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math/mpx-mul4-x86-sse2.S: Use default arguments for macros.
[catacomb] / math / mpx-mul4-x86-sse2.S
index 0e87ff58263e086c39c919d94afbcd2dc2d861e1..5d5714daa717585d0eb36c9a335d4e4fdc17322e 100644 (file)
@@ -64,7 +64,7 @@
 ///       0    v'_0    v'_1    v''_0   v''_1
 ///      16    v'_2    v'_3    v''_2   v''_3
 ///
-/// A `pmuludqd' instruction ignores the odd positions in its operands; thus,
+/// A `pmuludq' instruction ignores the odd positions in its operands; thus,
 /// it will act on (say) v'_0 and v''_0 in a single instruction.  Shifting
 /// this vector right by 4 bytes brings v'_1 and v''_1 into position.  We can
 /// multiply such a vector by a full 32-bit scalar to produce two 48-bit
@@ -81,7 +81,7 @@
 /// the register c0, for example, holds c'_0 (low half) and c''_0 (high
 /// half), and represents the value c_0 = c'_0 + c''_0 b; the carry registers
 /// collectively represent the value c_0 + c_1 B + c_2 B^2 + c_3 B^3.  The
-/// `pmuluqdq' instruction acting on a scalar operand (broadcast across all
+/// `pmuluqd' instruction acting on a scalar operand (broadcast across all
 /// lanes of its vector) and an operand in the expanded form above produces a
 /// result which can be added directly to the appropriate carry register.
 /// Following a pass of four multiplications, we perform some limited carry
@@ -93,7 +93,7 @@
 ///--------------------------------------------------------------------------
 /// Macro definitions.
 
-.macro mulcore r, s, d0, d1, d2, d3
+.macro mulcore r, s, d0, d1=nil, d2=nil, d3=nil
        // Load a word r_i from R, multiply by the expanded operand [S], and
        // leave the pieces of the product in registers D0, D1, D2, D3.
        movd    \d0, \r                 // (r_i, 0, 0, 0)
        psrldq  \d3, 4                  // (s'_3, s''_2, s''_3, 0)
   .endif
   .ifnes "\d1", "nil"
-       pmuludqd \d1, \d0               // (r_i s'_1, r_i s''_1)
+       pmuludq \d1, \d0                // (r_i s'_1, r_i s''_1)
   .endif
   .ifnes "\d3", "nil"
-       pmuludqd \d3, \d0               // (r_i s'_3, r_i s''_3)
+       pmuludq \d3, \d0                // (r_i s'_3, r_i s''_3)
   .endif
   .ifnes "\d2", "nil"
     .ifnes "\d3", "nil"
-       pmuludqd \d2, \d0               // (r_i s'_2, r_i s''_2)
+       pmuludq \d2, \d0                // (r_i s'_2, r_i s''_2)
     .else
-       pmuludqd \d2, [\s + 16]
+       pmuludq \d2, [\s + 16]
     .endif
   .endif
-       pmuludqd \d0, [\s]              // (r_i s'_0, r_i s''_0)
+       pmuludq \d0, [\s]               // (r_i s'_0, r_i s''_0)
 .endm
 
-.macro accum   c0, c1, c2, c3
+.macro accum   c0, c1=nil, c2=nil, c3=nil
+       // Accumulate 64-bit pieces in XMM0--XMM3 into the corresponding
+       // carry registers C0--C3.  Any or all of C1--C3 may be `nil' to skip
+       // updating that register.
        paddq   \c0, xmm0
   .ifnes "\c1", "nil"
        paddq   \c1, xmm1
   .endif
 .endm
 
-.macro mulacc  r, s, c0, c1, c2, c3, z3p
+.macro mulacc  r, s, c0, c1, c2, c3, z3p=nil
        // Load a word r_i from R, multiply by the expanded operand [S],
        // and accumulate in carry registers C0, C1, C2, C3.  If Z3P is `t'
        // then C3 notionally contains zero, but needs clearing; in practice,
        // is not `t'.
   .ifeqs "\z3p", "t"
        mulcore \r, \s, xmm0, xmm1, xmm2, \c3
-       accum           \c0,  \c1,  \c2,  nil
+       accum           \c0,  \c1,  \c2
   .else
        mulcore \r, \s, xmm0, xmm1, xmm2, xmm3
        accum           \c0,  \c1,  \c2,  \c3
   .endif
 .endm
 
