inference-engine/thirdparty/mkl-dnn/src/cpu/jit_uni_depthwise.hpp

   1 /*******************************************************************************
   2 * Copyright 2018-2019 Intel Corporation
   3 *
   4 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5 * you may not use this file except in compliance with the License.
   6 * You may obtain a copy of the License at
   7 *
   8 *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9 *
  10 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13 * See the License for the specific language governing permissions and
  14 * limitations under the License.
  15 *******************************************************************************/
  16
  17 #ifndef CPU_JIT_UNI_DEPTHWISE_HPP
  18 #define CPU_JIT_UNI_DEPTHWISE_HPP
  19
  20 #include <assert.h>
  21
  22 #include "c_types_map.hpp"
  23 #include "cpu_depthwise_pd.hpp"
  24 #include "cpu_engine.hpp"
  25 #include "type_helpers.hpp"
  26 #include "utils.hpp"
  27 #include "jit_primitive_conf.hpp"
  28 #include "jit_generator.hpp"
  29 #include "jit_uni_eltwise.hpp"
  30
  31 namespace mkldnn {
  32 namespace impl {
  33 namespace cpu {
  34
  35 template <cpu_isa_t isa>
  36 struct jit_uni_depthwise_injector_f32 {
  37     jit_uni_depthwise_injector_f32(jit_generator* host, alg_kind_t depthwise_alg_)
  38         : h(host), depthwise_alg(depthwise_alg_) {
  39         assert(utils::one_of(isa, sse42, avx2, avx512_common));
  40         assert(utils::one_of(depthwise_alg, alg_kind::depthwise_scale_shift, alg_kind::depthwise_prelu));
  41     }
  42
  43     void compute_vector_range(int start_idx, int end_idx, const Xbyak::Reg64& p_weights, const Xbyak::Reg64& p_bias);
  44
  45 private:
  46     jit_generator* h;
  47
  48     using Vmm = typename utils::conditional3<isa == sse42, Xbyak::Xmm,
  49             isa == avx2, Xbyak::Ymm, Xbyak::Zmm>::type;
  50
  51     size_t vlen = cpu_isa_traits<isa>::vlen;
  52
  53     alg_kind_t depthwise_alg;
  54
  55     Vmm vmm_mask;
  56     Vmm vmm_aux0;
  57
  58     Xbyak::Opmask k_mask = Xbyak::Opmask(1);
  59
  60     const static size_t preserved_vecs_max = 5;
  61     size_t vecs_to_preserve = 0;
  62     size_t vecs_count = isa == avx512_common ? 32 : 16;
  63     size_t preserved_vecs_count = 0;
  64     size_t preserved_vec_idxs[preserved_vecs_max] = {0};
  65     size_t start_idx_tail = 0;
  66
  67     int aux_vecs_count(alg_kind_t elt_alg);
  68
  69     void compute_body(size_t start_idx, size_t end_idx, const Xbyak::Reg64& p_weights, const Xbyak::Reg64& p_bias);
  70     void injector_preamble(size_t start_idx, size_t end_idx);
  71     void injector_preamble_tail(size_t start_idx, size_t end_idx);
  72     void injector_postamble();
  73     void assign_regs();
  74
  75     void scale_shift_compute_vector(const Vmm &vmm_src, const Xbyak::Reg64& p_weights, const Xbyak::Reg64& p_bias);
  76     void prelu_compute_vector(const Vmm &vmm_src, const Xbyak::Reg64& p_weights, const Xbyak::Reg64& p_bias);
  77 };
  78
  79 struct jit_uni_depthwise_kernel_f32;
  80
  81 template <cpu_isa_t isa>
  82 struct jit_uni_depthwise_fwd_t : public cpu_primitive_t {
  83     struct pd_t : public cpu_depthwise_fwd_pd_t {
  84         pd_t(engine_t *engine, const depthwise_desc_t *adesc,
  85                 const primitive_attr_t *attr,
  86                 const depthwise_fwd_pd_t *hint_fwd_pd)
  87             : cpu_depthwise_fwd_pd_t(engine, adesc, attr, hint_fwd_pd) {}
  88
  89         DECLARE_COMMON_PD_T(
  90                 JIT_IMPL_NAME_HELPER("jit:", isa, ""),
  91                 jit_uni_depthwise_fwd_t<isa>);
  92
  93         virtual status_t init() override;
  94     };
  95
  96     jit_uni_depthwise_fwd_t(const pd_t *apd, const input_vector &inputs,
  97                        const output_vector &outputs);
  98     ~jit_uni_depthwise_fwd_t();
  99
 100     typedef typename prec_traits<data_type::f32>::type data_t;
 101
 102     virtual void execute(event_t *e) const
 103     {
 104         execute_forward();
 105         e->set_state(event_t::ready);
