Revert "udp: fix compilation when HAVE_PTHREAD_CANCEL isnt defined"
[ffmpeg.git] / libavutil / x86 / x86inc.asm
1 ;*****************************************************************************
2 ;* x86inc.asm: x264asm abstraction layer
3 ;*****************************************************************************
4 ;* Copyright (C) 2005-2017 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 %define FORMAT_ELF 0
71 %ifidn __OUTPUT_FORMAT__,elf
72     %define FORMAT_ELF 1
73 %elifidn __OUTPUT_FORMAT__,elf32
74     %define FORMAT_ELF 1
75 %elifidn __OUTPUT_FORMAT__,elf64
76     %define FORMAT_ELF 1
77 %endif
78
79 %ifdef PREFIX
80     %define mangle(x) _ %+ x
81 %else
82     %define mangle(x) x
83 %endif
84
85 ; aout does not support align=
86 ; NOTE: This section is out of sync with x264, in order to
87 ; keep supporting OS/2.
88 %macro SECTION_RODATA 0-1 16
89     %ifidn __OUTPUT_FORMAT__,aout
90         section .text
91     %elifidn __OUTPUT_FORMAT__,coff
92         section .text
93     %else
94         SECTION .rodata align=%1
95     %endif
96 %endmacro
97
98 %if WIN64
99     %define PIC
100 %elif ARCH_X86_64 == 0
101 ; x86_32 doesn't require PIC.
102 ; Some distros prefer shared objects to be PIC, but nothing breaks if
103 ; the code contains a few textrels, so we'll skip that complexity.
104     %undef PIC
105 %endif
106 %ifdef PIC
107     default rel
108 %endif
109
110 %macro CPUNOP 1
111     %if HAVE_CPUNOP
112         CPU %1
113     %endif
114 %endmacro
115
116 ; Macros to eliminate most code duplication between x86_32 and x86_64:
117 ; Currently this works only for leaf functions which load all their arguments
118 ; into registers at the start, and make no other use of the stack. Luckily that
119 ; covers most of x264's asm.
120
121 ; PROLOGUE:
122 ; %1 = number of arguments. loads them from stack if needed.
123 ; %2 = number of registers used. pushes callee-saved regs if needed.
124 ; %3 = number of xmm registers used. pushes callee-saved xmm regs if needed.
125 ; %4 = (optional) stack size to be allocated. The stack will be aligned before
126 ;      allocating the specified stack size. If the required stack alignment is
127 ;      larger than the known stack alignment the stack will be manually aligned
128 ;      and an extra register will be allocated to hold the original stack
129 ;      pointer (to not invalidate r0m etc.). To prevent the use of an extra
130 ;      register as stack pointer, request a negative stack size.
131 ; %4+/%5+ = list of names to define to registers
132 ; PROLOGUE can also be invoked by adding the same options to cglobal
133
134 ; e.g.
135 ; cglobal foo, 2,3,7,0x40, dst, src, tmp
136 ; declares a function (foo) that automatically loads two arguments (dst and
137 ; src) into registers, uses one additional register (tmp) plus 7 vector
138 ; registers (m0-m6) and allocates 0x40 bytes of stack space.
139
140 ; TODO Some functions can use some args directly from the stack. If they're the
141 ; last args then you can just not declare them, but if they're in the middle
142 ; we need more flexible macro.
143
144 ; RET:
145 ; Pops anything that was pushed by PROLOGUE, and returns.
146
147 ; REP_RET:
148 ; Use this instead of RET if it's a branch target.
149
150 ; registers:
151 ; rN and rNq are the native-size register holding function argument N
152 ; rNd, rNw, rNb are dword, word, and byte size
153 ; rNh is the high 8 bits of the word size
154 ; rNm is the original location of arg N (a register or on the stack), dword
155 ; rNmp is native size
156
157 %macro DECLARE_REG 2-3
158     %define r%1q %2
159     %define r%1d %2d
160     %define r%1w %2w
161     %define r%1b %2b
162     %define r%1h %2h
163     %define %2q %2
164     %if %0 == 2
165         %define r%1m  %2d
166         %define r%1mp %2
167     %elif ARCH_X86_64 ; memory
168         %define r%1m [rstk + stack_offset + %3]
169         %define r%1mp qword r %+ %1 %+ m
170     %else
171         %define r%1m [rstk + stack_offset + %3]
172         %define r%1mp dword r %+ %1 %+ m
173     %endif
174     %define r%1  %2
175 %endmacro
176
177 %macro DECLARE_REG_SIZE 3
178     %define r%1q r%1
179     %define e%1q r%1
180     %define r%1d e%1
181     %define e%1d e%1
182     %define r%1w %1
183     %define e%1w %1
184     %define r%1h %3
185     %define e%1h %3
186     %define r%1b %2
187     %define e%1b %2
188     %if ARCH_X86_64 == 0
189         %define r%1 e%1
190     %endif
191 %endmacro
192
193 DECLARE_REG_SIZE ax, al, ah
194 DECLARE_REG_SIZE bx, bl, bh
195 DECLARE_REG_SIZE cx, cl, ch
196 DECLARE_REG_SIZE dx, dl, dh
197 DECLARE_REG_SIZE si, sil, null
198 DECLARE_REG_SIZE di, dil, null
199 DECLARE_REG_SIZE bp, bpl, null
200
201 ; t# defines for when per-arch register allocation is more complex than just function arguments
202
203 %macro DECLARE_REG_TMP 1-*
204     %assign %%i 0
205     %rep %0
206         CAT_XDEFINE t, %%i, r%1
207         %assign %%i %%i+1
208         %rotate 1
209     %endrep
210 %endmacro
211
212 %macro DECLARE_REG_TMP_SIZE 0-*
213     %rep %0
214         %define t%1q t%1 %+ q
215         %define t%1d t%1 %+ d
216         %define t%1w t%1 %+ w
217         %define t%1h t%1 %+ h
218         %define t%1b t%1 %+ b
219         %rotate 1
220     %endrep
221 %endmacro
222
223 DECLARE_REG_TMP_SIZE 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14
224
225 %if ARCH_X86_64
226     %define gprsize 8
227 %else
228     %define gprsize 4
229 %endif
230
231 %macro PUSH 1
232     push %1
233     %ifidn rstk, rsp
234         %assign stack_offset stack_offset+gprsize
235     %endif
236 %endmacro
237
238 %macro POP 1
239     pop %1
240     %ifidn rstk, rsp
241         %assign stack_offset stack_offset-gprsize
242     %endif
243 %endmacro
244
245 %macro PUSH_IF_USED 1-*
246     %rep %0
247         %if %1 < regs_used
248             PUSH r%1
249         %endif
250         %rotate 1
251     %endrep
252 %endmacro
253
254 %macro POP_IF_USED 1-*
255     %rep %0
256         %if %1 < regs_used
257             pop r%1
258         %endif
259         %rotate 1
260     %endrep
261 %endmacro
262
263 %macro LOAD_IF_USED 1-*
264     %rep %0
265         %if %1 < num_args
266             mov r%1, r %+ %1 %+ mp
267         %endif
268         %rotate 1
269     %endrep
270 %endmacro
271
272 %macro SUB 2
273     sub %1, %2
274     %ifidn %1, rstk
275         %assign stack_offset stack_offset+(%2)
276     %endif
277 %endmacro
278
279 %macro ADD 2
280     add %1, %2
281     %ifidn %1, rstk
282         %assign stack_offset stack_offset-(%2)
283     %endif
284 %endmacro
285
286 %macro movifnidn 2
287     %ifnidn %1, %2
288         mov %1, %2
289     %endif
290 %endmacro
291
292 %macro movsxdifnidn 2
293     %ifnidn %1, %2
294         movsxd %1, %2
295     %endif
296 %endmacro
297
298 %macro ASSERT 1
299     %if (%1) == 0
