Optimize xxx_zero_byte_mask NEON function
[vpp.git] / src / vppinfra / vector_neon.h
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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
26 /* Converts all ones/zeros compare mask to bitmap. */
27 always_inline u32
28 u8x16_compare_byte_mask (u8x16 v)
29 {
30   uint8x16_t mask = { 0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80,
31     0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80
32   };
33   /* v --> [0xFF, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00, ... ] */
34   uint8x16_t x = vandq_u8 (v, mask);
35   /* after v & mask,
36    * x --> [0x01, 0x00, 0x04, 0x08, 0x10, 0x00, 0x40, 0x00, ... ] */
37   uint64x2_t x64 = vpaddlq_u32 (vpaddlq_u16 (vpaddlq_u8 (x)));
38   /* after merge, x64 --> [0x5D, 0x.. ] */
39   return (u32) (vgetq_lane_u64 (x64, 0) + (vgetq_lane_u64 (x64, 1) << 8));
40 }
41
42 /* *INDENT-OFF* */
43 #define foreach_neon_vec128i \
44   _(i,8,16,s8) _(i,16,8,s16) _(i,32,4,s32)  _(i,64,2,s64)
45 #define foreach_neon_vec128u \
46   _(u,8,16,u8) _(u,16,8,u16) _(u,32,4,u32)  _(u,64,2,u64)
47 #define foreach_neon_vec128f \
48   _(f,32,4,f32) _(f,64,2,f64)
49
50 #define _(t, s, c, i) \
51 static_always_inline t##s##x##c                                         \
52 t##s##x##c##_splat (t##s x)                                             \
53 { return (t##s##x##c) vdupq_n_##i (x); }                                \
54 \
55 static_always_inline t##s##x##c                                         \
56 t##s##x##c##_load_unaligned (void *p)                                   \
57 { return (t##s##x##c) vld1q_##i (p); }                                  \
58 \
59 static_always_inline void                                               \
60 t##s##x##c##_store_unaligned (t##s##x##c v, void *p)                    \
61 { vst1q_##i (p, v); }                                                   \
62 \
63 static_always_inline int                                                \
64 t##s##x##c##_is_all_zero (t##s##x##c x)                                 \
65 { return !(vaddvq_##i (x)); }                                           \
66 \
67 static_always_inline int                                                \
68 t##s##x##c##_is_equal (t##s##x##c a, t##s##x##c b)                      \
69 { return t##s##x##c##_is_all_zero (a ^ b); }                            \
70 \
71 static_always_inline int                                                \
72 t##s##x##c##_is_all_equal (t##s##x##c v, t##s x)                        \
73 { return t##s##x##c##_is_equal (v, t##s##x##c##_splat (x)); };          \
74 \
75 static_always_inline u32                                                \
76 t##s##x##c##_zero_byte_mask (t##s##x##c x)                      \
77 { uint8x16_t v = vreinterpretq_u8_u##s (vceqq_##i (vdupq_n_##i(0), x));  \
78   return u8x16_compare_byte_mask (v); } \
79
80 foreach_neon_vec128i foreach_neon_vec128u
81
82 #undef _
83 /* *INDENT-ON* */
84
85 static_always_inline u16x8
86 u16x8_byte_swap (u16x8 v)
87 {
88   return (u16x8) vrev16q_u8 ((u8x16) v);
89 }
90
91 static_always_inline u8x16
92 u8x16_shuffle (u8x16 v, u8x16 m)
93 {
94   return (u8x16) vqtbl1q_u8 (v, m);
95 }
96
97 static_always_inline u32x4
98 u32x4_hadd (u32x4 v1, u32x4 v2)
99 {
100   return (u32x4) vpaddq_u32 (v1, v2);
101 }
102
103 static_always_inline u64x2
104 u32x4_extend_to_u64x2 (u32x4 v)
105 {
106   return vmovl_u32 (vget_low_u32 (v));
107 }
108
109 static_always_inline u64x2
110 u32x4_extend_to_u64x2_high (u32x4 v)
111 {
112   return vmovl_high_u32 (v);
113 }
114
115 /* Creates a mask made up of the MSB of each byte of the source vector */
116 static_always_inline u16
117 u8x16_msb_mask (u8x16 v)
118 {
119   int8x16_t shift =
120     { -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0 };
121   /* v --> [0x80, 0x7F, 0xF0, 0xAF, 0xF0, 0x00, 0xF2, 0x00, ... ] */
122   uint8x16_t x = vshlq_u8 (vandq_u8 (v, vdupq_n_u8 (0x80)), shift);
123   /* after (v & 0x80) >> shift,
124    * x --> [0x01, 0x00, 0x04, 0x08, 0x10, 0x00, 0x40, 0x00, ... ] */
125   uint64x2_t x64 = vpaddlq_u32 (vpaddlq_u16 (vpaddlq_u8 (x)));
126   /* after merge, x64 --> [0x5D, 0x.. ] */
127   return (u16) (vgetq_lane_u64 (x64, 0) + (vgetq_lane_u64 (x64, 1) << 8));
128 }
129
130 #define CLIB_HAVE_VEC128_MSB_MASK
131
132 #define CLIB_HAVE_VEC128_UNALIGNED_LOAD_STORE
133 #define CLIB_VEC128_SPLAT_DEFINED
134 #endif /* included_vector_neon_h */
135
136 /*
137  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
138  *
139  * Local Variables:
140  * eval: (c-set-style "gnu")
141  * End:
142  */