 /* register ush scan_start = *(ushf*)scan;                              */
 161 /* register ush scan_end   = *(ushf*)(scan+best_len-1);                 */
 162 /* Posf *prev = s->prev;                                                */
 163
 164                 movzwl  (%edi), %ebx
 165                 movl    %ebx, scanstart(%esp)
 166                 movzwl  -1(%edi,%eax), %ebx
 167                 movl    %ebx, scanend(%esp)
 168                 movl    dsPrev(%edx), %edi
 169
 170 /* Jump into the main loop.                                             */
 171
 172                 movl    chainlenwmask(%esp), %edx
 173                 jmp     LoopEntry
 174
 175 .balign 16
 176
 177 /* do {
 178  *     match = s->window + cur_match;
 179  *     if (*(ushf*)(match+best_len-1) != scan_end ||
 180  *         *(ushf*)match != scan_start) continue;
 181  *     [...]
 182  * } while ((cur_match = prev[cur_match & wmask]) > limit
 183  *          && --chain_length != 0);
 184  *
 185  * Here is the inner loop of the function. The function will spend the
 186  * majority of its time in this loop, and majority of that time will
 187  * be spent in the first ten instructions.
 188  *
 189  * Within this loop:
 190  * %ebx = scanend
 191  * %ecx = curmatch
 192  * %edx = chainlenwmask - i.e., ((chainlen << 16) | wmask)
 193  * %esi = windowbestlen - i.e., (window + bestlen)
 194  * %edi = prev
 195  * %ebp = limit
 196  */
 197 LookupLoop:
 198                 andl    %edx, %ecx
 199                 movzwl  (%edi,%ecx,2), %ecx
 200                 cmpl    %ebp, %ecx
 201                 jbe     LeaveNow
 202                 subl    $0x00010000, %edx
 203                 js      LeaveNow
 204 LoopEntry:      movzwl  -1(%esi,%ecx), %eax
 205                 cmpl    %ebx, %eax
 206                 jnz     LookupLoop
 207                 movl    window(%esp), %eax
 208                 movzwl  (%eax,%ecx), %eax
 209                 cmpl    scanstart(%esp), %eax
 210                 jnz     LookupLoop
 211
 212 /* Store the current value of chainlen.                                 */
 213
 214                 movl    %edx, chainlenwmask(%esp)
 215
 216 /* Point %edi to the string under scrutiny, and %esi to the string we   */
 217 /* are hoping to match it up with. In actuality, %esi and %edi are      */
 218 /* both pointed (MAX_MATCH_8 - scanalign) bytes ahead, and %edx is      */
 219 /* initialized to -(MAX_MATCH_8 - scanalign).                           */
 220
 221                 movl    window(%esp), %esi
 222                 movl    scan(%esp), %edi
 223                 addl    %ecx, %esi
 224                 movl    scanalign(%esp), %eax
 225                 movl    $(-MAX_MATCH_8), %edx
 226                 lea     MAX_MATCH_8(%edi,%eax), %edi
 227                 lea     MAX_MATCH_8(%esi,%eax), %esi
 228
 229 /* Test the strings for equality, 8 bytes at a time. At the end,
 230  * adjust %edx so that it is offset to the exact byte that mismatched.
 231  *
 232  * We already know at this point that the first three bytes of the
 233  * strings match each other, and they can be safely passed over before
 234  * starting the compare loop. So what this code does is skip over 0-3
 235  * bytes, as much as necessary in order to dword-align the %edi
 236  * pointer. (%esi will still be misaligned three times out of four.)
 237  *
 238  * It should be confessed that this loop usually does not represent
 239  * much of the total running time. Replacing it with a more
 240  * straightforward "rep cmpsb" would not drastically degrade
 241  * performance.
 242  */
 243 LoopCmps:
 244                 movl    (%esi,%edx), %eax
 245                 xorl    (%edi,%edx), %eax
 246                 jnz     LeaveLoopCmps
 247                 movl    4(%esi,%edx), %eax
 248                 xorl    4(%edi,%edx), %eax
 249                 jnz     LeaveLoopCmps4
 250                 addl    $8, %edx
 251                 jnz     LoopCmps
 252                 jmp     LenMaximum
 253 LeaveLoopCmps4: addl    $4, %edx
 254 LeaveLoopCmps:  testl   $0x0000FFFF, %eax
 255                 jnz     LenLower
 256                 addl    $2, %edx
 257                 shrl    $16, %eax
 258 LenLower:       subb    $1, %al
 259                 adcl    $0, %edx
 260
 261 /* Calculate the length of the match. If it is longer than MAX_MATCH,   */
 262 /* then automatically accept it as the best possible match and leave.   */
 263
 264                 lea     (%edi,%edx), %eax
 265                 movl    scan(%esp), %edi
 266                 subl    %edi, %eax
 267                 cmpl    $MAX_MATCH, %eax
 268                 jge     LenMaximum
 269
 270 /* If the length of the match is not longer than the best match we      */
 271 /* have so far, then forget it and return to the lookup loop.           */
 272
 273                 movl    deflatestate(%esp), %edx
 274                 movl    bestlen(%esp), %ebx
 275                 cmpl    %ebx, %eax
 276                 jg      LongerMatch
 277                 movl    windowbestlen(%esp), %esi
 278                 movl    dsPrev(%edx), %edi
 279                 movl    scanend(%esp), %ebx
 280                 movl    chainlenwmask(%esp), %edx
 281                 jmp     LookupLoop
 282
 283 /*         s->match_start = cur_match;                                  */
 284 /*         best_len = len;                                              */
 285 /*         if (len >= nice_match) break;                                */
 286 /*         scan_end = *(ushf*)(scan+best_len-1);                        */
 287
 288 LongerMatch:    movl    nicematch(%esp), %ebx
 289                 movl    %eax, bestlen(%esp)
 290                 movl    %ecx, dsMatchStart(%edx)
 291                 cmpl    %ebx, %eax
 292                 jge     LeaveNow
 293                 movl    window(%esp), %esi
 294                 addl    %eax, %esi
 295                 movl    %esi, windowbestlen(%esp)
 296                 movzwl  -1(%edi,%eax), %ebx
 297                 movl    dsPrev(%edx), %edi
 298                 movl    %ebx, scanend(%esp)
 299                 movl    chainlenwmask(%esp), %edx
 300                 jmp     LookupLoop
 301
 302 /* Accept the current string, with the maximum possible length.         */
 303
 304 LenMaximum:     movl    deflatestate(%esp), %edx
 305                 movl    $MAX_MATCH, bestlen(%esp)
 306                 movl    %ecx, dsMatchStart(%edx)
 307
 308 /* if ((uInt)best_len <= s->lookahead) return (uInt)best_len;           */
 309 /* return s->lookahead;                                                 */
 310
 311 LeaveNow:
 312                 movl    deflatestate(%esp), %edx
 313                 movl    bestlen(%esp), %ebx
 314                 movl    dsLookahead(%edx), %eax
 315                 cmpl    %eax, %ebx
 316                 jg      LookaheadRet
 317                 movl    %ebx, %eax
 318 LookaheadRet:
 319
 320 /* Restore the stack and return from whence we came.                    */
 321
 322                 addl    $LocalVarsSize, %esp
 323                 popl    %ebx
 324                 popl    %esi
 325                 popl    %edi
 326                 popl    %ebp
 327 match_init:     ret