host_applications/linux/apps/hello_pi/hello_fft/qasm/gpu_fft_128k.qasm

   1 # BCM2835 "GPU_FFT" release 3.0
   2 #
   3 # Copyright (c) 2015, Andrew Holme.
   4 # All rights reserved.
   5 #
   6 # Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7 # modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   8 #     * Redistributions of source code must retain the above copyright
   9 #       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10 #     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11 #       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12 #       documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13 #     * Neither the name of the copyright holder nor the
  14 #       names of its contributors may be used to endorse or promote products
  15 #       derived from this software without specific prior written permission.
  16 #
  17 # THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
  18 # ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  19 # WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  20 # DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
  21 # DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  22 # (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  23 # LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
  24 # ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25 # (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  26 # SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27
  28 .set STAGES, 17
  29
  30 .include "gpu_fft_ex.qinc"
  31
  32 ##############################################################################
  33 # Twiddles: src
  34
  35 .set TW32_BASE,     0   # rx_tw_shared
  36 .set TW16_BASE,     1
  37 .set TW16_P2_STEP,  2
  38 .set TW16_P3_STEP,  3
  39 .set TW16_P4_STEP,  4
  40
  41 .set TW16_P4_BASE,  0   # rx_tw_unique
  42
  43 ##############################################################################
  44 # Twiddles: dst
  45
  46 .set TW16_STEP, 0  # 1
  47 .set TW32_STEP, 1  # 1
  48 .set TW16,      2  # 5
  49 .set TW32,      7  # 2
  50
  51 ##############################################################################
  52 # Registers
  53
  54 .set ra_link_0,         ra0
  55 .set rb_vdw_16,         rb0
  56 .set ra_save_ptr,       ra1
  57 .set rb_vdw_32,         rb1
  58 .set ra_temp,           ra2
  59 .set rb_vpm_lo,         rb2
  60 .set ra_addr_x,         ra3
  61 .set rb_addr_y,         rb3
  62 .set ra_save_16,        ra4
  63 .set rx_save_slave_16,  rb4
  64 .set ra_load_idx,       ra5
  65 .set rb_inst,           rb5
  66 .set ra_sync,           ra6
  67 .set rx_sync_slave,     rb6
  68 .set ra_points,         ra7
  69 .set rb_vpm_hi,         rb7
  70 .set ra_link_1,         ra8
  71 .set rb_STAGES,         rb8
  72 .set ra_32_re,          ra9
  73 .set rb_32_im,          rb9
  74 .set ra_save_32,        ra10
  75 .set rx_save_slave_32,  rb10
  76
  77 .set rx_tw_shared,      ra11
  78 .set rx_tw_unique,      rb11
  79
  80 .set ra_tw_re,          ra12 # 9
  81 .set rb_tw_im,          rb12 # 9
  82
  83 .set ra_vpm_lo,         ra25
  84 .set ra_vpm_hi,         ra26
  85 .set ra_vdw_16,         ra27
  86 .set ra_vdw_32,         ra28
  87
  88 .set rx_0x55555555,     ra29
  89 .set rx_0x33333333,     ra30
  90 .set rx_0x0F0F0F0F,     ra31
  91 .set rx_0x00FF00FF,     rb24
  92 .set rx_0x0000FFFF,     rb25
  93
  94 .set rb_0x10,           rb26
  95 .set rb_0x40,           rb27
  96 .set rb_0x80,           rb28
  97 .set rb_0xF0,           rb29
  98 .set rb_0x100,          rb30
  99 .set rb_0xFFF,          rb31
 100
 101 ##############################################################################
 102 # Constants
 103
 104 mov rb_STAGES,  STAGES
 105
 106 mov rb_0x10,    0x10
 107 mov rb_0x40,    0x40
 108 mov rb_0x80,    0x80
 109 mov rb_0xF0,    0xF0
 110 mov rb_0x100,   0x100
 111 mov rb_0xFFF,   0xFFF
 112
 113 mov rx_0x55555555, 0x55555555
 114 mov rx_0x33333333, 0x33333333
 115 mov rx_0x0F0F0F0F, 0x0F0F0F0F
 116 mov rx_0x00FF00FF, 0x00FF00FF
 117 mov rx_0x0000FFFF, 0x0000FFFF
 118
 119 mov ra_vdw_16, vdw_setup_0(16, 16, dma_h32( 0,0))
 120 mov rb_vdw_16, vdw_setup_0(16, 16, dma_h32(32,0))
 121 mov ra_vdw_32, vdw_setup_0(32, 16, dma_h32( 0,0))
 122 mov rb_vdw_32, vdw_setup_0(32, 16, dma_h32(32,0))
 123
 124 ##############################################################################
 125 # Twiddles: ptr
 126
 127 mov rx_tw_shared, unif
 128 mov rx_tw_unique, unif
 129
 130 ##############################################################################
