added sgemm_ncopy routine and made some improvements on cgemm_kernel for ARMV7
authorwernsaar <wernsaar@googlemail.com>
Fri, 1 Nov 2013 17:22:27 +0000 (18:22 +0100)
committerwernsaar <wernsaar@googlemail.com>
Fri, 1 Nov 2013 17:22:27 +0000 (18:22 +0100)
common_arm.h
kernel/arm/KERNEL.ARMV7
kernel/arm/cgemm_kernel_2x2_vfpv3.S
kernel/arm/sgemm_ncopy_4_vfpv3.S [new file with mode: 0644]
param.h

index b61efd7..e3d1d40 100644 (file)
@@ -80,31 +80,35 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 
 #ifndef ASSEMBLER
 
-static void INLINE blas_lock(volatile unsigned long *address){
+static void __inline blas_lock(volatile BLASULONG *address){
+
+  int register ret;
 
-//  long int ret, val = 1;
-/*
   do {
     while (*address) {YIELDING;};
 
     __asm__ __volatile__(
-                        "1:    ll      %0, %3\n"
-                        "      ori     %2, %0, 1\n"
-                        "      sc      %2, %1\n"
-                        "      beqz    %2, 1b\n"
-                        "       andi   %2, %0, 1\n"
-                        "      sync\n"
-                        : "=&r" (val), "=m" (address), "=&r" (ret)
-                        : "m" (address)
-                        : "memory");
+                         "ldrex r2, [%1]                                                \n\t"
+                         "mov   r2, #0                                                  \n\t"
+                         "strex r3, r2, [%1]                                            \n\t"
+                        "mov   %0 , r3                                                 \n\t"
+                         : "=r"(ret), "=r"(address)
+                         : "1"(address)
+                         : "memory", "r2" , "r3" 
+
+
+    );
 
   } while (ret);
-*/
+
 }
 
-static inline unsigned int rpcc(void){
-  unsigned long ret=0;
 
+static inline BLASULONG rpcc(void){
+  BLASULONG ret=0;
+  struct timeval tv;
+  gettimeofday(&tv,NULL);
+  ret=1000000* tv.tv_sec + tv.tv_usec;
   return ret;
 }
 
index 4315379..ec692d5 100644 (file)
@@ -89,7 +89,7 @@ ZTRMMKERNEL  =  ztrmm_kernel_2x2_vfpv3.S
 SGEMMKERNEL    =  sgemm_kernel_4x4_vfpv3.S             
 SGEMMINCOPY    =  
 SGEMMITCOPY    = 
-SGEMMONCOPY    =  ../generic/gemm_ncopy_4.c
+SGEMMONCOPY    =  sgemm_ncopy_4_vfpv3.S
 SGEMMOTCOPY    =  ../generic/gemm_tcopy_4.c
 SGEMMINCOPYOBJ = 
 SGEMMITCOPYOBJ = 
@@ -99,12 +99,12 @@ SGEMMOTCOPYOBJ =  sgemm_otcopy.o
 #DGEMMKERNEL    =  ../generic/gemmkernel_2x2.c         
 #DGEMMKERNEL    =  dgemm_kernel_4x2_vfpv2.S            
 DGEMMKERNEL    =  dgemm_kernel_4x4_vfpv3.S             
-DGEMMINCOPY    =  dgemm_ncopy_4_vfpv3.S
-DGEMMITCOPY    =  ../generic/gemm_tcopy_4.c
+DGEMMINCOPY    =  
+DGEMMITCOPY    =  
 DGEMMONCOPY    =  dgemm_ncopy_4_vfpv3.S
 DGEMMOTCOPY    =  ../generic/gemm_tcopy_4.c
-DGEMMINCOPYOBJ = dgemm_incopy.o
-DGEMMITCOPYOBJ = dgemm_itcopy.o
+DGEMMINCOPYOBJ = 
+DGEMMITCOPYOBJ = 
 DGEMMONCOPYOBJ = dgemm_oncopy.o
 DGEMMOTCOPYOBJ = dgemm_otcopy.o
 
index abbbac8..4cebcab 100644 (file)
@@ -26,11 +26,27 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 *****************************************************************************/
 
 /**************************************************************************************
-* 2013/10/16 Saar
+* 2013/11/01 Saar
 *       BLASTEST               : OK
 *       CTEST                  : OK
 *       TEST                   : OK
 *
+* 2013/11/01 Saar
+*       UNROLL_N                2
+*       UNROLL_M                2
+*       CGEMM_P                 96
+*       CGEMM_Q                 120
+*       CGEMM_R                 4096
+*       A_PRE                   96
+*       B_PRE                   96
+*       C_PRE                   64
+*
+*       Performance on Odroid U2:
+*
+*               1 Core:         2.59 GFLOPS     ATLAS: 2.37     GFLOPS
+*               2 Cores:        5.17 GFLOPS     ATLAS: 4.46     GFLOPS
+*               3 Cores:        7.69 GFLOPS     ATLAS: 6.50     GFLOPS
+*               4 Cores:       10.22 GFLOPS     ATLAS: 8.18     GFLOPS
 **************************************************************************************/
 
