src/vppinfra/vector_neon.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #ifndef included_vector_neon_h
  17 #define included_vector_neon_h
  18 #include <arm_neon.h>
  19
  20 /* Splats. */
  21
  22 #define u8x16_splat(i) vdupq_n_u8(i)
  23 #define u16x8_splat(i) vdupq_n_u16(i)
  24 #define i16x8_splat(i) vdupq_n_s16(i)
  25 #define u32x4_splat(i) vdupq_n_u32(i)
  26 #define i32x4_splat(i) vdupq_n_s32(i)
  27
  28 /* Arithmetic */
  29 #define u16x8_add(a,b) vaddq_u16(a,b)
  30 #define i16x8_add(a,b) vaddq_s16(a,b)
  31 #define u16x8_sub_saturate(a,b) vsubq_u16(a,b)
  32 #define i16x8_sub_saturate(a,b) vsubq_s16(a,b)
  33
  34
  35 /* Compare operations. */
  36 #define u8x16_is_equal(a,b) vceqq_u8(a,b)
  37 #define i8x16_is_equal(a,b) vceqq_s8(a,b)
  38 #define u16x8_is_equal(a,b) vceqq_u16(a,b)
  39 #define i16x8_is_equal(a,b) vceqq_i16(a,b)
  40 #define u32x4_is_equal(a,b) vceqq_u32(a,b)
  41 #define i32x4_is_equal(a,b) vceqq_s32(a,b)
  42 #define i8x16_is_greater(a,b) vcgtq_s8(a,b)
  43 #define i16x8_is_greater(a,b) vcgtq_u8(a,b)
  44 #define i32x4_is_greater(a,b) vcgtq_s32(a,b)
  45
  46 always_inline u8x16
  47 u8x16_is_zero (u8x16 x)
  48 {
  49   u8x16 zero = { 0 };
  50   return u8x16_is_equal (x, zero);
  51 }
  52
  53 always_inline u16x8
  54 u16x8_is_zero (u16x8 x)
  55 {
  56   u16x8 zero = { 0 };
  57   return u16x8_is_equal (x, zero);
  58 }
  59
  60 always_inline u32x4
  61 u32x4_is_zero (u32x4 x)
  62 {
  63   u32x4 zero = { 0 };
  64   return u32x4_is_equal (x, zero);
  65 }
  66
  67 /* Converts all ones/zeros compare mask to bitmap. */
  68 always_inline u32
  69 u8x16_compare_byte_mask (u8x16 x)
  70 {
  71   static int8_t const __attribute__ ((aligned (16))) xr[8] =
  72   {
  73   -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0};
  74   uint8x8_t mask_and = vdup_n_u8 (0x80);
  75   int8x8_t mask_shift = vld1_s8 (xr);
  76
  77   uint8x8_t lo = vget_low_u8 (x);
  78   uint8x8_t hi = vget_high_u8 (x);
  79
  80   lo = vand_u8 (lo, mask_and);
  81   lo = vshl_u8 (lo, mask_shift);
  82
  83   hi = vand_u8 (hi, mask_and);
  84   hi = vshl_u8 (hi, mask_shift);
  85
  86   lo = vpadd_u8 (lo, lo);
  87   lo = vpadd_u8 (lo, lo);
  88   lo = vpadd_u8 (lo, lo);
  89
  90   hi = vpadd_u8 (hi, hi);
  91   hi = vpadd_u8 (hi, hi);
  92   hi = vpadd_u8 (hi, hi);
  93
  94   return ((hi[0] << 8) | (lo[0] & 0xff));
  95 }
  96
  97 always_inline u32
  98 u16x8_zero_byte_mask (u16x8 input)
  99 {
 100   u8x16 vall_one = vdupq_n_u8 (0x0);
 101   u8x16 res_values = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08,
 102     0x10, 0x20, 0x40, 0x80,
 103     0x01, 0x02, 0x04, 0x08,
 104     0x10, 0x20, 0x40, 0x80
 105   };
 106
 107   /* input --> [0x80, 0x40, 0x01, 0xf0, ... ] */
 108   u8x16 test_result =
 109     vreinterpretq_u8_u16 (vceqq_u16 (input, vreinterpretq_u16_u8 (vall_one)));
 110   u8x16 before_merge = vminq_u8 (test_result, res_values);
 111   /*before_merge--> [0x80, 0x00, 0x00, 0x10, ... ] */
 112   /* u8x16 --> [a,b,c,d, e,f,g,h, i,j,k,l, m,n,o,p] */
 113   /* pair add until we have 2 uint64_t  */
 114   u16x8 merge1 = vpaddlq_u8 (before_merge);
 115   /* u16x8-->  [a+b,c+d, e+f,g+h, i+j,k+l, m+n,o+p] */
 116   u32x4 merge2 = vpaddlq_u16 (merge1);
 117   /* u32x4-->  [a+b+c+d, e+f+g+h, i+j+k+l, m+n+o+p] */
 118   u64x2 merge3 = vpaddlq_u32 (merge2);
 119   /* u64x2-->  [a+b+c+d+e+f+g+h,  i+j+k+l+m+n+o+p]  */
 120   return (u32) (vgetq_lane_u64 (merge3, 1) << 8) + vgetq_lane_u64 (merge3, 0);
 121 }
 122
 123 #endif /* included_vector_neon_h */
 124
 125 /*
 126  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 127  *
 128  * Local Variables:
 129  * eval: (c-set-style "gnu")
 130  * End:
 131  */