-.macro propout d, c, cc
+.macro propout d, c, cc=nil
        // Calculate an output word from C, and store it in D; propagate
        // carries out from C to CC in preparation for a rotation of the
        // carry registers.  On completion, XMM3 is clobbered.  If CC is
        psrldq  \t, 4                   // floor((c' + c'' b)/B)
 .endm
 
-.macro expand  a, b, c, d, z
+.macro expand  z, a, b, c=nil, d=nil
        // On entry, A and C hold packed 128-bit values, and Z is zero.  On
        // exit, A:B and C:D together hold the same values in expanded
        // form.  If C is `nil', then only expand A to A:B.
   .endif
 .endm
 
-.macro squash  c0, c1, c2, c3, h, t, u
+.macro squash  c0, c1, c2, c3, t, u, lo, hi=nil
        // On entry, C0, C1, C2, C3 are carry registers representing a value
-       // Y.  On exit, C0 holds the low 128 bits of the carry value; C1, C2,
+       // Y.  On exit, LO holds the low 128 bits of the carry value; C1, C2,
        // C3, T, and U are clobbered; and the high bits of Y are stored in
-       // H, if this is not `nil'.
+       // HI, if this is not `nil'.
 
        // The first step is to eliminate the `double-prime' pieces -- i.e.,
        // the ones offset by 16 bytes from a 32-bit boundary -- by carrying
        psrlq   \c1, 16                 // high parts of (y''_1, y''_3)
        psrlq   \c2, 32                 // low parts of (y''_0, y''_2)
        psrlq   \c3, 32                 // low parts of (y''_1, y''_3)
-  .ifnes "\h", "nil"
-       movdqa  \h, \c1
+  .ifnes "\hi", "nil"
+       movdqa  \hi, \c1
   .endif
        pslldq  \c1, 8                  // high part of (0, y''_1)
 
        paddq   \u, \c3
        paddq   \t, \c1                 // and up: (y_0, y_2)
        paddq   \u, \c0                 // (y_1, y_3)
-  .ifnes "\h", "nil"
-       psrldq  \h, 8                   // high part of (y''_3, 0)
+  .ifnes "\hi", "nil"
+       psrldq  \hi, 8                  // high part of (y''_3, 0)
   .endif
 
        // Finally extract the answer.  This complicated dance is better than
        // storing to memory and loading, because the piecemeal stores
        // inhibit store forwarding.
        movdqa  \c3, \t                 // (y_0, y_1)
-       movdqa  \c0, \t                 // (y^*_0, ?, ?, ?)
+       movdqa  \lo, \t                 // (y^*_0, ?, ?, ?)
        psrldq  \t, 8                   // (y_2, 0)
        psrlq   \c3, 32                 // (floor(y_0/B), ?)
        paddq   \c3, \u                 // (y_1 + floor(y_0/B), ?)
-       pslldq  \c0, 12                 // (0, 0, 0, y^*_0)
        movdqa  \c1, \c3                // (y^*_1, ?, ?, ?)
        psrldq  \u, 8                   // (y_3, 0)
        psrlq   \c3, 32                 // (floor((y_1 B + y_0)/B^2, ?)
        paddq   \c3, \t                 // (y_2 + floor((y_1 B + y_0)/B^2, ?)
-       pslldq  \c1, 12                 // (0, 0, 0, y^*_1)
-       psrldq  \c0, 12                 // (y^*_0, 0, 0, 0)
-       movdqa  \c2, \c3                // (y^*_2, ?, ?, ?)
+       punpckldq \lo, \c3              // (y^*_0, y^*_2, ?, ?)
        psrlq   \c3, 32             // (floor((y_2 B^2 + y_1 B + y_0)/B^3, ?)
        paddq   \c3, \u       // (y_3 + floor((y_2 B^2 + y_1 B + y_0)/B^3, ?)
-       pslldq  \c2, 12                 // (0, 0, 0, y^*_2)
-       psrldq  \c1, 8                  // (0, y^*_1, 0, 0)
-       psrldq  \c2, 4                  // (0, 0, y^*_2, 0)
-  .ifnes "\h", "nil"
+  .ifnes "\hi", "nil"
        movdqa  \t, \c3
        pxor    \u, \u
   .endif
-       pslldq  \c3, 12                 // (0, 0, 0, y^*_3)
-       por     \c0, \c1                // (y^*_0, y^*_1, 0, 0)
-       por     \c2, \c3                // (0, 0, y^*_2, y^*_3)
-       por     \c0, \c2                // y mod B^4
-  .ifnes "\h", "nil"
+       punpckldq \c1, \c3              // (y^*_1, y^*_3, ?, ?)
+  .ifnes "\hi", "nil"
        psrlq   \t, 32                  // very high bits of y
-       paddq   \h, \t
-       punpcklqdq \h, \u               // carry up
+       paddq   \hi, \t
+       punpcklqdq \hi, \u              // carry up
   .endif
+       punpckldq \lo, \c1              // y mod B^4
 .endm
 
