git subrepo pull (merge) --force deps/libchdr
[pcsx_rearmed.git] / deps / libchdr / deps / zstd-1.5.5 / lib / decompress / huf_decompress_amd64.S
diff --git a/deps/libchdr/deps/zstd-1.5.5/lib/decompress/huf_decompress_amd64.S b/deps/libchdr/deps/zstd-1.5.5/lib/decompress/huf_decompress_amd64.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..671624f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,576 @@
+/*
+ * Copyright (c) Meta Platforms, Inc. and affiliates.
+ * All rights reserved.
+ *
+ * This source code is licensed under both the BSD-style license (found in the
+ * LICENSE file in the root directory of this source tree) and the GPLv2 (found
+ * in the COPYING file in the root directory of this source tree).
+ * You may select, at your option, one of the above-listed licenses.
+ */
+
+#include "../common/portability_macros.h"
+
+/* Stack marking
+ * ref: https://wiki.gentoo.org/wiki/Hardened/GNU_stack_quickstart
+ */
+#if defined(__ELF__) && defined(__GNUC__)
+.section .note.GNU-stack,"",%progbits
+#endif
+
+#if ZSTD_ENABLE_ASM_X86_64_BMI2
+
+/* Calling convention:
+ *
+ * %rdi contains the first argument: HUF_DecompressAsmArgs*.
+ * %rbp isn't maintained (no frame pointer).
+ * %rsp contains the stack pointer that grows down.
+ *      No red-zone is assumed, only addresses >= %rsp are used.
+ * All register contents are preserved.
+ *
+ * TODO: Support Windows calling convention.
+ */
+
+ZSTD_HIDE_ASM_FUNCTION(HUF_decompress4X1_usingDTable_internal_fast_asm_loop)
+ZSTD_HIDE_ASM_FUNCTION(HUF_decompress4X2_usingDTable_internal_fast_asm_loop)
+ZSTD_HIDE_ASM_FUNCTION(_HUF_decompress4X2_usingDTable_internal_fast_asm_loop)
+ZSTD_HIDE_ASM_FUNCTION(_HUF_decompress4X1_usingDTable_internal_fast_asm_loop)
+.global HUF_decompress4X1_usingDTable_internal_fast_asm_loop
+.global HUF_decompress4X2_usingDTable_internal_fast_asm_loop
+.global _HUF_decompress4X1_usingDTable_internal_fast_asm_loop
+.global _HUF_decompress4X2_usingDTable_internal_fast_asm_loop
+.text
+
+/* Sets up register mappings for clarity.
+ * op[], bits[], dtable & ip[0] each get their own register.
+ * ip[1,2,3] & olimit alias var[].
+ * %rax is a scratch register.
+ */
+
+#define op0    rsi
+#define op1    rbx
+#define op2    rcx
+#define op3    rdi
+
+#define ip0    r8
+#define ip1    r9
+#define ip2    r10
+#define ip3    r11
+
+#define bits0  rbp
+#define bits1  rdx
+#define bits2  r12
+#define bits3  r13
+#define dtable r14
+#define olimit r15
+
+/* var[] aliases ip[1,2,3] & olimit
+ * ip[1,2,3] are saved every iteration.
+ * olimit is only used in compute_olimit.
+ */
+#define var0   r15
+#define var1   r9
+#define var2   r10
+#define var3   r11
+
+/* 32-bit var registers */
+#define vard0  r15d
+#define vard1  r9d
+#define vard2  r10d
+#define vard3  r11d
+
+/* Calls X(N) for each stream 0, 1, 2, 3. */
+#define FOR_EACH_STREAM(X) \
+    X(0);                  \
+    X(1);                  \
+    X(2);                  \
+    X(3)
+
+/* Calls X(N, idx) for each stream 0, 1, 2, 3. */
+#define FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(X, idx) \
+    X(0, idx);                             \
+    X(1, idx);                             \
+    X(2, idx);                             \
+    X(3, idx)
+
+/* Define both _HUF_* & HUF_* symbols because MacOS
+ * C symbols are prefixed with '_' & Linux symbols aren't.
