Vectorized bihash_{48,40,24,16}_8 key compare 02/12702/6
authorDamjan Marion <damarion@cisco.com>
Wed, 23 May 2018 18:21:51 +0000 (20:21 +0200)
committerDamjan Marion <dmarion.lists@gmail.com>
Fri, 25 May 2018 11:44:43 +0000 (11:44 +0000)
bihash_48_8 case:
Scalar code: 6 clocks
SSE4.2 code: 3 clocks
AVX2 code: 2.27 clocks
AVX512 code: 1.5 clocks

Change-Id: I40700175835a1e7321276e47eadbf9771d3c5a68
Signed-off-by: Damjan Marion <damarion@cisco.com>
src/vppinfra/bihash_16_8.h
src/vppinfra/bihash_24_8.h
src/vppinfra/bihash_40_8.h
src/vppinfra/bihash_48_8.h
src/vppinfra/vector_avx2.h
src/vppinfra/vector_avx512.h

index 361665b..dc82011 100644 (file)
@@ -67,7 +67,13 @@ format_bihash_kvp_16_8 (u8 * s, va_list * args)
 static inline int
 clib_bihash_key_compare_16_8 (u64 * a, u64 * b)
 {
+#if defined(CLIB_HAVE_VEC128) && defined(CLIB_HAVE_VEC128_UNALIGNED_LOAD_STORE)
+  u64x2 v;
+  v = u64x2_load_unaligned (a) ^ u64x2_load_unaligned (b);
+  return u64x2_is_all_zero (v);
+#else
   return ((a[0] ^ b[0]) | (a[1] ^ b[1])) == 0;
+#endif
 }
 
 #undef __included_bihash_template_h__
index 173168f..0c57e35 100644 (file)
@@ -66,9 +66,19 @@ format_bihash_kvp_24_8 (u8 * s, va_list * args)
 }
 
 static inline int
-clib_bihash_key_compare_24_8 (const u64 * a, const u64 * b)
+clib_bihash_key_compare_24_8 (u64 * a, u64 * b)
 {
+#if defined (CLIB_HAVE_VEC512)
+  u64x8 v = u64x8_load_unaligned (a) ^ u64x8_load_unaligned (b);
+  return (u64x8_is_zero_mask (v) & 0x7) == 0;
+#elif defined(CLIB_HAVE_VEC128) && defined(CLIB_HAVE_VEC128_UNALIGNED_LOAD_STORE)
+  u64x2 v;
+  v = u64x2_load_unaligned (a) ^ u64x2_load_unaligned (b);
+  v |= u64x2_load_unaligned (a + 1) ^ u64x2_load_unaligned (b + 1);
+  return u64x2_is_all_zero (v);
+#else
   return ((a[0] ^ b[0]) | (a[1] ^ b[1]) | (a[2] ^ b[2])) == 0;
+#endif
 }
 
 #undef __included_bihash_template_h__
index 974a78d..2e633fa 100644 (file)
@@ -67,10 +67,27 @@ format_bihash_kvp_40_8 (u8 * s, va_list * args)
 }
 
 static inline int
-clib_bihash_key_compare_40_8 (const u64 * a, const u64 * b)
+clib_bihash_key_compare_40_8 (u64 * a, u64 * b)
 {
+#if defined (CLIB_HAVE_VEC512)
+  u64x8 v;
+  v = u64x8_load_unaligned (a) ^ u64x8_load_unaligned (b);
+  return (u64x8_is_zero_mask (v) & 0x1f) == 0;
+#elif defined (CLIB_HAVE_VEC256)
+  u64x4 v;
+  v = u64x4_load_unaligned (a) ^ u64x4_load_unaligned (b);
+  v |= u64x4_load_unaligned (a + 1) ^ u64x4_load_unaligned (b + 1);
+  return u64x4_is_all_zero (v);
+#elif defined(CLIB_HAVE_VEC128) && defined(CLIB_HAVE_VEC128_UNALIGNED_LOAD_STORE)
+  u64x2 v;
+  v = u64x2_load_unaligned (a) ^ u64x2_load_unaligned (b);
+  v |= u64x2_load_unaligned (a + 2) ^ u64x2_load_unaligned (b + 2);
+  v |= u64x2_load_unaligned (a + 3) ^ u64x2_load_unaligned (b + 3);
+  return u64x2_is_all_zero (v);
+#else
   return ((a[0] ^ b[0]) | (a[1] ^ b[1]) | (a[2] ^ b[2]) | (a[3] ^ b[3])
          | (a[4] ^ b[4])) == 0;
+#endif
 }
 
