x86inc: Drop SECTION_TEXT macro
[ffmpeg.git] / libavutil / x86 / x86inc.asm
1 ;*****************************************************************************
2 ;* x86inc.asm: x264asm abstraction layer
3 ;*****************************************************************************
4 ;* Copyright (C) 2005-2013 x264 project
5 ;*
6 ;* Authors: Loren Merritt <lorenm@u.washington.edu>
7 ;*          Anton Mitrofanov <BugMaster@narod.ru>
8 ;*          Fiona Glaser <fiona@x264.com>
9 ;*          Henrik Gramner <henrik@gramner.com>
10 ;*
11 ;* Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
12 ;* purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
13 ;* copyright notice and this permission notice appear in all copies.
14 ;*
15 ;* THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
16 ;* WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
17 ;* MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
18 ;* ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
19 ;* WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
20 ;* ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
21 ;* OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
22 ;*****************************************************************************
23
24 ; This is a header file for the x264ASM assembly language, which uses
25 ; NASM/YASM syntax combined with a large number of macros to provide easy
26 ; abstraction between different calling conventions (x86_32, win64, linux64).
27 ; It also has various other useful features to simplify writing the kind of
28 ; DSP functions that are most often used in x264.
29
30 ; Unlike the rest of x264, this file is available under an ISC license, as it
31 ; has significant usefulness outside of x264 and we want it to be available
32 ; to the largest audience possible.  Of course, if you modify it for your own
33 ; purposes to add a new feature, we strongly encourage contributing a patch
34 ; as this feature might be useful for others as well.  Send patches or ideas
35 ; to x264-devel@videolan.org .
36
37 %ifndef private_prefix
38     %define private_prefix x264
39 %endif
40
41 %ifndef public_prefix
42     %define public_prefix private_prefix
43 %endif
44
45 %if HAVE_ALIGNED_STACK
46     %define STACK_ALIGNMENT 16
47 %endif
48 %ifndef STACK_ALIGNMENT
49     %if ARCH_X86_64
50         %define STACK_ALIGNMENT 16
51     %else
52         %define STACK_ALIGNMENT 4
53     %endif
54 %endif
55
56 %define WIN64  0
57 %define UNIX64 0
58 %if ARCH_X86_64
59     %ifidn __OUTPUT_FORMAT__,win32
60         %define WIN64  1
61     %elifidn __OUTPUT_FORMAT__,win64
62         %define WIN64  1
63     %elifidn __OUTPUT_FORMAT__,x64
64         %define WIN64  1
65     %else
66         %define UNIX64 1
67     %endif
68 %endif
69
70 %ifdef PREFIX
71     %define mangle(x) _ %+ x
72 %else
73     %define mangle(x) x
74 %endif
75
76 ; aout does not support align=
77 ; NOTE: This section is out of sync with x264, in order to
78 ; keep supporting OS/2.
79 %macro SECTION_RODATA 0-1 16
80     %ifidn __OUTPUT_FORMAT__,aout
81         section .text
82     %else
83         SECTION .rodata align=%1
84     %endif
85 %endmacro
86
87 %if WIN64
88     %define PIC
89 %elif ARCH_X86_64 == 0
90 ; x86_32 doesn't require PIC.
91 ; Some distros prefer shared objects to be PIC, but nothing breaks if
92 ; the code contains a few textrels, so we'll skip that complexity.
93     %undef PIC
94 %endif
95 %ifdef PIC
96     default rel
97 %endif
98
99 %macro CPUNOP 1
100     %if HAVE_CPUNOP
101         CPU %1
102     %endif
103 %endmacro
104
105 ; Macros to eliminate most code duplication between x86_32 and x86_64:
106 ; Currently this works only for leaf functions which load all their arguments
107 ; into registers at the start, and make no other use of the stack. Luckily that
108 ; covers most of x264's asm.
109
110 ; PROLOGUE:
111 ; %1 = number of arguments. loads them from stack if needed.
112 ; %2 = number of registers used. pushes callee-saved regs if needed.
113 ; %3 = number of xmm registers used. pushes callee-saved xmm regs if needed.
114 ; %4 = (optional) stack size to be allocated. The stack will be aligned before
115 ;      allocating the specified stack size. If the required stack alignment is
116 ;      larger than the known stack alignment the stack will be manually aligned
117 ;      and an extra register will be allocated to hold the original stack
118 ;      pointer (to not invalidate r0m etc.). To prevent the use of an extra
119 ;      register as stack pointer, request a negative stack size.
120 ; %4+/%5+ = list of names to define to registers
121 ; PROLOGUE can also be invoked by adding the same options to cglobal
122
123 ; e.g.
124 ; cglobal foo, 2,3,7,0x40, dst, src, tmp
125 ; declares a function (foo) that automatically loads two arguments (dst and
126 ; src) into registers, uses one additional register (tmp) plus 7 vector
127 ; registers (m0-m6) and allocates 0x40 bytes of stack space.
128
129 ; TODO Some functions can use some args directly from the stack. If they're the
130 ; last args then you can just not declare them, but if they're in the middle
131 ; we need more flexible macro.
132
133 ; RET:
134 ; Pops anything that was pushed by PROLOGUE, and returns.
135
136 ; REP_RET:
137 ; Use this instead of RET if it's a branch target.
138
139 ; registers:
140 ; rN and rNq are the native-size register holding function argument N
141 ; rNd, rNw, rNb are dword, word, and byte size
142 ; rNh is the high 8 bits of the word size
143 ; rNm is the original location of arg N (a register or on the stack), dword
144 ; rNmp is native size
145
146 %macro DECLARE_REG 2-3
147     %define r%1q %2
148     %define r%1d %2d
149     %define r%1w %2w
150     %define r%1b %2b
151     %define r%1h %2h
152     %define %2q %2
153     %if %0 == 2
154         %define r%1m  %2d
155         %define r%1mp %2
156     %elif ARCH_X86_64 ; memory
157         %define r%1m [rstk + stack_offset + %3]
158         %define r%1mp qword r %+ %1 %+ m
159     %else
160         %define r%1m [rstk + stack_offset + %3]
161         %define r%1mp dword r %+ %1 %+ m
162     %endif
163     %define r%1  %2
164 %endmacro
165
166 %macro DECLARE_REG_SIZE 3
167     %define r%1q r%1
168     %define e%1q r%1
169     %define r%1d e%1
170     %define e%1d e%1
171     %define r%1w %1
172     %define e%1w %1
173     %define r%1h %3
174     %define e%1h %3
175     %define r%1b %2
176     %define e%1b %2
177 %if ARCH_X86_64 == 0
178     %define r%1  e%1
179 %endif
180 %endmacro
181
182 DECLARE_REG_SIZE ax, al, ah
183 DECLARE_REG_SIZE bx, bl, bh
184 DECLARE_REG_SIZE cx, cl, ch
185 DECLARE_REG_SIZE dx, dl, dh
186 DECLARE_REG_SIZE si, sil, null
187 DECLARE_REG_SIZE di, dil, null
188 DECLARE_REG_SIZE bp, bpl, null
189
190 ; t# defines for when per-arch register allocation is more complex than just function arguments
191
192 %macro DECLARE_REG_TMP 1-*
193     %assign %%i 0
194     %rep %0
195         CAT_XDEFINE t, %%i, r%1
196         %assign %%i %%i+1
197         %rotate 1
198     %endrep
199 %endmacro
200
201 %macro DECLARE_REG_TMP_SIZE 0-*
202     %rep %0
203         %define t%1q t%1 %+ q
204         %define t%1d t%1 %+ d
205         %define t%1w t%1 %+ w
206         %define t%1h t%1 %+ h
207         %define t%1b t%1 %+ b
208         %rotate 1
209     %endrep
210 %endmacro
211
212 DECLARE_REG_TMP_SIZE 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14
213
214 %if ARCH_X86_64
215     %define gprsize 8
216 %else
217     %define gprsize 4
218 %endif
219
220 %macro PUSH 1