+ */
+_HUF_decompress4X1_usingDTable_internal_fast_asm_loop:
+HUF_decompress4X1_usingDTable_internal_fast_asm_loop:
+    ZSTD_CET_ENDBRANCH
+    /* Save all registers - even if they are callee saved for simplicity. */
+    push %rax
+    push %rbx
+    push %rcx
+    push %rdx
+    push %rbp
+    push %rsi
+    push %rdi
+    push %r8
+    push %r9
+    push %r10
+    push %r11
+    push %r12
+    push %r13
+    push %r14
+    push %r15
+
+    /* Read HUF_DecompressAsmArgs* args from %rax */
+    movq %rdi, %rax
+    movq  0(%rax), %ip0
+    movq  8(%rax), %ip1
+    movq 16(%rax), %ip2
+    movq 24(%rax), %ip3
+    movq 32(%rax), %op0
+    movq 40(%rax), %op1
+    movq 48(%rax), %op2
+    movq 56(%rax), %op3
+    movq 64(%rax), %bits0
+    movq 72(%rax), %bits1
+    movq 80(%rax), %bits2
+    movq 88(%rax), %bits3
+    movq 96(%rax), %dtable
+    push %rax      /* argument */
+    push 104(%rax) /* ilimit */
+    push 112(%rax) /* oend */
+    push %olimit   /* olimit space */
+
+    subq $24, %rsp
+
+.L_4X1_compute_olimit:
+    /* Computes how many iterations we can do safely
+     * %r15, %rax may be clobbered
+     * rbx, rdx must be saved
+     * op3 & ip0 mustn't be clobbered
+     */
+    movq %rbx, 0(%rsp)
+    movq %rdx, 8(%rsp)
+
+    movq 32(%rsp), %rax /* rax = oend */
+    subq %op3,    %rax  /* rax = oend - op3 */
+
+    /* r15 = (oend - op3) / 5 */
+    movabsq $-3689348814741910323, %rdx
+    mulq %rdx
+    movq %rdx, %r15
+    shrq $2, %r15
+
+    movq %ip0,     %rax /* rax = ip0 */
+    movq 40(%rsp), %rdx /* rdx = ilimit */
+    subq %rdx,     %rax /* rax = ip0 - ilimit */
+    movq %rax,     %rbx /* rbx = ip0 - ilimit */
+
+    /* rdx = (ip0 - ilimit) / 7 */
+    movabsq $2635249153387078803, %rdx
+    mulq %rdx
+    subq %rdx, %rbx
+    shrq %rbx
+    addq %rbx, %rdx
+    shrq $2, %rdx
+
+    /* r15 = min(%rdx, %r15) */
+    cmpq %rdx, %r15
+    cmova %rdx, %r15
+
+    /* r15 = r15 * 5 */
+    leaq (%r15, %r15, 4), %r15
+
+    /* olimit = op3 + r15 */
+    addq %op3, %olimit
+
+    movq 8(%rsp), %rdx
+    movq 0(%rsp), %rbx
+
+    /* If (op3 + 20 > olimit) */
+    movq %op3, %rax    /* rax = op3 */
+    addq $20,  %rax    /* rax = op3 + 20 */
+    cmpq %rax, %olimit /* op3 + 20 > olimit */
+    jb .L_4X1_exit
+
+    /* If (ip1 < ip0) go to exit */
+    cmpq %ip0, %ip1
+    jb .L_4X1_exit
+
+    /* If (ip2 < ip1) go to exit */
+    cmpq %ip1, %ip2
+    jb .L_4X1_exit
+
+    /* If (ip3 < ip2) go to exit */
+    cmpq %ip2, %ip3
+    jb .L_4X1_exit
+
+/* Reads top 11 bits from bits[n]
+ * Loads dt[bits[n]] into var[n]
+ */
+#define GET_NEXT_DELT(n)                \
+    movq $53, %var##n;                  \
+    shrxq %var##n, %bits##n, %var##n;   \
+    movzwl (%dtable,%var##n,2),%vard##n
+
+/* var[n] must contain the DTable entry computed with GET_NEXT_DELT
+ * Moves var[n] to %rax
+ * bits[n] <<= var[n] & 63
+ * op[n][idx] = %rax >> 8
+ * %ah is a way to access bits [8, 16) of %rax
+ */
+#define DECODE_FROM_DELT(n, idx)       \
+    movq %var##n, %rax;                \
+    shlxq %var##n, %bits##n, %bits##n; \
+    movb %ah, idx(%op##n)
+
+/* Assumes GET_NEXT_DELT has been called.