300         %error assertion ``%1'' failed
301     %endif
302 %endmacro
303
304 %macro DEFINE_ARGS 0-*
305     %ifdef n_arg_names
306         %assign %%i 0
307         %rep n_arg_names
308             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, q
309             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, d
310             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, w
311             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, h
312             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, b
313             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, m
314             CAT_UNDEF arg_name %+ %%i, mp
315             CAT_UNDEF arg_name, %%i
316             %assign %%i %%i+1
317         %endrep
318     %endif
319
320     %xdefine %%stack_offset stack_offset
321     %undef stack_offset ; so that the current value of stack_offset doesn't get baked in by xdefine
322     %assign %%i 0
323     %rep %0
324         %xdefine %1q r %+ %%i %+ q
325         %xdefine %1d r %+ %%i %+ d
326         %xdefine %1w r %+ %%i %+ w
327         %xdefine %1h r %+ %%i %+ h
328         %xdefine %1b r %+ %%i %+ b
329         %xdefine %1m r %+ %%i %+ m
330         %xdefine %1mp r %+ %%i %+ mp
331         CAT_XDEFINE arg_name, %%i, %1
332         %assign %%i %%i+1
333         %rotate 1
334     %endrep
335     %xdefine stack_offset %%stack_offset
336     %assign n_arg_names %0
337 %endmacro
338
339 %define required_stack_alignment ((mmsize + 15) & ~15)
340
341 %macro ALLOC_STACK 1-2 0 ; stack_size, n_xmm_regs (for win64 only)
342     %ifnum %1
343         %if %1 != 0
344             %assign %%pad 0
345             %assign stack_size %1
346             %if stack_size < 0
347                 %assign stack_size -stack_size
348             %endif
349             %if WIN64
350                 %assign %%pad %%pad + 32 ; shadow space
351                 %if mmsize != 8
352                     %assign xmm_regs_used %2
353                     %if xmm_regs_used > 8
354                         %assign %%pad %%pad + (xmm_regs_used-8)*16 ; callee-saved xmm registers
355                     %endif
356                 %endif
357             %endif
358             %if required_stack_alignment <= STACK_ALIGNMENT
359                 ; maintain the current stack alignment
360                 %assign stack_size_padded stack_size + %%pad + ((-%%pad-stack_offset-gprsize) & (STACK_ALIGNMENT-1))
361                 SUB rsp, stack_size_padded
362             %else
363                 %assign %%reg_num (regs_used - 1)
364                 %xdefine rstk r %+ %%reg_num
365                 ; align stack, and save original stack location directly above
366                 ; it, i.e. in [rsp+stack_size_padded], so we can restore the
367                 ; stack in a single instruction (i.e. mov rsp, rstk or mov
368                 ; rsp, [rsp+stack_size_padded])
369                 %if %1 < 0 ; need to store rsp on stack
370                     %xdefine rstkm [rsp + stack_size + %%pad]
371                     %assign %%pad %%pad + gprsize
372                 %else ; can keep rsp in rstk during whole function
373                     %xdefine rstkm rstk
374                 %endif
375                 %assign stack_size_padded stack_size + ((%%pad + required_stack_alignment-1) & ~(required_stack_alignment-1))
376                 mov rstk, rsp
377                 and rsp, ~(required_stack_alignment-1)
378                 sub rsp, stack_size_padded
379                 movifnidn rstkm, rstk
380             %endif
381             WIN64_PUSH_XMM
382         %endif
383     %endif
384 %endmacro
385
386 %macro SETUP_STACK_POINTER 1
387     %ifnum %1
388         %if %1 != 0 && required_stack_alignment > STACK_ALIGNMENT
389             %if %1 > 0
390                 ; Reserve an additional register for storing the original stack pointer, but avoid using
391                 ; eax/rax for this purpose since it can potentially get overwritten as a return value.
392                 %assign regs_used (regs_used + 1)
393                 %if ARCH_X86_64 && regs_used == 7
394                     %assign regs_used 8
395                 %elif ARCH_X86_64 == 0 && regs_used == 1
396                     %assign regs_used 2
397                 %endif
398             %endif
399             %if ARCH_X86_64 && regs_used < 5 + UNIX64 * 3
400                 ; Ensure that we don't clobber any registers containing arguments. For UNIX64 we also preserve r6 (rax)
401                 ; since it's used as a hidden argument in vararg functions to specify the number of vector registers used.
402                 %assign regs_used 5 + UNIX64 * 3
403             %endif
404         %endif
405     %endif
406 %endmacro
407
408 %macro DEFINE_ARGS_INTERNAL 3+
409     %ifnum %2
410         DEFINE_ARGS %3
411     %elif %1 == 4
412         DEFINE_ARGS %2
413     %elif %1 > 4
414         DEFINE_ARGS %2, %3
415     %endif
416 %endmacro
417
418 %if WIN64 ; Windows x64 ;=================================================
419
420 DECLARE_REG 0,  rcx
421 DECLARE_REG 1,  rdx
422 DECLARE_REG 2,  R8
423 DECLARE_REG 3,  R9
424 DECLARE_REG 4,  R10, 40
425 DECLARE_REG 5,  R11, 48
426 DECLARE_REG 6,  rax, 56
427 DECLARE_REG 7,  rdi, 64
428 DECLARE_REG 8,  rsi, 72
429 DECLARE_REG 9,  rbx, 80
430 DECLARE_REG 10, rbp, 88
431 DECLARE_REG 11, R14, 96
432 DECLARE_REG 12, R15, 104
433 DECLARE_REG 13, R12, 112
434 DECLARE_REG 14, R13, 120
435
436 %macro PROLOGUE 2-5+ 0 ; #args, #regs, #xmm_regs, [stack_size,] arg_names...
437     %assign num_args %1
438     %assign regs_used %2
439     ASSERT regs_used >= num_args
440     SETUP_STACK_POINTER %4
441     ASSERT regs_used <= 15
442     PUSH_IF_USED 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
443     ALLOC_STACK %4, %3
444     %if mmsize != 8 && stack_size == 0
445         WIN64_SPILL_XMM %3
446     %endif
447     LOAD_IF_USED 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
448     DEFINE_ARGS_INTERNAL %0, %4, %5
449 %endmacro
450
451 %macro WIN64_PUSH_XMM 0
452     ; Use the shadow space to store XMM6 and XMM7, the rest needs stack space allocated.
453     %if xmm_regs_used > 6
454         movaps [rstk + stack_offset +  8], xmm6
455     %endif
456     %if xmm_regs_used > 7
457         movaps [rstk + stack_offset + 24], xmm7
458     %endif
459     %if xmm_regs_used > 8
460         %assign %%i 8
461         %rep xmm_regs_used-8
462             movaps [rsp + (%%i-8)*16 + stack_size + 32], xmm %+ %%i
463             %assign %%i %%i+1
464         %endrep
465     %endif
466 %endmacro
467
468 %macro WIN64_SPILL_XMM 1
469     %assign xmm_regs_used %1
470     ASSERT xmm_regs_used <= 16
471     %if xmm_regs_used > 8
472         ; Allocate stack space for callee-saved xmm registers plus shadow space and align the stack.