 .macro carryadd
@@ -339,19 +334,19 @@ INTFUNC(dmul4)
   endprologue
 
        mulacc  [eax +  0], ecx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, t
-       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil
+       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
        propout [edi +  0],      xmm4, xmm5
 
        mulacc  [eax +  4], ecx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4, t
-       mulacc  [ebx +  4], edx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4, nil
+       mulacc  [ebx +  4], edx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4
        propout [edi +  4],      xmm5, xmm6
 
        mulacc  [eax +  8], ecx, xmm6, xmm7, xmm4, xmm5, t
-       mulacc  [ebx +  8], edx, xmm6, xmm7, xmm4, xmm5, nil
+       mulacc  [ebx +  8], edx, xmm6, xmm7, xmm4, xmm5
        propout [edi +  8],      xmm6, xmm7
 
        mulacc  [eax + 12], ecx, xmm7, xmm4, xmm5, xmm6, t
-       mulacc  [ebx + 12], edx, xmm7, xmm4, xmm5, xmm6, nil
+       mulacc  [ebx + 12], edx, xmm7, xmm4, xmm5, xmm6
        propout [edi + 12],      xmm7, xmm4
 
        ret
@@ -374,20 +369,20 @@ INTFUNC(dmla4)
 
        carryadd
 
-       mulacc  [eax +  0], ecx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil
-       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil
+       mulacc  [eax +  0], ecx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
+       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
        propout [edi +  0],      xmm4, xmm5
 
        mulacc  [eax +  4], ecx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4, t
-       mulacc  [ebx +  4], edx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4, nil
+       mulacc  [ebx +  4], edx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4
        propout [edi +  4],      xmm5, xmm6
 
        mulacc  [eax +  8], ecx, xmm6, xmm7, xmm4, xmm5, t
-       mulacc  [ebx +  8], edx, xmm6, xmm7, xmm4, xmm5, nil
+       mulacc  [ebx +  8], edx, xmm6, xmm7, xmm4, xmm5
        propout [edi +  8],      xmm6, xmm7
 
        mulacc  [eax + 12], ecx, xmm7, xmm4, xmm5, xmm6, t
-       mulacc  [ebx + 12], edx, xmm7, xmm4, xmm5, xmm6, nil
+       mulacc  [ebx + 12], edx, xmm7, xmm4, xmm5, xmm6
        propout [edi + 12],      xmm7, xmm4
 
        ret
@@ -464,7 +459,7 @@ INTFUNC(mla4zc)
        movd    xmm6, [edi +  8]
        movd    xmm7, [edi + 12]
 
