POWER10: Fixes for sbgemm kernel
authorRajalakshmi Srinivasaraghavan <rajis@linux.ibm.com>
Wed, 9 Jun 2021 17:20:09 +0000 (12:20 -0500)
committerRajalakshmi Srinivasaraghavan <rajis@linux.ibm.com>
Wed, 9 Jun 2021 17:20:09 +0000 (12:20 -0500)
While testing bfloat16 sbgemm kernel, there are some failures
for odd value inputs due to array access beyond the boundary.

kernel/power/sbgemm_kernel_power10.c

index d155867..74f3eac 100644 (file)
@@ -49,17 +49,11 @@ typedef __vector unsigned char  vec_t;
 typedef FLOAT v4sf_t __attribute__ ((vector_size (16)));
 typedef FLOAT v2sf_t __attribute__ ((vector_size (8)));
 
-vector char mask =
-  { 0x0, 0x1, 0x8, 0x9, 0x2, 0x3, 0xa, 0xb, 0x4, 0x5, 0xc, 0xd, 0x6, 0x7, 0xe,
-  0xf
-};
-
 /* 
  * BFLOAT16 xvbf16ger2pp instruction needs 4×2 matrix of
  * bfloat16 floating-point values as input. Hence this
  * merging is needed on A and B matrices. 
  */
-#define MERGE_ROW(x) vec_perm(x, x, mask)
 #define MERGE_HIGH(x, y) (vec_t) vec_mergeh ((vector short)x, (vector short)y)
 #define MERGE_LOW(x, y) (vec_t) vec_mergel ((vector short)x, (vector short)y)
 
@@ -179,8 +173,8 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 4;
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[l << 1]);
              vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[l]);
-             vec_t rowB_h = MERGE_HIGH (rowB[0], rowB[1]);
-             vec_t rowB_l = MERGE_LOW (rowB[0], rowB[1]);
+             vec_t rowB_h = MERGE_HIGH (rowB[0], vzero);
+             vec_t rowB_l = MERGE_LOW (rowB[0], vzero);
              vec_t rowA_h = MERGE_HIGH (rowA[0], vzero);
              vec_t rowA_l = MERGE_LOW (rowA[0], vzero);
              vec_t rowA2_h = MERGE_HIGH (rowA[1], vzero);
@@ -231,8 +225,8 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 4;
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[l]);
              vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[l]);
-             vec_t rowB_h = MERGE_HIGH (rowB[0], rowB[1]);
-             vec_t rowB_l = MERGE_LOW (rowB[0], rowB[1]);
+             vec_t rowB_h = MERGE_HIGH (rowB[0], vzero);
+             vec_t rowB_l = MERGE_LOW (rowB[0], vzero);
              vec_t rowA_h = MERGE_HIGH (rowA[0], vzero);
              vec_t rowA_l = MERGE_LOW (rowA[0], vzero);
              MMA (&acc0, rowB_h, rowA_h);
@@ -271,8 +265,8 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
              vector short rowA =
                { AO[l + 0], 0, AO[l + 1], 0, AO[l + 2], 0, AO[l + 3], 0 };
              vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[l << 1]);
-             MMA (&acc0, MERGE_HIGH (rowB[0], rowB[1]), (vec_t) rowA);
-             MMA (&acc1, MERGE_LOW (rowB[0], rowB[1]), (vec_t) rowA);
+             MMA (&acc0, MERGE_HIGH (rowB[0], vzero), (vec_t) rowA);
+             MMA (&acc1, MERGE_LOW (rowB[0], vzero), (vec_t) rowA);
            }
          SAVE_ACC (&acc0, 0);
          SAVE_ACC1 (&acc1, 0);
@@ -306,8 +300,8 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 2;
              vector short rowA = { AO[l + 0], 0, AO[l + 1], 0, 0, 0, 0, 0 };
              vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[(l << 2)]);
-             MMA (&acc0, MERGE_HIGH (rowB[0], rowB[1]), (vec_t) rowA);
-             MMA (&acc1, MERGE_LOW (rowB[0], rowB[1]), (vec_t) rowA);
+             MMA (&acc0, MERGE_HIGH (rowB[0], vzero), (vec_t) rowA);
+             MMA (&acc1, MERGE_LOW (rowB[0], vzero), (vec_t) rowA);
            }
          SAVE4x2_ACC (&acc0, 0);
          SAVE4x2_ACC1 (&acc1, 0);
@@ -338,8 +332,8 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 1;
              vector short rowA = { AO[l], 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
              vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[(l << 3)]);
-             MMA (&acc0, MERGE_HIGH (rowB[0], rowB[1]), (vec_t) rowA);
-             MMA (&acc1, MERGE_LOW (rowB[0], rowB[1]), (vec_t) rowA);
+             MMA (&acc0, MERGE_HIGH (rowB[0], vzero), (vec_t) rowA);
+             MMA (&acc1, MERGE_LOW (rowB[0], vzero), (vec_t) rowA);
            }
          SAVE4x2_ACC (&acc0, 0);
          SAVE4x2_ACC1 (&acc1, 0);
@@ -387,16 +381,16 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 3;
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[(l << 2)]);
              vec_t *rowA1 = (vec_t *) & (A1[(l << 2)]);
-             vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[l]);
-             vec_t rowB_mrg = MERGE_ROW (rowB[0]);
-             MMA (&acc0, rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
-             MMA (&acc1, rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
-             MMA (&acc2, rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[1], vzero));
-             MMA (&acc3, rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[1], vzero));
-             MMA (&acc4, rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA1[0], vzero));
-             MMA (&acc5, rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA1[0], vzero));
-             MMA (&acc6, rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA1[1], vzero));
-             MMA (&acc7, rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA1[1], vzero));
+             vector short rowB_mrg =
+               { BO[l], 0, BO[l + 1], 0, BO[l + 2], 0, BO[l + 3], 0 };
+             MMA (&acc0, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc1, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc2, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[1], vzero));
+             MMA (&acc3, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[1], vzero));
+             MMA (&acc4, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA1[0], vzero));
+             MMA (&acc5, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA1[0], vzero));
+             MMA (&acc6, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA1[1], vzero));
+             MMA (&acc7, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA1[1], vzero));
            }
 
