add optimized axpy kernel
authorwernsaar <wernsaar@googlemail.com>
Mon, 25 Nov 2013 11:25:58 +0000 (12:25 +0100)
committerwernsaar <wernsaar@googlemail.com>
Mon, 25 Nov 2013 11:25:58 +0000 (12:25 +0100)
kernel/arm/KERNEL.ARMV6
kernel/arm/KERNEL.ARMV7
kernel/arm/axpy_vfp.S [new file with mode: 0644]

index 9dad061..79fb5f9 100644 (file)
@@ -35,10 +35,10 @@ DASUMKERNEL  = asum_vfp.S
 CASUMKERNEL  = asum_vfp.S
 ZASUMKERNEL  = asum_vfp.S
 
-SAXPYKERNEL  = axpy.c
-DAXPYKERNEL  = axpy.c
-CAXPYKERNEL  = zaxpy.c
-ZAXPYKERNEL  = zaxpy.c
+SAXPYKERNEL  = axpy_vfp.S
+DAXPYKERNEL  = axpy_vfp.S
+CAXPYKERNEL  = axpy_vfp.S
+ZAXPYKERNEL  = axpy_vfp.S
 
 SCOPYKERNEL  = scopy_vfp.S
 DCOPYKERNEL  = dcopy_vfp.S
index 07d38d1..1433270 100644 (file)
@@ -40,10 +40,10 @@ DASUMKERNEL  = asum_vfp.S
 CASUMKERNEL  = asum_vfp.S
 ZASUMKERNEL  = asum_vfp.S
 
-SAXPYKERNEL  = ../arm/axpy.c
-DAXPYKERNEL  = ../arm/axpy.c
-CAXPYKERNEL  = ../arm/zaxpy.c
-ZAXPYKERNEL  = ../arm/zaxpy.c
+SAXPYKERNEL  = axpy_vfp.S
+DAXPYKERNEL  = axpy_vfp.S
+CAXPYKERNEL  = axpy_vfp.S
+ZAXPYKERNEL  = axpy_vfp.S
 
