target/linux/brcm2708/patches-4.9/950-0063-Improve-__copy_to_user-and-__copy_from_user-performa.patch

   1 From ebd731dd71ec9728a5a87ec1cd695be15828c32c Mon Sep 17 00:00:00 2001
   2 From: popcornmix <popcornmix@gmail.com>
   3 Date: Mon, 28 Nov 2016 16:50:04 +0000
   4 Subject: [PATCH] Improve __copy_to_user and __copy_from_user performance
   5
   6 Provide a __copy_from_user that uses memcpy. On BCM2708, use
   7 optimised memcpy/memmove/memcmp/memset implementations.
   8
   9 arch/arm: Add mmiocpy/set aliases for memcpy/set
  10
  11 See: https://github.com/raspberrypi/linux/issues/1082
  12
  13 copy_from_user: CPU_SW_DOMAIN_PAN compatibility
  14
  15 The downstream copy_from_user acceleration must also play nice with
  16 CONFIG_CPU_SW_DOMAIN_PAN.
  17
  18 See: https://github.com/raspberrypi/linux/issues/1381
  19
  20 Signed-off-by: Phil Elwell <phil@raspberrypi.org>
  21 ---
  22  arch/arm/include/asm/string.h      |   5 +
  23  arch/arm/include/asm/uaccess.h     |   3 +
  24  arch/arm/lib/Makefile              |  15 +-
  25  arch/arm/lib/arm-mem.h             | 159 ++++++++++++
  26  arch/arm/lib/copy_from_user.S      |   4 +-
  27  arch/arm/lib/exports_rpi.c         |  37 +++
  28  arch/arm/lib/memcmp_rpi.S          | 285 +++++++++++++++++++++
  29  arch/arm/lib/memcpy_rpi.S          |  61 +++++
  30  arch/arm/lib/memcpymove.h          | 506 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  31  arch/arm/lib/memmove_rpi.S         |  61 +++++
  32  arch/arm/lib/memset_rpi.S          | 123 +++++++++
  33  arch/arm/lib/uaccess_with_memcpy.c | 120 ++++++++-
  34  arch/arm/mach-bcm/Kconfig          |   7 +
  35  13 files changed, 1380 insertions(+), 6 deletions(-)
  36  create mode 100644 arch/arm/lib/arm-mem.h
  37  create mode 100644 arch/arm/lib/exports_rpi.c
  38  create mode 100644 arch/arm/lib/memcmp_rpi.S
  39  create mode 100644 arch/arm/lib/memcpy_rpi.S
  40  create mode 100644 arch/arm/lib/memcpymove.h
  41  create mode 100644 arch/arm/lib/memmove_rpi.S
  42  create mode 100644 arch/arm/lib/memset_rpi.S
  43
  44 --- a/arch/arm/include/asm/string.h
  45 +++ b/arch/arm/include/asm/string.h
  46 @@ -24,6 +24,11 @@ extern void * memchr(const void *, int,
  47  #define __HAVE_ARCH_MEMSET
  48  extern void * memset(void *, int, __kernel_size_t);
  49
  50 +#ifdef CONFIG_BCM2835_FAST_MEMCPY
  51 +#define __HAVE_ARCH_MEMCMP
  52 +extern int memcmp(const void *, const void *, size_t);
  53 +#endif
  54 +
  55  extern void __memzero(void *ptr, __kernel_size_t n);
  56
  57  #define memset(p,v,n)                                                  \
  58 --- a/arch/arm/include/asm/uaccess.h
  59 +++ b/arch/arm/include/asm/uaccess.h
  60 @@ -489,6 +489,9 @@ do {                                                                        \
  61  extern unsigned long __must_check
  62  arm_copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n);
  63
  64 +extern unsigned long __must_check
  65 +__copy_from_user_std(void *to, const void __user *from, unsigned long n);
  66 +
  67  static inline unsigned long __must_check
  68  __arch_copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
  69  {
  70 --- a/arch/arm/lib/Makefile
  71 +++ b/arch/arm/lib/Makefile
  72 @@ -6,9 +6,8 @@
  73
  74  lib-y          := backtrace.o changebit.o csumipv6.o csumpartial.o   \
  75                    csumpartialcopy.o csumpartialcopyuser.o clearbit.o \
  76 -                  delay.o delay-loop.o findbit.o memchr.o memcpy.o   \
  77 -                  memmove.o memset.o memzero.o setbit.o              \
  78 -                  strchr.o strrchr.o                                 \
  79 +                  delay.o delay-loop.o findbit.o memchr.o memzero.o  \
  80 +                  setbit.o strchr.o strrchr.o                        \
  81                    testchangebit.o testclearbit.o testsetbit.o        \
  82                    ashldi3.o ashrdi3.o lshrdi3.o muldi3.o             \
  83                    ucmpdi2.o lib1funcs.o div64.o                      \
  84 @@ -18,6 +17,16 @@ lib-y                := backtrace.o changebit.o csumip
  85  mmu-y          := clear_user.o copy_page.o getuser.o putuser.o       \
  86                    copy_from_user.o copy_to_user.o
  87
  88 +# Choose optimised implementations for Raspberry Pi
  89 +ifeq ($(CONFIG_BCM2835_FAST_MEMCPY),y)
  90 +  CFLAGS_uaccess_with_memcpy.o += -DCOPY_FROM_USER_THRESHOLD=1600
  91 +  CFLAGS_uaccess_with_memcpy.o += -DCOPY_TO_USER_THRESHOLD=672
  92 +  obj-$(CONFIG_MODULES) += exports_rpi.o
  93 +  lib-y        += memcpy_rpi.o memmove_rpi.o memset_rpi.o memcmp_rpi.o
  94 +else
  95 +  lib-y        += memcpy.o memmove.o memset.o
  96 +endif
  97 +
  98  # using lib_ here won't override already available weak symbols
  99  obj-$(CONFIG_UACCESS_WITH_MEMCPY) += uaccess_with_memcpy.o
 100
 101 --- /dev/null
 102 +++ b/arch/arm/lib/arm-mem.h
 103 @@ -0,0 +1,159 @@
 104 +/*
 105 +Copyright (c) 2013, Raspberry Pi Foundation
 106 +Copyright (c) 2013, RISC OS Open Ltd
 107 +All rights reserved.
 108 +
 109 +Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 110 +modification, are permitted provided that the following conditions are met:
 111 +    * Redistributions of source code must retain the above copyright
 112 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 113 +    * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 114 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 115 +      documentation and/or other materials provided with the distribution.
 116 +    * Neither the name of the copyright holder nor the
 117 +      names of its contributors may be used to endorse or promote products
 118 +      derived from this software without specific prior written permission.
 119 +
 120 +THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
 121 +ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
 122 +WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
 123 +DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
 124 +DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
 125 +(INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
 126 +LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
 127 +ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 128 +(INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
 129 +SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 130 +*/
 131 +
 132 +.macro myfunc fname
 133 + .func fname
 134 + .global fname
 135 +fname:
 136 +.endm
 137 +
 138 +.macro preload_leading_step1  backwards, ptr, base
 139 +/* If the destination is already 16-byte aligned, then we need to preload
 140 + * between 0 and prefetch_distance (inclusive) cache lines ahead so there
 141 + * are no gaps when the inner loop starts.
 142 + */
 143 + .if backwards
 144 +        sub     ptr, base, #1
 145 +        bic     ptr, ptr, #31
 146 + .else
 147 +        bic     ptr, base, #31
 148 + .endif
 149 + .set OFFSET, 0
 150 + .rept prefetch_distance+1
 151 +        pld     [ptr, #OFFSET]
 152 +  .if backwards
 153 +   .set OFFSET, OFFSET-32
 154 +  .else
 155 +   .set OFFSET, OFFSET+32
 156 +  .endif
 157 + .endr
 158 +.endm
 159 +
 160 +.macro preload_leading_step2  backwards, ptr, base, leading_bytes, tmp
 161 +/* However, if the destination is not 16-byte aligned, we may need to
 162 + * preload one more cache line than that. The question we need to ask is:
 163 + * are the leading bytes more than the amount by which the source
 164 + * pointer will be rounded down for preloading, and if so, by how many
 165 + * cache lines?