221     push %1
222     %ifidn rstk, rsp
223         %assign stack_offset stack_offset+gprsize
224     %endif
225 %endmacro
226
227 %macro POP 1
228     pop %1
229     %ifidn rstk, rsp
230         %assign stack_offset stack_offset-gprsize
231     %endif
232 %endmacro
233
234 %macro PUSH_IF_USED 1-*
235     %rep %0
236         %if %1 < regs_used
237             PUSH r%1
238         %endif
239         %rotate 1
240     %endrep
241 %endmacro
242
243 %macro POP_IF_USED 1-*
244     %rep %0
245         %if %1 < regs_used
246             pop r%1
247         %endif
248         %rotate 1
249     %endrep
250 %endmacro
251
252 %macro LOAD_IF_USED 1-*
253     %rep %0
254         %if %1 < num_args
255             mov r%1, r %+ %1 %+ mp
256         %endif
257         %rotate 1
258     %endrep
259 %endmacro
260
261 %macro SUB 2
262     sub %1, %2
263     %ifidn %1, rstk
264         %assign stack_offset stack_offset+(%2)
265     %endif
266 %endmacro
267
268 %macro ADD 2
269     add %1, %2
270     %ifidn %1, rstk
271         %assign stack_offset stack_offset-(%2)
272     %endif
273 %endmacro
274
275 %macro movifnidn 2
276     %ifnidn %1, %2
277         mov %1, %2
278     %endif
279 %endmacro
280
281 %macro movsxdifnidn 2
282     %ifnidn %1, %2
283         movsxd %1, %2
284     %endif
285 %endmacro
286
287 %macro ASSERT 1
288     %if (%1) == 0
289         %error assert failed
290     %endif
291 %endmacro
292
293 %macro DEFINE_ARGS 0-*
294     %ifdef n_arg_names
295         %assign %%i 0
296         %rep n_arg_names
297             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, q
298             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, d
299             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, w
300             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, h
301             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, b
302             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, m
303             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, mp
304             CAT_UNDEF arg_name, %%i
305             %assign %%i %%i+1
306         %endrep
307     %endif
308
309     %xdefine %%stack_offset stack_offset
310     %undef stack_offset ; so that the current value of stack_offset doesn't get baked in by xdefine
311     %assign %%i 0
312     %rep %0
313         %xdefine %1q r %+ %%i %+ q
314         %xdefine %1d r %+ %%i %+ d
315         %xdefine %1w r %+ %%i %+ w
316         %xdefine %1h r %+ %%i %+ h
317         %xdefine %1b r %+ %%i %+ b
318         %xdefine %1m r %+ %%i %+ m
319         %xdefine %1mp r %+ %%i %+ mp
320         CAT_XDEFINE arg_name, %%i, %1
321         %assign %%i %%i+1
322         %rotate 1
323     %endrep
324     %xdefine stack_offset %%stack_offset
325     %assign n_arg_names %0
326 %endmacro
327
328 %define required_stack_alignment ((mmsize + 15) & ~15)
329
330 %macro ALLOC_STACK 1-2 0 ; stack_size, n_xmm_regs (for win64 only)
331     %ifnum %1
332         %if %1 != 0
333             %assign %%pad 0
334             %assign stack_size %1
335             %if stack_size < 0
336                 %assign stack_size -stack_size
337             %endif
338             %if WIN64
339                 %assign %%pad %%pad + 32 ; shadow space
340                 %if mmsize != 8
341                     %assign xmm_regs_used %2
342                     %if xmm_regs_used > 8
343                         %assign %%pad %%pad + (xmm_regs_used-8)*16 ; callee-saved xmm registers
344                     %endif
345                 %endif
346             %endif
347             %if required_stack_alignment <= STACK_ALIGNMENT
348                 ; maintain the current stack alignment
349                 %assign stack_size_padded stack_size + %%pad + ((-%%pad-stack_offset-gprsize) & (STACK_ALIGNMENT-1))
350                 SUB rsp, stack_size_padded
351             %else
352                 %assign %%reg_num (regs_used - 1)
353                 %xdefine rstk r %+ %%reg_num
354                 ; align stack, and save original stack location directly above
355                 ; it, i.e. in [rsp+stack_size_padded], so we can restore the
356                 ; stack in a single instruction (i.e. mov rsp, rstk or mov
357                 ; rsp, [rsp+stack_size_padded])
358                 %if %1 < 0 ; need to store rsp on stack
359                     %xdefine rstkm [rsp + stack_size + %%pad]
360                     %assign %%pad %%pad + gprsize
361                 %else ; can keep rsp in rstk during whole function
362                     %xdefine rstkm rstk
363                 %endif
364                 %assign stack_size_padded stack_size + ((%%pad + required_stack_alignment-1) & ~(required_stack_alignment-1))
365                 mov rstk, rsp
366                 and rsp, ~(required_stack_alignment-1)
367                 sub rsp, stack_size_padded
368                 movifnidn rstkm, rstk
369             %endif
370             WIN64_PUSH_XMM
371         %endif
372     %endif
373 %endmacro
374
375 %macro SETUP_STACK_POINTER 1
376     %ifnum %1
377         %if %1 != 0 && required_stack_alignment > STACK_ALIGNMENT
378             %if %1 > 0
379                 %assign regs_used (regs_used + 1)
380             %elif ARCH_X86_64 && regs_used == num_args && num_args <= 4 + UNIX64 * 2
381                 %warning "Stack pointer will overwrite register argument"
382             %endif
383         %endif
384     %endif
385 %endmacro
386
387 %macro DEFINE_ARGS_INTERNAL 3+
388     %ifnum %2
389         DEFINE_ARGS %3
390     %elif %1 == 4
391         DEFINE_ARGS %2
392     %elif %1 > 4
393         DEFINE_ARGS %2, %3
394     %endif
395 %endmacro
396
397 %if WIN64 ; Windows x64 ;=================================================
398
399 DECLARE_REG 0,  rcx
400 DECLARE_REG 1,  rdx
401 DECLARE_REG 2,  R8
402 DECLARE_REG 3,  R9
403 DECLARE_REG 4,  R10, 40
404 DECLARE_REG 5,  R11, 48
405 DECLARE_REG 6,  rax, 56
406 DECLARE_REG 7,  rdi, 64
407 DECLARE_REG 8,  rsi, 72
408 DECLARE_REG 9,  rbx, 80
409 DECLARE_REG 10, rbp, 88
410 DECLARE_REG 11, R12, 96
411 DECLARE_REG 12, R13, 104
412 DECLARE_REG 13, R14, 112
413 DECLARE_REG 14, R15, 120
414
415 %macro PROLOGUE 2-5+ 0 ; #args, #regs, #xmm_regs, [stack_size,] arg_names...
416     %assign num_args %1
417     %assign regs_used %2
418     ASSERT regs_used >= num_args
419     SETUP_STACK_POINTER %4
420     ASSERT regs_used <= 15
421     PUSH_IF_USED 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
422     ALLOC_STACK %4, %3
423     %if mmsize != 8 && stack_size == 0
424         WIN64_SPILL_XMM %3
425     %endif
426     LOAD_IF_USED 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
427     DEFINE_ARGS_INTERNAL %0, %4, %5
428 %endmacro
429
430 %macro WIN64_PUSH_XMM 0
431     ; Use the shadow space to store XMM6 and XMM7, the rest needs stack space allocated.
432     %if xmm_regs_used > 6
433         movaps [rstk + stack_offset +  8], xmm6
434     %endif
435     %if xmm_regs_used > 7
436         movaps [rstk + stack_offset + 24], xmm7
437     %endif
438     %if xmm_regs_used > 8
439         %assign %%i 8
440         %rep xmm_regs_used-8
441             movaps [rsp + (%%i-8)*16 + stack_size + 32], xmm %+ %%i
442             %assign %%i %%i+1
443         %endrep
444     %endif
445 %endmacro
446
447 %macro WIN64_SPILL_XMM 1
448     %assign xmm_regs_used %1
449     ASSERT xmm_regs_used <= 16
450     %if xmm_regs_used > 8
451         ; Allocate stack space for callee-saved xmm registers plus shadow space and align the stack.