 SCOPYKERNEL  = scopy_vfp.S
 DCOPYKERNEL  = dcopy_vfp.S
diff --git a/kernel/arm/axpy_vfp.S b/kernel/arm/axpy_vfp.S
new file mode 100644 (file)
index 0000000..acc5757
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,503 @@
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+*****************************************************************************/
+
+/**************************************************************************************
+* 2013/11/14 Saar
+*       BLASTEST               : xOK
+*       CTEST                  : xOK
+*       TEST                   : xOK
+*
+**************************************************************************************/
+
+#define ASSEMBLER
+#include "common.h"
+
+#define STACKSIZE 256
+
+#define        OLD_INC_X       [fp, #0 ]
+#define        OLD_Y           [fp, #4 ]
+#define        OLD_INC_Y       [fp, #8 ]
+
+
+#define        N       r0
+#define Y      r1
+#define        INC_X   r2
+#define        X       r3
+#define INC_Y  r4
+
+#define I      r12
+
+#define X_PRE  512
+
+/**************************************************************************************
+* Macro definitions
+**************************************************************************************/
+
+/*****************************************************************************************/
+
+#if !defined(CONJ)
+
+#if defined(DOUBLE)
+
+#define        FMAC_R1 fmacd
+#define FMAC_R2 fnmacd
+#define        FMAC_I1 fmacd
+#define FMAC_I2 fmacd
+
+#else
+
+#define        FMAC_R1 fmacs
+#define FMAC_R2 fnmacs
+#define        FMAC_I1 fmacs
+#define FMAC_I2 fmacs
+
+#endif
+
+#else  // CONJ
+
+#if defined(DOUBLE)
+
+#define        FMAC_R1 fmacd
+#define FMAC_R2 fmacd
+#define        FMAC_I1 fnmacd
+#define FMAC_I2 fmacd
+
+#else
+
+#define        FMAC_R1 fmacs
+#define FMAC_R2 fmacs
+#define        FMAC_I1 fnmacs
+#define FMAC_I2 fmacs
+
+#endif
+
+#endif
+
+
+#if    !defined(COMPLEX)
+
+#if    defined(DOUBLE)
+
+.macro KERNEL_F4
+
+       pld     [ X, #X_PRE ]
+       fldmiad         X!,  { d4 - d7  }
+       pld     [ Y, #X_PRE ]
+       fldmiad         Y ,  { d8 - d11 }
+       fmacd           d8 , d0, d4
+       fstmiad         Y!, { d8 }
+       fmacd           d9 , d0, d5
+       fstmiad         Y!, { d9 }
+       fmacd           d10, d0, d6
+       fstmiad         Y!, { d10 }
+       fmacd           d11, d0, d7
+       fstmiad         Y!, { d11 }
+
+
+.endm
+
+
+.macro KERNEL_F1
+
+       fldmiad         X!,  { d4 }
+       fldmiad         Y ,  { d8 }
+       fmacd           d8 , d0, d4
+       fstmiad         Y!, { d8 }
+
+.endm
+
+.macro KERNEL_S1
+
+       fldmiad         X ,  { d4 }
+       fldmiad         Y ,  { d8 }
+       fmacd           d8 , d0, d4
+       fstmiad         Y , { d8 }
+       add     X, X, INC_X
+       add     Y, Y, INC_Y
+
+.endm
+
+#else
+
+.macro KERNEL_F4
+
+       fldmias         X!,  { s4 - s7  }
+       fldmias         Y ,  { s8 - s11 }
+       fmacs           s8 , s0, s4
+       fstmias         Y!, { s8 }
+       fmacs           s9 , s0, s5
+       fstmias         Y!, { s9 }
+       fmacs           s10, s0, s6
+       fstmias         Y!, { s10 }
+       fmacs           s11, s0, s7
+       fstmias         Y!, { s11 }
+
+
+.endm
+
+
+.macro KERNEL_F1
+
+       fldmias         X!,  { s4 }
+       fldmias         Y ,  { s8 }
+       fmacs           s8 , s0, s4
+       fstmias         Y!, { s8 }
+
+.endm
+
+.macro KERNEL_S1
+
+       fldmias         X ,  { s4 }
+       fldmias         Y ,  { s8 }
+       fmacs           s8 , s0, s4
+       fstmias         Y , { s8 }
+       add     X, X, INC_X
+       add     Y, Y, INC_Y
+
+.endm
+
+
+#endif
+
+#else
+
+#if    defined(DOUBLE)
+
+.macro KERNEL_F4
+
+       pld     [ X, #X_PRE ]
+       fldmiad         X!,  { d4 - d7  }
+       pld     [ Y, #X_PRE ]
+       fldmiad         Y ,  { d8 - d11 }
+
+       FMAC_R1         d8 , d0, d4
+       FMAC_R2         d8 , d1, d5
+       FMAC_I1         d9 , d0, d5
+       FMAC_I2         d9 , d1, d4
+       fstmiad         Y!, { d8 }
+       fstmiad         Y!, { d9 }
+
+       FMAC_R1         d10, d0, d6
+       FMAC_R2         d10, d1, d7
+       FMAC_I1         d11, d0, d7
+       FMAC_I2         d11, d1, d6
+       fstmiad         Y!, { d10 }
+       fstmiad         Y!, { d11 }