 166 + */
 167 + .if backwards
 168 +/* Here we compare against how many bytes we are into the
 169 + * cache line, counting down from the highest such address.
 170 + * Effectively, we want to calculate
 171 + *     leading_bytes = dst&15
 172 + *     cacheline_offset = 31-((src-leading_bytes-1)&31)
 173 + *     extra_needed = leading_bytes - cacheline_offset
 174 + * and test if extra_needed is <= 0, or rearranging:
 175 + *     leading_bytes + (src-leading_bytes-1)&31 <= 31
 176 + */
 177 +        mov     tmp, base, lsl #32-5
 178 +        sbc     tmp, tmp, leading_bytes, lsl #32-5
 179 +        adds    tmp, tmp, leading_bytes, lsl #32-5
 180 +        bcc     61f
 181 +        pld     [ptr, #-32*(prefetch_distance+1)]
 182 + .else
 183 +/* Effectively, we want to calculate
 184 + *     leading_bytes = (-dst)&15
 185 + *     cacheline_offset = (src+leading_bytes)&31
 186 + *     extra_needed = leading_bytes - cacheline_offset
 187 + * and test if extra_needed is <= 0.
 188 + */
 189 +        mov     tmp, base, lsl #32-5
 190 +        add     tmp, tmp, leading_bytes, lsl #32-5
 191 +        rsbs    tmp, tmp, leading_bytes, lsl #32-5
 192 +        bls     61f
 193 +        pld     [ptr, #32*(prefetch_distance+1)]
 194 + .endif
 195 +61:
 196 +.endm
 197 +
 198 +.macro preload_trailing  backwards, base, remain, tmp
 199 +        /* We need either 0, 1 or 2 extra preloads */
 200 + .if backwards
 201 +        rsb     tmp, base, #0
 202 +        mov     tmp, tmp, lsl #32-5
 203 + .else
 204 +        mov     tmp, base, lsl #32-5
 205 + .endif
 206 +        adds    tmp, tmp, remain, lsl #32-5
 207 +        adceqs  tmp, tmp, #0
 208 +        /* The instruction above has two effects: ensures Z is only
 209 +         * set if C was clear (so Z indicates that both shifted quantities
 210 +         * were 0), and clears C if Z was set (so C indicates that the sum
 211 +         * of the shifted quantities was greater and not equal to 32) */
 212 +        beq     82f
 213 + .if backwards
 214 +        sub     tmp, base, #1
 215 +        bic     tmp, tmp, #31
 216 + .else
 217 +        bic     tmp, base, #31
 218 + .endif
 219 +        bcc     81f
 220 + .if backwards
 221 +        pld     [tmp, #-32*(prefetch_distance+1)]
 222 +81:
 223 +        pld     [tmp, #-32*prefetch_distance]
 224 + .else
 225 +        pld     [tmp, #32*(prefetch_distance+2)]
 226 +81:
 227 +        pld     [tmp, #32*(prefetch_distance+1)]
 228 + .endif
 229 +82:
 230 +.endm
 231 +
 232 +.macro preload_all    backwards, narrow_case, shift, base, remain, tmp0, tmp1
 233 + .if backwards
 234 +        sub     tmp0, base, #1
 235 +        bic     tmp0, tmp0, #31
 236 +        pld     [tmp0]
 237 +        sub     tmp1, base, remain, lsl #shift
 238 + .else
 239 +        bic     tmp0, base, #31
 240 +        pld     [tmp0]
 241 +        add     tmp1, base, remain, lsl #shift
 242 +        sub     tmp1, tmp1, #1
 243 + .endif
 244 +        bic     tmp1, tmp1, #31
 245 +        cmp     tmp1, tmp0
 246 +        beq     92f
 247 + .if narrow_case
 248 +        /* In this case, all the data fits in either 1 or 2 cache lines */
 249 +        pld     [tmp1]
 250 + .else
 251 +91:
 252 +  .if backwards
 253 +        sub     tmp0, tmp0, #32
 254 +  .else
 255 +        add     tmp0, tmp0, #32
 256 +  .endif
 257 +        cmp     tmp0, tmp1
 258 +        pld     [tmp0]
 259 +        bne     91b
 260 + .endif
 261 +92:
 262 +.endm
 263 --- a/arch/arm/lib/copy_from_user.S
 264 +++ b/arch/arm/lib/copy_from_user.S
 265 @@ -89,7 +89,8 @@
 266
 267         .text
 268
 269 -ENTRY(arm_copy_from_user)
 270 +ENTRY(__copy_from_user_std)
 271 +WEAK(arm_copy_from_user)
 272  #ifdef CONFIG_CPU_SPECTRE
 273         get_thread_info r3
 274         ldr     r3, [r3, #TI_ADDR_LIMIT]
 275 @@ -102,7 +103,7 @@ ENTRY(arm_copy_from_user)
 276
 277  #include "copy_template.S"
 278
 279 -ENDPROC(arm_copy_from_user)
 280 +ENDPROC(__copy_from_user_std)
 281
 282         .pushsection .fixup,"ax"
 283         .align 0
 284 --- /dev/null
 285 +++ b/arch/arm/lib/exports_rpi.c
 286 @@ -0,0 +1,37 @@
 287 +/**
 288 + * Copyright (c) 2014, Raspberry Pi (Trading) Ltd.
 289 + *
 290 + * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 291 + * modification, are permitted provided that the following conditions
 292 + * are met:
 293 + * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
 294 + *    notice, this list of conditions, and the following disclaimer,
 295 + *    without modification.
 296 + * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 297 + *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 298 + *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
 299 + * 3. The names of the above-listed copyright holders may not be used
 300 + *    to endorse or promote products derived from this software without
 301 + *    specific prior written permission.
 302 + *
 303 + * ALTERNATIVELY, this software may be distributed under the terms of the
 304 + * GNU General Public License ("GPL") version 2, as published by the Free
 305 + * Software Foundation.
 306 + *
 307 + * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS
 308 + * IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
 309 + * THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
 310 + * PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
 311 + * CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
 312 + * EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
 313 + * PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
 314 + * PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
 315 + * LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
 316 + * NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
 317 + * SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 318 + */
 319 +
 320 +#include <linux/kernel.h>
 321 +#include <linux/module.h>
 322 +
 323 +EXPORT_SYMBOL(memcmp);
 324 --- /dev/null
 325 +++ b/arch/arm/lib/memcmp_rpi.S
 326 @@ -0,0 +1,285 @@
 327 +/*
 328 +Copyright (c) 2013, Raspberry Pi Foundation
 329 +Copyright (c) 2013, RISC OS Open Ltd
 330 +All rights reserved.
 331 +
 332 +Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 333 +modification, are permitted provided that the following conditions are met:
 334 +    * Redistributions of source code must retain the above copyright
 335 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 336 +    * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 337 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 338 +      documentation and/or other materials provided with the distribution.
 339 +    * Neither the name of the copyright holder nor the
 340 +      names of its contributors may be used to endorse or promote products
 341 +      derived from this software without specific prior written permission.