+ * Calls DECODE_FROM_DELT then GET_NEXT_DELT
+ */
+#define DECODE_AND_GET_NEXT(n, idx) \
+    DECODE_FROM_DELT(n, idx);       \
+    GET_NEXT_DELT(n)                \
+
+/* // ctz & nbBytes is stored in bits[n]
+ * // nbBits is stored in %rax
+ * ctz  = CTZ[bits[n]]
+ * nbBits  = ctz & 7
+ * nbBytes = ctz >> 3
+ * op[n]  += 5
+ * ip[n]  -= nbBytes
+ * // Note: x86-64 is little-endian ==> no bswap
+ * bits[n] = MEM_readST(ip[n]) | 1
+ * bits[n] <<= nbBits
+ */
+#define RELOAD_BITS(n)             \
+    bsfq %bits##n, %bits##n;       \
+    movq %bits##n, %rax;           \
+    andq $7, %rax;                 \
+    shrq $3, %bits##n;             \
+    leaq 5(%op##n), %op##n;        \
+    subq %bits##n, %ip##n;         \
+    movq (%ip##n), %bits##n;       \
+    orq $1, %bits##n;              \
+    shlx %rax, %bits##n, %bits##n
+
+    /* Store clobbered variables on the stack */
+    movq %olimit, 24(%rsp)
+    movq %ip1, 0(%rsp)
+    movq %ip2, 8(%rsp)
+    movq %ip3, 16(%rsp)
+
+    /* Call GET_NEXT_DELT for each stream */
+    FOR_EACH_STREAM(GET_NEXT_DELT)
+
+    .p2align 6
+
+.L_4X1_loop_body:
+    /* Decode 5 symbols in each of the 4 streams (20 total)
+     * Must have called GET_NEXT_DELT for each stream
+     */
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE_AND_GET_NEXT, 0)
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE_AND_GET_NEXT, 1)
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE_AND_GET_NEXT, 2)
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE_AND_GET_NEXT, 3)
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE_FROM_DELT, 4)
+
+    /* Load ip[1,2,3] from stack (var[] aliases them)
+     * ip[] is needed for RELOAD_BITS
+     * Each will be stored back to the stack after RELOAD
+     */
+    movq 0(%rsp), %ip1
+    movq 8(%rsp), %ip2
+    movq 16(%rsp), %ip3
+
+    /* Reload each stream & fetch the next table entry
+     * to prepare for the next iteration
+     */
+    RELOAD_BITS(0)
+    GET_NEXT_DELT(0)
+
+    RELOAD_BITS(1)
+    movq %ip1, 0(%rsp)
+    GET_NEXT_DELT(1)
+
+    RELOAD_BITS(2)
+    movq %ip2, 8(%rsp)
+    GET_NEXT_DELT(2)
+
+    RELOAD_BITS(3)
+    movq %ip3, 16(%rsp)
+    GET_NEXT_DELT(3)
+
+    /* If op3 < olimit: continue the loop */
+    cmp %op3, 24(%rsp)
+    ja .L_4X1_loop_body
+
+    /* Reload ip[1,2,3] from stack */
+    movq 0(%rsp), %ip1
+    movq 8(%rsp), %ip2
+    movq 16(%rsp), %ip3
+
+    /* Re-compute olimit */
+    jmp .L_4X1_compute_olimit
+
+#undef GET_NEXT_DELT
+#undef DECODE_FROM_DELT
+#undef DECODE
+#undef RELOAD_BITS
+.L_4X1_exit:
+    addq $24, %rsp
+
+    /* Restore stack (oend & olimit) */
+    pop %rax /* olimit */
+    pop %rax /* oend */
+    pop %rax /* ilimit */
+    pop %rax /* arg */
+
+    /* Save ip / op / bits */
+    movq %ip0,  0(%rax)
+    movq %ip1,  8(%rax)
+    movq %ip2, 16(%rax)
+    movq %ip3, 24(%rax)
+    movq %op0, 32(%rax)
+    movq %op1, 40(%rax)
+    movq %op2, 48(%rax)
+    movq %op3, 56(%rax)