473         %assign %%pad (xmm_regs_used-8)*16 + 32
474         %assign stack_size_padded %%pad + ((-%%pad-stack_offset-gprsize) & (STACK_ALIGNMENT-1))
475         SUB rsp, stack_size_padded
476     %endif
477     WIN64_PUSH_XMM
478 %endmacro
479
480 %macro WIN64_RESTORE_XMM_INTERNAL 0
481     %assign %%pad_size 0
482     %if xmm_regs_used > 8
483         %assign %%i xmm_regs_used
484         %rep xmm_regs_used-8
485             %assign %%i %%i-1
486             movaps xmm %+ %%i, [rsp + (%%i-8)*16 + stack_size + 32]
487         %endrep
488     %endif
489     %if stack_size_padded > 0
490         %if stack_size > 0 && required_stack_alignment > STACK_ALIGNMENT
491             mov rsp, rstkm
492         %else
493             add rsp, stack_size_padded
494             %assign %%pad_size stack_size_padded
495         %endif
496     %endif
497     %if xmm_regs_used > 7
498         movaps xmm7, [rsp + stack_offset - %%pad_size + 24]
499     %endif
500     %if xmm_regs_used > 6
501         movaps xmm6, [rsp + stack_offset - %%pad_size +  8]
502     %endif
503 %endmacro
504
505 %macro WIN64_RESTORE_XMM 0
506     WIN64_RESTORE_XMM_INTERNAL
507     %assign stack_offset (stack_offset-stack_size_padded)
508     %assign stack_size_padded 0
509     %assign xmm_regs_used 0
510 %endmacro
511
512 %define has_epilogue regs_used > 7 || xmm_regs_used > 6 || mmsize == 32 || stack_size > 0
513
514 %macro RET 0
515     WIN64_RESTORE_XMM_INTERNAL
516     POP_IF_USED 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7
517     %if mmsize == 32
518         vzeroupper
519     %endif
520     AUTO_REP_RET
521 %endmacro
522
523 %elif ARCH_X86_64 ; *nix x64 ;=============================================
524
525 DECLARE_REG 0,  rdi
526 DECLARE_REG 1,  rsi
527 DECLARE_REG 2,  rdx
528 DECLARE_REG 3,  rcx
529 DECLARE_REG 4,  R8
530 DECLARE_REG 5,  R9
531 DECLARE_REG 6,  rax, 8
532 DECLARE_REG 7,  R10, 16
533 DECLARE_REG 8,  R11, 24
534 DECLARE_REG 9,  rbx, 32
535 DECLARE_REG 10, rbp, 40
536 DECLARE_REG 11, R14, 48
537 DECLARE_REG 12, R15, 56
538 DECLARE_REG 13, R12, 64
539 DECLARE_REG 14, R13, 72
540
541 %macro PROLOGUE 2-5+ ; #args, #regs, #xmm_regs, [stack_size,] arg_names...
542     %assign num_args %1
543     %assign regs_used %2
544     ASSERT regs_used >= num_args
545     SETUP_STACK_POINTER %4
546     ASSERT regs_used <= 15
547     PUSH_IF_USED 9, 10, 11, 12, 13, 14
548     ALLOC_STACK %4
549     LOAD_IF_USED 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
550     DEFINE_ARGS_INTERNAL %0, %4, %5
551 %endmacro
552
553 %define has_epilogue regs_used > 9 || mmsize == 32 || stack_size > 0
554
555 %macro RET 0
556     %if stack_size_padded > 0
557         %if required_stack_alignment > STACK_ALIGNMENT
558             mov rsp, rstkm
559         %else
560             add rsp, stack_size_padded
561         %endif
562     %endif
563     POP_IF_USED 14, 13, 12, 11, 10, 9
564     %if mmsize == 32
565         vzeroupper
566     %endif
567     AUTO_REP_RET
568 %endmacro
569
570 %else ; X86_32 ;==============================================================
571
572 DECLARE_REG 0, eax, 4
573 DECLARE_REG 1, ecx, 8
574 DECLARE_REG 2, edx, 12
575 DECLARE_REG 3, ebx, 16
576 DECLARE_REG 4, esi, 20
577 DECLARE_REG 5, edi, 24
578 DECLARE_REG 6, ebp, 28
579 %define rsp esp
580
581 %macro DECLARE_ARG 1-*
582     %rep %0
583         %define r%1m [rstk + stack_offset + 4*%1 + 4]
584         %define r%1mp dword r%1m
585         %rotate 1
586     %endrep
587 %endmacro
588
589 DECLARE_ARG 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
590
591 %macro PROLOGUE 2-5+ ; #args, #regs, #xmm_regs, [stack_size,] arg_names...
592     %assign num_args %1
593     %assign regs_used %2
594     ASSERT regs_used >= num_args
595     %if num_args > 7
596         %assign num_args 7
597     %endif
598     %if regs_used > 7
599         %assign regs_used 7
600     %endif
601     SETUP_STACK_POINTER %4
602     ASSERT regs_used <= 7
603     PUSH_IF_USED 3, 4, 5, 6
604     ALLOC_STACK %4
605     LOAD_IF_USED 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
606     DEFINE_ARGS_INTERNAL %0, %4, %5
607 %endmacro
608
609 %define has_epilogue regs_used > 3 || mmsize == 32 || stack_size > 0
610
611 %macro RET 0
612     %if stack_size_padded > 0
613         %if required_stack_alignment > STACK_ALIGNMENT
614             mov rsp, rstkm
615         %else
616             add rsp, stack_size_padded
617         %endif
618     %endif
619     POP_IF_USED 6, 5, 4, 3
620     %if mmsize == 32
621         vzeroupper
622     %endif
623     AUTO_REP_RET
624 %endmacro
625
626 %endif ;======================================================================
627
628 %if WIN64 == 0
629     %macro WIN64_SPILL_XMM 1
630     %endmacro
631     %macro WIN64_RESTORE_XMM 0
632     %endmacro
633     %macro WIN64_PUSH_XMM 0
634     %endmacro
635 %endif
636
637 ; On AMD cpus <=K10, an ordinary ret is slow if it immediately follows either
638 ; a branch or a branch target. So switch to a 2-byte form of ret in that case.
639 ; We can automatically detect "follows a branch", but not a branch target.
640 ; (SSSE3 is a sufficient condition to know that your cpu doesn't have this problem.)
641 %macro REP_RET 0
642     %if has_epilogue || cpuflag(ssse3)
643         RET
644     %else
645         rep ret
646     %endif
647     annotate_function_size
648 %endmacro
649
650 %define last_branch_adr $$
651 %macro AUTO_REP_RET 0
652     %if notcpuflag(ssse3)
653         times ((last_branch_adr-$)>>31)+1 rep ; times 1 iff $ == last_branch_adr.
654     %endif
655     ret
656     annotate_function_size
657 %endmacro
658
659 %macro BRANCH_INSTR 0-*
660     %rep %0
661         %macro %1 1-2 %1
662             %2 %1
663             %if notcpuflag(ssse3)
664                 %%branch_instr equ $
665                 %xdefine last_branch_adr %%branch_instr
666             %endif
667         %endmacro
668         %rotate 1
669     %endrep
670 %endmacro
671
672 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
673
674 %macro TAIL_CALL 2 ; callee, is_nonadjacent
675     %if has_epilogue
676         call %1
677         RET
678     %elif %2
679         jmp %1
680     %endif
681     annotate_function_size
682 %endmacro
683
684 ;=============================================================================
685 ; arch-independent part
686 ;=============================================================================
687
688 %assign function_align 16
689
690 ; Begin a function.
691 ; Applies any symbol mangling needed for C linkage, and sets up a define such that
692 ; subsequent uses of the function name automatically refer to the mangled version.
693 ; Appends cpuflags to the function name if cpuflags has been specified.
694 ; The "" empty default parameter is a workaround for nasm, which fails if SUFFIX
695 ; is empty and we call cglobal_internal with just %1 %+ SUFFIX (without %2).