-       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil
+       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
        propout [edi +  0],      xmm4, xmm5
 
        mulacc  [ebx +  4], edx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4, t
@@ -495,7 +490,7 @@ INTFUNC(mla4)
 
        carryadd
 
-       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil
+       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
        propout [edi +  0],      xmm4, xmm5
 
        mulacc  [ebx +  4], edx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4, t
@@ -555,7 +550,7 @@ INTFUNC(mmla4)
        movd    xmm5, [edi +  4]
        movd    xmm6, [edi +  8]
        movd    xmm7, [edi + 12]
-       mulacc  [eax +  0], ecx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil
+       mulacc  [eax +  0], ecx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
        propout [edi +  0],      xmm4, xmm5
 
 5:     mulacc  [eax +  4], ecx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4, t
@@ -574,21 +569,21 @@ INTFUNC(mmla4)
        // Calculate Y = W M.
        mulcore [edi +  0], esi, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
 
-       mulcore [edi +  4], esi, xmm0, xmm1, xmm2, nil
-       accum                    xmm5, xmm6, xmm7, nil
+       mulcore [edi +  4], esi, xmm0, xmm1, xmm2
+       accum                    xmm5, xmm6, xmm7
 
-       mulcore [edi +  8], esi, xmm0, xmm1, nil,  nil
-       accum                    xmm6, xmm7, nil,  nil
+       mulcore [edi +  8], esi, xmm0, xmm1
+       accum                    xmm6, xmm7
 
-       mulcore [edi + 12], esi, xmm0, nil,  nil,  nil
-       accum                    xmm7, nil,  nil,  nil
+       mulcore [edi + 12], esi, xmm0
+       accum                    xmm7
 
        // That's lots of pieces.  Now we have to assemble the answer.
-       squash  xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil, xmm0, xmm1
+       squash  xmm4, xmm5, xmm6, xmm7,  xmm0, xmm1,  xmm4
 
        // Expand it.
        pxor    xmm2, xmm2
-       expand  xmm4, xmm1, nil, nil, xmm2
+       expand  xmm2, xmm4, xmm1
        movdqa  [edx +  0], xmm4
        movdqa  [edx + 16], xmm1
 
@@ -599,7 +594,7 @@ INTFUNC(mmla4)
        movd    xmm7, [edi + 12]
 
        // Finish the calculation by adding the Montgomery product.
-       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil
+       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
        propout [edi +  0],      xmm4, xmm5
 
        mulacc  [ebx +  4], edx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4, t
@@ -637,21 +632,21 @@ INTFUNC(mont4)
        // Calculate Y = W M.
        mulcore [edi +  0], esi, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
 
-       mulcore [edi +  4], esi, xmm0, xmm1, xmm2, nil
-       accum                    xmm5, xmm6, xmm7, nil
+       mulcore [edi +  4], esi, xmm0, xmm1, xmm2
+       accum                    xmm5, xmm6, xmm7
 
-       mulcore [edi +  8], esi, xmm0, xmm1, nil,  nil
-       accum                    xmm6, xmm7, nil,  nil
+       mulcore [edi +  8], esi, xmm0, xmm1
+       accum                    xmm6, xmm7
 
-       mulcore [edi + 12], esi, xmm0, nil,  nil,  nil
-       accum                    xmm7, nil,  nil,  nil
+       mulcore [edi + 12], esi, xmm0
+       accum                    xmm7
 
        // That's lots of pieces.  Now we have to assemble the answer.
-       squash  xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil, xmm0, xmm1
+       squash  xmm4, xmm5, xmm6, xmm7,  xmm0, xmm1,  xmm4
 
        // Expand it.
        pxor    xmm2, xmm2
-       expand  xmm4, xmm1, nil, nil, xmm2
+       expand  xmm2, xmm4, xmm1
        movdqa  [edx +  0], xmm4
        movdqa  [edx + 16], xmm1
 
@@ -662,7 +657,7 @@ INTFUNC(mont4)
        movd    xmm7, [edi + 12]
 