 #define ASSEMBLER
diff --git a/kernel/arm/sgemm_ncopy_4_vfpv3.S b/kernel/arm/sgemm_ncopy_4_vfpv3.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..34fbb32
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,344 @@
+/***************************************************************************
+Copyright (c) 2013, The OpenBLAS Project
+All rights reserved.
+Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+modification, are permitted provided that the following conditions are
+met:
+1. Redistributions of source code must retain the above copyright
+notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+notice, this list of conditions and the following disclaimer in
+the documentation and/or other materials provided with the
+distribution.
+3. Neither the name of the OpenBLAS project nor the names of
+its contributors may be used to endorse or promote products
+derived from this software without specific prior written permission.
+THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE OPENBLAS PROJECT OR CONTRIBUTORS BE
+LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
+DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
+SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
+CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
+OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE
+USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+*****************************************************************************/
+
+/**************************************************************************************
+* 2013/10/11 Saar
+*       BLASTEST               : xOK
+*       CTEST                  : xOK
+*       TEST                   : xOK
+*
+**************************************************************************************/
+
+#define ASSEMBLER
+#include "common.h"
+
+#define STACKSIZE 256
+
+#define        OLD_M   r0
+#define        OLD_N   r1
+#define        OLD_A   r2
+#define        OLD_LDA r3
+
+
+/******************************************************
+* [fp, #-128] - [fp, #-64] is reserved
+* for store and restore of floating point
+* registers
+*******************************************************/
+
+#define LDA    [fp, #-260 ]
+
+#define B      [fp, #4 ]
+
+#define M      r0
+#define N      r1
+#define A      r2
+
+#define        BO      r5
+
+#define        AO1     r6
+#define        AO2     r7
+#define        AO3     r8
+#define        AO4     r9
+
+#define I      r3
+#define        J       r12
+
+#define A_PRE  96
+
+/**************************************************************************************
+* Macro definitions
+**************************************************************************************/
+
+.macro COPY4x4
+
+       flds s0 , [ AO1, #0  ]
+       flds s1 , [ AO2, #0  ]
+       flds s2 , [ AO3, #0  ]
+       flds s3 , [ AO4, #0  ]
+
+       flds s4 , [ AO1, #4  ]
+       flds s8 , [ AO1, #8 ]
+       flds s12, [ AO1, #12 ]
+
+       flds s5 , [ AO2, #4  ]
+       add     AO1, AO1, #16
+       flds s9 , [ AO2, #8 ]
+       flds s13, [ AO2, #12 ]
+
+       flds s6 , [ AO3, #4  ]
+       add     AO2, AO2, #16
+       flds s10, [ AO3, #8 ]
+       flds s14, [ AO3, #12 ]
+
+       flds s7 , [ AO4, #4  ]
+       add     AO3, AO3, #16
+       flds s11, [ AO4, #8 ]
+       flds s15, [ AO4, #12 ]
+
+       fstmias BO!, { s0 - s3 }
+       add     AO4, AO4, #16
+       fstmias BO!, { s4 - s7 }
+       fstmias BO!, { s8 - s15 }
+
+.endm
+
+.macro COPY1x4
+
+       flds s0 , [ AO1, #0  ]
+       flds s1 , [ AO2, #0  ]
+       add     AO1, AO1, #4
+       flds s2 , [ AO3, #0  ]
+       add     AO2, AO2, #4
+       flds s3 , [ AO4, #0  ]
+
+       add     AO3, AO3, #4
+       fstmias BO!, { s0 - s3 }
+       add     AO4, AO4, #4
+
+.endm
+
+.macro COPY4x2
+
+       flds s0 , [ AO1, #0  ]
+       flds s2 , [ AO1, #4  ]
+       flds s4 , [ AO1, #8 ]
+       flds s6 , [ AO1, #12 ]
+
+       flds s1 , [ AO2, #0  ]
+       flds s3 , [ AO2, #4  ]
+       add     AO1, AO1, #16
+       flds s5 , [ AO2, #8 ]
+       flds s7 , [ AO2, #12 ]
+
+       fstmias BO!, { s0 - s7 }
+       add     AO2, AO2, #16
+
+.endm
+
+
+.macro COPY1x2
+
+       flds s0 , [ AO1, #0  ]
+       flds s1 , [ AO2, #0  ]
+       add     AO1, AO1, #4
+
+       fstmias BO!, { s0 - s1 }
+       add     AO2, AO2, #4
+
+.endm
+
+.macro COPY4x1
+
+       flds s0 , [ AO1, #0  ]
+       flds s1 , [ AO1, #4  ]
+       flds s2 , [ AO1, #8 ]
+       flds s3 , [ AO1, #12 ]
+
+       fstmias BO!, { s0 - s3 }
