1.0.2.1: DATA-VECTOR-{REF,SET}-WITH-OFFSET for the x86
[sbcl.git] / src / compiler / x86 / arith.lisp
index 3c08693..1380cdb 100644 (file)
                   ;; at the low five bits of the result.
                   (inst sar result (min 31 (- amount)))
                   ;; Fixnum correction.
-                  (inst and result #xfffffffc)))))))
+                  (inst and result (lognot fixnum-tag-mask))))))))
 
 (define-vop (fast-ash-left/fixnum=>fixnum)
   (:translate ash)
   (:translate logcount)
   (:note "inline (unsigned-byte 32) logcount")
   (:policy :fast-safe)
-  (:args (arg :scs (unsigned-reg)))
+  (:args (arg :scs (unsigned-reg) :target result))
   (:arg-types unsigned-num)
   (:results (result :scs (unsigned-reg)))
   (:result-types positive-fixnum)
-  (:temporary (:sc unsigned-reg :from (:argument 0)) temp)
-  (:generator 30
+  (:temporary (:sc unsigned-reg) temp)
+  (:generator 14
+    ;; See the comments below for how the algorithm works. The tricks
+    ;; used can be found for example in AMD's software optimization
+    ;; guide or at "http://www.hackersdelight.org/HDcode/pop.cc" in the
+    ;; function "pop1".
+    ;; Calculate 2-bit sums. Note that the value of a two-digit binary
+    ;; number is the sum of the right digit and twice the left digit.
+    ;; Thus we can calculate the sum of the two digits by shifting the
+    ;; left digit to the right position and doing a two-bit subtraction.
+    ;; This subtraction will never create a borrow and thus can be made
+    ;; on all 16 2-digit numbers at once.
     (move result arg)
-
-    (inst mov temp result)
-    (inst shr temp 1)
+    (move temp arg)
+    (inst shr result 1)
     (inst and result #x55555555)
-    (inst and temp #x55555555)
-    (inst add result temp)
-
-    (inst mov temp result)
+    (inst sub temp result)
+    ;; Calculate 4-bit sums by straightforward shift, mask and add.
+    ;; Note that we shift the source operand of the MOV and not its
+    ;; destination so that the SHR and the MOV can execute in the same
+    ;; clock cycle.
+    (inst mov result temp)
     (inst shr temp 2)
     (inst and result #x33333333)
     (inst and temp #x33333333)
     (inst add result temp)
-
+    ;; Calculate 8-bit sums. Since each sum is at most 8, which fits
+    ;; into 4 bits, we can apply the mask after the addition, saving one
+    ;; instruction.
     (inst mov temp result)
-    (inst shr temp 4)
-    (inst and result #x0f0f0f0f)
-    (inst and temp #x0f0f0f0f)
+    (inst shr result 4)
     (inst add result temp)
-
+    (inst and result #x0f0f0f0f)
+    ;; Calculate the two 16-bit sums and the 32-bit sum. No masking is
+    ;; necessary inbetween since the final sum is at most 32 which fits
+    ;; into 6 bits.
     (inst mov temp result)
-    (inst shr temp 8)
-    (inst and result #x00ff00ff)
-    (inst and temp #x00ff00ff)
+    (inst shr result 8)
     (inst add result temp)
-
     (inst mov temp result)
-    (inst shr temp 16)
-    (inst and result #x0000ffff)
-    (inst and temp #x0000ffff)
-    (inst add result temp)))
+    (inst shr result 16)
+    (inst add result temp)
+    (inst and result #xff)))
 \f
 ;;;; binary conditional VOPs
 
                                      ,(symbolicate "FAST-CONDITIONAL" suffix))
                          (:translate logtest)
                          (:generator ,cost
-                          (inst test x ,(if (eq suffix '-c/fixnum)
-                                            '(fixnumize y)
-                                            'y))
+                          (emit-optimized-test-inst x
+                                                    ,(if (eq suffix '-c/fixnum)
+                                                         '(fixnumize y)
+                                                         'y))
                           (inst jmp (if not-p :e :ne) target)))))))
   (define-logtest-vops))
 
 (defknown %logbitp (integer unsigned-byte) boolean
-  (movable foldable flushable))
+  (movable foldable flushable always-translatable))
 
-(defun %logbitp (index integer)
+;;; only for constant folding within the compiler
+(defun %logbitp (integer index)
   (logbitp index integer))
 
 ;;; too much work to do the non-constant case (maybe?)
 (define-vop (fast-logbitp-c/fixnum fast-conditional-c/fixnum)
   (:translate %logbitp)
+  (:arg-types tagged-num (:constant (integer 0 29)))
   (:generator 4
-    (aver (<= y 29))
     (inst bt x (+ y n-fixnum-tag-bits))
     (inst jmp (if not-p :nc :c) target)))
 
 (define-vop (fast-logbitp/signed fast-conditional/signed)
+  (:args (x :scs (signed-reg signed-stack))
+         (y :scs (signed-reg)))
   (:translate %logbitp)
   (:generator 6
     (inst bt x y)
 
 (define-vop (fast-logbitp-c/signed fast-conditional-c/signed)
   (:translate %logbitp)
+  (:arg-types signed-num (:constant (integer 0 31)))
   (:generator 5
     (inst bt x y)
     (inst jmp (if not-p :nc :c) target)))
 
 (define-vop (fast-logbitp/unsigned fast-conditional/unsigned)
+  (:args (x :scs (unsigned-reg unsigned-stack))
+         (y :scs (unsigned-reg)))
   (:translate %logbitp)
   (:generator 6
     (inst bt x y)
 
 (define-vop (fast-logbitp-c/unsigned fast-conditional-c/unsigned)
   (:translate %logbitp)
+  (:arg-types unsigned-num (:constant (integer 0 31)))
   (:generator 5
     (inst bt x y)
     (inst jmp (if not-p :nc :c) target)))
 
 (define-full-reffer bignum-ref * bignum-digits-offset other-pointer-lowtag
   (unsigned-reg) unsigned-num sb!bignum:%bignum-ref)
-
+(define-full-reffer+offset bignum-ref-with-offset *
+  bignum-digits-offset other-pointer-lowtag
+  (unsigned-reg) unsigned-num sb!bignum:%bignum-ref-with-offset)
 (define-full-setter bignum-set * bignum-digits-offset other-pointer-lowtag
   (unsigned-reg) unsigned-num sb!bignum:%bignum-set)
 
                     :load-if (not (and (sc-is result unsigned-stack)
                                        (location= digit result)))))
   (:result-types unsigned-num)
-  (:generator 1
+  (:generator 2
     (move result digit)
     (move ecx count)
     (inst sar result :cl)))
 
+(define-vop (digit-ashr/c)
+  (:translate sb!bignum:%ashr)
+  (:policy :fast-safe)
+  (:args (digit :scs (unsigned-reg unsigned-stack) :target result))
+  (:arg-types unsigned-num (:constant (integer 0 31)))
+  (:info count)
+  (:results (result :scs (unsigned-reg) :from (:argument 0)
+                    :load-if (not (and (sc-is result unsigned-stack)
+                                       (location= digit result)))))
+  (:result-types unsigned-num)
+  (:generator 1
+    (move result digit)
+    (inst sar result count)))
+
 (define-vop (digit-lshr digit-ashr)
   (:translate sb!bignum:%digit-logical-shift-right)
   (:generator 1