        // Finish the calculation by adding the Montgomery product.
-       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7, nil
+       mulacc  [ebx +  0], edx, xmm4, xmm5, xmm6, xmm7
        propout [edi +  0],      xmm4, xmm5
 
        mulacc  [ebx +  4], edx, xmm5, xmm6, xmm7, xmm4, t
@@ -714,7 +709,7 @@ FUNC(mpx_umul4_x86_sse2)
        movdqu  xmm0, [esi]             // bv[0]
        mov     edi, [ebp + 20]         // -> dv[0]
        mov     ecx, edi                // outer loop dv cursor
-       expand  xmm0, xmm1, nil, nil, xmm7
+       expand  xmm7, xmm0, xmm1
        mov     ebx, [ebp + 24]         // -> av[0]
        mov     eax, [ebp + 28]         // -> av[m] = av limit
        mov     edx, esp                // -> expanded Y = bv[0]
@@ -746,7 +741,7 @@ FUNC(mpx_umul4_x86_sse2)
 1:     movdqu  xmm0, [esi]             // bv[i]
        mov     edi, ecx                // -> dv[i]
        pxor    xmm7, xmm7
-       expand  xmm0, xmm1, nil, nil, xmm7
+       expand  xmm7, xmm0, xmm1
        mov     ebx, [ebp + 24]         // -> av[0]
        movdqa  [esp + 0], xmm0         // bv[i] expanded low
        movdqa  [esp + 16], xmm1        // bv[i] expanded high
@@ -822,7 +817,7 @@ FUNC(mpxmont_mul4_x86_sse2)
        mov     edx, [ebp + 40]         // -> mi
        movdqu  xmm0, [ecx]             // bv[0]
        movdqu  xmm2, [edx]             // mi
-       expand  xmm0, xmm1, xmm2, xmm3, xmm7
+       expand  xmm7, xmm0, xmm1, xmm2, xmm3
        movdqa  [esp + 12], xmm0        // bv[0] expanded low
        movdqa  [esp + 28], xmm1        // bv[0] expanded high
        movdqa  [esp + 44], xmm2        // mi expanded low
@@ -879,7 +874,7 @@ FUNC(mpxmont_mul4_x86_sse2)
        mov     ebx, [ebp + 32]         // -> X = nv[0]
        lea     esi, [esp + 44]         // -> expanded M = mi
        mov     eax, [ebp + 24]         // -> U = av[0]
-       expand  xmm0, xmm1, nil, nil, xmm7
+       expand  xmm7, xmm0, xmm1
        movdqa  [esp + 12], xmm0        // bv[i] expanded low
        movdqa  [esp + 28], xmm1        // bv[i] expanded high
        call    mmla4
@@ -962,7 +957,7 @@ FUNC(mpxmont_redc4_x86_sse2)
        mov     edx, [ebp + 36]         // -> mi
        movdqu  xmm0, [edx]             // mi
        and     eax, ~15                // mask off the tail end
-       expand  xmm0, xmm1, nil, nil, xmm7
+       expand  xmm7, xmm0, xmm1
        add     eax, edi                // find limit
        movdqa  [esp + 12], xmm0        // mi expanded low
        movdqa  [esp + 28], xmm1        // mi expanded high
@@ -1105,25 +1100,25 @@ ENDFUNC
        movdqu  xmm6, [ecx + 32]        // (c'_2, c''_2)
 .endm
 
-.macro testexpand v, y
+.macro testexpand v=nil, y=nil
        pxor    xmm7, xmm7
   .ifnes "\v", "nil"
        mov     ecx, \v
        movdqu  xmm0, [ecx]
-       expand  xmm0, xmm1, nil, nil, xmm7
+       expand  xmm7, xmm0, xmm1
        movdqa  [esp + 12], xmm0
        movdqa  [esp + 28], xmm1
   .endif
   .ifnes "\y", "nil"
        mov     edx, \y
        movdqu  xmm2, [edx]
-       expand  xmm2, xmm3, nil, nil, xmm7
+       expand  xmm7, xmm2, xmm3
        movdqa  [esp + 44], xmm2
        movdqa  [esp + 60], xmm3
   .endif
 .endm
 
-.macro testtop u, x, mode
+.macro testtop u=nil, x=nil, mode=nil
        .p2align 4
 0:
   .ifnes "\u", "nil"