1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
|
/*
* Copyright (C) 2020 Linux Studio Plugins Project <https://lsp-plug.in/>
* (C) 2020 Vladimir Sadovnikov <sadko4u@gmail.com>
*
* This file is part of lsp-dsp-lib
* Created on: 31 мар. 2020 г.
*
* lsp-dsp-lib is free software: you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
* the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
* any later version.
*
* lsp-dsp-lib is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU Lesser General Public License for more details.
*
* You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
* along with lsp-dsp-lib. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#ifndef PRIVATE_DSP_ARCH_ARM_NEON_D32_CONVOLUTION_H_
#define PRIVATE_DSP_ARCH_ARM_NEON_D32_CONVOLUTION_H_
#ifndef PRIVATE_DSP_ARCH_ARM_NEON_D32_IMPL
#error "This header should not be included directly"
#endif /* PRIVATE_DSP_ARCH_ARM_NEON_D32_IMPL */
namespace lsp
{
namespace neon_d32
{
void convolve(float *dst, const float *src, const float *conv, size_t length, size_t count)
{
IF_ARCH_ARM(
const float *c; // , *cc;
float *d; //, *dd;
size_t clen;
)
ARCH_ARM_ASM(
__ASM_EMIT("subs %[count], #4")
__ASM_EMIT("blo 20f")
__ASM_EMIT("10:")
__ASM_EMIT("veor q15, q15, q15") // q15 = p0 p1 p2 p3 = 0 0 0 0 (history)
__ASM_EMIT("mov %[d], %[dst]")
__ASM_EMIT("mov %[c], %[conv]")
__ASM_EMIT("subs %[clen], %[length], #4")
__ASM_EMIT("blo 12f")
// Load convolution coefficients
__ASM_EMIT("vld2.32 {d0[], d2[]}, [%[k]]") // q0 = k0 k0 ? ?, q1 = k1 k1 ? ?
__ASM_EMIT("vld2.32 {d1[], d3[]}, [%[k]]!") // q0 = k0 k0 k0 k0, q1 = k1 k1 k1 k1, k += 8
__ASM_EMIT("vld2.32 {d4[], d6[]}, [%[k]]") // q2 = k2 k2 ? ?, q3 = k3 k3 ? ?
__ASM_EMIT("vld2.32 {d5[], d7[]}, [%[k]]") // q2 = k2 k2 k2 k2, q3 = k3 k3 k3 k3
__ASM_EMIT("sub %[k], #8") // k -= 8
// Load convolution kernel
__ASM_EMIT("11:")
__ASM_EMIT("vld1.32 {q4}, [%[c]]!") // q4 = c0 c1 c2 c3, c += 4
__ASM_EMIT("vld1.32 {q8}, [%[d]]") // q8 = d0 d1 d2 d3
__ASM_EMIT("vext.8 q5, q15, q4, #12") // q5 = p3 c0 c1 c2
__ASM_EMIT("vext.8 q6, q15, q4, #8") // q6 = p2 p3 c0 c1
__ASM_EMIT("vext.8 q7, q15, q4, #4") // q7 = p1 p2 p3 c0
__ASM_EMIT("vmla.f32 q8, q5, q1") // q8 = d0 + k0*c0 + k1*p3 ...
__ASM_EMIT("vmla.f32 q8, q4, q0") // q8 = d0+k0*c0 d1+k0*c1 d2+k0*c2 d3+k0*c3
__ASM_EMIT("vmla.f32 q8, q6, q2") // q8 = d0 + k0*c0 + k1*p3 + k2*p2 ...
__ASM_EMIT("vmla.f32 q8, q7, q3") // q8 = d0 + k0*c0 + k1*p3 + k2*p2 + k3*p1 ...
__ASM_EMIT("vmov q15, q4") // q15 = c0 c1 c2 c3
__ASM_EMIT("vst1.32 {q8}, [%[d]]!") // d += 4
__ASM_EMIT("subs %[clen], #4") // clen -= 4
__ASM_EMIT("bhs 11b")
// Apply tail: q15 = p0 p1 p2 p3