 342 +
 343 +THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
 344 +ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
 345 +WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
 346 +DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
 347 +DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
 348 +(INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
 349 +LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
 350 +ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 351 +(INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
 352 +SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 353 +*/
 354 +
 355 +#include <linux/linkage.h>
 356 +#include "arm-mem.h"
 357 +
 358 +/* Prevent the stack from becoming executable */
 359 +#if defined(__linux__) && defined(__ELF__)
 360 +.section .note.GNU-stack,"",%progbits
 361 +#endif
 362 +
 363 +    .text
 364 +    .arch armv6
 365 +    .object_arch armv4
 366 +    .arm
 367 +    .altmacro
 368 +    .p2align 2
 369 +
 370 +.macro memcmp_process_head  unaligned
 371 + .if unaligned
 372 +        ldr     DAT0, [S_1], #4
 373 +        ldr     DAT1, [S_1], #4
 374 +        ldr     DAT2, [S_1], #4
 375 +        ldr     DAT3, [S_1], #4
 376 + .else
 377 +        ldmia   S_1!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3}
 378 + .endif
 379 +        ldmia   S_2!, {DAT4, DAT5, DAT6, DAT7}
 380 +.endm
 381 +
 382 +.macro memcmp_process_tail
 383 +        cmp     DAT0, DAT4
 384 +        cmpeq   DAT1, DAT5
 385 +        cmpeq   DAT2, DAT6
 386 +        cmpeq   DAT3, DAT7
 387 +        bne     200f
 388 +.endm
 389 +
 390 +.macro memcmp_leading_31bytes
 391 +        movs    DAT0, OFF, lsl #31
 392 +        ldrmib  DAT0, [S_1], #1
 393 +        ldrcsh  DAT1, [S_1], #2
 394 +        ldrmib  DAT4, [S_2], #1
 395 +        ldrcsh  DAT5, [S_2], #2
 396 +        movpl   DAT0, #0
 397 +        movcc   DAT1, #0
 398 +        movpl   DAT4, #0
 399 +        movcc   DAT5, #0
 400 +        submi   N, N, #1
 401 +        subcs   N, N, #2
 402 +        cmp     DAT0, DAT4
 403 +        cmpeq   DAT1, DAT5
 404 +        bne     200f
 405 +        movs    DAT0, OFF, lsl #29
 406 +        ldrmi   DAT0, [S_1], #4
 407 +        ldrcs   DAT1, [S_1], #4
 408 +        ldrcs   DAT2, [S_1], #4
 409 +        ldrmi   DAT4, [S_2], #4
 410 +        ldmcsia S_2!, {DAT5, DAT6}
 411 +        movpl   DAT0, #0
 412 +        movcc   DAT1, #0
 413 +        movcc   DAT2, #0
 414 +        movpl   DAT4, #0
 415 +        movcc   DAT5, #0
 416 +        movcc   DAT6, #0
 417 +        submi   N, N, #4
 418 +        subcs   N, N, #8
 419 +        cmp     DAT0, DAT4
 420 +        cmpeq   DAT1, DAT5
 421 +        cmpeq   DAT2, DAT6
 422 +        bne     200f
 423 +        tst     OFF, #16
 424 +        beq     105f
 425 +        memcmp_process_head  1
 426 +        sub     N, N, #16
 427 +        memcmp_process_tail
 428 +105:
 429 +.endm
 430 +
 431 +.macro memcmp_trailing_15bytes  unaligned
 432 +        movs    N, N, lsl #29
 433 + .if unaligned
 434 +        ldrcs   DAT0, [S_1], #4
 435 +        ldrcs   DAT1, [S_1], #4
 436 + .else
 437 +        ldmcsia S_1!, {DAT0, DAT1}
 438 + .endif
 439 +        ldrmi   DAT2, [S_1], #4
 440 +        ldmcsia S_2!, {DAT4, DAT5}
 441 +        ldrmi   DAT6, [S_2], #4
 442 +        movcc   DAT0, #0
 443 +        movcc   DAT1, #0
 444 +        movpl   DAT2, #0
 445 +        movcc   DAT4, #0
 446 +        movcc   DAT5, #0
 447 +        movpl   DAT6, #0
 448 +        cmp     DAT0, DAT4
 449 +        cmpeq   DAT1, DAT5
 450 +        cmpeq   DAT2, DAT6
 451 +        bne     200f
 452 +        movs    N, N, lsl #2
 453 +        ldrcsh  DAT0, [S_1], #2
 454 +        ldrmib  DAT1, [S_1]
 455 +        ldrcsh  DAT4, [S_2], #2
 456 +        ldrmib  DAT5, [S_2]
 457 +        movcc   DAT0, #0
 458 +        movpl   DAT1, #0
 459 +        movcc   DAT4, #0
 460 +        movpl   DAT5, #0
 461 +        cmp     DAT0, DAT4
 462 +        cmpeq   DAT1, DAT5
 463 +        bne     200f
 464 +.endm
 465 +
 466 +.macro memcmp_long_inner_loop  unaligned
 467 +110:
 468 +        memcmp_process_head  unaligned
 469 +        pld     [S_2, #prefetch_distance*32 + 16]
 470 +        memcmp_process_tail
 471 +        memcmp_process_head  unaligned
 472 +        pld     [S_1, OFF]
 473 +        memcmp_process_tail
 474 +        subs    N, N, #32
 475 +        bhs     110b
 476 +        /* Just before the final (prefetch_distance+1) 32-byte blocks,
 477 +         * deal with final preloads */
 478 +        preload_trailing  0, S_1, N, DAT0
 479 +        preload_trailing  0, S_2, N, DAT0
 480 +        add     N, N, #(prefetch_distance+2)*32 - 16
 481 +120:
 482 +        memcmp_process_head  unaligned
 483 +        memcmp_process_tail
 484 +        subs    N, N, #16
 485 +        bhs     120b
 486 +        /* Trailing words and bytes */
 487 +        tst     N, #15
 488 +        beq     199f
 489 +        memcmp_trailing_15bytes  unaligned
 490 +199:    /* Reached end without detecting a difference */
 491 +        mov     a1, #0
 492 +        setend  le
 493 +        pop     {DAT1-DAT6, pc}
 494 +.endm
 495 +
 496 +.macro memcmp_short_inner_loop  unaligned
 497 +        subs    N, N, #16     /* simplifies inner loop termination */
 498 +        blo     122f
 499 +120:
 500 +        memcmp_process_head  unaligned
 501 +        memcmp_process_tail
 502 +        subs    N, N, #16
 503 +        bhs     120b
 504 +122:    /* Trailing words and bytes */
 505 +        tst     N, #15
 506 +        beq     199f
 507 +        memcmp_trailing_15bytes  unaligned
 508 +199:    /* Reached end without detecting a difference */
 509 +        mov     a1, #0
 510 +        setend  le
 511 +        pop     {DAT1-DAT6, pc}
 512 +.endm
 513 +
 514 +/*
 515 + * int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);
 516 + * On entry:
 517 + * a1 = pointer to buffer 1
 518 + * a2 = pointer to buffer 2
 519 + * a3 = number of bytes to compare (as unsigned chars)
 520 + * On exit:
 521 + * a1 = >0/=0/<0 if s1 >/=/< s2
 522 + */
 523 +
 524 +.set prefetch_distance, 2
 525 +
 526 +ENTRY(memcmp)
 527 +        S_1     .req    a1
 528 +        S_2     .req    a2
 529 +        N       .req    a3
 530 +        DAT0    .req    a4
 531 +        DAT1    .req    v1
 532 +        DAT2    .req    v2
 533 +        DAT3    .req    v3
 534 +        DAT4    .req    v4
 535 +        DAT5    .req    v5
 536 +        DAT6    .req    v6
 537 +        DAT7    .req    ip
 538 +        OFF     .req    lr
 539 +
 540 +        push    {DAT1-DAT6, lr}
 541 +        setend  be /* lowest-addressed bytes are most significant */
 542 +
 543 +        /* To preload ahead as we go, we need at least (prefetch_distance+2) 32-byte blocks */
 544 +        cmp     N, #(prefetch_distance+3)*32 - 1
 545 +        blo     170f
 546 +
 547 +        /* Long case */
 548 +        /* Adjust N so that the decrement instruction can also test for
 549 +         * inner loop termination. We want it to stop when there are
 550 +         * (prefetch_distance+1) complete blocks to go. */
 551 +        sub     N, N, #(prefetch_distance+2)*32
 552 +        preload_leading_step1  0, DAT0, S_1
 553 +        preload_leading_step1  0, DAT1, S_2
 554 +        tst     S_2, #31
 555 +        beq     154f
 556 +        rsb     OFF, S_2, #0 /* no need to AND with 15 here */
 557 +        preload_leading_step2  0, DAT0, S_1, OFF, DAT2
 558 +        preload_leading_step2  0, DAT1, S_2, OFF, DAT2
 559 +        memcmp_leading_31bytes
 560 +154:    /* Second source now cacheline (32-byte) aligned; we have at
 561 +         * least one prefetch to go. */
 562 +        /* Prefetch offset is best selected such that it lies in the
 563 +         * first 8 of each 32 bytes - but it's just as easy to aim for
 564 +         * the first one */
 565 +        and     OFF, S_1, #31
 566 +        rsb     OFF, OFF, #32*prefetch_distance
 567 +        tst     S_1, #3
 568 +        bne     140f
 569 +        memcmp_long_inner_loop  0
 570 +140:    memcmp_long_inner_loop  1
 571 +
 572 +170:    /* Short case */
 573 +        teq     N, #0
 574 +        beq     199f
 575 +        preload_all 0, 0, 0, S_1, N, DAT0, DAT1
 576 +        preload_all 0, 0, 0, S_2, N, DAT0, DAT1
 577 +        tst     S_2, #3
 578 +        beq     174f
 579 +172:    subs    N, N, #1
 580 +        blo     199f
 581 +        ldrb    DAT0, [S_1], #1
 582 +        ldrb    DAT4, [S_2], #1
 583 +        cmp     DAT0, DAT4
 584 +        bne     200f
 585 +        tst     S_2, #3
 586 +        bne     172b
 587 +174:    /* Second source now 4-byte aligned; we have 0 or more bytes to go */
 588 +        tst     S_1, #3
 589 +        bne     140f
 590 +        memcmp_short_inner_loop  0
 591 +140:    memcmp_short_inner_loop  1
 592 +
 593 +200:    /* Difference found: determine sign. */
 594 +        movhi   a1, #1
 595 +        movlo   a1, #-1
 596 +        setend  le
 597 +        pop     {DAT1-DAT6, pc}
 598 +
 599 +        .unreq  S_1
 600 +        .unreq  S_2
 601 +        .unreq  N
 602 +        .unreq  DAT0
 603 +        .unreq  DAT1
 604 +        .unreq  DAT2
 605 +        .unreq  DAT3
 606 +        .unreq  DAT4
 607 +        .unreq  DAT5
 608 +        .unreq  DAT6
 609 +        .unreq  DAT7
 610 +        .unreq  OFF
 611 +ENDPROC(memcmp)
 612 --- /dev/null
 613 +++ b/arch/arm/lib/memcpy_rpi.S
 614 @@ -0,0 +1,61 @@
 615 +/*
 616 +Copyright (c) 2013, Raspberry Pi Foundation
 617 +Copyright (c) 2013, RISC OS Open Ltd
 618 +All rights reserved.