696 %macro cglobal 1-2+ "" ; name, [PROLOGUE args]
697     cglobal_internal 1, %1 %+ SUFFIX, %2
698 %endmacro
699 %macro cvisible 1-2+ "" ; name, [PROLOGUE args]
700     cglobal_internal 0, %1 %+ SUFFIX, %2
701 %endmacro
702 %macro cglobal_internal 2-3+
703     annotate_function_size
704     %if %1
705         %xdefine %%FUNCTION_PREFIX private_prefix
706         %xdefine %%VISIBILITY hidden
707     %else
708         %xdefine %%FUNCTION_PREFIX public_prefix
709         %xdefine %%VISIBILITY
710     %endif
711     %ifndef cglobaled_%2
712         %xdefine %2 mangle(%%FUNCTION_PREFIX %+ _ %+ %2)
713         %xdefine %2.skip_prologue %2 %+ .skip_prologue
714         CAT_XDEFINE cglobaled_, %2, 1
715     %endif
716     %xdefine current_function %2
717     %xdefine current_function_section __SECT__
718     %if FORMAT_ELF
719         global %2:function %%VISIBILITY
720     %else
721         global %2
722     %endif
723     align function_align
724     %2:
725     RESET_MM_PERMUTATION        ; needed for x86-64, also makes disassembly somewhat nicer
726     %xdefine rstk rsp           ; copy of the original stack pointer, used when greater alignment than the known stack alignment is required
727     %assign stack_offset 0      ; stack pointer offset relative to the return address
728     %assign stack_size 0        ; amount of stack space that can be freely used inside a function
729     %assign stack_size_padded 0 ; total amount of allocated stack space, including space for callee-saved xmm registers on WIN64 and alignment padding
730     %assign xmm_regs_used 0     ; number of XMM registers requested, used for dealing with callee-saved registers on WIN64
731     %ifnidn %3, ""
732         PROLOGUE %3
733     %endif
734 %endmacro
735
736 %macro cextern 1
737     %xdefine %1 mangle(private_prefix %+ _ %+ %1)
738     CAT_XDEFINE cglobaled_, %1, 1
739     extern %1
740 %endmacro
741
742 ; like cextern, but without the prefix
743 %macro cextern_naked 1
744     %ifdef PREFIX
745         %xdefine %1 mangle(%1)
746     %endif
747     CAT_XDEFINE cglobaled_, %1, 1
748     extern %1
749 %endmacro
750
751 %macro const 1-2+
752     %xdefine %1 mangle(private_prefix %+ _ %+ %1)
753     %if FORMAT_ELF
754         global %1:data hidden
755     %else
756         global %1
757     %endif
758     %1: %2
759 %endmacro
760
761 ; This is needed for ELF, otherwise the GNU linker assumes the stack is executable by default.
762 %if FORMAT_ELF
763     [SECTION .note.GNU-stack noalloc noexec nowrite progbits]
764 %endif
765
766 ; Tell debuggers how large the function was.
767 ; This may be invoked multiple times per function; we rely on later instances overriding earlier ones.
768 ; This is invoked by RET and similar macros, and also cglobal does it for the previous function,
769 ; but if the last function in a source file doesn't use any of the standard macros for its epilogue,
770 ; then its size might be unspecified.
771 %macro annotate_function_size 0
772     %ifdef __YASM_VER__
773         %ifdef current_function
774             %if FORMAT_ELF
775                 current_function_section
776                 %%ecf equ $
777                 size current_function %%ecf - current_function
778                 __SECT__
779             %endif
780         %endif
781     %endif
782 %endmacro
783
784 ; cpuflags
785
786 %assign cpuflags_mmx      (1<<0)
787 %assign cpuflags_mmx2     (1<<1) | cpuflags_mmx
788 %assign cpuflags_3dnow    (1<<2) | cpuflags_mmx
789 %assign cpuflags_3dnowext (1<<3) | cpuflags_3dnow
790 %assign cpuflags_sse      (1<<4) | cpuflags_mmx2
791 %assign cpuflags_sse2     (1<<5) | cpuflags_sse
792 %assign cpuflags_sse2slow (1<<6) | cpuflags_sse2
793 %assign cpuflags_lzcnt    (1<<7) | cpuflags_sse2
794 %assign cpuflags_sse3     (1<<8) | cpuflags_sse2
795 %assign cpuflags_ssse3    (1<<9) | cpuflags_sse3
796 %assign cpuflags_sse4     (1<<10)| cpuflags_ssse3
797 %assign cpuflags_sse42    (1<<11)| cpuflags_sse4
798 %assign cpuflags_aesni    (1<<12)| cpuflags_sse42
799 %assign cpuflags_avx      (1<<13)| cpuflags_sse42
800 %assign cpuflags_xop      (1<<14)| cpuflags_avx
801 %assign cpuflags_fma4     (1<<15)| cpuflags_avx
802 %assign cpuflags_fma3     (1<<16)| cpuflags_avx
803 %assign cpuflags_bmi1     (1<<17)| cpuflags_avx|cpuflags_lzcnt
804 %assign cpuflags_bmi2     (1<<18)| cpuflags_bmi1
805 %assign cpuflags_avx2     (1<<19)| cpuflags_fma3|cpuflags_bmi2
806
807 %assign cpuflags_cache32  (1<<20)
808 %assign cpuflags_cache64  (1<<21)
809 %assign cpuflags_slowctz  (1<<22)
810 %assign cpuflags_aligned  (1<<23) ; not a cpu feature, but a function variant
811 %assign cpuflags_atom     (1<<24)
812
813 ; Returns a boolean value expressing whether or not the specified cpuflag is enabled.
814 %define    cpuflag(x) (((((cpuflags & (cpuflags_ %+ x)) ^ (cpuflags_ %+ x)) - 1) >> 31) & 1)
815 %define notcpuflag(x) (cpuflag(x) ^ 1)
816
817 ; Takes an arbitrary number of cpuflags from the above list.
818 ; All subsequent functions (up to the next INIT_CPUFLAGS) is built for the specified cpu.
819 ; You shouldn't need to invoke this macro directly, it's a subroutine for INIT_MMX &co.
820 %macro INIT_CPUFLAGS 0-*
821     %xdefine SUFFIX
822     %undef cpuname
823     %assign cpuflags 0
824
825     %if %0 >= 1
826         %rep %0
827             %ifdef cpuname
828                 %xdefine cpuname cpuname %+ _%1
829             %else
830                 %xdefine cpuname %1
831             %endif
832             %assign cpuflags cpuflags | cpuflags_%1
833             %rotate 1
834         %endrep
835         %xdefine SUFFIX _ %+ cpuname
836
837         %if cpuflag(avx)
838             %assign avx_enabled 1
839         %endif
840         %if (mmsize == 16 && notcpuflag(sse2)) || (mmsize == 32 && notcpuflag(avx2))
841             %define mova movaps
842             %define movu movups
843             %define movnta movntps
844         %endif
845         %if cpuflag(aligned)
846             %define movu mova
847         %elif cpuflag(sse3) && notcpuflag(ssse3)
848             %define movu lddqu
849         %endif
850     %endif
851
852     %if ARCH_X86_64 || cpuflag(sse2)
853         CPUNOP amdnop
854     %else
855         CPUNOP basicnop
856     %endif
857 %endmacro
858
859 ; Merge mmx and sse*
860 ; m# is a simd register of the currently selected size
861 ; xm# is the corresponding xmm register if mmsize >= 16, otherwise the same as m#
862 ; ym# is the corresponding ymm register if mmsize >= 32, otherwise the same as m#
863 ; (All 3 remain in sync through SWAP.)
