src/vppinfra/vector_neon.h

   1 /*
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  14  */
  15
  16 #ifndef included_vector_neon_h
  17 #define included_vector_neon_h
  18 #include <arm_neon.h>
  19
  20 /* Arithmetic */
  21 #define u16x8_sub_saturate(a,b) vsubq_u16(a,b)
  22 #define i16x8_sub_saturate(a,b) vsubq_s16(a,b)
  23 /* Dummy. Aid making uniform macros */
  24 #define vreinterpretq_u8_u8(a)  a
  25 /* Implement the missing intrinsics to make uniform macros */
  26 #define vminvq_u64(x)   \
  27 ({  \
  28   u64 x0 = vgetq_lane_u64(x, 0);    \
  29   u64 x1 = vgetq_lane_u64(x, 1);    \
  30   x0 < x1 ? x0 : x1;    \
  31 })
  32
  33 /* Converts all ones/zeros compare mask to bitmap. */
  34 always_inline u32
  35 u8x16_compare_byte_mask (u8x16 v)
  36 {
  37   uint8x16_t mask = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80,
  38     0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80
  39   };
  40   /* v --> [0xFF, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00, ... ] */
  41   uint8x16_t x = vandq_u8 (v, mask);
  42   /* after v & mask,
  43    * x --> [0x01, 0x00, 0x04, 0x08, 0x10, 0x00, 0x40, 0x00, ... ] */
  44   uint64x2_t x64 = vpaddlq_u32 (vpaddlq_u16 (vpaddlq_u8 (x)));
  45   /* after merge, x64 --> [0x5D, 0x.. ] */
  46   return (u32) (vgetq_lane_u64 (x64, 0) + (vgetq_lane_u64 (x64, 1) << 8));
  47 }
  48
  49 /* *INDENT-OFF* */
  50 #define foreach_neon_vec128i \
  51   _(i,8,16,s8) _(i,16,8,s16) _(i,32,4,s32)  _(i,64,2,s64)
  52 #define foreach_neon_vec128u \
  53   _(u,8,16,u8) _(u,16,8,u16) _(u,32,4,u32)  _(u,64,2,u64)
  54 #define foreach_neon_vec128f \
  55   _(f,32,4,f32) _(f,64,2,f64)
  56
  57 #define _(t, s, c, i) \
  58 static_always_inline t##s##x##c                                         \
  59 t##s##x##c##_splat (t##s x)                                             \
  60 { return (t##s##x##c) vdupq_n_##i (x); }                                \
  61 \
  62 static_always_inline t##s##x##c                                         \
  63 t##s##x##c##_load_unaligned (void *p)                                   \
  64 { return (t##s##x##c) vld1q_##i (p); }                                  \
  65 \
  66 static_always_inline void                                               \
  67 t##s##x##c##_store_unaligned (t##s##x##c v, void *p)                    \
  68 { vst1q_##i (p, v); }                                                   \
  69 \
  70 static_always_inline int                                                \
  71 t##s##x##c##_is_all_zero (t##s##x##c x)                                 \
  72 { return !!(vminvq_u##s (vceqq_##i (vdupq_n_##i(0), x))); }                                             \
  73 \
  74 static_always_inline int                                                \
  75 t##s##x##c##_is_equal (t##s##x##c a, t##s##x##c b)                      \
  76 { return !!(vminvq_u##s (vceqq_##i (a, b))); }                          \
  77 \
  78 static_always_inline int                                                \
  79 t##s##x##c##_is_all_equal (t##s##x##c v, t##s x)                        \
  80 { return t##s##x##c##_is_equal (v, t##s##x##c##_splat (x)); };          \
  81 \
  82 static_always_inline u32                                                \
  83 t##s##x##c##_zero_byte_mask (t##s##x##c x)                      \
  84 { uint8x16_t v = vreinterpretq_u8_u##s (vceqq_##i (vdupq_n_##i(0), x));  \
  85   return u8x16_compare_byte_mask (v); } \
  86 \
  87 static_always_inline u##s##x##c                                         \