452         %assign %%pad (xmm_regs_used-8)*16 + 32
453         %assign stack_size_padded %%pad + ((-%%pad-stack_offset-gprsize) & (STACK_ALIGNMENT-1))
454         SUB rsp, stack_size_padded
455     %endif
456     WIN64_PUSH_XMM
457 %endmacro
458
459 %macro WIN64_RESTORE_XMM_INTERNAL 1
460     %assign %%pad_size 0
461     %if xmm_regs_used > 8
462         %assign %%i xmm_regs_used
463         %rep xmm_regs_used-8
464             %assign %%i %%i-1
465             movaps xmm %+ %%i, [%1 + (%%i-8)*16 + stack_size + 32]
466         %endrep
467     %endif
468     %if stack_size_padded > 0
469         %if stack_size > 0 && required_stack_alignment > STACK_ALIGNMENT
470             mov rsp, rstkm
471         %else
472             add %1, stack_size_padded
473             %assign %%pad_size stack_size_padded
474         %endif
475     %endif
476     %if xmm_regs_used > 7
477         movaps xmm7, [%1 + stack_offset - %%pad_size + 24]
478     %endif
479     %if xmm_regs_used > 6
480         movaps xmm6, [%1 + stack_offset - %%pad_size +  8]
481     %endif
482 %endmacro
483
484 %macro WIN64_RESTORE_XMM 1
485     WIN64_RESTORE_XMM_INTERNAL %1
486     %assign stack_offset (stack_offset-stack_size_padded)
487     %assign xmm_regs_used 0
488 %endmacro
489
490 %define has_epilogue regs_used > 7 || xmm_regs_used > 6 || mmsize == 32 || stack_size > 0
491
492 %macro RET 0
493     WIN64_RESTORE_XMM_INTERNAL rsp
494     POP_IF_USED 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7
495 %if mmsize == 32
496     vzeroupper
497 %endif
498     AUTO_REP_RET
499 %endmacro
500
501 %elif ARCH_X86_64 ; *nix x64 ;=============================================
502
503 DECLARE_REG 0,  rdi
504 DECLARE_REG 1,  rsi
505 DECLARE_REG 2,  rdx
506 DECLARE_REG 3,  rcx
507 DECLARE_REG 4,  R8
508 DECLARE_REG 5,  R9
509 DECLARE_REG 6,  rax, 8
510 DECLARE_REG 7,  R10, 16
511 DECLARE_REG 8,  R11, 24
512 DECLARE_REG 9,  rbx, 32
513 DECLARE_REG 10, rbp, 40
514 DECLARE_REG 11, R12, 48
515 DECLARE_REG 12, R13, 56
516 DECLARE_REG 13, R14, 64
517 DECLARE_REG 14, R15, 72
518
519 %macro PROLOGUE 2-5+ ; #args, #regs, #xmm_regs, [stack_size,] arg_names...
520     %assign num_args %1
521     %assign regs_used %2
522     ASSERT regs_used >= num_args
523     SETUP_STACK_POINTER %4
524     ASSERT regs_used <= 15
525     PUSH_IF_USED 9, 10, 11, 12, 13, 14
526     ALLOC_STACK %4
527     LOAD_IF_USED 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
528     DEFINE_ARGS_INTERNAL %0, %4, %5
529 %endmacro
530
531 %define has_epilogue regs_used > 9 || mmsize == 32 || stack_size > 0
532
533 %macro RET 0
534 %if stack_size_padded > 0
535 %if required_stack_alignment > STACK_ALIGNMENT
536     mov rsp, rstkm
537 %else
538     add rsp, stack_size_padded
539 %endif
540 %endif
541     POP_IF_USED 14, 13, 12, 11, 10, 9
542 %if mmsize == 32
543     vzeroupper
544 %endif
545     AUTO_REP_RET
546 %endmacro
547
548 %else ; X86_32 ;==============================================================
549
550 DECLARE_REG 0, eax, 4
551 DECLARE_REG 1, ecx, 8
552 DECLARE_REG 2, edx, 12
553 DECLARE_REG 3, ebx, 16
554 DECLARE_REG 4, esi, 20
555 DECLARE_REG 5, edi, 24
556 DECLARE_REG 6, ebp, 28
557 %define rsp esp
558
559 %macro DECLARE_ARG 1-*
560     %rep %0
561         %define r%1m [rstk + stack_offset + 4*%1 + 4]
562         %define r%1mp dword r%1m
563         %rotate 1
564     %endrep
565 %endmacro
566
567 DECLARE_ARG 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
568
569 %macro PROLOGUE 2-5+ ; #args, #regs, #xmm_regs, [stack_size,] arg_names...
570     %assign num_args %1
571     %assign regs_used %2
572     ASSERT regs_used >= num_args
573     %if num_args > 7
574         %assign num_args 7
575     %endif
576     %if regs_used > 7
577         %assign regs_used 7
578     %endif
579     SETUP_STACK_POINTER %4
580     ASSERT regs_used <= 7
581     PUSH_IF_USED 3, 4, 5, 6
582     ALLOC_STACK %4
583     LOAD_IF_USED 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
584     DEFINE_ARGS_INTERNAL %0, %4, %5
585 %endmacro
586
587 %define has_epilogue regs_used > 3 || mmsize == 32 || stack_size > 0
588
589 %macro RET 0
590 %if stack_size_padded > 0
591 %if required_stack_alignment > STACK_ALIGNMENT
592     mov rsp, rstkm
593 %else
594     add rsp, stack_size_padded
595 %endif
596 %endif
597     POP_IF_USED 6, 5, 4, 3
598 %if mmsize == 32
599     vzeroupper
600 %endif
601     AUTO_REP_RET
602 %endmacro
603
604 %endif ;======================================================================
605
606 %if WIN64 == 0
607 %macro WIN64_SPILL_XMM 1
608 %endmacro
609 %macro WIN64_RESTORE_XMM 1
610 %endmacro
611 %macro WIN64_PUSH_XMM 0
612 %endmacro
613 %endif
614
615 ; On AMD cpus <=K10, an ordinary ret is slow if it immediately follows either
616 ; a branch or a branch target. So switch to a 2-byte form of ret in that case.
617 ; We can automatically detect "follows a branch", but not a branch target.
618 ; (SSSE3 is a sufficient condition to know that your cpu doesn't have this problem.)
619 %macro REP_RET 0
620     %if has_epilogue
621         RET
622     %else
623         rep ret
624     %endif
625 %endmacro
626
627 %define last_branch_adr $$
628 %macro AUTO_REP_RET 0
629     %ifndef cpuflags
630         times ((last_branch_adr-$)>>31)+1 rep ; times 1 iff $ != last_branch_adr.
631     %elif notcpuflag(ssse3)
632         times ((last_branch_adr-$)>>31)+1 rep
633     %endif
634     ret
635 %endmacro
636
637 %macro BRANCH_INSTR 0-*
638     %rep %0
639         %macro %1 1-2 %1
640             %2 %1
641             %%branch_instr:
642             %xdefine last_branch_adr %%branch_instr
643         %endmacro
644         %rotate 1
645     %endrep
646 %endmacro
647
648 BRANCH_INSTR jz, je, jnz, jne, jl, jle, jnl, jnle, jg, jge, jng, jnge, ja, jae, jna, jnae, jb, jbe, jnb, jnbe, jc, jnc, js, jns, jo, jno, jp, jnp
649
650 %macro TAIL_CALL 2 ; callee, is_nonadjacent
651     %if has_epilogue
652         call %1
653         RET
654     %elif %2
655         jmp %1
656     %endif
657 %endmacro
658
659 ;=============================================================================
660 ; arch-independent part
661 ;=============================================================================
662
663 %assign function_align 16
664
665 ; Begin a function.
666 ; Applies any symbol mangling needed for C linkage, and sets up a define such that
667 ; subsequent uses of the function name automatically refer to the mangled version.
668 ; Appends cpuflags to the function name if cpuflags has been specified.
669 ; The "" empty default parameter is a workaround for nasm, which fails if SUFFIX
670 ; is empty and we call cglobal_internal with just %1 %+ SUFFIX (without %2).
