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/*
* Copyright (C) 2020 Linux Studio Plugins Project <https://lsp-plug.in/>
* (C) 2020 Vladimir Sadovnikov <sadko4u@gmail.com>
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* Created on: 31 мар. 2020 г.
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* 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
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* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
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* along with lsp-dsp-lib. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#ifndef PRIVATE_DSP_ARCH_ARM_NEON_D32_FFT_PBUTTERFLY_H_
#define PRIVATE_DSP_ARCH_ARM_NEON_D32_FFT_PBUTTERFLY_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
{
#define PBUTTERFLY_RANK3(op1, op2) \
__ASM_EMIT("vldm %[XFFT_A], {q8-q11}") /* q8 = wr1, q9 = wr2, q10 = wi1, q11 = wi2 */ \
__ASM_EMIT("subs %[blocks], #2") \
__ASM_EMIT("blo 2f") \
\
/* 8x butterflies */ \
/* Calculate complex c = w * b */ \
__ASM_EMIT("1:") \
/* Calc cr and ci */ \
__ASM_EMIT("vldm %[dst], {q0-q7}") /* q0 = ar1, q1 = ai1, q2 = br1, q3 = bi1, q4 = ar2, q5 = ai2, q6 = br2, q7 = bi2 */\
__ASM_EMIT("vmul.f32 q12, q8, q2") /* q12 = wr1 * br1 */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q14, q8, q3") /* q14 = wr1 * bi1 */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q13, q9, q6") /* q13 = wr2 * br2 */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q15, q9, q7") /* q15 = wr2 * bi2 */ \
__ASM_EMIT(op1 " q12, q10, q3") /* q12 = wr1 * br1 +- wi1 * bi1 = cr1 */ \
__ASM_EMIT(op1 " q13, q11, q7") /* q13 = wr2 * br2 +- wi2 * bi2 = cr2 */ \
__ASM_EMIT(op2 " q14, q10, q2") /* q14 = wr1 * bi1 -+ wi1 * br1 = ci1 */ \
__ASM_EMIT(op2 " q15, q11, q6") /* q15 = wr1 * bi1 -+ wi2 * br2 = ci2 */ \
/* Apply butterfly */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q2, q0, q12") /* q2 = ar1 - cr1 */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q3, q1, q14") /* q3 = ai1 - ci1 */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q6, q4, q13") /* q6 = ar2 - cr2 */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q7, q5, q15") /* q7 = ai2 - ci2 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q0, q0, q12") /* q0 = ar1 + cr1 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q1, q1, q14") /* q1 = ai1 + ci1 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q4, q4, q13") /* q4 = ar2 + cr2 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q5, q5, q15") /* q5 = ai2 + ci2 */ \
__ASM_EMIT("vstm %[dst]!, {q0-q7}") \
__ASM_EMIT("subs %[blocks], #2") \
__ASM_EMIT("bge 1b") \
\
__ASM_EMIT("2:") \
__ASM_EMIT("adds %[blocks], #1") \
__ASM_EMIT("blo 4f") \
/* 4x butterflies */ \
__ASM_EMIT("vldm %[dst], {q0-q3}") /* q0 = ar1, q1 = ai1, q2 = br1, q3 = bi1 */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q12, q8, q2") /* q12 = wr1 * br1 */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q14, q8, q3") /* q14 = wr1 * bi1 */ \
__ASM_EMIT(op1 " q12, q10, q3") /* q12 = wr1 * br1 +- wi1 * bi1 = cr1 */ \
__ASM_EMIT(op2 " q14, q10, q2") /* q14 = wr1 * bi1 -+ wi1 * br1 = ci1 */ \
/* Apply butterfly */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q2, q0, q12") /* q2 = ar1 - cr1 */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q3, q1, q14") /* q3 = ai1 - ci1 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q0, q0, q12") /* q0 = ar1 + cr1 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q1, q1, q14") /* q1 = ai1 + ci1 */ \
__ASM_EMIT("vstm %[dst], {q0-q3}") \
__ASM_EMIT("4:")
void packed_direct_butterfly_rank3(float *dst, size_t blocks) {
ARCH_ARM_ASM(
PBUTTERFLY_RANK3("vmla.f32", "vmls.f32")
: [dst] "+r" (dst),
[blocks] "+r" (blocks)
: [XFFT_A] "r" (&XFFT_A[0])
: "cc", "memory",
"q0", "q1", "q2", "q3", "q4", "q5", "q6", "q7",
"q8", "q9", "q10", "q11", "q12", "q13", "q14", "q15"
);
}
void packed_reverse_butterfly_rank3(float *dst, size_t blocks) {
ARCH_ARM_ASM(
PBUTTERFLY_RANK3("vmls.f32", "vmla.f32")
: [dst] "+r" (dst),
[blocks] "+r" (blocks)
: [XFFT_A] "r" (&XFFT_A[0])
: "cc", "memory",
"q0", "q1", "q2", "q3", "q4", "q5", "q6", "q7",
"q8", "q9", "q10", "q11", "q12", "q13", "q14", "q15"
);
}
#undef PBUTTERFLY_RANK3
#define PBUTTERFLY_RANK4(op1, op2) \
__ASM_EMIT("1:") \
/* Initialize sub-loop */ \