 619 +
 620 +Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 621 +modification, are permitted provided that the following conditions are met:
 622 +    * Redistributions of source code must retain the above copyright
 623 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 624 +    * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 625 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 626 +      documentation and/or other materials provided with the distribution.
 627 +    * Neither the name of the copyright holder nor the
 628 +      names of its contributors may be used to endorse or promote products
 629 +      derived from this software without specific prior written permission.
 630 +
 631 +THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
 632 +ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
 633 +WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
 634 +DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
 635 +DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
 636 +(INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
 637 +LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
 638 +ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 639 +(INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
 640 +SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 641 +*/
 642 +
 643 +#include <linux/linkage.h>
 644 +#include "arm-mem.h"
 645 +#include "memcpymove.h"
 646 +
 647 +/* Prevent the stack from becoming executable */
 648 +#if defined(__linux__) && defined(__ELF__)
 649 +.section .note.GNU-stack,"",%progbits
 650 +#endif
 651 +
 652 +    .text
 653 +    .arch armv6
 654 +    .object_arch armv4
 655 +    .arm
 656 +    .altmacro
 657 +    .p2align 2
 658 +
 659 +/*
 660 + * void *memcpy(void * restrict s1, const void * restrict s2, size_t n);
 661 + * On entry:
 662 + * a1 = pointer to destination
 663 + * a2 = pointer to source
 664 + * a3 = number of bytes to copy
 665 + * On exit:
 666 + * a1 preserved
 667 + */
 668 +
 669 +.set prefetch_distance, 3
 670 +
 671 +ENTRY(mmiocpy)
 672 +ENTRY(memcpy)
 673 +        memcpy  0
 674 +ENDPROC(memcpy)
 675 +ENDPROC(mmiocpy)
 676 --- /dev/null
 677 +++ b/arch/arm/lib/memcpymove.h
 678 @@ -0,0 +1,506 @@
 679 +/*
 680 +Copyright (c) 2013, Raspberry Pi Foundation
 681 +Copyright (c) 2013, RISC OS Open Ltd
 682 +All rights reserved.
 683 +
 684 +Redistribution and use in source and binary forms, with or without
 685 +modification, are permitted provided that the following conditions are met:
 686 +    * Redistributions of source code must retain the above copyright
 687 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
 688 +    * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 689 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 690 +      documentation and/or other materials provided with the distribution.
 691 +    * Neither the name of the copyright holder nor the
 692 +      names of its contributors may be used to endorse or promote products
 693 +      derived from this software without specific prior written permission.
 694 +
 695 +THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
 696 +ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
 697 +WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
 698 +DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
 699 +DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
 700 +(INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
 701 +LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
 702 +ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
 703 +(INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
 704 +SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 705 +*/
 706 +
 707 +.macro unaligned_words  backwards, align, use_pld, words, r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8
 708 + .if words == 1
 709 +  .if backwards
 710 +        mov     r1, r0, lsl #32-align*8
 711 +        ldr     r0, [S, #-4]!
 712 +        orr     r1, r1, r0, lsr #align*8
 713 +        str     r1, [D, #-4]!
 714 +  .else
 715 +        mov     r0, r1, lsr #align*8
 716 +        ldr     r1, [S, #4]!
 717 +        orr     r0, r0, r1, lsl #32-align*8
 718 +        str     r0, [D], #4
 719 +  .endif
 720 + .elseif words == 2
 721 +  .if backwards
 722 +        ldr     r1, [S, #-4]!
 723 +        mov     r2, r0, lsl #32-align*8
 724 +        ldr     r0, [S, #-4]!
 725 +        orr     r2, r2, r1, lsr #align*8
 726 +        mov     r1, r1, lsl #32-align*8
 727 +        orr     r1, r1, r0, lsr #align*8
 728 +        stmdb   D!, {r1, r2}
 729 +  .else
 730 +        ldr     r1, [S, #4]!
 731 +        mov     r0, r2, lsr #align*8
 732 +        ldr     r2, [S, #4]!