671 %macro cglobal 1-2+ "" ; name, [PROLOGUE args]
672     cglobal_internal 1, %1 %+ SUFFIX, %2
673 %endmacro
674 %macro cvisible 1-2+ "" ; name, [PROLOGUE args]
675     cglobal_internal 0, %1 %+ SUFFIX, %2
676 %endmacro
677 %macro cglobal_internal 2-3+
678     %if %1
679         %xdefine %%FUNCTION_PREFIX private_prefix
680         %xdefine %%VISIBILITY hidden
681     %else
682         %xdefine %%FUNCTION_PREFIX public_prefix
683         %xdefine %%VISIBILITY
684     %endif
685     %ifndef cglobaled_%2
686         %xdefine %2 mangle(%%FUNCTION_PREFIX %+ _ %+ %2)
687         %xdefine %2.skip_prologue %2 %+ .skip_prologue
688         CAT_XDEFINE cglobaled_, %2, 1
689     %endif
690     %xdefine current_function %2
691     %ifidn __OUTPUT_FORMAT__,elf
692         global %2:function %%VISIBILITY
693     %else
694         global %2
695     %endif
696     align function_align
697     %2:
698     RESET_MM_PERMUTATION        ; needed for x86-64, also makes disassembly somewhat nicer
699     %xdefine rstk rsp           ; copy of the original stack pointer, used when greater alignment than the known stack alignment is required
700     %assign stack_offset 0      ; stack pointer offset relative to the return address
701     %assign stack_size 0        ; amount of stack space that can be freely used inside a function
702     %assign stack_size_padded 0 ; total amount of allocated stack space, including space for callee-saved xmm registers on WIN64 and alignment padding
703     %assign xmm_regs_used 0     ; number of XMM registers requested, used for dealing with callee-saved registers on WIN64
704     %ifnidn %3, ""
705         PROLOGUE %3
706     %endif
707 %endmacro
708
709 %macro cextern 1
710     %xdefine %1 mangle(private_prefix %+ _ %+ %1)
711     CAT_XDEFINE cglobaled_, %1, 1
712     extern %1
713 %endmacro
714
715 ; like cextern, but without the prefix
716 %macro cextern_naked 1
717     %xdefine %1 mangle(%1)
718     CAT_XDEFINE cglobaled_, %1, 1
719     extern %1
720 %endmacro
721
722 %macro const 1-2+
723     %xdefine %1 mangle(private_prefix %+ _ %+ %1)
724     %ifidn __OUTPUT_FORMAT__,elf
725         global %1:data hidden
726     %else
727         global %1
728     %endif
729     %1: %2
730 %endmacro
731
732 ; This is needed for ELF, otherwise the GNU linker assumes the stack is
733 ; executable by default.
734 %ifidn __OUTPUT_FORMAT__,elf
735 [section .note.GNU-stack noalloc noexec nowrite progbits]
736 %endif
737
738 ; cpuflags
739
740 %assign cpuflags_mmx      (1<<0)
741 %assign cpuflags_mmx2     (1<<1) | cpuflags_mmx
742 %assign cpuflags_3dnow    (1<<2) | cpuflags_mmx
743 %assign cpuflags_3dnowext (1<<3) | cpuflags_3dnow
744 %assign cpuflags_sse      (1<<4) | cpuflags_mmx2
745 %assign cpuflags_sse2     (1<<5) | cpuflags_sse
746 %assign cpuflags_sse2slow (1<<6) | cpuflags_sse2
747 %assign cpuflags_sse3     (1<<7) | cpuflags_sse2
748 %assign cpuflags_ssse3    (1<<8) | cpuflags_sse3
749 %assign cpuflags_sse4     (1<<9) | cpuflags_ssse3
750 %assign cpuflags_sse42    (1<<10)| cpuflags_sse4
751 %assign cpuflags_avx      (1<<11)| cpuflags_sse42
752 %assign cpuflags_xop      (1<<12)| cpuflags_avx
753 %assign cpuflags_fma4     (1<<13)| cpuflags_avx
754 %assign cpuflags_avx2     (1<<14)| cpuflags_avx
755 %assign cpuflags_fma3     (1<<15)| cpuflags_avx
756
757 %assign cpuflags_cache32  (1<<16)
758 %assign cpuflags_cache64  (1<<17)
759 %assign cpuflags_slowctz  (1<<18)
760 %assign cpuflags_lzcnt    (1<<19)
761 %assign cpuflags_aligned  (1<<20) ; not a cpu feature, but a function variant
762 %assign cpuflags_atom     (1<<21)
763 %assign cpuflags_bmi1     (1<<22)|cpuflags_lzcnt
764 %assign cpuflags_bmi2     (1<<23)|cpuflags_bmi1
765
766 %define    cpuflag(x) ((cpuflags & (cpuflags_ %+ x)) == (cpuflags_ %+ x))
767 %define notcpuflag(x) ((cpuflags & (cpuflags_ %+ x)) != (cpuflags_ %+ x))
768
769 ; Takes an arbitrary number of cpuflags from the above list.
770 ; All subsequent functions (up to the next INIT_CPUFLAGS) is built for the specified cpu.
771 ; You shouldn't need to invoke this macro directly, it's a subroutine for INIT_MMX &co.
772 %macro INIT_CPUFLAGS 0-*
773     %xdefine SUFFIX
774     %undef cpuname
775     %assign cpuflags 0
776
777     %if %0 >= 1
778         %rep %0
779             %ifdef cpuname
780                 %xdefine cpuname cpuname %+ _%1
781             %else
782                 %xdefine cpuname %1
783             %endif
784             %assign cpuflags cpuflags | cpuflags_%1
785             %rotate 1
786         %endrep
787         %xdefine SUFFIX _ %+ cpuname
788
789         %if cpuflag(avx)
790             %assign avx_enabled 1
791         %endif
792         %if (mmsize == 16 && notcpuflag(sse2)) || (mmsize == 32 && notcpuflag(avx2))
793             %define mova movaps
794             %define movu movups
795             %define movnta movntps
796         %endif
797         %if cpuflag(aligned)
798             %define movu mova
799         %elif cpuflag(sse3) && notcpuflag(ssse3)
800             %define movu lddqu
801         %endif
802     %endif
803
804     %if cpuflag(sse2)
805         CPUNOP amdnop
806     %else
807         CPUNOP basicnop
808     %endif
809 %endmacro
810
811 ; Merge mmx and sse*
812 ; m# is a simd register of the currently selected size
813 ; xm# is the corresponding xmm register if mmsize >= 16, otherwise the same as m#
814 ; ym# is the corresponding ymm register if mmsize >= 32, otherwise the same as m#
815 ; (All 3 remain in sync through SWAP.)