+    movq %bits0, 64(%rax)
+    movq %bits1, 72(%rax)
+    movq %bits2, 80(%rax)
+    movq %bits3, 88(%rax)
+
+    /* Restore registers */
+    pop %r15
+    pop %r14
+    pop %r13
+    pop %r12
+    pop %r11
+    pop %r10
+    pop %r9
+    pop %r8
+    pop %rdi
+    pop %rsi
+    pop %rbp
+    pop %rdx
+    pop %rcx
+    pop %rbx
+    pop %rax
+    ret
+
+_HUF_decompress4X2_usingDTable_internal_fast_asm_loop:
+HUF_decompress4X2_usingDTable_internal_fast_asm_loop:
+    ZSTD_CET_ENDBRANCH
+    /* Save all registers - even if they are callee saved for simplicity. */
+    push %rax
+    push %rbx
+    push %rcx
+    push %rdx
+    push %rbp
+    push %rsi
+    push %rdi
+    push %r8
+    push %r9
+    push %r10
+    push %r11
+    push %r12
+    push %r13
+    push %r14
+    push %r15
+
+    movq %rdi, %rax
+    movq  0(%rax), %ip0
+    movq  8(%rax), %ip1
+    movq 16(%rax), %ip2
+    movq 24(%rax), %ip3
+    movq 32(%rax), %op0
+    movq 40(%rax), %op1
+    movq 48(%rax), %op2
+    movq 56(%rax), %op3
+    movq 64(%rax), %bits0
+    movq 72(%rax), %bits1
+    movq 80(%rax), %bits2
+    movq 88(%rax), %bits3
+    movq 96(%rax), %dtable
+    push %rax      /* argument */
+    push %rax      /* olimit */
+    push 104(%rax) /* ilimit */
+
+    movq 112(%rax), %rax
+    push %rax /* oend3 */
+
+    movq %op3, %rax
+    push %rax /* oend2 */
+
+    movq %op2, %rax
+    push %rax /* oend1 */
+
+    movq %op1, %rax
+    push %rax /* oend0 */
+
+    /* Scratch space */
+    subq $8, %rsp
+
+.L_4X2_compute_olimit:
+    /* Computes how many iterations we can do safely
+     * %r15, %rax may be clobbered
+     * rdx must be saved
+     * op[1,2,3,4] & ip0 mustn't be clobbered
+     */
+    movq %rdx, 0(%rsp)
+
+    /* We can consume up to 7 input bytes each iteration. */
+    movq %ip0,     %rax  /* rax = ip0 */
+    movq 40(%rsp), %rdx  /* rdx = ilimit */
+    subq %rdx,     %rax  /* rax = ip0 - ilimit */
+    movq %rax,    %r15   /* r15 = ip0 - ilimit */
+
+    /* rdx = rax / 7 */
+    movabsq $2635249153387078803, %rdx
+    mulq %rdx
+    subq %rdx, %r15
+    shrq %r15
+    addq %r15, %rdx
+    shrq $2, %rdx
+
+    /* r15 = (ip0 - ilimit) / 7 */
+    movq %rdx, %r15
+
+    /* r15 = min(r15, min(oend0 - op0, oend1 - op1, oend2 - op2, oend3 - op3) / 10) */
+    movq 8(%rsp),  %rax /* rax = oend0 */
+    subq %op0,     %rax /* rax = oend0 - op0 */
+    movq 16(%rsp), %rdx /* rdx = oend1 */
+    subq %op1,     %rdx /* rdx = oend1 - op1 */
+
+    cmpq  %rax,    %rdx
+    cmova %rax,    %rdx /* rdx = min(%rdx, %rax) */
+
+    movq 24(%rsp), %rax /* rax = oend2 */
+    subq %op2,     %rax /* rax = oend2 - op2 */
+
+    cmpq  %rax,    %rdx
+    cmova %rax,    %rdx /* rdx = min(%rdx, %rax) */
+
+    movq 32(%rsp), %rax /* rax = oend3 */
+    subq %op3,     %rax /* rax = oend3 - op3 */
+
+    cmpq  %rax,    %rdx
+    cmova %rax,    %rdx /* rdx = min(%rdx, %rax) */
+
+    movabsq $-3689348814741910323, %rax