864
865 %macro CAT_XDEFINE 3
866     %xdefine %1%2 %3
867 %endmacro
868
869 %macro CAT_UNDEF 2
870     %undef %1%2
871 %endmacro
872
873 %macro INIT_MMX 0-1+
874     %assign avx_enabled 0
875     %define RESET_MM_PERMUTATION INIT_MMX %1
876     %define mmsize 8
877     %define num_mmregs 8
878     %define mova movq
879     %define movu movq
880     %define movh movd
881     %define movnta movntq
882     %assign %%i 0
883     %rep 8
884         CAT_XDEFINE m, %%i, mm %+ %%i
885         CAT_XDEFINE nnmm, %%i, %%i
886         %assign %%i %%i+1
887     %endrep
888     %rep 8
889         CAT_UNDEF m, %%i
890         CAT_UNDEF nnmm, %%i
891         %assign %%i %%i+1
892     %endrep
893     INIT_CPUFLAGS %1
894 %endmacro
895
896 %macro INIT_XMM 0-1+
897     %assign avx_enabled 0
898     %define RESET_MM_PERMUTATION INIT_XMM %1
899     %define mmsize 16
900     %define num_mmregs 8
901     %if ARCH_X86_64
902         %define num_mmregs 16
903     %endif
904     %define mova movdqa
905     %define movu movdqu
906     %define movh movq
907     %define movnta movntdq
908     %assign %%i 0
909     %rep num_mmregs
910         CAT_XDEFINE m, %%i, xmm %+ %%i
911         CAT_XDEFINE nnxmm, %%i, %%i
912         %assign %%i %%i+1
913     %endrep
914     INIT_CPUFLAGS %1
915 %endmacro
916
917 %macro INIT_YMM 0-1+
918     %assign avx_enabled 1
919     %define RESET_MM_PERMUTATION INIT_YMM %1
920     %define mmsize 32
921     %define num_mmregs 8
922     %if ARCH_X86_64
923         %define num_mmregs 16
924     %endif
925     %define mova movdqa
926     %define movu movdqu
927     %undef movh
928     %define movnta movntdq
929     %assign %%i 0
930     %rep num_mmregs
931         CAT_XDEFINE m, %%i, ymm %+ %%i
932         CAT_XDEFINE nnymm, %%i, %%i
933         %assign %%i %%i+1
934     %endrep
935     INIT_CPUFLAGS %1
936 %endmacro
937
938 INIT_XMM
939
940 %macro DECLARE_MMCAST 1
941     %define  mmmm%1   mm%1
942     %define  mmxmm%1  mm%1
943     %define  mmymm%1  mm%1
944     %define xmmmm%1   mm%1
945     %define xmmxmm%1 xmm%1
946     %define xmmymm%1 xmm%1
947     %define ymmmm%1   mm%1
948     %define ymmxmm%1 xmm%1
949     %define ymmymm%1 ymm%1
950     %define xm%1 xmm %+ m%1
951     %define ym%1 ymm %+ m%1
952 %endmacro
953
954 %assign i 0
955 %rep 16
956     DECLARE_MMCAST i
957     %assign i i+1
958 %endrep
959
960 ; I often want to use macros that permute their arguments. e.g. there's no
961 ; efficient way to implement butterfly or transpose or dct without swapping some
962 ; arguments.
963 ;
964 ; I would like to not have to manually keep track of the permutations:
965 ; If I insert a permutation in the middle of a function, it should automatically
966 ; change everything that follows. For more complex macros I may also have multiple
967 ; implementations, e.g. the SSE2 and SSSE3 versions may have different permutations.
968 ;
969 ; Hence these macros. Insert a PERMUTE or some SWAPs at the end of a macro that
970 ; permutes its arguments. It's equivalent to exchanging the contents of the
971 ; registers, except that this way you exchange the register names instead, so it
972 ; doesn't cost any cycles.
973
974 %macro PERMUTE 2-* ; takes a list of pairs to swap
975     %rep %0/2
976         %xdefine %%tmp%2 m%2
977         %rotate 2
978     %endrep
979     %rep %0/2
980         %xdefine m%1 %%tmp%2
981         CAT_XDEFINE nn, m%1, %1
982         %rotate 2
983     %endrep
984 %endmacro
985
986 %macro SWAP 2+ ; swaps a single chain (sometimes more concise than pairs)
987     %ifnum %1 ; SWAP 0, 1, ...
988         SWAP_INTERNAL_NUM %1, %2
989     %else ; SWAP m0, m1, ...
990         SWAP_INTERNAL_NAME %1, %2
991     %endif
992 %endmacro
993
994 %macro SWAP_INTERNAL_NUM 2-*
995     %rep %0-1
996         %xdefine %%tmp m%1
997         %xdefine m%1 m%2
998         %xdefine m%2 %%tmp
999         CAT_XDEFINE nn, m%1, %1
1000         CAT_XDEFINE nn, m%2, %2
1001         %rotate 1
1002     %endrep
1003 %endmacro
1004
1005 %macro SWAP_INTERNAL_NAME 2-*
1006     %xdefine %%args nn %+ %1
1007     %rep %0-1
1008         %xdefine %%args %%args, nn %+ %2
1009         %rotate 1
1010     %endrep
1011     SWAP_INTERNAL_NUM %%args
1012 %endmacro
1013
1014 ; If SAVE_MM_PERMUTATION is placed at the end of a function, then any later
1015 ; calls to that function will automatically load the permutation, so values can
1016 ; be returned in mmregs.
1017 %macro SAVE_MM_PERMUTATION 0-1
1018     %if %0
1019         %xdefine %%f %1_m
1020     %else
1021         %xdefine %%f current_function %+ _m
1022     %endif
1023     %assign %%i 0
1024     %rep num_mmregs
1025         CAT_XDEFINE %%f, %%i, m %+ %%i
1026         %assign %%i %%i+1
1027     %endrep
1028 %endmacro
1029
1030 %macro LOAD_MM_PERMUTATION 1 ; name to load from
1031     %ifdef %1_m0
1032         %assign %%i 0
1033         %rep num_mmregs
1034             CAT_XDEFINE m, %%i, %1_m %+ %%i
1035             CAT_XDEFINE nn, m %+ %%i, %%i
1036             %assign %%i %%i+1
1037         %endrep
1038     %endif
1039 %endmacro
1040
1041 ; Append cpuflags to the callee's name iff the appended name is known and the plain name isn't
1042 %macro call 1
1043     %ifid %1
1044         call_internal %1 %+ SUFFIX, %1
1045     %else
1046         call %1
1047     %endif
1048 %endmacro
1049 %macro call_internal 2
1050     %xdefine %%i %2
1051     %ifndef cglobaled_%2
1052         %ifdef cglobaled_%1
1053             %xdefine %%i %1
1054         %endif
1055     %endif
1056     call %%i
1057     LOAD_MM_PERMUTATION %%i
1058 %endmacro
1059
1060 ; Substitutions that reduce instruction size but are functionally equivalent
1061 %macro add 2
1062     %ifnum %2
1063         %if %2==128
1064             sub %1, -128
1065         %else
1066             add %1, %2
1067         %endif
1068     %else
1069         add %1, %2
1070     %endif
1071 %endmacro
1072
1073 %macro sub 2
1074     %ifnum %2
1075         %if %2==128
1076             add %1, -128
1077         %else
1078             sub %1, %2
1079         %endif
1080     %else
1081         sub %1, %2
1082     %endif
1083 %endmacro
1084
1085 ;=============================================================================
1086 ; AVX abstraction layer
1087 ;=============================================================================
1088
1089 %assign i 0
1090 %rep 16
1091     %if i < 8
1092         CAT_XDEFINE sizeofmm, i, 8
1093     %endif
1094     CAT_XDEFINE sizeofxmm, i, 16
1095     CAT_XDEFINE sizeofymm, i, 32
1096     %assign i i+1
1097 %endrep
1098 %undef i
1099
1100 %macro CHECK_AVX_INSTR_EMU 3-*
1101     %xdefine %%opcode %1
1102     %xdefine %%dst %2
1103     %rep %0-2
1104         %ifidn %%dst, %3
1105             %error non-avx emulation of ``%%opcode'' is not supported
1106         %endif
1107         %rotate 1
1108     %endrep
1109 %endmacro
1110
1111 ;%1 == instruction
1112 ;%2 == minimal instruction set
1113 ;%3 == 1 if float, 0 if int
1114 ;%4 == 1 if 4-operand emulation, 0 if 3-operand emulation, 255 otherwise (no emulation)
1115 ;%5 == 1 if commutative (i.e. doesn't matter which src arg is which), 0 if not
1116 ;%6+: operands
1117 %macro RUN_AVX_INSTR 6-9+
1118     %ifnum sizeof%7
1119         %assign __sizeofreg sizeof%7
1120     %elifnum sizeof%6
1121         %assign __sizeofreg sizeof%6
1122     %else
1123         %assign __sizeofreg mmsize
1124     %endif
1125     %assign __emulate_avx 0
1126     %if avx_enabled && __sizeofreg >= 16
1127         %xdefine __instr v%1
1128     %else
1129         %xdefine __instr %1
1130         %if %0 >= 8+%4
1131             %assign __emulate_avx 1
1132         %endif
1133     %endif
1134     %ifnidn %2, fnord
1135         %ifdef cpuname
1136             %if notcpuflag(%2)
1137                 %error use of ``%1'' %2 instruction in cpuname function: current_function
1138             %elif cpuflags_%2 < cpuflags_sse && notcpuflag(sse2) && __sizeofreg > 8
1139                 %error use of ``%1'' sse2 instruction in cpuname function: current_function
1140             %endif
1141         %endif
1142     %endif
1143
1144     %if __emulate_avx
1145         %xdefine __src1 %7
1146         %xdefine __src2 %8
1147         %if %5 && %4 == 0
1148             %ifnidn %6, %7
1149                 %ifidn %6, %8
1150                     %xdefine __src1 %8
1151                     %xdefine __src2 %7
1152                 %elifnnum sizeof%8
1153                     ; 3-operand AVX instructions with a memory arg can only have it in src2,
1154                     ; whereas SSE emulation prefers to have it in src1 (i.e. the mov).