          SAVE_ACC (&acc0, 0);
@@ -436,12 +430,12 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
              if (k > 1)
                l = (k / 2) << 3;
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[(l << 2)]);
-             vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[l]);
-             vec_t rowB_mrg = MERGE_ROW (rowB[0]);
-             MMA (&acc0, rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
-             MMA (&acc1, rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
-             MMA (&acc2, rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[1], vzero));
-             MMA (&acc3, rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[1], vzero));
+             vector short rowB_mrg =
+               { BO[l], 0, BO[l + 1], 0, BO[l + 2], 0, BO[l + 3], 0 };
+             MMA (&acc0, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc1, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc2, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[1], vzero));
+             MMA (&acc3, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[1], vzero));
            }
 
          SAVE_ACC (&acc0, 0);
@@ -475,9 +469,10 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 3;
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[l << 1]);
              vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[l]);
-             vec_t rowB_mrg = MERGE_ROW (rowB[0]);
-             MMA (&acc0, rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
-             MMA (&acc1, rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
+             vector short rowB_mrg =
+               { BO[l], 0, BO[l + 1], 0, BO[l + 2], 0, BO[l + 3], 0 };
+             MMA (&acc0, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc1, (vec_t)rowB_mrg, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
            }
          SAVE_ACC (&acc0, 0);
          SAVE_ACC (&acc1, 4);
@@ -505,8 +500,9 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 3;
              vector short rowA =
                { AO[l], 0, AO[l + 1], 0, AO[l + 2], 0, AO[l + 3], 0 };
-             vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[l]);
-             MMA (&acc0, MERGE_ROW (rowB[0]), (vec_t) rowA);
+             vector short rowB_mrg =
+               { BO[l], 0, BO[l + 1], 0, BO[l + 2], 0, BO[l + 3], 0 };
+             MMA (&acc0, (vec_t)(rowB_mrg), (vec_t) rowA);
            }
          SAVE_ACC (&acc0, 0);
          CO += 4;
@@ -536,8 +532,11 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
              if (k > 1)
                l = (k / 2) << 2;
              vector short rowA = { AO[l], 0, AO[l + 1], 0, 0, 0, 0, 0 };
-             vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[l << 1]);
-             MMA (&acc0, MERGE_ROW (rowB[0]), (vec_t) rowA);
+             vector short rowB_mrg =
+               { BO[(l<<1)], 0, BO[(l<<1) + 1], 0, BO[(l<<1) + 2], 0,
+               BO[(l<<1) + 3], 0
+             };
+             MMA (&acc0, (vec_t)(rowB_mrg), (vec_t) rowA);
            }
          SAVE4x2_ACC (&acc0, 0);
          CO += 2;
@@ -566,8 +565,11 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
              if (k > 1)
                l = (k / 2) << 1;
              vector short rowA = { AO[l], 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
-             vec_t *rowB = (vec_t *) & (BO[l << 2]);
-             MMA (&acc0, MERGE_ROW (rowB[0]), (vec_t) rowA);
+             vector short rowB_mrg =
+               { BO[(l<<2) + 0], 0, BO[(l<<2) + 1], 0, BO[(l <<2) + 2], 0,
+               BO[(l<<2) + 3], 0
+             };
+             MMA (&acc0, (vec_t)(rowB_mrg), (vec_t) rowA);
            }
          SAVE4x2_ACC (&acc0, 0);
          AO += k;
@@ -620,14 +622,14 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
              vector short rowB = { BO[l + 0], 0, BO[l + 1], 0, 0, 0, 0, 0 };
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[l << 3]);
              vec_t *rowA1 = (vec_t *) & (A1[l << 3]);
-             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], rowA[2]));
-             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], rowA[2]));
-             MMA (&acc2, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[1], rowA[3]));
-             MMA (&acc3, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[1], rowA[3]));
-             MMA (&acc4, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA1[0], rowA1[2]));
-             MMA (&acc5, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA1[0], rowA1[2]));
-             MMA (&acc6, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA1[1], rowA1[3]));
-             MMA (&acc7, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA1[1], rowA1[3]));
+             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc2, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[1], vzero));
+             MMA (&acc3, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[1], vzero));