 131 # Instance
 132
 133 mov rb_inst, unif
 134 inst_vpm rb_inst, ra_vpm_lo, ra_vpm_hi, rb_vpm_lo, rb_vpm_hi
 135
 136 ##############################################################################
 137 # Master/slave procedures
 138
 139 proc ra_save_16, r:1f
 140 body_ra_save_16 ra_vpm_lo, ra_vdw_16
 141 :1
 142
 143 proc rx_save_slave_16, r:1f
 144 body_rx_save_slave_16 ra_vpm_lo
 145 :1
 146
 147 proc ra_save_32, r:1f
 148 body_ra_save_32
 149 :1
 150
 151 proc rx_save_slave_32, r:1f
 152 body_rx_save_slave_32
 153 :1
 154
 155 proc ra_sync, r:1f
 156 body_ra_sync
 157 :1
 158
 159 proc rx_sync_slave, r:main
 160 body_rx_sync_slave
 161
 162 ##############################################################################
 163 # Subroutines
 164
 165 :fft_16
 166     body_fft_16
 167
 168 :pass_1
 169     body_pass_32 LOAD_REVERSED
 170
 171 :pass_2
 172 :pass_3
 173 :pass_4
 174     body_pass_16 LOAD_STRAIGHT
 175
 176 ##############################################################################
 177 # Top level
 178
 179 :main
 180     mov.setf r0, rb_inst
 181     sub r0, r0, 1
 182     shl r0, r0, 5
 183     add.ifnz ra_sync, rx_sync_slave, r0
 184     mov.ifnz ra_save_16, rx_save_slave_16
 185     mov.ifnz ra_save_32, rx_save_slave_32
 186
 187 :loop
 188     mov.setf ra_addr_x, unif # Ping buffer or null
 189     mov      rb_addr_y, unif # Pong buffer or IRQ enable
 190
 191     brr.allz -, r:end
 192
 193 ##############################################################################
 194 # Pass 1
 195
 196     load_tw rx_tw_shared, TW16+3, TW16_BASE
 197     load_tw rx_tw_shared, TW32+0, TW32_BASE
 198     init_stage 5
 199     read_rev rb_0x10
 200
 201         brr ra_link_1, r:pass_1
 202         nop
 203         nop
 204         add ra_points, ra_points, rb_0x100
 205
 206         shr.setf -, ra_points, rb_STAGES
 207
 208         brr.allz -, r:pass_1
 209         nop
 210         nop
 211         add ra_points, ra_points, rb_0x100
 212
 213     bra ra_link_1, ra_sync
 214     nop
 215     ldtmu0
 216     ldtmu0
 217
 218 ##############################################################################
 219 # Pass 2
 220
 221     swap_buffers
 222     load_tw rx_tw_shared, TW16+3, TW16_BASE
 223     load_tw rx_tw_shared, TW16_STEP, TW16_P2_STEP
 224     init_stage 4
 225     read_lin rb_0x80
 226
 227         brr ra_link_1, r:pass_2
 228         nop
 229         nop
 230         add ra_points, ra_points, rb_0x80
 231
 232         and.setf -, ra_points, rb_0xFFF
 233
 234         brr.allnz -, r:pass_2
 235         nop
 236         nop
 237         add.ifnz ra_points, ra_points, rb_0x80
 238
 239         next_twiddles_16
 240
 241         shr.setf -, ra_points, rb_STAGES
 242
 243         brr.allz -, r:pass_2
 244         nop
 245         nop
 246         add ra_points, ra_points, rb_0x80
 247
 248     bra ra_link_1, ra_sync
 249     nop
 250     ldtmu0
 251     ldtmu0
 252
 253 ##############################################################################
 254 # Pass 3
 255
 256     swap_buffers
 257     load_tw rx_tw_shared, TW16+3, TW16_BASE
 258     load_tw rx_tw_shared, TW16_STEP, TW16_P3_STEP
 259     init_stage 4
 260     read_lin rb_0x80
 261
 262     .rep i, 2
 263         brr ra_link_1, r:pass_3
 264         nop
 265         nop
 266         add ra_points, ra_points, rb_0x80
 267     .endr
 268
 269         next_twiddles_16
 270
 271         shr.setf -, ra_points, rb_STAGES
 272
 273         brr.allz -, r:pass_3
 274         mov r0, 4*8
 275         sub ra_link_1, ra_link_1, r0
 276         add ra_points, ra_points, rb_0x80
 277
 278     bra ra_link_1, ra_sync
 279     nop
 280     ldtmu0
 281     ldtmu0
 282
 283 ##############################################################################
 284 # Pass 4
 285
 286     swap_buffers
 287     load_tw rx_tw_unique, TW16+3, TW16_P4_BASE
 288     load_tw rx_tw_shared, TW16_STEP, TW16_P4_STEP
 289     init_stage 4
 290     read_lin rb_0x80
 291
 292         brr ra_link_1, r:pass_4
 293         nop
 294         nop
 295         add ra_points, ra_points, rb_0x80
 296
 297         next_twiddles_16
 298
 299         shr.setf -, ra_points, rb_STAGES
 300
 301         brr.allz -, r:pass_4
 302         nop
 303         nop
 304         add ra_points, ra_points, rb_0x80
 305
 306     bra ra_link_1, ra_sync
 307     nop
 308     ldtmu0
 309     ldtmu0
 310
 311 ##############################################################################
 312
 313     brr -, r:loop
 314     nop
 315     nop
 316     nop
 317
 318 :end
 319     exit rb_addr_y