816
817 %macro CAT_XDEFINE 3
818     %xdefine %1%2 %3
819 %endmacro
820
821 %macro CAT_UNDEF 2
822     %undef %1%2
823 %endmacro
824
825 %macro INIT_MMX 0-1+
826     %assign avx_enabled 0
827     %define RESET_MM_PERMUTATION INIT_MMX %1
828     %define mmsize 8
829     %define num_mmregs 8
830     %define mova movq
831     %define movu movq
832     %define movh movd
833     %define movnta movntq
834     %assign %%i 0
835     %rep 8
836     CAT_XDEFINE m, %%i, mm %+ %%i
837     CAT_XDEFINE nnmm, %%i, %%i
838     %assign %%i %%i+1
839     %endrep
840     %rep 8
841     CAT_UNDEF m, %%i
842     CAT_UNDEF nnmm, %%i
843     %assign %%i %%i+1
844     %endrep
845     INIT_CPUFLAGS %1
846 %endmacro
847
848 %macro INIT_XMM 0-1+
849     %assign avx_enabled 0
850     %define RESET_MM_PERMUTATION INIT_XMM %1
851     %define mmsize 16
852     %define num_mmregs 8
853     %if ARCH_X86_64
854     %define num_mmregs 16
855     %endif
856     %define mova movdqa
857     %define movu movdqu
858     %define movh movq
859     %define movnta movntdq
860     %assign %%i 0
861     %rep num_mmregs
862     CAT_XDEFINE m, %%i, xmm %+ %%i
863     CAT_XDEFINE nnxmm, %%i, %%i
864     %assign %%i %%i+1
865     %endrep
866     INIT_CPUFLAGS %1
867 %endmacro
868
869 %macro INIT_YMM 0-1+
870     %assign avx_enabled 1
871     %define RESET_MM_PERMUTATION INIT_YMM %1
872     %define mmsize 32
873     %define num_mmregs 8
874     %if ARCH_X86_64
875     %define num_mmregs 16
876     %endif
877     %define mova movdqa
878     %define movu movdqu
879     %undef movh
880     %define movnta movntdq
881     %assign %%i 0
882     %rep num_mmregs
883     CAT_XDEFINE m, %%i, ymm %+ %%i
884     CAT_XDEFINE nnymm, %%i, %%i
885     %assign %%i %%i+1
886     %endrep
887     INIT_CPUFLAGS %1
888 %endmacro
889
890 INIT_XMM
891
892 %macro DECLARE_MMCAST 1
893     %define  mmmm%1   mm%1
894     %define  mmxmm%1  mm%1
895     %define  mmymm%1  mm%1
896     %define xmmmm%1   mm%1
897     %define xmmxmm%1 xmm%1
898     %define xmmymm%1 xmm%1
899     %define ymmmm%1   mm%1
900     %define ymmxmm%1 xmm%1
901     %define ymmymm%1 ymm%1
902     %define xm%1 xmm %+ m%1
903     %define ym%1 ymm %+ m%1
904 %endmacro
905
906 %assign i 0
907 %rep 16
908     DECLARE_MMCAST i
909 %assign i i+1
910 %endrep
911
912 ; I often want to use macros that permute their arguments. e.g. there's no
913 ; efficient way to implement butterfly or transpose or dct without swapping some
914 ; arguments.
915 ;
916 ; I would like to not have to manually keep track of the permutations:
917 ; If I insert a permutation in the middle of a function, it should automatically
918 ; change everything that follows. For more complex macros I may also have multiple
919 ; implementations, e.g. the SSE2 and SSSE3 versions may have different permutations.
920 ;
921 ; Hence these macros. Insert a PERMUTE or some SWAPs at the end of a macro that
922 ; permutes its arguments. It's equivalent to exchanging the contents of the
923 ; registers, except that this way you exchange the register names instead, so it
924 ; doesn't cost any cycles.
925
926 %macro PERMUTE 2-* ; takes a list of pairs to swap
927 %rep %0/2
928     %xdefine %%tmp%2 m%2
929     %rotate 2
930 %endrep
931 %rep %0/2
932     %xdefine m%1 %%tmp%2
933     CAT_XDEFINE nn, m%1, %1
934     %rotate 2
935 %endrep
936 %endmacro
937
938 %macro SWAP 2+ ; swaps a single chain (sometimes more concise than pairs)
939 %ifnum %1 ; SWAP 0, 1, ...
940     SWAP_INTERNAL_NUM %1, %2
941 %else ; SWAP m0, m1, ...
942     SWAP_INTERNAL_NAME %1, %2
943 %endif
944 %endmacro
945
946 %macro SWAP_INTERNAL_NUM 2-*
947     %rep %0-1
948         %xdefine %%tmp m%1
949         %xdefine m%1 m%2
950         %xdefine m%2 %%tmp
951         CAT_XDEFINE nn, m%1, %1
952         CAT_XDEFINE nn, m%2, %2
953     %rotate 1
954     %endrep
955 %endmacro
956
957 %macro SWAP_INTERNAL_NAME 2-*
958     %xdefine %%args nn %+ %1
959     %rep %0-1
960         %xdefine %%args %%args, nn %+ %2
961     %rotate 1
962     %endrep
963     SWAP_INTERNAL_NUM %%args
964 %endmacro
965
966 ; If SAVE_MM_PERMUTATION is placed at the end of a function, then any later
967 ; calls to that function will automatically load the permutation, so values can
968 ; be returned in mmregs.
969 %macro SAVE_MM_PERMUTATION 0-1
970     %if %0
971         %xdefine %%f %1_m
972     %else
973         %xdefine %%f current_function %+ _m
974     %endif
975     %assign %%i 0
976     %rep num_mmregs
977         CAT_XDEFINE %%f, %%i, m %+ %%i
978     %assign %%i %%i+1
979     %endrep
980 %endmacro
981
982 %macro LOAD_MM_PERMUTATION 1 ; name to load from
983     %ifdef %1_m0
984         %assign %%i 0
985         %rep num_mmregs
986             CAT_XDEFINE m, %%i, %1_m %+ %%i
987             CAT_XDEFINE nn, m %+ %%i, %%i
988         %assign %%i %%i+1
989         %endrep
990     %endif
991 %endmacro
992
993 ; Append cpuflags to the callee's name iff the appended name is known and the plain name isn't
994 %macro call 1
995     call_internal %1 %+ SUFFIX, %1
996 %endmacro
997 %macro call_internal 2
998     %xdefine %%i %2
999     %ifndef cglobaled_%2
1000         %ifdef cglobaled_%1
1001             %xdefine %%i %1
1002         %endif
1003     %endif
1004     call %%i
1005     LOAD_MM_PERMUTATION %%i
1006 %endmacro
1007
1008 ; Substitutions that reduce instruction size but are functionally equivalent
1009 %macro add 2
1010     %ifnum %2
1011         %if %2==128
1012             sub %1, -128
1013         %else
1014             add %1, %2
1015         %endif
1016     %else
1017         add %1, %2
1018     %endif
1019 %endmacro
1020
1021 %macro sub 2
1022     %ifnum %2
1023         %if %2==128
1024             add %1, -128
1025         %else
1026             sub %1, %2
1027         %endif
1028     %else
1029         sub %1, %2
1030     %endif
1031 %endmacro
1032
1033 ;=============================================================================
1034 ; AVX abstraction layer
1035 ;=============================================================================
1036
1037 %assign i 0
1038 %rep 16
1039     %if i < 8
1040         CAT_XDEFINE sizeofmm, i, 8
1041     %endif
1042     CAT_XDEFINE sizeofxmm, i, 16
1043     CAT_XDEFINE sizeofymm, i, 32
1044 %assign i i+1
1045 %endrep
1046 %undef i
1047
1048 %macro CHECK_AVX_INSTR_EMU 3-*
1049     %xdefine %%opcode %1
1050     %xdefine %%dst %2
1051     %rep %0-2
1052         %ifidn %%dst, %3
1053             %error non-avx emulation of ``%%opcode'' is not supported
1054         %endif
1055         %rotate 1
1056     %endrep
1057 %endmacro
1058
1059 ;%1 == instruction
1060 ;%2 == minimal instruction set
1061 ;%3 == 1 if float, 0 if int
1062 ;%4 == 1 if non-destructive or 4-operand (xmm, xmm, xmm, imm), 0 otherwise
1063 ;%5 == 1 if commutative (i.e. doesn't matter which src arg is which), 0 if not
1064 ;%6+: operands
1065 %macro RUN_AVX_INSTR 6-9+
1066     %ifnum sizeof%7
1067         %assign __sizeofreg sizeof%7
1068     %elifnum sizeof%6
1069         %assign __sizeofreg sizeof%6
1070     %else
1071         %assign __sizeofreg mmsize
1072     %endif
1073     %assign __emulate_avx 0
1074     %if avx_enabled && __sizeofreg >= 16
1075         %xdefine __instr v%1
1076     %else
1077         %xdefine __instr %1
1078         %if %0 >= 8+%4
1079             %assign __emulate_avx 1
1080         %endif
1081     %endif
1082     %ifnidn %2, fnord
1083         %ifdef cpuname
1084             %if notcpuflag(%2)
1085                 %error use of ``%1'' %2 instruction in cpuname function: current_function
1086             %elif cpuflags_%2 < cpuflags_sse && notcpuflag(sse2) && __sizeofreg > 8
1087                 %error use of ``%1'' sse2 instruction in cpuname function: current_function
1088             %endif
1089         %endif
1090     %endif
1091
1092     %if __emulate_avx
1093         %xdefine __src1 %7
1094         %xdefine __src2 %8
1095         %ifnidn %6, %7
1096             %if %0 >= 9
1097                 CHECK_AVX_INSTR_EMU {%1 %6, %7, %8, %9}, %6, %8, %9
1098             %else
1099                 CHECK_AVX_INSTR_EMU {%1 %6, %7, %8}, %6, %8
1100             %endif
1101             %if %5 && %4 == 0
1102                 %ifnid %8
1103                     ; 3-operand AVX instructions with a memory arg can only have it in src2,
1104                     ; whereas SSE emulation prefers to have it in src1 (i.e. the mov).
