arm64: entry: use ldp/stp instead of push/pop when saving/restoring regs
authorWill Deacon <will.deacon@arm.com>
Mon, 29 Sep 2014 11:26:41 +0000 (12:26 +0100)
committerWill Deacon <will.deacon@arm.com>
Fri, 14 Nov 2014 10:42:21 +0000 (10:42 +0000)
The push/pop instructions can be suboptimal when saving/restoring large
amounts of data to/from the stack, for example on entry/exit from the
kernel. This is because:

  (1) They act on descending addresses (i.e. the newly decremented sp),
      which may defeat some hardware prefetchers

  (2) They introduce an implicit dependency between each instruction, as
      the sp has to be updated in order to resolve the address of the
      next access.

This patch removes the push/pop instructions from our kernel entry/exit
macros in favour of ldp/stp plus offset.

Signed-off-by: Will Deacon <will.deacon@arm.com>
arch/arm64/kernel/entry.S

index 2cebe56..622a409 100644 (file)
 #define BAD_ERROR      3
 
        .macro  kernel_entry, el, regsize = 64
-       sub     sp, sp, #S_FRAME_SIZE - S_LR    // room for LR, SP, SPSR, ELR
+       sub     sp, sp, #S_FRAME_SIZE
        .if     \regsize == 32
        mov     w0, w0                          // zero upper 32 bits of x0
        .endif
-       push    x28, x29
-       push    x26, x27
-       push    x24, x25
-       push    x22, x23
-       push    x20, x21
-       push    x18, x19
-       push    x16, x17
-       push    x14, x15
-       push    x12, x13
-       push    x10, x11
-       push    x8, x9
-       push    x6, x7
-       push    x4, x5
-       push    x2, x3
-       push    x0, x1
+       stp     x0, x1, [sp, #16 * 0]
+       stp     x2, x3, [sp, #16 * 1]
+       stp     x4, x5, [sp, #16 * 2]
+       stp     x6, x7, [sp, #16 * 3]
+       stp     x8, x9, [sp, #16 * 4]
+       stp     x10, x11, [sp, #16 * 5]
+       stp     x12, x13, [sp, #16 * 6]
+       stp     x14, x15, [sp, #16 * 7]
+       stp     x16, x17, [sp, #16 * 8]
+       stp     x18, x19, [sp, #16 * 9]
+       stp     x20, x21, [sp, #16 * 10]
+       stp     x22, x23, [sp, #16 * 11]
+       stp     x24, x25, [sp, #16 * 12]
+       stp     x26, x27, [sp, #16 * 13]
+       stp     x28, x29, [sp, #16 * 14]
+
        .if     \el == 0
        mrs     x21, sp_el0
        get_thread_info tsk                     // Ensure MDSCR_EL1.SS is clear,
        .if     \el == 0
        ct_user_enter
        ldr     x23, [sp, #S_SP]                // load return stack pointer
+       msr     sp_el0, x23
        .endif
+       msr     elr_el1, x21                    // set up the return data
+       msr     spsr_el1, x22
        .if     \ret
        ldr     x1, [sp, #S_X1]                 // preserve x0 (syscall return)
-       add     sp, sp, S_X2
        .else
-       pop     x0, x1
-       .endif
-       pop     x2, x3                          // load the rest of the registers
-       pop     x4, x5
-       pop     x6, x7
-       pop     x8, x9
-       msr     elr_el1, x21                    // set up the return data
-       msr     spsr_el1, x22
-       .if     \el == 0
-       msr     sp_el0, x23
+       ldp     x0, x1, [sp, #16 * 0]
        .endif
-       pop     x10, x11
-       pop     x12, x13
-       pop     x14, x15
-       pop     x16, x17
-       pop     x18, x19
-       pop     x20, x21
-       pop     x22, x23
-       pop     x24, x25
-       pop     x26, x27
-       pop     x28, x29
-       ldr     lr, [sp], #S_FRAME_SIZE - S_LR  // load LR and restore SP
+       ldp     x2, x3, [sp, #16 * 1]
+       ldp     x4, x5, [sp, #16 * 2]
+       ldp     x6, x7, [sp, #16 * 3]
+       ldp     x8, x9, [sp, #16 * 4]
+       ldp     x10, x11, [sp, #16 * 5]
+       ldp     x12, x13, [sp, #16 * 6]
+       ldp     x14, x15, [sp, #16 * 7]
+       ldp     x16, x17, [sp, #16 * 8]
+       ldp     x18, x19, [sp, #16 * 9]
+       ldp     x20, x21, [sp, #16 * 10]
+       ldp     x22, x23, [sp, #16 * 11]
+       ldp     x24, x25, [sp, #16 * 12]
+       ldp     x26, x27, [sp, #16 * 13]
+       ldp     x28, x29, [sp, #16 * 14]
+       ldr     lr, [sp, #S_LR]
+       add     sp, sp, #S_FRAME_SIZE           // restore sp
        eret                                    // return to kernel
        .endm