 733 +        orr     r0, r0, r1, lsl #32-align*8
 734 +        mov     r1, r1, lsr #align*8
 735 +        orr     r1, r1, r2, lsl #32-align*8
 736 +        stmia   D!, {r0, r1}
 737 +  .endif
 738 + .elseif words == 4
 739 +  .if backwards
 740 +        ldmdb   S!, {r2, r3}
 741 +        mov     r4, r0, lsl #32-align*8
 742 +        ldmdb   S!, {r0, r1}
 743 +        orr     r4, r4, r3, lsr #align*8
 744 +        mov     r3, r3, lsl #32-align*8
 745 +        orr     r3, r3, r2, lsr #align*8
 746 +        mov     r2, r2, lsl #32-align*8
 747 +        orr     r2, r2, r1, lsr #align*8
 748 +        mov     r1, r1, lsl #32-align*8
 749 +        orr     r1, r1, r0, lsr #align*8
 750 +        stmdb   D!, {r1, r2, r3, r4}
 751 +  .else
 752 +        ldmib   S!, {r1, r2}
 753 +        mov     r0, r4, lsr #align*8
 754 +        ldmib   S!, {r3, r4}
 755 +        orr     r0, r0, r1, lsl #32-align*8
 756 +        mov     r1, r1, lsr #align*8
 757 +        orr     r1, r1, r2, lsl #32-align*8
 758 +        mov     r2, r2, lsr #align*8
 759 +        orr     r2, r2, r3, lsl #32-align*8
 760 +        mov     r3, r3, lsr #align*8
 761 +        orr     r3, r3, r4, lsl #32-align*8
 762 +        stmia   D!, {r0, r1, r2, r3}
 763 +  .endif
 764 + .elseif words == 8
 765 +  .if backwards
 766 +        ldmdb   S!, {r4, r5, r6, r7}
 767 +        mov     r8, r0, lsl #32-align*8
 768 +        ldmdb   S!, {r0, r1, r2, r3}
 769 +   .if use_pld
 770 +        pld     [S, OFF]
 771 +   .endif
 772 +        orr     r8, r8, r7, lsr #align*8
 773 +        mov     r7, r7, lsl #32-align*8
 774 +        orr     r7, r7, r6, lsr #align*8
 775 +        mov     r6, r6, lsl #32-align*8
 776 +        orr     r6, r6, r5, lsr #align*8
 777 +        mov     r5, r5, lsl #32-align*8
 778 +        orr     r5, r5, r4, lsr #align*8
 779 +        mov     r4, r4, lsl #32-align*8
 780 +        orr     r4, r4, r3, lsr #align*8
 781 +        mov     r3, r3, lsl #32-align*8
 782 +        orr     r3, r3, r2, lsr #align*8
 783 +        mov     r2, r2, lsl #32-align*8
 784 +        orr     r2, r2, r1, lsr #align*8
 785 +        mov     r1, r1, lsl #32-align*8
 786 +        orr     r1, r1, r0, lsr #align*8
 787 +        stmdb   D!, {r5, r6, r7, r8}
 788 +        stmdb   D!, {r1, r2, r3, r4}
 789 +  .else
 790 +        ldmib   S!, {r1, r2, r3, r4}
 791 +        mov     r0, r8, lsr #align*8
 792 +        ldmib   S!, {r5, r6, r7, r8}
 793 +   .if use_pld
 794 +        pld     [S, OFF]
 795 +   .endif
 796 +        orr     r0, r0, r1, lsl #32-align*8
 797 +        mov     r1, r1, lsr #align*8
 798 +        orr     r1, r1, r2, lsl #32-align*8
 799 +        mov     r2, r2, lsr #align*8
 800 +        orr     r2, r2, r3, lsl #32-align*8
 801 +        mov     r3, r3, lsr #align*8
 802 +        orr     r3, r3, r4, lsl #32-align*8
 803 +        mov     r4, r4, lsr #align*8
 804 +        orr     r4, r4, r5, lsl #32-align*8
 805 +        mov     r5, r5, lsr #align*8
 806 +        orr     r5, r5, r6, lsl #32-align*8
 807 +        mov     r6, r6, lsr #align*8
 808 +        orr     r6, r6, r7, lsl #32-align*8
 809 +        mov     r7, r7, lsr #align*8
 810 +        orr     r7, r7, r8, lsl #32-align*8
 811 +        stmia   D!, {r0, r1, r2, r3}
 812 +        stmia   D!, {r4, r5, r6, r7}
 813 +  .endif
 814 + .endif
 815 +.endm
 816 +
 817 +.macro memcpy_leading_15bytes  backwards, align
 818 +        movs    DAT1, DAT2, lsl #31
 819 +        sub     N, N, DAT2
 820 + .if backwards
 821 +        ldrmib  DAT0, [S, #-1]!
 822 +        ldrcsh  DAT1, [S, #-2]!
 823 +        strmib  DAT0, [D, #-1]!
 824 +        strcsh  DAT1, [D, #-2]!
 825 + .else
 826 +        ldrmib  DAT0, [S], #1
 827 +        ldrcsh  DAT1, [S], #2
 828 +        strmib  DAT0, [D], #1
 829 +        strcsh  DAT1, [D], #2
 830 + .endif
 831 +        movs    DAT1, DAT2, lsl #29
 832 + .if backwards
 833 +        ldrmi   DAT0, [S, #-4]!
 834 +  .if align == 0
 835 +        ldmcsdb S!, {DAT1, DAT2}
 836 +  .else
 837 +        ldrcs   DAT2, [S, #-4]!
 838 +        ldrcs   DAT1, [S, #-4]!
 839 +  .endif
 840 +        strmi   DAT0, [D, #-4]!
 841 +        stmcsdb D!, {DAT1, DAT2}
 842 + .else
 843 +        ldrmi   DAT0, [S], #4
 844 +  .if align == 0
 845 +        ldmcsia S!, {DAT1, DAT2}
 846 +  .else
 847 +        ldrcs   DAT1, [S], #4
 848 +        ldrcs   DAT2, [S], #4
 849 +  .endif
 850 +        strmi   DAT0, [D], #4
 851 +        stmcsia D!, {DAT1, DAT2}
 852 + .endif
 853 +.endm
 854 +
 855 +.macro memcpy_trailing_15bytes  backwards, align
 856 +        movs    N, N, lsl #29
 857 + .if backwards
 858 +  .if align == 0
 859 +        ldmcsdb S!, {DAT0, DAT1}
 860 +  .else
 861 +        ldrcs   DAT1, [S, #-4]!
 862 +        ldrcs   DAT0, [S, #-4]!
 863 +  .endif
 864 +        ldrmi   DAT2, [S, #-4]!
 865 +        stmcsdb D!, {DAT0, DAT1}
 866 +        strmi   DAT2, [D, #-4]!
 867 + .else
 868 +  .if align == 0
 869 +        ldmcsia S!, {DAT0, DAT1}
 870 +  .else
 871 +        ldrcs   DAT0, [S], #4
 872 +        ldrcs   DAT1, [S], #4
 873 +  .endif
 874 +        ldrmi   DAT2, [S], #4
 875 +        stmcsia D!, {DAT0, DAT1}
 876 +        strmi   DAT2, [D], #4
 877 + .endif
 878 +        movs    N, N, lsl #2
 879 + .if backwards
 880 +        ldrcsh  DAT0, [S, #-2]!
 881 +        ldrmib  DAT1, [S, #-1]
 882 +        strcsh  DAT0, [D, #-2]!
 883 +        strmib  DAT1, [D, #-1]
 884 + .else
 885 +        ldrcsh  DAT0, [S], #2
 886 +        ldrmib  DAT1, [S]
 887 +        strcsh  DAT0, [D], #2
 888 +        strmib  DAT1, [D]
 889 + .endif
 890 +.endm
 891 +
 892 +.macro memcpy_long_inner_loop  backwards, align
 893 + .if align != 0
 894 +  .if backwards
 895 +        ldr     DAT0, [S, #-align]!
 896 +  .else
 897 +        ldr     LAST, [S, #-align]!
 898 +  .endif
 899 + .endif
 900 +110:
 901 + .if align == 0
 902 +  .if backwards
 903 +        ldmdb   S!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3, DAT4, DAT5, DAT6, LAST}
 904 +        pld     [S, OFF]
 905 +        stmdb   D!, {DAT4, DAT5, DAT6, LAST}
 906 +        stmdb   D!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3}
 907 +  .else
 908 +        ldmia   S!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3, DAT4, DAT5, DAT6, LAST}
 909 +        pld     [S, OFF]
 910 +        stmia   D!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3}
 911 +        stmia   D!, {DAT4, DAT5, DAT6, LAST}
 912 +  .endif
 913 + .else
 914 +        unaligned_words  backwards, align, 1, 8, DAT0, DAT1, DAT2, DAT3, DAT4, DAT5, DAT6, DAT7, LAST
 915 + .endif
 916 +        subs    N, N, #32
 917 +        bhs     110b
 918 +        /* Just before the final (prefetch_distance+1) 32-byte blocks, deal with final preloads */
 919 +        preload_trailing  backwards, S, N, OFF
 920 +        add     N, N, #(prefetch_distance+2)*32 - 32
 921 +120:
 922 + .if align == 0
 923 +  .if backwards
 924 +        ldmdb   S!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3, DAT4, DAT5, DAT6, LAST}
 925 +        stmdb   D!, {DAT4, DAT5, DAT6, LAST}
 926 +        stmdb   D!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3}
 927 +  .else
 928 +        ldmia   S!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3, DAT4, DAT5, DAT6, LAST}
 929 +        stmia   D!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3}
 930 +        stmia   D!, {DAT4, DAT5, DAT6, LAST}
 931 +  .endif
 932 + .else
 933 +        unaligned_words  backwards, align, 0, 8, DAT0, DAT1, DAT2, DAT3, DAT4, DAT5, DAT6, DAT7, LAST
 934 + .endif
 935 +        subs    N, N, #32
 936 +        bhs     120b
 937 +        tst     N, #16
 938 + .if align == 0
 939 +  .if backwards
 940 +        ldmnedb S!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
 941 +        stmnedb D!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
 942 +  .else
 943 +        ldmneia S!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
 944 +        stmneia D!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
 945 +  .endif
 946 + .else
 947 +        beq     130f
 948 +        unaligned_words  backwards, align, 0, 4, DAT0, DAT1, DAT2, DAT3, LAST
 949 +130:
 950 + .endif
 951 +        /* Trailing words and bytes */
 952 +        tst      N, #15
 953 +        beq      199f
 954 + .if align != 0
 955 +        add     S, S, #align
 956 + .endif
 957 +        memcpy_trailing_15bytes  backwards, align
 958 +199:
 959 +        pop     {DAT3, DAT4, DAT5, DAT6, DAT7}
 960 +        pop     {D, DAT1, DAT2, pc}
 961 +.endm
 962 +
 963 +.macro memcpy_medium_inner_loop  backwards, align
 964 +120:
 965 + .if backwards
 966 +  .if align == 0
 967 +        ldmdb   S!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
 968 +  .else
 969 +        ldr     LAST, [S, #-4]!