 106     }
 107
 108 private:
 109     void execute_forward() const;
 110     const pd_t *pd() const { return (const pd_t *)primitive_t::pd(); }
 111     jit_uni_depthwise_kernel_f32 *kernel_;
 112     data_t *padded_weights_;
 113     data_t *padded_bias_;
 114 };
 115
 116
 117 template <cpu_isa_t isa>
 118 struct jit_uni_dw_conv_row_f32: public jit_generator {
 119     DECLARE_CPU_JIT_AUX_FUNCTIONS(jit_uni_ds_dw_conv_kernel_f32)
 120
 121     jit_uni_dw_conv_row_f32(jit_conv_conf_t ajcp, const primitive_attr_t &attr, int ow_stride)
 122         : jcp(ajcp), attr_(attr), ow_stride_(ow_stride) {
 123         this->generate();
 124         jit_ker = (void (*)(jit_conv_call_s *))this->getCode();
 125     }
 126
 127     ~jit_uni_dw_conv_row_f32() {
 128         for (auto inj : eltwise_injectors)
 129             delete inj;
 130         eltwise_injectors.clear();
 131
 132         for (auto inj : depthwise_injectors)
 133             delete inj;
 134         depthwise_injectors.clear();
 135     }
 136
 137     static bool post_ops_ok(jit_conv_conf_t &jcp,
 138             const primitive_attr_t &attr);
 139     static status_t init_conf(jit_1x1_conv_conf_t &jcp, jit_conv_conf_t &jcp_dw, const primitive_attr_t &attr);
 140     static status_t init_conf(jit_conv_conf_t &jcp, jit_conv_conf_t &jcp_dw, const primitive_attr_t &attr);
 141     static status_t init_conf(jit_bin_conv_conf_t &jcp, jit_conv_conf_t &jcp_dw, const primitive_attr_t &attr);
 142
 143     jit_conv_conf_t jcp;
 144     const primitive_attr_t &attr_;
 145     void (*jit_ker)(jit_conv_call_s *);
 146     int ow_stride_;
 147
 148 private:
 149     using Vmm = typename utils::conditional3<isa == sse42, Xbyak::Xmm,
 150         isa == avx2, Xbyak::Ymm, Xbyak::Zmm>::type;
 151     using reg64_t = const Xbyak::Reg64;
 152     using reg32_t = const Xbyak::Reg32;
 153     using reg8_t = const Xbyak::Reg8;
 154     const Xbyak::AddressFrame &vmmword = (isa == sse42)
 155         ? xword : (isa == avx2) ? yword : zword;
 156     const int vlen = cpu_isa_traits<isa>::vlen;
 157
 158     // dw convolution
 159     reg64_t reg_input0 = r8;
 160     reg64_t reg_input1 = r9;
 161     reg64_t reg_input2 = r10;
 162     reg64_t aux_reg_input0 = r11;
 163     reg64_t aux_reg_input1 = r12;
 164     reg64_t aux_reg_input2 = r13;
 165
 166     reg64_t reg_kernel = r14;
 167     reg64_t aux_reg_kernel = r15;
 168     reg64_t reg_output = rdx;
 169     reg64_t reg_bias = rbx;
 170     reg64_t reg_kh = rax;
 171     reg64_t reg_ur_w = rbp;
 172     reg64_t reg_oc_work = abi_not_param1;
 173
 174     reg64_t reg_oc_off = rsi;
 175     reg64_t reg_d_weights = aux_reg_input0;
 176     reg64_t reg_d_bias = aux_reg_input1;
 177
 178     reg64_t reg_b_weights = r15;
 179     reg64_t reg_b_mask = reg_d_bias;
 180
 181     reg32_t reg_tmp_32 = r11d;
 182     reg64_t reg_tmp_64 = r11;
 183     reg8_t reg_tmp_8 = r11b;
 184
 185     reg32_t reg_tmp2_32 = r13d;
 186     reg64_t reg_tmp2_64 = r13;
 187
 188     inline Vmm get_ker_reg(int idx) { return Vmm(idx + 0); }
 189     inline Vmm get_src_reg(int idx) { return Vmm(idx + 1); }
 190     inline Vmm get_acc_reg(int idx) { return Vmm(idx + 4); }
 191
 192     Xbyak::Ymm ymm_tmp = Xbyak::Ymm(0);
 193     Vmm vmm_tmp = Vmm(0);
 194     Vmm vmm_sum = Vmm(0);
 195     Vmm vmm_bias = Vmm(0);
 196     Vmm vmm_thr = Vmm(0);
 197
 198     inline void load_src(int ur_w);
 199     inline void apply_filter(int ur_w, int kw_size);
 200     inline void cvt2ps(data_type_t type_in, Vmm vmm_in, const Xbyak::Operand &op, bool scalar_load);
 201     inline void apply_postprocessing(int ur_w, int oc_step);
 202     inline void store_dst_typed(const Xbyak::Address &op, Vmm vmm_dst, bool scalar_store);
 203     inline void store_dst(int ur_w, int oc_step);
 204     inline void loop_body(int oc_step);
 205
 206     void generate();
 207
 208     nstl::vector<jit_uni_eltwise_injector_f32<isa>*> eltwise_injectors;
 209     nstl::vector<jit_uni_depthwise_injector_f32<isa>*> depthwise_injectors;
 210 };
 211
 212 }
 213 }
 214 }
 215
 216 #endif