__ASM_EMIT("vld1.32 {q1}, [%[k]]") // s4 = k0, s5 = k1, s6 = k2, s7 = k3
__ASM_EMIT("vmov q7, q15") // s28 = p0, s29 = p1, s30 = p2, s31 = p3
__ASM_EMIT("vldm.32 %[d], {s0-s2}") // s0 = d0, s1 = d1, s2 = d2
__ASM_EMIT("vmla.f32 s0, s7, s29") // s0 = d0 + k3*p1
__ASM_EMIT("vmla.f32 s1, s7, s30") // s1 = d1 + k3*p2
__ASM_EMIT("vmla.f32 s2, s7, s31") // s2 = d2 + k3*p3
__ASM_EMIT("vmla.f32 s0, s6, s30") // s0 = d0 + k2*p2 + k3*p1
__ASM_EMIT("vmla.f32 s1, s6, s31") // s1 = d1 + k2*p3 + k3*p2
__ASM_EMIT("vmla.f32 s0, s5, s31") // s0 = d0 + k1*p3 + k2*p2 + k3*p1
__ASM_EMIT("vstm.f32 %[d], {s0-s2}")
// Apply tail
__ASM_EMIT("12:")
__ASM_EMIT("adds %[clen], #3") // while (clen >= 0)
__ASM_EMIT("blt 14f")
__ASM_EMIT("vld1.32 {q0}, [%[k]]") // q0 = k0 k1 k2 k3 k += 4
__ASM_EMIT("15:")
__ASM_EMIT("vld1.32 {d2[], d3[]}, [%[c]]!") // q1 = c0 c0 c0 c0, c++
__ASM_EMIT("vld1.32 {q2}, [%[d]]") // q2 = d0 d1 d2 d3
__ASM_EMIT("vmla.f32 q2, q0, q1") // q2 = d0+k0*c0 d1+k1*c0 d2+k2*c0 d3+k3*c0
__ASM_EMIT("vst1.32 {q2}, [%[d]]")
__ASM_EMIT("subs %[clen], #1")
__ASM_EMIT("add %[d], #4") // d++
__ASM_EMIT("bge 15b")
__ASM_EMIT("14:")
__ASM_EMIT("add %[dst], #0x10") // dst += 4
__ASM_EMIT("add %[k], #0x10") // k += 4
__ASM_EMIT("subs %[count], #4") // count -= 4
__ASM_EMIT("bge 10b")
__ASM_EMIT("20:")
__ASM_EMIT("adds %[count], #3")
__ASM_EMIT("blt 40f")
__ASM_EMIT("21:")
__ASM_EMIT("mov %[d], %[dst]")
__ASM_EMIT("mov %[c], %[conv]")
__ASM_EMIT("vld1.32 {d0[], d1[]}, [%[k]]") // q0 = k0 k0 k0 k0
__ASM_EMIT("subs %[clen], %[length], #8")
__ASM_EMIT("vmov q1, q0") // q1 = k0 k0 k0 k0
__ASM_EMIT("blo 22f")
__ASM_EMIT("23:")
__ASM_EMIT("vld1.32 {q2-q3}, [%[c]]!") // q2 = c0 c1 c2 c3, c+= 8
__ASM_EMIT("vld1.32 {q8-q9}, [%[d]]") // q8 = d0 d1 d2 d3
__ASM_EMIT("vmla.f32 q8, q2, q0") // q8 = d0+k0*c0 d1+k0*c1 d2+k0*c2 d3+k0*c3
__ASM_EMIT("vmla.f32 q9, q3, q1")
__ASM_EMIT("subs %[clen], #8") // clen -= 8
__ASM_EMIT("vst1.32 {q8-q9}, [%[d]]!") // d += 8
__ASM_EMIT("bge 23b")
// Apply convolution
__ASM_EMIT("22:")
__ASM_EMIT("adds %[clen], #4")
__ASM_EMIT("blt 24f")
__ASM_EMIT("vld1.32 {q2}, [%[c]]!") // q2 = c0 c1 c2 c3, c+= 8
__ASM_EMIT("vld1.32 {q8}, [%[d]]") // q8 = d0 d1 d2 d3
__ASM_EMIT("vmla.f32 q8, q2, q0") // q8 = d0+k0*c0 d1+k0*c1 d2+k0*c2 d3+k0*c3
__ASM_EMIT("subs %[clen], #4") // clen -= 4
__ASM_EMIT("vst1.32 {q8}, [%[d]]!") // d += 4
// Apply tail
__ASM_EMIT("24:")
__ASM_EMIT("adds %[clen], #3")
__ASM_EMIT("blt 26f")
__ASM_EMIT("25:")
__ASM_EMIT("vldm.32 %[c]!, {s2}") // s2 = c0, c++
__ASM_EMIT("vldm.32 %[d], {s8}") // s8 = d0
__ASM_EMIT("vmla.f32 s8, s2, s0") // s8 = d0+k0*c0
__ASM_EMIT("subs %[clen], #1") // clen --
__ASM_EMIT("vstm.32 %[d]!, {s8}") // d ++
__ASM_EMIT("bge 25b")
__ASM_EMIT("26:")
__ASM_EMIT("add %[k], #0x04")
__ASM_EMIT("add %[dst], #0x04") // dst++
__ASM_EMIT("subs %[count], #1")
__ASM_EMIT("bge 21b")
__ASM_EMIT("40:")
: [dst] "+r" (dst),
[k] "+r" (src), [count] "+r" (count),
[c] "=&r" (c), [d] "=&r" (d),
[clen] "=&r" (clen)
: [conv] "r" (conv), [length] "r" (length)
: "cc", "memory",
"q0", "q1", "q2", "q3" , "q4", "q5", "q6", "q7",
"q8", "q9", "q10", "q11", "q12", "q13", "q14", "q15"
);
}
}
}
#endif /* PRIVATE_DSP_ARCH_ARM_NEON_D32_CONVOLUTION_H_ */
|
