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