1155                     ; So, if the instruction is commutative with a memory arg, swap them.
1156                     %xdefine __src1 %8
1157                     %xdefine __src2 %7
1158                 %endif
1159             %endif
1160         %endif
1161         %ifnidn %6, __src1
1162             %if %0 >= 9
1163                 CHECK_AVX_INSTR_EMU {%1 %6, %7, %8, %9}, %6, __src2, %9
1164             %else
1165                 CHECK_AVX_INSTR_EMU {%1 %6, %7, %8}, %6, __src2
1166             %endif
1167             %if __sizeofreg == 8
1168                 MOVQ %6, __src1
1169             %elif %3
1170                 MOVAPS %6, __src1
1171             %else
1172                 MOVDQA %6, __src1
1173             %endif
1174         %endif
1175         %if %0 >= 9
1176             %1 %6, __src2, %9
1177         %else
1178             %1 %6, __src2
1179         %endif
1180     %elif %0 >= 9
1181         __instr %6, %7, %8, %9
1182     %elif %0 == 8
1183         __instr %6, %7, %8
1184     %elif %0 == 7
1185         __instr %6, %7
1186     %else
1187         __instr %6
1188     %endif
1189 %endmacro
1190
1191 ;%1 == instruction
1192 ;%2 == minimal instruction set
1193 ;%3 == 1 if float, 0 if int
1194 ;%4 == 1 if 4-operand emulation, 0 if 3-operand emulation, 255 otherwise (no emulation)
1195 ;%5 == 1 if commutative (i.e. doesn't matter which src arg is which), 0 if not
1196 %macro AVX_INSTR 1-5 fnord, 0, 255, 0
1197     %macro %1 1-10 fnord, fnord, fnord, fnord, %1, %2, %3, %4, %5
1198         %ifidn %2, fnord
1199             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1
1200         %elifidn %3, fnord
1201             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1, %2
1202         %elifidn %4, fnord
1203             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1, %2, %3
1204         %elifidn %5, fnord
1205             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1, %2, %3, %4
1206         %else
1207             RUN_AVX_INSTR %6, %7, %8, %9, %10, %1, %2, %3, %4, %5
1208         %endif
1209     %endmacro
1210 %endmacro
1211
1212 ; Instructions with both VEX and non-VEX encodings
1213 ; Non-destructive instructions are written without parameters
1214 AVX_INSTR addpd, sse2, 1, 0, 1
1215 AVX_INSTR addps, sse, 1, 0, 1
1216 AVX_INSTR addsd, sse2, 1, 0, 0
1217 AVX_INSTR addss, sse, 1, 0, 0
1218 AVX_INSTR addsubpd, sse3, 1, 0, 0
1219 AVX_INSTR addsubps, sse3, 1, 0, 0
1220 AVX_INSTR aesdec, aesni, 0, 0, 0
1221 AVX_INSTR aesdeclast, aesni, 0, 0, 0
1222 AVX_INSTR aesenc, aesni, 0, 0, 0
1223 AVX_INSTR aesenclast, aesni, 0, 0, 0
1224 AVX_INSTR aesimc, aesni
1225 AVX_INSTR aeskeygenassist, aesni
1226 AVX_INSTR andnpd, sse2, 1, 0, 0
1227 AVX_INSTR andnps, sse, 1, 0, 0
1228 AVX_INSTR andpd, sse2, 1, 0, 1
1229 AVX_INSTR andps, sse, 1, 0, 1
1230 AVX_INSTR blendpd, sse4, 1, 1, 0
1231 AVX_INSTR blendps, sse4, 1, 1, 0
1232 AVX_INSTR blendvpd, sse4 ; can't be emulated
1233 AVX_INSTR blendvps, sse4 ; can't be emulated
1234 AVX_INSTR cmppd, sse2, 1, 1, 0
1235 AVX_INSTR cmpps, sse, 1, 1, 0
1236 AVX_INSTR cmpsd, sse2, 1, 1, 0
1237 AVX_INSTR cmpss, sse, 1, 1, 0
1238 AVX_INSTR comisd, sse2
1239 AVX_INSTR comiss, sse
1240 AVX_INSTR cvtdq2pd, sse2
1241 AVX_INSTR cvtdq2ps, sse2
1242 AVX_INSTR cvtpd2dq, sse2
1243 AVX_INSTR cvtpd2ps, sse2
1244 AVX_INSTR cvtps2dq, sse2
1245 AVX_INSTR cvtps2pd, sse2
1246 AVX_INSTR cvtsd2si, sse2
1247 AVX_INSTR cvtsd2ss, sse2, 1, 0, 0
1248 AVX_INSTR cvtsi2sd, sse2, 1, 0, 0
1249 AVX_INSTR cvtsi2ss, sse, 1, 0, 0
1250 AVX_INSTR cvtss2sd, sse2, 1, 0, 0
1251 AVX_INSTR cvtss2si, sse
1252 AVX_INSTR cvttpd2dq, sse2
1253 AVX_INSTR cvttps2dq, sse2
1254 AVX_INSTR cvttsd2si, sse2
1255 AVX_INSTR cvttss2si, sse
1256 AVX_INSTR divpd, sse2, 1, 0, 0
1257 AVX_INSTR divps, sse, 1, 0, 0
1258 AVX_INSTR divsd, sse2, 1, 0, 0
1259 AVX_INSTR divss, sse, 1, 0, 0
1260 AVX_INSTR dppd, sse4, 1, 1, 0
1261 AVX_INSTR dpps, sse4, 1, 1, 0
1262 AVX_INSTR extractps, sse4
1263 AVX_INSTR haddpd, sse3, 1, 0, 0
1264 AVX_INSTR haddps, sse3, 1, 0, 0
1265 AVX_INSTR hsubpd, sse3, 1, 0, 0
1266 AVX_INSTR hsubps, sse3, 1, 0, 0
1267 AVX_INSTR insertps, sse4, 1, 1, 0
1268 AVX_INSTR lddqu, sse3
1269 AVX_INSTR ldmxcsr, sse
1270 AVX_INSTR maskmovdqu, sse2
1271 AVX_INSTR maxpd, sse2, 1, 0, 1
1272 AVX_INSTR maxps, sse, 1, 0, 1
1273 AVX_INSTR maxsd, sse2, 1, 0, 0
1274 AVX_INSTR maxss, sse, 1, 0, 0
1275 AVX_INSTR minpd, sse2, 1, 0, 1
1276 AVX_INSTR minps, sse, 1, 0, 1
1277 AVX_INSTR minsd, sse2, 1, 0, 0
1278 AVX_INSTR minss, sse, 1, 0, 0
1279 AVX_INSTR movapd, sse2
1280 AVX_INSTR movaps, sse
1281 AVX_INSTR movd, mmx
1282 AVX_INSTR movddup, sse3
1283 AVX_INSTR movdqa, sse2
1284 AVX_INSTR movdqu, sse2
1285 AVX_INSTR movhlps, sse, 1, 0, 0
1286 AVX_INSTR movhpd, sse2, 1, 0, 0