+             MMA (&acc4, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA1[0], vzero));
+             MMA (&acc5, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA1[0], vzero));
+             MMA (&acc6, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA1[1], vzero));
+             MMA (&acc7, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA1[1], vzero));
            }
          SAVE2x4_ACC (&acc0, 0);
          SAVE2x4_ACC (&acc1, 4);
@@ -669,10 +671,10 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 2;
              vector short rowB = { BO[l + 0], 0, BO[l + 1], 0, 0, 0, 0, 0 };
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[l << 3]);
-             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], rowA[2]));
-             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], rowA[2]));
-             MMA (&acc2, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[1], rowA[3]));
-             MMA (&acc3, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[1], rowA[3]));
+             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero ));
+             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc2, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[1], vzero));
+             MMA (&acc3, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[1], vzero));
            }
          SAVE2x4_ACC (&acc0, 0);
          SAVE2x4_ACC (&acc1, 4);
@@ -708,8 +710,8 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 2;
              vector short rowB = { BO[l + 0], 0, BO[l + 1], 0, 0, 0, 0, 0 };
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[(l << 2)]);
-             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], rowA[1]));
-             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], rowA[1]));
+             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
            }
          SAVE2x4_ACC (&acc0, 0);
          SAVE2x4_ACC (&acc1, 4);
@@ -740,8 +742,10 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
              if (k > 1)
                l = (k / 2) << 2;
              vector short rowB = { BO[l + 0], 0, BO[l + 1], 0, 0, 0, 0, 0 };
-             vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[l << 1]);
-             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_ROW (rowA[0]));
+             vector short rowA =
+               { AO[(l << 1)], 0, AO[(l << 1) + 1] , 0 , AO[(l<<1) + 2],
+               0, AO[(l << 1) + 3], 0 };
+             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, (vec_t)(rowA));
            }
          SAVE2x4_ACC (&acc0, 0);
          CO += 4;
@@ -829,10 +833,10 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 1;
              vector short rowB = { BO[l], 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[(l << 4)]);
-             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], rowA[2]));
-             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], rowA[2]));
-             MMA (&acc2, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[1], rowA[3]));
-             MMA (&acc3, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[1], rowA[3]));
+             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc2, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[1], vzero));
+             MMA (&acc3, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[1], vzero));
            }
          rowC = (v4sf_t *) &CO[0];
          __builtin_mma_disassemble_acc ((void *)result, &acc0);
@@ -871,8 +875,8 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
                l = (k / 2) << 1;
              vector short rowB = { BO[l], 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
              vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[(l << 3)]);
-             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], rowA[1]));
-             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], rowA[1]));
+             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_HIGH (rowA[0], vzero));
+             MMA (&acc1, (vec_t) rowB, MERGE_LOW (rowA[0], vzero));
            }
          rowC = (v4sf_t *) &CO[0];
          __builtin_mma_disassemble_acc ((void *)result, &acc0);
@@ -904,8 +908,10 @@ CNAME (BLASLONG m, BLASLONG n, BLASLONG k, FLOAT alpha, IFLOAT * A,
              if (k > 1)
                l = (k / 2) << 1;
              vector short rowB = { BO[l], 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
-             vec_t *rowA = (vec_t *) & (AO[(l << 2)]);
-             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, MERGE_ROW (rowA[0]));
+             vector short rowA =
+               { AO[(l << 2)], 0, AO[(l << 2) + 1] , 0 ,
+               AO[(l << 2) + 2], 0, AO[(l << 2) + 3], 0 };
+             MMA (&acc0, (vec_t) rowB, (vec_t)(rowA));
            }
          rowC = (v4sf_t *) &CO[0];
          __builtin_mma_disassemble_acc ((void *)result, &acc0);