1105                     ; So, if the instruction is commutative with a memory arg, swap them.
1106                     %xdefine __src1 %8
1107                     %xdefine __src2 %7
1108                 %endif
1109             %endif
1110             %if __sizeofreg == 8
1111                 MOVQ %6, __src1
1112             %elif %3
1113                 MOVAPS %6, __src1
1114             %else
1115                 MOVDQA %6, __src1
1116             %endif
1117         %endif
1118         %if %0 >= 9
1119             %1 %6, __src2, %9
1120         %else
1121             %1 %6, __src2
1122         %endif
1123     %elif %0 >= 9
1124         __instr %6, %7, %8, %9
1125     %elif %0 == 8
1126         __instr %6, %7, %8
1127     %elif %0 == 7
1128         __instr %6, %7
1129     %else
1130         __instr %6
1131     %endif
1132 %endmacro
1133
1134 ;%1 == instruction
1135 ;%2 == minimal instruction set
1136 ;%3 == 1 if float, 0 if int
1137 ;%4 == 1 if non-destructive or 4-operand (xmm, xmm, xmm, imm), 0 otherwise
1138 ;%5 == 1 if commutative (i.e. doesn't matter which src arg is which), 0 if not
1139 %macro AVX_INSTR 1-5 fnord, 0, 1, 0
1140     %macro %1 1-10 fnord, fnord, fnord, fnord, %1, %2, %3, %4, %5
1141         %ifidn %2, fnord
1142             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1
1143         %elifidn %3, fnord
1144             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1, %2
1145         %elifidn %4, fnord
1146             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1, %2, %3
1147         %elifidn %5, fnord
1148             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1, %2, %3, %4
1149         %else
1150             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1, %2, %3, %4, %5
1151         %endif
1152     %endmacro
1153 %endmacro
1154
1155 ; Instructions with both VEX and non-VEX encodings
1156 ; Non-destructive instructions are written without parameters
1157 AVX_INSTR addpd, sse2, 1, 0, 1
1158 AVX_INSTR addps, sse, 1, 0, 1
1159 AVX_INSTR addsd, sse2, 1, 0, 1
1160 AVX_INSTR addss, sse, 1, 0, 1
1161 AVX_INSTR addsubpd, sse3, 1, 0, 0
1162 AVX_INSTR addsubps, sse3, 1, 0, 0
1163 AVX_INSTR aesdec, fnord, 0, 0, 0
1164 AVX_INSTR aesdeclast, fnord, 0, 0, 0
1165 AVX_INSTR aesenc, fnord, 0, 0, 0
1166 AVX_INSTR aesenclast, fnord, 0, 0, 0
1167 AVX_INSTR aesimc
1168 AVX_INSTR aeskeygenassist
1169 AVX_INSTR andnpd, sse2, 1, 0, 0
1170 AVX_INSTR andnps, sse, 1, 0, 0
1171 AVX_INSTR andpd, sse2, 1, 0, 1
1172 AVX_INSTR andps, sse, 1, 0, 1
1173 AVX_INSTR blendpd, sse4, 1, 0, 0
1174 AVX_INSTR blendps, sse4, 1, 0, 0
1175 AVX_INSTR blendvpd, sse4, 1, 0, 0
1176 AVX_INSTR blendvps, sse4, 1, 0, 0
1177 AVX_INSTR cmppd, sse2, 1, 1, 0
1178 AVX_INSTR cmpps, sse, 1, 1, 0
1179 AVX_INSTR cmpsd, sse2, 1, 1, 0
1180 AVX_INSTR cmpss, sse, 1, 1, 0
1181 AVX_INSTR comisd, sse2
1182 AVX_INSTR comiss, sse
1183 AVX_INSTR cvtdq2pd, sse2
1184 AVX_INSTR cvtdq2ps, sse2
1185 AVX_INSTR cvtpd2dq, sse2
1186 AVX_INSTR cvtpd2ps, sse2
1187 AVX_INSTR cvtps2dq, sse2
1188 AVX_INSTR cvtps2pd, sse2
1189 AVX_INSTR cvtsd2si, sse2
1190 AVX_INSTR cvtsd2ss, sse2
1191 AVX_INSTR cvtsi2sd, sse2
1192 AVX_INSTR cvtsi2ss, sse
1193 AVX_INSTR cvtss2sd, sse2
1194 AVX_INSTR cvtss2si, sse
1195 AVX_INSTR cvttpd2dq, sse2
1196 AVX_INSTR cvttps2dq, sse2
1197 AVX_INSTR cvttsd2si, sse2
1198 AVX_INSTR cvttss2si, sse
1199 AVX_INSTR divpd, sse2, 1, 0, 0
1200 AVX_INSTR divps, sse, 1, 0, 0
1201 AVX_INSTR divsd, sse2, 1, 0, 0
1202 AVX_INSTR divss, sse, 1, 0, 0
1203 AVX_INSTR dppd, sse4, 1, 1, 0
1204 AVX_INSTR dpps, sse4, 1, 1, 0
1205 AVX_INSTR extractps, sse4
1206 AVX_INSTR haddpd, sse3, 1, 0, 0
1207 AVX_INSTR haddps, sse3, 1, 0, 0
1208 AVX_INSTR hsubpd, sse3, 1, 0, 0
1209 AVX_INSTR hsubps, sse3, 1, 0, 0
1210 AVX_INSTR insertps, sse4, 1, 1, 0
1211 AVX_INSTR lddqu, sse3
1212 AVX_INSTR ldmxcsr, sse
1213 AVX_INSTR maskmovdqu, sse2
1214 AVX_INSTR maxpd, sse2, 1, 0, 1
1215 AVX_INSTR maxps, sse, 1, 0, 1
1216 AVX_INSTR maxsd, sse2, 1, 0, 1
1217 AVX_INSTR maxss, sse, 1, 0, 1
1218 AVX_INSTR minpd, sse2, 1, 0, 1
1219 AVX_INSTR minps, sse, 1, 0, 1
1220 AVX_INSTR minsd, sse2, 1, 0, 1
1221 AVX_INSTR minss, sse, 1, 0, 1
1222 AVX_INSTR movapd, sse2
1223 AVX_INSTR movaps, sse
1224 AVX_INSTR movd, mmx
1225 AVX_INSTR movddup, sse3
1226 AVX_INSTR movdqa, sse2
1227 AVX_INSTR movdqu, sse2
1228 AVX_INSTR movhlps, sse, 1, 0, 0
1229 AVX_INSTR movhpd, sse2, 1, 0, 0
1230 AVX_INSTR movhps, sse, 1, 0, 0
1231 AVX_INSTR movlhps, sse, 1, 0, 0
1232 AVX_INSTR movlpd, sse2, 1, 0, 0
1233 AVX_INSTR movlps, sse, 1, 0, 0
1234 AVX_INSTR movmskpd, sse2
1235 AVX_INSTR movmskps, sse
1236 AVX_INSTR movntdq, sse2
1237 AVX_INSTR movntdqa, sse4