 970 +        ldr     DAT2, [S, #-4]!
 971 +        ldr     DAT1, [S, #-4]!
 972 +        ldr     DAT0, [S, #-4]!
 973 +  .endif
 974 +        stmdb   D!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
 975 + .else
 976 +  .if align == 0
 977 +        ldmia   S!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
 978 +  .else
 979 +        ldr     DAT0, [S], #4
 980 +        ldr     DAT1, [S], #4
 981 +        ldr     DAT2, [S], #4
 982 +        ldr     LAST, [S], #4
 983 +  .endif
 984 +        stmia   D!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
 985 + .endif
 986 +        subs     N, N, #16
 987 +        bhs      120b
 988 +        /* Trailing words and bytes */
 989 +        tst      N, #15
 990 +        beq      199f
 991 +        memcpy_trailing_15bytes  backwards, align
 992 +199:
 993 +        pop     {D, DAT1, DAT2, pc}
 994 +.endm
 995 +
 996 +.macro memcpy_short_inner_loop  backwards, align
 997 +        tst     N, #16
 998 + .if backwards
 999 +  .if align == 0
1000 +        ldmnedb S!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
1001 +  .else
1002 +        ldrne   LAST, [S, #-4]!
1003 +        ldrne   DAT2, [S, #-4]!
1004 +        ldrne   DAT1, [S, #-4]!
1005 +        ldrne   DAT0, [S, #-4]!
1006 +  .endif
1007 +        stmnedb D!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
1008 + .else
1009 +  .if align == 0
1010 +        ldmneia S!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
1011 +  .else
1012 +        ldrne   DAT0, [S], #4
1013 +        ldrne   DAT1, [S], #4
1014 +        ldrne   DAT2, [S], #4
1015 +        ldrne   LAST, [S], #4
1016 +  .endif
1017 +        stmneia D!, {DAT0, DAT1, DAT2, LAST}
1018 + .endif
1019 +        memcpy_trailing_15bytes  backwards, align
1020 +199:
1021 +        pop     {D, DAT1, DAT2, pc}
1022 +.endm
1023 +
1024 +.macro memcpy backwards
1025 +        D       .req    a1
1026 +        S       .req    a2
1027 +        N       .req    a3
1028 +        DAT0    .req    a4
1029 +        DAT1    .req    v1
1030 +        DAT2    .req    v2
1031 +        DAT3    .req    v3
1032 +        DAT4    .req    v4
1033 +        DAT5    .req    v5
1034 +        DAT6    .req    v6
1035 +        DAT7    .req    sl
1036 +        LAST    .req    ip
1037 +        OFF     .req    lr
1038 +
1039 +        .cfi_startproc
1040 +
1041 +        push    {D, DAT1, DAT2, lr}
1042 +
1043 +        .cfi_def_cfa_offset 16
1044 +        .cfi_rel_offset D, 0
1045 +        .cfi_undefined  S
1046 +        .cfi_undefined  N
1047 +        .cfi_undefined  DAT0
1048 +        .cfi_rel_offset DAT1, 4
1049 +        .cfi_rel_offset DAT2, 8
1050 +        .cfi_undefined  LAST
1051 +        .cfi_rel_offset lr, 12
1052 +
1053 + .if backwards
1054 +        add     D, D, N
1055 +        add     S, S, N
1056 + .endif
1057 +
1058 +        /* See if we're guaranteed to have at least one 16-byte aligned 16-byte write */
1059 +        cmp     N, #31
1060 +        blo     170f
1061 +        /* To preload ahead as we go, we need at least (prefetch_distance+2) 32-byte blocks */
1062 +        cmp     N, #(prefetch_distance+3)*32 - 1
1063 +        blo     160f
1064 +
1065 +        /* Long case */
1066 +        push    {DAT3, DAT4, DAT5, DAT6, DAT7}
1067 +
1068 +        .cfi_def_cfa_offset 36
1069 +        .cfi_rel_offset D, 20
1070 +        .cfi_rel_offset DAT1, 24
1071 +        .cfi_rel_offset DAT2, 28
1072 +        .cfi_rel_offset DAT3, 0
1073 +        .cfi_rel_offset DAT4, 4
1074 +        .cfi_rel_offset DAT5, 8
1075 +        .cfi_rel_offset DAT6, 12
1076 +        .cfi_rel_offset DAT7, 16
1077 +        .cfi_rel_offset lr, 32
1078 +
1079 +        /* Adjust N so that the decrement instruction can also test for
1080 +         * inner loop termination. We want it to stop when there are
1081 +         * (prefetch_distance+1) complete blocks to go. */
1082 +        sub     N, N, #(prefetch_distance+2)*32
1083 +        preload_leading_step1  backwards, DAT0, S
1084 + .if backwards
1085 +        /* Bug in GAS: it accepts, but mis-assembles the instruction
1086 +         * ands    DAT2, D, #60, 2
1087 +         * which sets DAT2 to the number of leading bytes until destination is aligned and also clears C (sets borrow)
1088 +         */
1089 +        .word   0xE210513C
1090 +        beq     154f
1091 + .else
1092 +        ands    DAT2, D, #15
1093 +        beq     154f
1094 +        rsb     DAT2, DAT2, #16 /* number of leading bytes until destination aligned */
1095 + .endif
1096 +        preload_leading_step2  backwards, DAT0, S, DAT2, OFF
1097 +        memcpy_leading_15bytes backwards, 1
1098 +154:    /* Destination now 16-byte aligned; we have at least one prefetch as well as at least one 16-byte output block */
1099 +        /* Prefetch offset is best selected such that it lies in the first 8 of each 32 bytes - but it's just as easy to aim for the first one */
1100 + .if backwards
1101 +        rsb     OFF, S, #3
1102 +        and     OFF, OFF, #28
1103 +        sub     OFF, OFF, #32*(prefetch_distance+1)
1104 + .else
1105 +        and     OFF, S, #28
1106 +        rsb     OFF, OFF, #32*prefetch_distance
1107 + .endif
1108 +        movs    DAT0, S, lsl #31
1109 +        bhi     157f
1110 +        bcs     156f
1111 +        bmi     155f
1112 +        memcpy_long_inner_loop  backwards, 0
1113 +155:    memcpy_long_inner_loop  backwards, 1
1114 +156:    memcpy_long_inner_loop  backwards, 2
1115 +157:    memcpy_long_inner_loop  backwards, 3
1116 +
1117 +        .cfi_def_cfa_offset 16
1118 +        .cfi_rel_offset D, 0
1119 +        .cfi_rel_offset DAT1, 4
1120 +        .cfi_rel_offset DAT2, 8
1121 +        .cfi_same_value DAT3
1122 +        .cfi_same_value DAT4
1123 +        .cfi_same_value DAT5
1124 +        .cfi_same_value DAT6
1125 +        .cfi_same_value DAT7
1126 +        .cfi_rel_offset lr, 12
1127 +
1128 +160:    /* Medium case */
1129 +        preload_all  backwards, 0, 0, S, N, DAT2, OFF
1130 +        sub     N, N, #16     /* simplifies inner loop termination */
1131 + .if backwards
1132 +        ands    DAT2, D, #15
1133 +        beq     164f
1134 + .else
1135 +        ands    DAT2, D, #15
1136 +        beq     164f
1137 +        rsb     DAT2, DAT2, #16
1138 + .endif
1139 +        memcpy_leading_15bytes backwards, align
1140 +164:    /* Destination now 16-byte aligned; we have at least one 16-byte output block */
1141 +        tst     S, #3
1142 +        bne     140f
1143 +        memcpy_medium_inner_loop  backwards, 0
1144 +140:    memcpy_medium_inner_loop  backwards, 1
1145 +
1146 +170:    /* Short case, less than 31 bytes, so no guarantee of at least one 16-byte block */
1147 +        teq     N, #0
1148 +        beq     199f
1149 +        preload_all  backwards, 1, 0, S, N, DAT2, LAST
1150 +        tst     D, #3
1151 +        beq     174f
1152 +172:    subs    N, N, #1
1153 +        blo     199f
1154 + .if backwards
1155 +        ldrb    DAT0, [S, #-1]!