+       add     AO1, AO1, #16
+
+.endm
+
+
+.macro COPY1x1
+
+       flds s0 , [ AO1, #0  ]
+
+       fstmias BO!, { s0 }
+       add     AO1, AO1, #4
+
+.endm
+
+
+
+
+
+/**************************************************************************************
+* End of macro definitions
+**************************************************************************************/
+
+       PROLOGUE
+
+       .align 5
+
+       push    {r4 - r9, fp}
+       add     fp, sp, #24
+       sub     sp, sp, #STACKSIZE                              // reserve stack
+
+
+       lsl     r3, r3, #2                                      // lda = lda * 4
+       str     r3, LDA
+
+       sub     r4, fp, #128
+       vstm    r4, { s8 - s15}                                 // store floating point registers
+
+       ldr     BO, B   
+
+_L4_BEGIN:
+
+       asrs    J, N, #2                                        // J = N / 4
+       ble     _L2_BEGIN
+
+_L4_M4_BEGIN:
+
+       mov     AO1, A                                          // AO1 = A
+       ldr     r4 , LDA
+       add     AO2, AO1, r4
+       add     AO3, AO2, r4
+       add     AO4, AO3, r4
+       add     A  , AO4, r4                                    // A = A + 4 * LDA
+
+       asrs    I, M, #2                                        // I = M / 4
+       ble     _L4_M4_40
+
+_L4_M4_20:
+
+       COPY4x4
+
+       subs    I , I , #1
+       bne     _L4_M4_20
+       
+       
+_L4_M4_40:
+
+       ands    I, M , #3
+       ble     _L4_M4_END
+
+_L4_M4_60:
+
+       COPY1x4
+
+       subs    I , I , #1
+       bne     _L4_M4_60
+       
+
+_L4_M4_END:
+
+       subs    J , J, #1                                               // j--
+       bne     _L4_M4_BEGIN
+
+
+
+/*********************************************************************************************/
+
+_L2_BEGIN:
+
+       tst     N, #3
+       ble     _L999
+
+       tst     N, #2
+       ble     _L1_BEGIN
+
+_L2_M4_BEGIN:
+
+       mov     AO1, A                                          // AO1 = A
+       ldr     r4 , LDA
+       add     AO2, AO1, r4
+       add     A  , AO2, r4                                    // A = A + 2 * LDA
+
+       asrs    I, M, #2                                        // I = M / 4
+       ble     _L2_M4_40
+
+_L2_M4_20:
+
+       COPY4x2
+
+       subs    I , I , #1
+       bne     _L2_M4_20
+       
+       
+_L2_M4_40:
+
+       ands    I, M , #3
+       ble     _L2_M4_END
+
+_L2_M4_60:
+
+       COPY1x2
+
+       subs    I , I , #1
+       bne     _L2_M4_60
+       
+
+_L2_M4_END:
+
+
+/*********************************************************************************************/
+
+_L1_BEGIN:
+
+       tst     N, #1
+       ble     _L999
+
+
+_L1_M4_BEGIN:
+
+       mov     AO1, A                                          // AO1 = A
+       ldr     r4 , LDA
+       add     A  , AO1, r4                                    // A = A + 1 * LDA
+
+       asrs    I, M, #2                                        // I = M / 4
+       ble     _L1_M4_40
+
+_L1_M4_20:
+
+       COPY4x1
+
+       subs    I , I , #1
+       bne     _L1_M4_20
+       
+       
+_L1_M4_40:
+
+       ands    I, M , #3
+       ble     _L1_M4_END
+
+_L1_M4_60:
+
+       COPY1x1
+
+       subs    I , I , #1
+       bne     _L1_M4_60
+       
+
+_L1_M4_END:
+
+
+
+_L999:
+
+       sub     r3, fp, #128
+       vldm    r3, { s8 - s15}                                 // restore floating point registers
+
+       movs    r0, #0                                          // set return value
+       sub     sp, fp, #24
+       pop     {r4 - r9, fp}
+       bx      lr
+
+       EPILOGUE
+
diff --git a/param.h b/param.h
index 8d9d0fc..d6284f5 100644 (file)
--- a/param.h
+++ b/param.h
@@ -1814,19 +1814,19 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 #define ZGEMM_DEFAULT_UNROLL_M  2
 #define ZGEMM_DEFAULT_UNROLL_N  2
 
-#define SGEMM_DEFAULT_P        128
+#define SGEMM_DEFAULT_P        192
 #define DGEMM_DEFAULT_P        128
-#define CGEMM_DEFAULT_P 24
+#define CGEMM_DEFAULT_P 96
 #define ZGEMM_DEFAULT_P 20
 
-#define SGEMM_DEFAULT_Q 240
-#define DGEMM_DEFAULT_Q 96
-#define CGEMM_DEFAULT_Q 128
+#define SGEMM_DEFAULT_Q 120
+#define DGEMM_DEFAULT_Q 120
+#define CGEMM_DEFAULT_Q 120
 #define ZGEMM_DEFAULT_Q 64
 
-#define SGEMM_DEFAULT_R 4096
-#define DGEMM_DEFAULT_R 512
-#define CGEMM_DEFAULT_R 512
+#define SGEMM_DEFAULT_R 16384
+#define DGEMM_DEFAULT_R 8192
+#define CGEMM_DEFAULT_R 4096
 #define ZGEMM_DEFAULT_R 512