 #undef __included_bihash_template_h__
index 107bcac..760ec0a 100644 (file)
@@ -69,10 +69,26 @@ format_bihash_kvp_48_8 (u8 * s, va_list * args)
 }
 
 static inline int
-clib_bihash_key_compare_48_8 (const u64 * a, const u64 * b)
+clib_bihash_key_compare_48_8 (u64 * a, u64 * b)
 {
+#if defined (CLIB_HAVE_VEC512)
+  u64x8 v = u64x8_load_unaligned (a) ^ u64x8_load_unaligned (b);
+  return (u64x8_is_zero_mask (v) & 0x3f) == 0;
+#elif defined (CLIB_HAVE_VEC256)
+  u64x4 v;
+  v = u64x4_load_unaligned (a) ^ u64x4_load_unaligned (b);
+  v |= u64x4_load_unaligned (a + 2) ^ u64x4_load_unaligned (b + 2);
+  return u64x4_is_all_zero (v);
+#elif defined(CLIB_HAVE_VEC128) && defined(CLIB_HAVE_VEC128_UNALIGNED_LOAD_STORE)
+  u64x2 v;
+  v = u64x2_load_unaligned (a) ^ u64x2_load_unaligned (b);
+  v |= u64x2_load_unaligned (a + 2) ^ u64x2_load_unaligned (b + 2);
+  v |= u64x2_load_unaligned (a + 4) ^ u64x2_load_unaligned (b + 4);
+  return u64x2_is_all_zero (v);
+#else
   return ((a[0] ^ b[0]) | (a[1] ^ b[1]) | (a[2] ^ b[2]) | (a[3] ^ b[3])
          | (a[4] ^ b[4]) | (a[5] ^ b[5])) == 0;
+#endif
 }
 
 #undef __included_bihash_template_h__
index e2d5701..6dd110c 100644 (file)
@@ -64,29 +64,34 @@ u32x8_permute (u32x8 v, u32x8 idx)
   return (u32x8) _mm256_permutevar8x32_epi32 ((__m256i) v, (__m256i) idx);
 }
 
-always_inline u32x4
-u32x8_extract_lo (u32x8 v)
-{
-  return (u32x4) _mm256_extracti128_si256 ((__m256i) v, 0);
-}
+/* _extract_lo, _extract_hi */
+/* *INDENT-OFF* */
+#define _(t1,t2) \
+always_inline t1                                                       \
+t2##_extract_lo (t2 v)                                                 \
+{ return (t1) _mm256_extracti128_si256 ((__m256i) v, 0); }             \
+\
+always_inline t1                                                       \
+t2##_extract_hi (t2 v)                                                 \
+{ return (t1) _mm256_extracti128_si256 ((__m256i) v, 1); }             \
+\
+always_inline t2                                                       \
+t2##_insert_lo (t2 v1, t1 v2)                                          \
+{ return (t2) _mm256_inserti128_si256 ((__m256i) v1, (__m128i) v2, 0); }\
+\
+always_inline t2                                                       \
+t2##_insert_hi (t2 v1, t1 v2)                                          \
+{ return (t2) _mm256_inserti128_si256 ((__m256i) v1, (__m128i) v2, 1); }\
+
+_(u8x16, u8x32)
+_(u16x8, u16x16)
+_(u32x4, u32x8)
+_(u64x2, u64x4)
+#undef _
+/* *INDENT-ON* */
 
-always_inline u32x4
-u32x8_extract_hi (u32x8 v)
-{
-  return (u32x4) _mm256_extracti128_si256 ((__m256i) v, 1);
-}
 
-always_inline u32x8
-u32x8_insert_lo (u32x8 v1, u32x4 v2)
-{
-  return (u32x8) _mm256_inserti128_si256 ((__m256i) v1, (__m128i) v2, 0);
-}
 
-always_inline u32x8
-u32x8_insert_hi (u32x8 v1, u32x4 v2)
-{
-  return (u32x8) _mm256_inserti128_si256 ((__m256i) v1, (__m128i) v2, 1);
-}
 
 static_always_inline u32
 u8x32_msb_mask (u8x32 v)
index 4aee8d1..f69c67e 100644 (file)
@@ -28,7 +28,7 @@
   _(f,32,8,ps) _(f,64,4,pd)
 
 /* splat, load_unaligned, store_unaligned, is_all_zero, is_equal,
-   is_all_equal */
+   is_all_equal, is_zero_mask */
 #define _(t, s, c, i) \
 static_always_inline t##s##x##c                                                \
 t##s##x##c##_splat (t##s x)                                            \
@@ -53,6 +53,11 @@ t##s##x##c##_is_equal (t##s##x##c a, t##s##x##c b)                   \
 static_always_inline int                                               \
 t##s##x##c##_is_all_equal (t##s##x##c v, t##s x)                       \
 { return t##s##x##c##_is_equal (v, t##s##x##c##_splat (x)); }          \
+\
+static_always_inline u##c                                              \
+t##s##x##c##_is_zero_mask (t##s##x##c v)                               \
+{ return _mm512_test_##i##_mask ((__m512i) v, (__m512i) v); }          \
+
 
 foreach_avx512_vec512i foreach_avx512_vec512u
 #undef _