1287 AVX_INSTR movhps, sse, 1, 0, 0
1288 AVX_INSTR movlhps, sse, 1, 0, 0
1289 AVX_INSTR movlpd, sse2, 1, 0, 0
1290 AVX_INSTR movlps, sse, 1, 0, 0
1291 AVX_INSTR movmskpd, sse2
1292 AVX_INSTR movmskps, sse
1293 AVX_INSTR movntdq, sse2
1294 AVX_INSTR movntdqa, sse4
1295 AVX_INSTR movntpd, sse2
1296 AVX_INSTR movntps, sse
1297 AVX_INSTR movq, mmx
1298 AVX_INSTR movsd, sse2, 1, 0, 0
1299 AVX_INSTR movshdup, sse3
1300 AVX_INSTR movsldup, sse3
1301 AVX_INSTR movss, sse, 1, 0, 0
1302 AVX_INSTR movupd, sse2
1303 AVX_INSTR movups, sse
1304 AVX_INSTR mpsadbw, sse4, 0, 1, 0
1305 AVX_INSTR mulpd, sse2, 1, 0, 1
1306 AVX_INSTR mulps, sse, 1, 0, 1
1307 AVX_INSTR mulsd, sse2, 1, 0, 0
1308 AVX_INSTR mulss, sse, 1, 0, 0
1309 AVX_INSTR orpd, sse2, 1, 0, 1
1310 AVX_INSTR orps, sse, 1, 0, 1
1311 AVX_INSTR pabsb, ssse3
1312 AVX_INSTR pabsd, ssse3
1313 AVX_INSTR pabsw, ssse3
1314 AVX_INSTR packsswb, mmx, 0, 0, 0
1315 AVX_INSTR packssdw, mmx, 0, 0, 0
1316 AVX_INSTR packuswb, mmx, 0, 0, 0
1317 AVX_INSTR packusdw, sse4, 0, 0, 0
1318 AVX_INSTR paddb, mmx, 0, 0, 1
1319 AVX_INSTR paddw, mmx, 0, 0, 1
1320 AVX_INSTR paddd, mmx, 0, 0, 1
1321 AVX_INSTR paddq, sse2, 0, 0, 1
1322 AVX_INSTR paddsb, mmx, 0, 0, 1
1323 AVX_INSTR paddsw, mmx, 0, 0, 1
1324 AVX_INSTR paddusb, mmx, 0, 0, 1
1325 AVX_INSTR paddusw, mmx, 0, 0, 1
1326 AVX_INSTR palignr, ssse3, 0, 1, 0
1327 AVX_INSTR pand, mmx, 0, 0, 1
1328 AVX_INSTR pandn, mmx, 0, 0, 0
1329 AVX_INSTR pavgb, mmx2, 0, 0, 1
1330 AVX_INSTR pavgw, mmx2, 0, 0, 1
1331 AVX_INSTR pblendvb, sse4 ; can't be emulated
1332 AVX_INSTR pblendw, sse4, 0, 1, 0
1333 AVX_INSTR pclmulqdq, fnord, 0, 1, 0
1334 AVX_INSTR pclmulhqhqdq, fnord, 0, 0, 0
1335 AVX_INSTR pclmulhqlqdq, fnord, 0, 0, 0
1336 AVX_INSTR pclmullqhqdq, fnord, 0, 0, 0
1337 AVX_INSTR pclmullqlqdq, fnord, 0, 0, 0
1338 AVX_INSTR pcmpestri, sse42
1339 AVX_INSTR pcmpestrm, sse42
1340 AVX_INSTR pcmpistri, sse42
1341 AVX_INSTR pcmpistrm, sse42
1342 AVX_INSTR pcmpeqb, mmx, 0, 0, 1
1343 AVX_INSTR pcmpeqw, mmx, 0, 0, 1
1344 AVX_INSTR pcmpeqd, mmx, 0, 0, 1
1345 AVX_INSTR pcmpeqq, sse4, 0, 0, 1
1346 AVX_INSTR pcmpgtb, mmx, 0, 0, 0
1347 AVX_INSTR pcmpgtw, mmx, 0, 0, 0
1348 AVX_INSTR pcmpgtd, mmx, 0, 0, 0
1349 AVX_INSTR pcmpgtq, sse42, 0, 0, 0
1350 AVX_INSTR pextrb, sse4
1351 AVX_INSTR pextrd, sse4
1352 AVX_INSTR pextrq, sse4
1353 AVX_INSTR pextrw, mmx2
1354 AVX_INSTR phaddw, ssse3, 0, 0, 0
1355 AVX_INSTR phaddd, ssse3, 0, 0, 0
1356 AVX_INSTR phaddsw, ssse3, 0, 0, 0
1357 AVX_INSTR phminposuw, sse4
1358 AVX_INSTR phsubw, ssse3, 0, 0, 0
1359 AVX_INSTR phsubd, ssse3, 0, 0, 0
1360 AVX_INSTR phsubsw, ssse3, 0, 0, 0
1361 AVX_INSTR pinsrb, sse4, 0, 1, 0
1362 AVX_INSTR pinsrd, sse4, 0, 1, 0
1363 AVX_INSTR pinsrq, sse4, 0, 1, 0
1364 AVX_INSTR pinsrw, mmx2, 0, 1, 0
1365 AVX_INSTR pmaddwd, mmx, 0, 0, 1
1366 AVX_INSTR pmaddubsw, ssse3, 0, 0, 0
1367 AVX_INSTR pmaxsb, sse4, 0, 0, 1
1368 AVX_INSTR pmaxsw, mmx2, 0, 0, 1
1369 AVX_INSTR pmaxsd, sse4, 0, 0, 1
1370 AVX_INSTR pmaxub, mmx2, 0, 0, 1
1371 AVX_INSTR pmaxuw, sse4, 0, 0, 1
1372 AVX_INSTR pmaxud, sse4, 0, 0, 1
1373 AVX_INSTR pminsb, sse4, 0, 0, 1
1374 AVX_INSTR pminsw, mmx2, 0, 0, 1
1375 AVX_INSTR pminsd, sse4, 0, 0, 1
1376 AVX_INSTR pminub, mmx2, 0, 0, 1
1377 AVX_INSTR pminuw, sse4, 0, 0, 1
1378 AVX_INSTR pminud, sse4, 0, 0, 1
1379 AVX_INSTR pmovmskb, mmx2
1380 AVX_INSTR pmovsxbw, sse4
1381 AVX_INSTR pmovsxbd, sse4
1382 AVX_INSTR pmovsxbq, sse4
1383 AVX_INSTR pmovsxwd, sse4
1384 AVX_INSTR pmovsxwq, sse4
1385 AVX_INSTR pmovsxdq, sse4
1386 AVX_INSTR pmovzxbw, sse4
1387 AVX_INSTR pmovzxbd, sse4
1388 AVX_INSTR pmovzxbq, sse4
1389 AVX_INSTR pmovzxwd, sse4
1390 AVX_INSTR pmovzxwq, sse4
1391 AVX_INSTR pmovzxdq, sse4
1392 AVX_INSTR pmuldq, sse4, 0, 0, 1
1393 AVX_INSTR pmulhrsw, ssse3, 0, 0, 1
1394 AVX_INSTR pmulhuw, mmx2, 0, 0, 1
1395 AVX_INSTR pmulhw, mmx, 0, 0, 1
1396 AVX_INSTR pmullw, mmx, 0, 0, 1
1397 AVX_INSTR pmulld, sse4, 0, 0, 1
1398 AVX_INSTR pmuludq, sse2, 0, 0, 1
1399 AVX_INSTR por, mmx, 0, 0, 1
1400 AVX_INSTR psadbw, mmx2, 0, 0, 1
1401 AVX_INSTR pshufb, ssse3, 0, 0, 0
1402 AVX_INSTR pshufd, sse2
1403 AVX_INSTR pshufhw, sse2
1404 AVX_INSTR pshuflw, sse2
1405 AVX_INSTR psignb, ssse3, 0, 0, 0
1406 AVX_INSTR psignw, ssse3, 0, 0, 0
1407 AVX_INSTR psignd, ssse3, 0, 0, 0
1408 AVX_INSTR psllw, mmx, 0, 0, 0
1409 AVX_INSTR pslld, mmx, 0, 0, 0
1410 AVX_INSTR psllq, mmx, 0, 0, 0
1411 AVX_INSTR pslldq, sse2, 0, 0, 0
1412 AVX_INSTR psraw, mmx, 0, 0, 0
1413 AVX_INSTR psrad, mmx, 0, 0, 0
1414 AVX_INSTR psrlw, mmx, 0, 0, 0
1415 AVX_INSTR psrld, mmx, 0, 0, 0
1416 AVX_INSTR psrlq, mmx, 0, 0, 0
1417 AVX_INSTR psrldq, sse2, 0, 0, 0
1418 AVX_INSTR psubb, mmx, 0, 0, 0
1419 AVX_INSTR psubw, mmx, 0, 0, 0
1420 AVX_INSTR psubd, mmx, 0, 0, 0
1421 AVX_INSTR psubq, sse2, 0, 0, 0
1422 AVX_INSTR psubsb, mmx, 0, 0, 0