  88 t##s##x##c##_is_greater (t##s##x##c a, t##s##x##c b)                    \
  89 { return (u##s##x##c) vcgtq_##i (a, b); }                               \
  90 \
  91 static_always_inline t##s##x##c                                         \
  92 t##s##x##c##_blend (t##s##x##c dst, t##s##x##c src, u##s##x##c mask)    \
  93 { return (t##s##x##c) vbslq_##i (mask, src, dst); }
  94
  95 foreach_neon_vec128i foreach_neon_vec128u
  96
  97 #undef _
  98 /* *INDENT-ON* */
  99
 100 static_always_inline u16x8
 101 u16x8_byte_swap (u16x8 v)
 102 {
 103   return (u16x8) vrev16q_u8 ((u8x16) v);
 104 }
 105
 106 static_always_inline u8x16
 107 u8x16_shuffle (u8x16 v, u8x16 m)
 108 {
 109   return (u8x16) vqtbl1q_u8 (v, m);
 110 }
 111
 112 static_always_inline u32x4
 113 u32x4_hadd (u32x4 v1, u32x4 v2)
 114 {
 115   return (u32x4) vpaddq_u32 (v1, v2);
 116 }
 117
 118 static_always_inline u64x2
 119 u32x4_extend_to_u64x2 (u32x4 v)
 120 {
 121   return vmovl_u32 (vget_low_u32 (v));
 122 }
 123
 124 static_always_inline u64x2
 125 u32x4_extend_to_u64x2_high (u32x4 v)
 126 {
 127   return vmovl_high_u32 (v);
 128 }
 129
 130 /* Creates a mask made up of the MSB of each byte of the source vector */
 131 static_always_inline u16
 132 u8x16_msb_mask (u8x16 v)
 133 {
 134   int8x16_t shift =
 135     { -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0 };
 136   /* v --> [0x80, 0x7F, 0xF0, 0xAF, 0xF0, 0x00, 0xF2, 0x00, ... ] */
 137   uint8x16_t x = vshlq_u8 (vandq_u8 (v, vdupq_n_u8 (0x80)), shift);
 138   /* after (v & 0x80) >> shift,
 139    * x --> [0x01, 0x00, 0x04, 0x08, 0x10, 0x00, 0x40, 0x00, ... ] */
 140   uint64x2_t x64 = vpaddlq_u32 (vpaddlq_u16 (vpaddlq_u8 (x)));
 141   /* after merge, x64 --> [0x5D, 0x.. ] */
 142   return (u16) (vgetq_lane_u64 (x64, 0) + (vgetq_lane_u64 (x64, 1) << 8));
 143 }
 144
 145 static_always_inline u64x2
 146 u64x2_gather (void *p0, void *p1)
 147 {
 148   u64x2 r = vdupq_n_u64 (*(u64 *) p0);
 149   r = vsetq_lane_u64 (*(u64 *) p1, r, 1);
 150   return r;
 151 }
 152
 153 static_always_inline u32x4
 154 u32x4_gather (void *p0, void *p1, void *p2, void *p3)
 155 {
 156   u32x4 r = vdupq_n_u32 (*(u32 *) p0);
 157   r = vsetq_lane_u32 (*(u32 *) p1, r, 1);
 158   r = vsetq_lane_u32 (*(u32 *) p2, r, 2);
 159   r = vsetq_lane_u32 (*(u32 *) p3, r, 3);
 160   return r;
 161 }
 162
 163 static_always_inline void
 164 u64x2_scatter (u64x2 r, void *p0, void *p1)
 165 {
 166   *(u64 *) p0 = vgetq_lane_u64 (r, 0);
 167   *(u64 *) p1 = vgetq_lane_u64 (r, 1);
 168 }
 169
 170 static_always_inline void
 171 u32x4_scatter (u32x4 r, void *p0, void *p1, void *p2, void *p3)
 172 {
 173   *(u32 *) p0 = vgetq_lane_u32 (r, 0);
 174   *(u32 *) p1 = vgetq_lane_u32 (r, 1);
 175   *(u32 *) p2 = vgetq_lane_u32 (r, 2);
 176   *(u32 *) p3 = vgetq_lane_u32 (r, 3);
 177 }
 178
 179 static_always_inline u32
 180 u32x4_min_scalar (u32x4 v)
 181 {
 182   return vminvq_u32 (v);
 183 }
 184
 185 static_always_inline u8x16
 186 u8x16_word_shift_left (u8x16 x, const int n)
 187 {
 188   return vextq_u8 (u8x16_splat (0), x, 16 - n);
 189 }
 190
 191 static_always_inline u8x16
 192 u8x16_word_shift_right (u8x16 x, const int n)
 193 {
 194   return vextq_u8 (x, u8x16_splat (0), n);
 195 }
 196
 197 #define CLIB_HAVE_VEC128_MSB_MASK
 198
 199 #define CLIB_HAVE_VEC128_UNALIGNED_LOAD_STORE
 200 #define CLIB_VEC128_SPLAT_DEFINED
 201 #endif /* included_vector_neon_h */
 202
 203 /*
 204  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 205  *
 206  * Local Variables:
 207  * eval: (c-set-style "gnu")
 208  * End:
 209  */