1156 +        strb    DAT0, [D, #-1]!
1157 + .else
1158 +        ldrb    DAT0, [S], #1
1159 +        strb    DAT0, [D], #1
1160 + .endif
1161 +        tst     D, #3
1162 +        bne     172b
1163 +174:    /* Destination now 4-byte aligned; we have 0 or more output bytes to go */
1164 +        tst     S, #3
1165 +        bne     140f
1166 +        memcpy_short_inner_loop  backwards, 0
1167 +140:    memcpy_short_inner_loop  backwards, 1
1168 +
1169 +        .cfi_endproc
1170 +
1171 +        .unreq  D
1172 +        .unreq  S
1173 +        .unreq  N
1174 +        .unreq  DAT0
1175 +        .unreq  DAT1
1176 +        .unreq  DAT2
1177 +        .unreq  DAT3
1178 +        .unreq  DAT4
1179 +        .unreq  DAT5
1180 +        .unreq  DAT6
1181 +        .unreq  DAT7
1182 +        .unreq  LAST
1183 +        .unreq  OFF
1184 +.endm
1185 --- /dev/null
1186 +++ b/arch/arm/lib/memmove_rpi.S
1187 @@ -0,0 +1,61 @@
1188 +/*
1189 +Copyright (c) 2013, Raspberry Pi Foundation
1190 +Copyright (c) 2013, RISC OS Open Ltd
1191 +All rights reserved.
1192 +
1193 +Redistribution and use in source and binary forms, with or without
1194 +modification, are permitted provided that the following conditions are met:
1195 +    * Redistributions of source code must retain the above copyright
1196 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
1197 +    * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
1198 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
1199 +      documentation and/or other materials provided with the distribution.
1200 +    * Neither the name of the copyright holder nor the
1201 +      names of its contributors may be used to endorse or promote products
1202 +      derived from this software without specific prior written permission.
1203 +
1204 +THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
1205 +ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
1206 +WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
1207 +DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
1208 +DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
1209 +(INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
1210 +LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
1211 +ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
1212 +(INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
1213 +SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
1214 +*/
1215 +
1216 +#include <linux/linkage.h>
1217 +#include "arm-mem.h"
1218 +#include "memcpymove.h"
1219 +
1220 +/* Prevent the stack from becoming executable */
1221 +#if defined(__linux__) && defined(__ELF__)
1222 +.section .note.GNU-stack,"",%progbits
1223 +#endif
1224 +
1225 +    .text
1226 +    .arch armv6
1227 +    .object_arch armv4
1228 +    .arm
1229 +    .altmacro
1230 +    .p2align 2
1231 +
1232 +/*
1233 + * void *memmove(void *s1, const void *s2, size_t n);
1234 + * On entry:
1235 + * a1 = pointer to destination
1236 + * a2 = pointer to source
1237 + * a3 = number of bytes to copy
1238 + * On exit:
1239 + * a1 preserved
1240 + */
1241 +
1242 +.set prefetch_distance, 3
1243 +
1244 +ENTRY(memmove)
1245 +        cmp     a2, a1
1246 +        bpl     memcpy  /* pl works even over -1 - 0 and 0x7fffffff - 0x80000000 boundaries */
1247 +        memcpy  1
1248 +ENDPROC(memmove)
1249 --- /dev/null
1250 +++ b/arch/arm/lib/memset_rpi.S
1251 @@ -0,0 +1,123 @@
1252 +/*
1253 +Copyright (c) 2013, Raspberry Pi Foundation
1254 +Copyright (c) 2013, RISC OS Open Ltd
1255 +All rights reserved.
1256 +
1257 +Redistribution and use in source and binary forms, with or without
1258 +modification, are permitted provided that the following conditions are met:
1259 +    * Redistributions of source code must retain the above copyright
1260 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer.
1261 +    * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
1262 +      notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
1263 +      documentation and/or other materials provided with the distribution.
1264 +    * Neither the name of the copyright holder nor the
1265 +      names of its contributors may be used to endorse or promote products
1266 +      derived from this software without specific prior written permission.
1267 +
1268 +THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
1269 +ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
1270 +WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
1271 +DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
1272 +DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
1273 +(INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
1274 +LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
1275 +ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
1276 +(INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
1277 +SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
1278 +*/
1279 +
1280 +#include <linux/linkage.h>
1281 +#include "arm-mem.h"
1282 +
1283 +/* Prevent the stack from becoming executable */
1284 +#if defined(__linux__) && defined(__ELF__)
1285 +.section .note.GNU-stack,"",%progbits
1286 +#endif
1287 +
1288 +    .text
1289 +    .arch armv6
1290 +    .object_arch armv4
1291 +    .arm
1292 +    .altmacro
1293 +    .p2align 2
1294 +
1295 +/*
1296 + *  void *memset(void *s, int c, size_t n);
1297 + *  On entry:
1298 + *  a1 = pointer to buffer to fill
1299 + *  a2 = byte pattern to fill with (caller-narrowed)
1300 + *  a3 = number of bytes to fill
1301 + *  On exit:
1302 + *  a1 preserved
1303 + */
1304 +ENTRY(mmioset)
1305 +ENTRY(memset)
1306 +        S       .req    a1
1307 +        DAT0    .req    a2
1308 +        N       .req    a3
1309 +        DAT1    .req    a4
1310 +        DAT2    .req    ip
1311 +        DAT3    .req    lr
1312 +
1313 +        orr     DAT0, DAT0, lsl #8
1314 +        push    {S, lr}
1315 +        orr     DAT0, DAT0, lsl #16
1316 +        mov     DAT1, DAT0
1317 +
1318 +        /* See if we're guaranteed to have at least one 16-byte aligned 16-byte write */
1319 +        cmp     N, #31
1320 +        blo     170f
1321 +
1322 +161:    sub     N, N, #16     /* simplifies inner loop termination */
1323 +        /* Leading words and bytes */
1324 +        tst     S, #15
1325 +        beq     164f
1326 +        rsb     DAT3, S, #0   /* bits 0-3 = number of leading bytes until aligned */
1327 +        movs    DAT2, DAT3, lsl #31
1328 +        submi   N, N, #1
1329 +        strmib  DAT0, [S], #1
1330 +        subcs   N, N, #2
1331 +        strcsh  DAT0, [S], #2
1332 +        movs    DAT2, DAT3, lsl #29
1333 +        submi   N, N, #4
1334 +        strmi   DAT0, [S], #4
1335 +        subcs   N, N, #8
1336 +        stmcsia S!, {DAT0, DAT1}
1337 +164:    /* Delayed set up of DAT2 and DAT3 so we could use them as scratch registers above */
1338 +        mov     DAT2, DAT0
1339 +        mov     DAT3, DAT0
1340 +        /* Now the inner loop of 16-byte stores */
1341 +165:    stmia   S!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3}
1342 +        subs    N, N, #16