+    mulq %rdx
+    shrq $3,       %rdx /* rdx = rdx / 10 */
+
+    /* r15 = min(%rdx, %r15) */
+    cmpq  %rdx, %r15
+    cmova %rdx, %r15
+
+    /* olimit = op3 + 5 * r15 */
+    movq %r15, %rax
+    leaq (%op3, %rax, 4), %olimit
+    addq %rax, %olimit
+
+    movq 0(%rsp), %rdx
+
+    /* If (op3 + 10 > olimit) */
+    movq %op3, %rax    /* rax = op3 */
+    addq $10,  %rax    /* rax = op3 + 10 */
+    cmpq %rax, %olimit /* op3 + 10 > olimit */
+    jb .L_4X2_exit
+
+    /* If (ip1 < ip0) go to exit */
+    cmpq %ip0, %ip1
+    jb .L_4X2_exit
+
+    /* If (ip2 < ip1) go to exit */
+    cmpq %ip1, %ip2
+    jb .L_4X2_exit
+
+    /* If (ip3 < ip2) go to exit */
+    cmpq %ip2, %ip3
+    jb .L_4X2_exit
+
+#define DECODE(n, idx)              \
+    movq %bits##n, %rax;            \
+    shrq $53, %rax;                 \
+    movzwl 0(%dtable,%rax,4),%r8d;  \
+    movzbl 2(%dtable,%rax,4),%r15d; \
+    movzbl 3(%dtable,%rax,4),%eax;  \
+    movw %r8w, (%op##n);            \
+    shlxq %r15, %bits##n, %bits##n; \
+    addq %rax, %op##n
+
+#define RELOAD_BITS(n)              \
+    bsfq %bits##n, %bits##n;        \
+    movq %bits##n, %rax;            \
+    shrq $3, %bits##n;              \
+    andq $7, %rax;                  \
+    subq %bits##n, %ip##n;          \
+    movq (%ip##n), %bits##n;        \
+    orq $1, %bits##n;               \
+    shlxq %rax, %bits##n, %bits##n
+
+
+    movq %olimit, 48(%rsp)
+
+    .p2align 6
+
+.L_4X2_loop_body:
+    /* We clobber r8, so store it on the stack */
+    movq %r8, 0(%rsp)
+
+    /* Decode 5 symbols from each of the 4 streams (20 symbols total). */
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE, 0)
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE, 1)
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE, 2)
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE, 3)
+    FOR_EACH_STREAM_WITH_INDEX(DECODE, 4)
+
+    /* Reload r8 */
+    movq 0(%rsp), %r8
+
+    FOR_EACH_STREAM(RELOAD_BITS)
+
+    cmp %op3, 48(%rsp)
+    ja .L_4X2_loop_body
+    jmp .L_4X2_compute_olimit
+
+#undef DECODE
+#undef RELOAD_BITS
+.L_4X2_exit:
+    addq $8, %rsp
+    /* Restore stack (oend & olimit) */
+    pop %rax /* oend0 */
+    pop %rax /* oend1 */
+    pop %rax /* oend2 */
+    pop %rax /* oend3 */
+    pop %rax /* ilimit */
+    pop %rax /* olimit */
+    pop %rax /* arg */
+
+    /* Save ip / op / bits */
+    movq %ip0,  0(%rax)
+    movq %ip1,  8(%rax)
+    movq %ip2, 16(%rax)
+    movq %ip3, 24(%rax)
+    movq %op0, 32(%rax)
+    movq %op1, 40(%rax)
+    movq %op2, 48(%rax)
+    movq %op3, 56(%rax)
+    movq %bits0, 64(%rax)
+    movq %bits1, 72(%rax)
+    movq %bits2, 80(%rax)
+    movq %bits3, 88(%rax)
+
+    /* Restore registers */
+    pop %r15
+    pop %r14
+    pop %r13
+    pop %r12
+    pop %r11
+    pop %r10
+    pop %r9
+    pop %r8
+    pop %rdi
+    pop %rsi
+    pop %rbp
+    pop %rdx
+    pop %rcx
+    pop %rbx
+    pop %rax
+    ret
+
+#endif