__ASM_EMIT("mov %[pairs], #1") /* pairs = 1 */ \
__ASM_EMIT("vldm %[XFFT_A], {q8-q11}") /* q8 = wr1, q9 = wr2, q10 = wi1, q11 = wi2 */ \
__ASM_EMIT("lsl %[pairs], %[pairs], %[rank]") /* pairs = 1 << rank */ \
__ASM_EMIT("add %[b], %[a], %[pairs], LSL #5") /* b = &a[pairs*8] */ \
/* 8x butterflies */ \
/* Calculate complex c = w * b */ \
__ASM_EMIT("3:") \
/* Calc cr and ci */ \
__ASM_EMIT("vldm %[b], {q4-q7}") /* q4 = br1, q5 = bi1, q6 = br2, q7 = bi2 */ \
__ASM_EMIT("vldm %[a], {q0-q3}") /* q0 = ar1, q1 = ai1, q2 = ar2, q3 = ai2 */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q12, q8, q4") /* q12 = wr1 * br1 */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q14, q8, q5") /* q14 = wr1 * bi1 */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q13, q9, q6") /* q13 = wr2 * br2 */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q15, q9, q7") /* q15 = wr2 * bi2 */ \
__ASM_EMIT(op1 " q12, q10, q5") /* q12 = wr1 * br1 +- wi1 * bi1 = cr1 */ \
__ASM_EMIT(op1 " q13, q11, q7") /* q13 = wr2 * br2 +- wi2 * bi2 = cr2 */ \
__ASM_EMIT(op2 " q14, q10, q4") /* q14 = wr1 * bi1 -+ wi1 * br1 = ci1 */ \
__ASM_EMIT(op2 " q15, q11, q6") /* q15 = wr1 * bi1 -+ wi2 * br2 = ci2 */ \
/* Apply butterfly */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q4, q0, q12") /* q4 = ar1 - cr1 */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q5, q1, q14") /* q5 = ai1 - ci1 */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q6, q2, q13") /* q6 = ar2 - cr2 */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q7, q3, q15") /* q7 = ai2 - ci2 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q0, q0, q12") /* q0 = ar1 + cr1 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q1, q1, q14") /* q1 = ai1 + ci1 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q2, q2, q13") /* q2 = ar2 + cr2 */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q3, q3, q15") /* q3 = ai2 + ci2 */ \
__ASM_EMIT("vstm %[b]!, {q4-q7}") \
__ASM_EMIT("subs %[pairs], #2") \
__ASM_EMIT("vstm %[a]!, {q0-q3}") \
__ASM_EMIT("beq 4f") \
/* Prepare next loop: rotate angle */ \
__ASM_EMIT("vld1.32 {q0-q1}, [%[XFFT_W]]") /* q0 = dr, q1 = di */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q12, q8, q1") /* q12 = wr1 * di */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q13, q9, q1") /* q13 = wr2 * di */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q14, q10, q1") /* q14 = wi1 * di */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q15, q11, q1") /* q15 = wi2 * di */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q8, q8, q0") /* q8 = wr1 * dr */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q9, q9, q0") /* q9 = wr2 * dr */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q10, q10, q0") /* q10 = wi1 * dr */ \
__ASM_EMIT("vmul.f32 q11, q11, q0") /* q11 = wi2 * dr */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q8, q8, q14") /* q8 = wr1*dr - wi1*di */ \
__ASM_EMIT("vsub.f32 q9, q9, q15") /* q9 = wr2*dr - wi2*di */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q10, q10, q12") /* q10 = wi1*dr + wr1*di */ \
__ASM_EMIT("vadd.f32 q11, q11, q13") /* q11 = wi2*dr + wr2*di */ \
__ASM_EMIT("b 3b") \
__ASM_EMIT("4:") \
__ASM_EMIT("subs %[blocks], #1") \
__ASM_EMIT("mov %[a], %[b]") \
__ASM_EMIT("bne 1b")
void packed_direct_butterfly_rank4p(float *dst, size_t rank, size_t blocks) {
IF_ARCH_ARM(
rank -= 3;
const float *xfft_a = &XFFT_A[rank << 4];
const float *xfft_dw = &XFFT_DW[rank << 3];
float *b;
size_t pairs;
)
ARCH_ARM_ASM(
PBUTTERFLY_RANK4("vmla.f32", "vmls.f32")
: [a] "+r" (dst), [b] "=&r" (b),
[blocks] "+r" (blocks), [pairs] "=&r" (pairs)
: [XFFT_A] "r" (xfft_a), [XFFT_W] "r" (xfft_dw),
[rank] "r" (rank)
: "cc", "memory",
"q0", "q1", "q2", "q3", "q4", "q5", "q6", "q7",
"q8", "q9", "q10", "q11", "q12", "q13", "q14", "q15"
);
}
void packed_reverse_butterfly_rank4p(float *dst, size_t rank, size_t blocks) {
IF_ARCH_ARM(
rank -= 3;
const float *xfft_a = &XFFT_A[rank << 4];
const float *xfft_dw = &XFFT_DW[rank << 3];
float *b;
size_t pairs;
)
ARCH_ARM_ASM(
PBUTTERFLY_RANK4("vmls.f32", "vmla.f32")
: [a] "+r" (dst), [b] "=&r" (b),
[blocks] "+r" (blocks), [pairs] "=&r" (pairs)
: [XFFT_A] "r" (xfft_a), [XFFT_W] "r" (xfft_dw),
[rank] "r" (rank)
: "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_FFT_PBUTTERFLY_H_ */
|