1238 AVX_INSTR movntpd, sse2
1239 AVX_INSTR movntps, sse
1240 AVX_INSTR movq, mmx
1241 AVX_INSTR movsd, sse2, 1, 0, 0
1242 AVX_INSTR movshdup, sse3
1243 AVX_INSTR movsldup, sse3
1244 AVX_INSTR movss, sse, 1, 0, 0
1245 AVX_INSTR movupd, sse2
1246 AVX_INSTR movups, sse
1247 AVX_INSTR mpsadbw, sse4
1248 AVX_INSTR mulpd, sse2, 1, 0, 1
1249 AVX_INSTR mulps, sse, 1, 0, 1
1250 AVX_INSTR mulsd, sse2, 1, 0, 1
1251 AVX_INSTR mulss, sse, 1, 0, 1
1252 AVX_INSTR orpd, sse2, 1, 0, 1
1253 AVX_INSTR orps, sse, 1, 0, 1
1254 AVX_INSTR pabsb, ssse3
1255 AVX_INSTR pabsd, ssse3
1256 AVX_INSTR pabsw, ssse3
1257 AVX_INSTR packsswb, mmx, 0, 0, 0
1258 AVX_INSTR packssdw, mmx, 0, 0, 0
1259 AVX_INSTR packuswb, mmx, 0, 0, 0
1260 AVX_INSTR packusdw, sse4, 0, 0, 0
1261 AVX_INSTR paddb, mmx, 0, 0, 1
1262 AVX_INSTR paddw, mmx, 0, 0, 1
1263 AVX_INSTR paddd, mmx, 0, 0, 1
1264 AVX_INSTR paddq, sse2, 0, 0, 1
1265 AVX_INSTR paddsb, mmx, 0, 0, 1
1266 AVX_INSTR paddsw, mmx, 0, 0, 1
1267 AVX_INSTR paddusb, mmx, 0, 0, 1
1268 AVX_INSTR paddusw, mmx, 0, 0, 1
1269 AVX_INSTR palignr, ssse3
1270 AVX_INSTR pand, mmx, 0, 0, 1
1271 AVX_INSTR pandn, mmx, 0, 0, 0
1272 AVX_INSTR pavgb, mmx2, 0, 0, 1
1273 AVX_INSTR pavgw, mmx2, 0, 0, 1
1274 AVX_INSTR pblendvb, sse4, 0, 0, 0
1275 AVX_INSTR pblendw, sse4
1276 AVX_INSTR pclmulqdq
1277 AVX_INSTR pcmpestri, sse42
1278 AVX_INSTR pcmpestrm, sse42
1279 AVX_INSTR pcmpistri, sse42
1280 AVX_INSTR pcmpistrm, sse42
1281 AVX_INSTR pcmpeqb, mmx, 0, 0, 1
1282 AVX_INSTR pcmpeqw, mmx, 0, 0, 1
1283 AVX_INSTR pcmpeqd, mmx, 0, 0, 1
1284 AVX_INSTR pcmpeqq, sse4, 0, 0, 1
1285 AVX_INSTR pcmpgtb, mmx, 0, 0, 0
1286 AVX_INSTR pcmpgtw, mmx, 0, 0, 0
1287 AVX_INSTR pcmpgtd, mmx, 0, 0, 0
1288 AVX_INSTR pcmpgtq, sse42, 0, 0, 0
1289 AVX_INSTR pextrb, sse4
1290 AVX_INSTR pextrd, sse4
1291 AVX_INSTR pextrq, sse4
1292 AVX_INSTR pextrw, mmx2
1293 AVX_INSTR phaddw, ssse3, 0, 0, 0
1294 AVX_INSTR phaddd, ssse3, 0, 0, 0
1295 AVX_INSTR phaddsw, ssse3, 0, 0, 0
1296 AVX_INSTR phminposuw, sse4
1297 AVX_INSTR phsubw, ssse3, 0, 0, 0
1298 AVX_INSTR phsubd, ssse3, 0, 0, 0
1299 AVX_INSTR phsubsw, ssse3, 0, 0, 0
1300 AVX_INSTR pinsrb, sse4
1301 AVX_INSTR pinsrd, sse4
1302 AVX_INSTR pinsrq, sse4
1303 AVX_INSTR pinsrw, mmx2
1304 AVX_INSTR pmaddwd, mmx, 0, 0, 1
1305 AVX_INSTR pmaddubsw, ssse3, 0, 0, 0
1306 AVX_INSTR pmaxsb, sse4, 0, 0, 1
1307 AVX_INSTR pmaxsw, mmx2, 0, 0, 1
1308 AVX_INSTR pmaxsd, sse4, 0, 0, 1
1309 AVX_INSTR pmaxub, mmx2, 0, 0, 1
1310 AVX_INSTR pmaxuw, sse4, 0, 0, 1
1311 AVX_INSTR pmaxud, sse4, 0, 0, 1
1312 AVX_INSTR pminsb, sse4, 0, 0, 1
1313 AVX_INSTR pminsw, mmx2, 0, 0, 1
1314 AVX_INSTR pminsd, sse4, 0, 0, 1
1315 AVX_INSTR pminub, mmx2, 0, 0, 1
1316 AVX_INSTR pminuw, sse4, 0, 0, 1
1317 AVX_INSTR pminud, sse4, 0, 0, 1
1318 AVX_INSTR pmovmskb, mmx2
1319 AVX_INSTR pmovsxbw, sse4
1320 AVX_INSTR pmovsxbd, sse4
1321 AVX_INSTR pmovsxbq, sse4
1322 AVX_INSTR pmovsxwd, sse4
1323 AVX_INSTR pmovsxwq, sse4
1324 AVX_INSTR pmovsxdq, sse4
1325 AVX_INSTR pmovzxbw, sse4
1326 AVX_INSTR pmovzxbd, sse4
1327 AVX_INSTR pmovzxbq, sse4
1328 AVX_INSTR pmovzxwd, sse4
1329 AVX_INSTR pmovzxwq, sse4
1330 AVX_INSTR pmovzxdq, sse4
1331 AVX_INSTR pmuldq, sse4, 0, 0, 1
1332 AVX_INSTR pmulhrsw, ssse3, 0, 0, 1
1333 AVX_INSTR pmulhuw, mmx2, 0, 0, 1
1334 AVX_INSTR pmulhw, mmx, 0, 0, 1
1335 AVX_INSTR pmullw, mmx, 0, 0, 1
1336 AVX_INSTR pmulld, sse4, 0, 0, 1
1337 AVX_INSTR pmuludq, sse2, 0, 0, 1
1338 AVX_INSTR por, mmx, 0, 0, 1
1339 AVX_INSTR psadbw, mmx2, 0, 0, 1
1340 AVX_INSTR pshufb, ssse3, 0, 0, 0
1341 AVX_INSTR pshufd, sse2
1342 AVX_INSTR pshufhw, sse2
1343 AVX_INSTR pshuflw, sse2
1344 AVX_INSTR psignb, ssse3, 0, 0, 0
1345 AVX_INSTR psignw, ssse3, 0, 0, 0
1346 AVX_INSTR psignd, ssse3, 0, 0, 0
1347 AVX_INSTR psllw, mmx, 0, 0, 0
1348 AVX_INSTR pslld, mmx, 0, 0, 0
1349 AVX_INSTR psllq, mmx, 0, 0, 0
1350 AVX_INSTR pslldq, sse2, 0, 0, 0
1351 AVX_INSTR psraw, mmx, 0, 0, 0
1352 AVX_INSTR psrad, mmx, 0, 0, 0
1353 AVX_INSTR psrlw, mmx, 0, 0, 0
1354 AVX_INSTR psrld, mmx, 0, 0, 0
1355 AVX_INSTR psrlq, mmx, 0, 0, 0
1356 AVX_INSTR psrldq, sse2, 0, 0, 0
1357 AVX_INSTR psubb, mmx, 0, 0, 0
1358 AVX_INSTR psubw, mmx, 0, 0, 0
1359 AVX_INSTR psubd, mmx, 0, 0, 0
1360 AVX_INSTR psubq, sse2, 0, 0, 0
1361 AVX_INSTR psubsb, mmx, 0, 0, 0
1362 AVX_INSTR psubsw, mmx, 0, 0, 0
1363 AVX_INSTR psubusb, mmx, 0, 0, 0
1364 AVX_INSTR psubusw, mmx, 0, 0, 0
1365 AVX_INSTR ptest, sse4
1366 AVX_INSTR punpckhbw, mmx, 0, 0, 0
1367 AVX_INSTR punpckhwd, mmx, 0, 0, 0
1368 AVX_INSTR punpckhdq, mmx, 0, 0, 0
1369 AVX_INSTR punpckhqdq, sse2, 0, 0, 0
1370 AVX_INSTR punpcklbw, mmx, 0, 0, 0
1371 AVX_INSTR punpcklwd, mmx, 0, 0, 0
1372 AVX_INSTR punpckldq, mmx, 0, 0, 0
1373 AVX_INSTR punpcklqdq, sse2, 0, 0, 0