1423 AVX_INSTR psubsw, mmx, 0, 0, 0
1424 AVX_INSTR psubusb, mmx, 0, 0, 0
1425 AVX_INSTR psubusw, mmx, 0, 0, 0
1426 AVX_INSTR ptest, sse4
1427 AVX_INSTR punpckhbw, mmx, 0, 0, 0
1428 AVX_INSTR punpckhwd, mmx, 0, 0, 0
1429 AVX_INSTR punpckhdq, mmx, 0, 0, 0
1430 AVX_INSTR punpckhqdq, sse2, 0, 0, 0
1431 AVX_INSTR punpcklbw, mmx, 0, 0, 0
1432 AVX_INSTR punpcklwd, mmx, 0, 0, 0
1433 AVX_INSTR punpckldq, mmx, 0, 0, 0
1434 AVX_INSTR punpcklqdq, sse2, 0, 0, 0
1435 AVX_INSTR pxor, mmx, 0, 0, 1
1436 AVX_INSTR rcpps, sse
1437 AVX_INSTR rcpss, sse, 1, 0, 0
1438 AVX_INSTR roundpd, sse4
1439 AVX_INSTR roundps, sse4
1440 AVX_INSTR roundsd, sse4, 1, 1, 0
1441 AVX_INSTR roundss, sse4, 1, 1, 0
1442 AVX_INSTR rsqrtps, sse
1443 AVX_INSTR rsqrtss, sse, 1, 0, 0
1444 AVX_INSTR shufpd, sse2, 1, 1, 0
1445 AVX_INSTR shufps, sse, 1, 1, 0
1446 AVX_INSTR sqrtpd, sse2
1447 AVX_INSTR sqrtps, sse
1448 AVX_INSTR sqrtsd, sse2, 1, 0, 0
1449 AVX_INSTR sqrtss, sse, 1, 0, 0
1450 AVX_INSTR stmxcsr, sse
1451 AVX_INSTR subpd, sse2, 1, 0, 0
1452 AVX_INSTR subps, sse, 1, 0, 0
1453 AVX_INSTR subsd, sse2, 1, 0, 0
1454 AVX_INSTR subss, sse, 1, 0, 0
1455 AVX_INSTR ucomisd, sse2
1456 AVX_INSTR ucomiss, sse
1457 AVX_INSTR unpckhpd, sse2, 1, 0, 0
1458 AVX_INSTR unpckhps, sse, 1, 0, 0
1459 AVX_INSTR unpcklpd, sse2, 1, 0, 0
1460 AVX_INSTR unpcklps, sse, 1, 0, 0
1461 AVX_INSTR xorpd, sse2, 1, 0, 1
1462 AVX_INSTR xorps, sse, 1, 0, 1
1463
1464 ; 3DNow instructions, for sharing code between AVX, SSE and 3DN
1465 AVX_INSTR pfadd, 3dnow, 1, 0, 1
1466 AVX_INSTR pfsub, 3dnow, 1, 0, 0
1467 AVX_INSTR pfmul, 3dnow, 1, 0, 1
1468
1469 ; base-4 constants for shuffles
1470 %assign i 0
1471 %rep 256
1472     %assign j ((i>>6)&3)*1000 + ((i>>4)&3)*100 + ((i>>2)&3)*10 + (i&3)
1473     %if j < 10
1474         CAT_XDEFINE q000, j, i
1475     %elif j < 100
1476         CAT_XDEFINE q00, j, i
1477     %elif j < 1000
1478         CAT_XDEFINE q0, j, i
1479     %else
1480         CAT_XDEFINE q, j, i
1481     %endif
1482     %assign i i+1
1483 %endrep
1484 %undef i
1485 %undef j
1486
1487 %macro FMA_INSTR 3
1488     %macro %1 4-7 %1, %2, %3
1489         %if cpuflag(xop)
1490             v%5 %1, %2, %3, %4
1491         %elifnidn %1, %4
1492             %6 %1, %2, %3
1493             %7 %1, %4
1494         %else
1495             %error non-xop emulation of ``%5 %1, %2, %3, %4'' is not supported
1496         %endif
1497     %endmacro
1498 %endmacro
1499
1500 FMA_INSTR  pmacsww,  pmullw, paddw
1501 FMA_INSTR  pmacsdd,  pmulld, paddd ; sse4 emulation
1502 FMA_INSTR pmacsdql,  pmuldq, paddq ; sse4 emulation
1503 FMA_INSTR pmadcswd, pmaddwd, paddd
1504
1505 ; tzcnt is equivalent to "rep bsf" and is backwards-compatible with bsf.
1506 ; This lets us use tzcnt without bumping the yasm version requirement yet.
1507 %define tzcnt rep bsf
1508
1509 ; Macros for consolidating FMA3 and FMA4 using 4-operand (dst, src1, src2, src3) syntax.
1510 ; FMA3 is only possible if dst is the same as one of the src registers.
1511 ; Either src2 or src3 can be a memory operand.
1512 %macro FMA4_INSTR 2-*
1513     %push fma4_instr
1514     %xdefine %$prefix %1
1515     %rep %0 - 1
1516         %macro %$prefix%2 4-6 %$prefix, %2
1517             %if notcpuflag(fma3) && notcpuflag(fma4)
1518                 %error use of ``%5%6'' fma instruction in cpuname function: current_function
1519             %elif cpuflag(fma4)
1520                 v%5%6 %1, %2, %3, %4
1521             %elifidn %1, %2
1522                 ; If %3 or %4 is a memory operand it needs to be encoded as the last operand.
1523                 %ifnum sizeof%3
1524                     v%{5}213%6 %2, %3, %4
1525                 %else
1526                     v%{5}132%6 %2, %4, %3
1527                 %endif
1528             %elifidn %1, %3
1529                 v%{5}213%6 %3, %2, %4
1530             %elifidn %1, %4
1531                 v%{5}231%6 %4, %2, %3
1532             %else
1533                 %error fma3 emulation of ``%5%6 %1, %2, %3, %4'' is not supported
1534             %endif
1535         %endmacro
1536         %rotate 1
1537     %endrep
1538     %pop
1539 %endmacro
1540
1541 FMA4_INSTR fmadd,    pd, ps, sd, ss
1542 FMA4_INSTR fmaddsub, pd, ps
1543 FMA4_INSTR fmsub,    pd, ps, sd, ss
1544 FMA4_INSTR fmsubadd, pd, ps
1545 FMA4_INSTR fnmadd,   pd, ps, sd, ss
1546 FMA4_INSTR fnmsub,   pd, ps, sd, ss
1547
1548 ; workaround: vpbroadcastq is broken in x86_32 due to a yasm bug (fixed in 1.3.0)
1549 %ifdef __YASM_VER__
1550     %if __YASM_VERSION_ID__ < 0x01030000 && ARCH_X86_64 == 0
1551         %macro vpbroadcastq 2
1552             %if sizeof%1 == 16
1553                 movddup %1, %2
1554             %else
1555                 vbroadcastsd %1, %2
1556             %endif
1557         %endmacro
1558     %endif
1559 %endif