1343 +        bhs     165b
1344 +166:    /* Trailing words and bytes */
1345 +        movs    N, N, lsl #29
1346 +        stmcsia S!, {DAT0, DAT1}
1347 +        strmi   DAT0, [S], #4
1348 +        movs    N, N, lsl #2
1349 +        strcsh  DAT0, [S], #2
1350 +        strmib  DAT0, [S]
1351 +199:    pop     {S, pc}
1352 +
1353 +170:    /* Short case */
1354 +        mov     DAT2, DAT0
1355 +        mov     DAT3, DAT0
1356 +        tst     S, #3
1357 +        beq     174f
1358 +172:    subs    N, N, #1
1359 +        blo     199b
1360 +        strb    DAT0, [S], #1
1361 +        tst     S, #3
1362 +        bne     172b
1363 +174:    tst     N, #16
1364 +        stmneia S!, {DAT0, DAT1, DAT2, DAT3}
1365 +        b       166b
1366 +
1367 +        .unreq  S
1368 +        .unreq  DAT0
1369 +        .unreq  N
1370 +        .unreq  DAT1
1371 +        .unreq  DAT2
1372 +        .unreq  DAT3
1373 +ENDPROC(memset)
1374 +ENDPROC(mmioset)
1375 --- a/arch/arm/lib/uaccess_with_memcpy.c
1376 +++ b/arch/arm/lib/uaccess_with_memcpy.c
1377 @@ -22,6 +22,14 @@
1378  #include <asm/current.h>
1379  #include <asm/page.h>
1380
1381 +#ifndef COPY_FROM_USER_THRESHOLD
1382 +#define COPY_FROM_USER_THRESHOLD 64
1383 +#endif
1384 +
1385 +#ifndef COPY_TO_USER_THRESHOLD
1386 +#define COPY_TO_USER_THRESHOLD 64
1387 +#endif
1388 +
1389  static int
1390  pin_page_for_write(const void __user *_addr, pte_t **ptep, spinlock_t **ptlp)
1391  {
1392 @@ -84,7 +92,44 @@ pin_page_for_write(const void __user *_a
1393         return 1;
1394  }
1395
1396 -static unsigned long noinline
1397 +static int
1398 +pin_page_for_read(const void __user *_addr, pte_t **ptep, spinlock_t **ptlp)
1399 +{
1400 +       unsigned long addr = (unsigned long)_addr;
1401 +       pgd_t *pgd;
1402 +       pmd_t *pmd;
1403 +       pte_t *pte;
1404 +       pud_t *pud;
1405 +       spinlock_t *ptl;
1406 +
1407 +       pgd = pgd_offset(current->mm, addr);
1408 +       if (unlikely(pgd_none(*pgd) || pgd_bad(*pgd)))
1409 +       {
1410 +               return 0;
1411 +       }
1412 +       pud = pud_offset(pgd, addr);
1413 +       if (unlikely(pud_none(*pud) || pud_bad(*pud)))
1414 +       {
1415 +               return 0;
1416 +       }
1417 +
1418 +       pmd = pmd_offset(pud, addr);
1419 +       if (unlikely(pmd_none(*pmd) || pmd_bad(*pmd)))
1420 +               return 0;
1421 +
1422 +       pte = pte_offset_map_lock(current->mm, pmd, addr, &ptl);
1423 +       if (unlikely(!pte_present(*pte) || !pte_young(*pte))) {
1424 +               pte_unmap_unlock(pte, ptl);
1425 +               return 0;
1426 +       }
1427 +
1428 +       *ptep = pte;
1429 +       *ptlp = ptl;
1430 +
1431 +       return 1;
1432 +}
1433 +
1434 +unsigned long noinline
1435  __copy_to_user_memcpy(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
1436  {
1437         unsigned long ua_flags;
1438 @@ -137,6 +182,57 @@ out:
1439         return n;
1440  }
1441
1442 +unsigned long noinline
1443 +__copy_from_user_memcpy(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
1444 +{
1445 +       unsigned long ua_flags;
1446 +       int atomic;
1447 +
1448 +       if (unlikely(segment_eq(get_fs(), KERNEL_DS))) {
1449 +               memcpy(to, (const void *)from, n);
1450 +               return 0;
1451 +       }
1452 +
1453 +       /* the mmap semaphore is taken only if not in an atomic context */
1454 +       atomic = in_atomic();
1455 +
1456 +       if (!atomic)
1457 +               down_read(&current->mm->mmap_sem);
1458 +       while (n) {
1459 +               pte_t *pte;
1460 +               spinlock_t *ptl;
1461 +               int tocopy;
1462 +
1463 +               while (!pin_page_for_read(from, &pte, &ptl)) {
1464 +                       char temp;
1465 +                       if (!atomic)
1466 +                               up_read(&current->mm->mmap_sem);
1467 +                       if (__get_user(temp, (char __user *)from))
1468 +                               goto out;
1469 +                       if (!atomic)
1470 +                               down_read(&current->mm->mmap_sem);
1471 +               }
1472 +
1473 +               tocopy = (~(unsigned long)from & ~PAGE_MASK) + 1;
1474 +               if (tocopy > n)
1475 +                       tocopy = n;
1476 +
1477 +               ua_flags = uaccess_save_and_enable();
1478 +               memcpy(to, (const void *)from, tocopy);
1479 +               uaccess_restore(ua_flags);
1480 +               to += tocopy;
1481 +               from += tocopy;
1482 +               n -= tocopy;
1483 +
1484 +               pte_unmap_unlock(pte, ptl);
1485 +       }
1486 +       if (!atomic)
1487 +               up_read(&current->mm->mmap_sem);
1488 +
1489 +out:
1490 +       return n;
1491 +}
1492 +
1493  unsigned long
1494  arm_copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
1495  {
1496 @@ -147,7 +243,7 @@ arm_copy_to_user(void __user *to, const
1497          * With frame pointer disabled, tail call optimization kicks in
1498          * as well making this test almost invisible.
1499          */
1500 -       if (n < 64) {
1501 +       if (n < COPY_TO_USER_THRESHOLD) {
1502                 unsigned long ua_flags = uaccess_save_and_enable();
1503                 n = __copy_to_user_std(to, from, n);
1504                 uaccess_restore(ua_flags);
1505 @@ -156,6 +252,26 @@ arm_copy_to_user(void __user *to, const
1506         }
1507         return n;
1508  }
1509 +
1510 +unsigned long __must_check
1511 +arm_copy_from_user(void *to, const void __user *from, unsigned long n)
1512 +{
1513 +       /*
1514 +        * This test is stubbed out of the main function above to keep
1515 +        * the overhead for small copies low by avoiding a large
1516 +        * register dump on the stack just to reload them right away.
1517 +        * With frame pointer disabled, tail call optimization kicks in
1518 +        * as well making this test almost invisible.
1519 +        */
1520 +       if (n < COPY_TO_USER_THRESHOLD) {
1521 +               unsigned long ua_flags = uaccess_save_and_enable();
1522 +               n = __copy_from_user_std(to, from, n);
1523 +               uaccess_restore(ua_flags);
1524 +       } else {
1525 +               n = __copy_from_user_memcpy(to, from, n);
1526 +       }
1527 +       return n;
1528 +}
1529
1530  static unsigned long noinline
1531  __clear_user_memset(void __user *addr, unsigned long n)
1532 --- a/arch/arm/mach-bcm/Kconfig
1533 +++ b/arch/arm/mach-bcm/Kconfig
1534 @@ -174,6 +174,13 @@ config ARCH_BCM_53573
1535           The base chip is BCM53573 and there are some packaging modifications
1536           like BCM47189 and BCM47452.
1537
1538 +config BCM2835_FAST_MEMCPY
1539 +       bool "Enable optimized __copy_to_user and __copy_from_user"
1540 +       depends on ARCH_BCM2835 && ARCH_MULTI_V6
1541 +       default y
1542 +       help
1543 +         Optimized versions of __copy_to_user and __copy_from_user for Pi1.
1544 +
1545  config ARCH_BCM_63XX
1546         bool "Broadcom BCM63xx DSL SoC"
1547         depends on ARCH_MULTI_V7