1374 AVX_INSTR pxor, mmx, 0, 0, 1
1375 AVX_INSTR rcpps, sse, 1, 0, 0
1376 AVX_INSTR rcpss, sse, 1, 0, 0
1377 AVX_INSTR roundpd, sse4
1378 AVX_INSTR roundps, sse4
1379 AVX_INSTR roundsd, sse4
1380 AVX_INSTR roundss, sse4
1381 AVX_INSTR rsqrtps, sse, 1, 0, 0
1382 AVX_INSTR rsqrtss, sse, 1, 0, 0
1383 AVX_INSTR shufpd, sse2, 1, 1, 0
1384 AVX_INSTR shufps, sse, 1, 1, 0
1385 AVX_INSTR sqrtpd, sse2, 1, 0, 0
1386 AVX_INSTR sqrtps, sse, 1, 0, 0
1387 AVX_INSTR sqrtsd, sse2, 1, 0, 0
1388 AVX_INSTR sqrtss, sse, 1, 0, 0
1389 AVX_INSTR stmxcsr, sse
1390 AVX_INSTR subpd, sse2, 1, 0, 0
1391 AVX_INSTR subps, sse, 1, 0, 0
1392 AVX_INSTR subsd, sse2, 1, 0, 0
1393 AVX_INSTR subss, sse, 1, 0, 0
1394 AVX_INSTR ucomisd, sse2
1395 AVX_INSTR ucomiss, sse
1396 AVX_INSTR unpckhpd, sse2, 1, 0, 0
1397 AVX_INSTR unpckhps, sse, 1, 0, 0
1398 AVX_INSTR unpcklpd, sse2, 1, 0, 0
1399 AVX_INSTR unpcklps, sse, 1, 0, 0
1400 AVX_INSTR xorpd, sse2, 1, 0, 1
1401 AVX_INSTR xorps, sse, 1, 0, 1
1402
1403 ; 3DNow instructions, for sharing code between AVX, SSE and 3DN
1404 AVX_INSTR pfadd, 3dnow, 1, 0, 1
1405 AVX_INSTR pfsub, 3dnow, 1, 0, 0
1406 AVX_INSTR pfmul, 3dnow, 1, 0, 1
1407
1408 ; base-4 constants for shuffles
1409 %assign i 0
1410 %rep 256
1411     %assign j ((i>>6)&3)*1000 + ((i>>4)&3)*100 + ((i>>2)&3)*10 + (i&3)
1412     %if j < 10
1413         CAT_XDEFINE q000, j, i
1414     %elif j < 100
1415         CAT_XDEFINE q00, j, i
1416     %elif j < 1000
1417         CAT_XDEFINE q0, j, i
1418     %else
1419         CAT_XDEFINE q, j, i
1420     %endif
1421 %assign i i+1
1422 %endrep
1423 %undef i
1424 %undef j
1425
1426 %macro FMA_INSTR 3
1427     %macro %1 4-7 %1, %2, %3
1428         %if cpuflag(xop)
1429             v%5 %1, %2, %3, %4
1430         %elifnidn %1, %4
1431             %6 %1, %2, %3
1432             %7 %1, %4
1433         %else
1434             %error non-xop emulation of ``%5 %1, %2, %3, %4'' is not supported
1435         %endif
1436     %endmacro
1437 %endmacro
1438
1439 FMA_INSTR  pmacsww,  pmullw, paddw
1440 FMA_INSTR  pmacsdd,  pmulld, paddd ; sse4 emulation
1441 FMA_INSTR pmacsdql,  pmuldq, paddq ; sse4 emulation
1442 FMA_INSTR pmadcswd, pmaddwd, paddd
1443
1444 ; tzcnt is equivalent to "rep bsf" and is backwards-compatible with bsf.
1445 ; This lets us use tzcnt without bumping the yasm version requirement yet.
1446 %define tzcnt rep bsf
1447
1448 ; convert FMA4 to FMA3 if possible
1449 %macro FMA4_INSTR 4
1450     %macro %1 4-8 %1, %2, %3, %4
1451         %if cpuflag(fma4)
1452             v%5 %1, %2, %3, %4
1453         %elifidn %1, %2
1454             v%6 %1, %4, %3 ; %1 = %1 * %3 + %4
1455         %elifidn %1, %3
1456             v%7 %1, %2, %4 ; %1 = %2 * %1 + %4
1457         %elifidn %1, %4
1458             v%8 %1, %2, %3 ; %1 = %2 * %3 + %1
1459         %else
1460             %error fma3 emulation of ``%5 %1, %2, %3, %4'' is not supported
1461         %endif
1462     %endmacro
1463 %endmacro
1464
1465 FMA4_INSTR fmaddpd, fmadd132pd, fmadd213pd, fmadd231pd
1466 FMA4_INSTR fmaddps, fmadd132ps, fmadd213ps, fmadd231ps
1467 FMA4_INSTR fmaddsd, fmadd132sd, fmadd213sd, fmadd231sd
1468 FMA4_INSTR fmaddss, fmadd132ss, fmadd213ss, fmadd231ss
1469
1470 FMA4_INSTR fmaddsubpd, fmaddsub132pd, fmaddsub213pd, fmaddsub231pd
1471 FMA4_INSTR fmaddsubps, fmaddsub132ps, fmaddsub213ps, fmaddsub231ps
1472 FMA4_INSTR fmsubaddpd, fmsubadd132pd, fmsubadd213pd, fmsubadd231pd
1473 FMA4_INSTR fmsubaddps, fmsubadd132ps, fmsubadd213ps, fmsubadd231ps
1474
1475 FMA4_INSTR fmsubpd, fmsub132pd, fmsub213pd, fmsub231pd
1476 FMA4_INSTR fmsubps, fmsub132ps, fmsub213ps, fmsub231ps
1477 FMA4_INSTR fmsubsd, fmsub132sd, fmsub213sd, fmsub231sd
1478 FMA4_INSTR fmsubss, fmsub132ss, fmsub213ss, fmsub231ss
1479
1480 FMA4_INSTR fnmaddpd, fnmadd132pd, fnmadd213pd, fnmadd231pd
1481 FMA4_INSTR fnmaddps, fnmadd132ps, fnmadd213ps, fnmadd231ps
1482 FMA4_INSTR fnmaddsd, fnmadd132sd, fnmadd213sd, fnmadd231sd
1483 FMA4_INSTR fnmaddss, fnmadd132ss, fnmadd213ss, fnmadd231ss
1484
1485 FMA4_INSTR fnmsubpd, fnmsub132pd, fnmsub213pd, fnmsub231pd
1486 FMA4_INSTR fnmsubps, fnmsub132ps, fnmsub213ps, fnmsub231ps
1487 FMA4_INSTR fnmsubsd, fnmsub132sd, fnmsub213sd, fnmsub231sd
1488 FMA4_INSTR fnmsubss, fnmsub132ss, fnmsub213ss, fnmsub231ss
1489
1490 ; workaround: vpbroadcastq is broken in x86_32 due to a yasm bug (fixed in 1.3.0)
1491 %ifdef __YASM_VER__
1492     %if __YASM_VERSION_ID__ < 0x01030000 && ARCH_X86_64 == 0
1493         %macro vpbroadcastq 2
1494             %if sizeof%1 == 16
1495                 movddup %1, %2
1496             %else
1497                 vbroadcastsd %1, %2
1498             %endif
1499         %endmacro
1500     %endif
1501 %endif