+
+       pld     [ X, #X_PRE ]
+       fldmiad         X!,  { d4 - d7  }
+       pld     [ Y, #X_PRE ]
+       fldmiad         Y ,  { d8 - d11 }
+
+       FMAC_R1         d8 , d0, d4
+       FMAC_R2         d8 , d1, d5
+       FMAC_I1         d9 , d0, d5
+       FMAC_I2         d9 , d1, d4
+       fstmiad         Y!, { d8 }
+       fstmiad         Y!, { d9 }
+
+       FMAC_R1         d10, d0, d6
+       FMAC_R2         d10, d1, d7
+       FMAC_I1         d11, d0, d7
+       FMAC_I2         d11, d1, d6
+       fstmiad         Y!, { d10 }
+       fstmiad         Y!, { d11 }
+
+
+
+
+
+.endm
+
+
+.macro KERNEL_F1
+
+       fldmiad         X!,  { d4 - d5  }
+       fldmiad         Y ,  { d8 - d9 }
+
+       FMAC_R1         d8 , d0, d4
+       FMAC_R2         d8 , d1, d5
+       FMAC_I1         d9 , d0, d5
+       FMAC_I2         d9 , d1, d4
+       fstmiad         Y!, { d8 }
+       fstmiad         Y!, { d9 }
+
+
+
+.endm
+
+.macro KERNEL_S1
+
+       fldmiad         X ,  { d4 - d5 }
+       fldmiad         Y ,  { d8 - d9 }
+
+       FMAC_R1         d8 , d0, d4
+       FMAC_R2         d8 , d1, d5
+       FMAC_I1         d9 , d0, d5
+       FMAC_I2         d9 , d1, d4
+       fstmiad         Y  , { d8 - d9 }
+
+       add     X, X, INC_X
+       add     Y, Y, INC_Y
+
+.endm
+
+
+
+#else
+
+.macro KERNEL_F4
+
+       pld     [ X, #X_PRE ]
+       fldmias         X!,  { s4 - s7  }
+       pld     [ Y, #X_PRE ]
+       fldmias         Y ,  { s8 - s11 }
+
+       FMAC_R1         s8 , s0, s4
+       FMAC_R2         s8 , s1, s5
+       FMAC_I1         s9 , s0, s5
+       FMAC_I2         s9 , s1, s4
+       fstmias         Y!, { s8 }
+       fstmias         Y!, { s9 }
+
+       FMAC_R1         s10, s0, s6
+       FMAC_R2         s10, s1, s7
+       FMAC_I1         s11, s0, s7
+       FMAC_I2         s11, s1, s6
+       fstmias         Y!, { s10 }
+       fstmias         Y!, { s11 }
+
+       fldmias         X!,  { s4 - s7  }
+       fldmias         Y ,  { s8 - s11 }
+
+       FMAC_R1         s8 , s0, s4
+       FMAC_R2         s8 , s1, s5
+       FMAC_I1         s9 , s0, s5
+       FMAC_I2         s9 , s1, s4
+       fstmias         Y!, { s8 }
+       fstmias         Y!, { s9 }
+
+       FMAC_R1         s10, s0, s6
+       FMAC_R2         s10, s1, s7
+       FMAC_I1         s11, s0, s7
+       FMAC_I2         s11, s1, s6
+       fstmias         Y!, { s10 }
+       fstmias         Y!, { s11 }
+
+
+
+
+
+.endm
+
+
+.macro KERNEL_F1
+
+       fldmias         X!,  { s4 - s5  }
+       fldmias         Y ,  { s8 - s9 }
+
+       FMAC_R1         s8 , s0, s4
+       FMAC_R2         s8 , s1, s5
+       FMAC_I1         s9 , s0, s5
+       FMAC_I2         s9 , s1, s4
+       fstmias         Y!, { s8 }
+       fstmias         Y!, { s9 }
+
+
+
+.endm
+
+.macro KERNEL_S1
+
+       fldmias         X ,  { s4 - s5 }
+       fldmias         Y ,  { s8 - s9 }
+
+       FMAC_R1         s8 , s0, s4
+       FMAC_R2         s8 , s1, s5
+       FMAC_I1         s9 , s0, s5
+       FMAC_I2         s9 , s1, s4
+       fstmias         Y  , { s8 - s9 }
+
+       add     X, X, INC_X
+       add     Y, Y, INC_Y
+
+.endm
+
+
+#endif
+
+#endif
+
+/**************************************************************************************
+* End of macro definitions
+**************************************************************************************/
+
+       PROLOGUE
+
+       .align 5
+       push    {r4 , fp}
+        add     fp, sp, #8
+       sub     sp, sp, #STACKSIZE                              // reserve stack
+
+       ldr    INC_X , OLD_INC_X
+       ldr         Y, OLD_Y
+       ldr    INC_Y , OLD_INC_Y
+
+       sub     r12, fp, #128
+
+#if    defined(DOUBLE)
+        vstm    r12, { d8 - d15}                                 // store floating point registers
+#else
+        vstm    r12, { s8 - s15}                                 // store floating point registers
+#endif
+
+       cmp     N, #0
+       ble     axpy_kernel_L999
+
+       cmp     INC_X, #0
+       beq     axpy_kernel_L999
+
+       cmp     INC_Y, #0
+       beq     axpy_kernel_L999
+
+       cmp     INC_X, #1
+       bne     axpy_kernel_S_BEGIN
+
+       cmp     INC_Y, #1
+       bne     axpy_kernel_S_BEGIN
+
+
+axpy_kernel_F_BEGIN:
+
+
+       asrs    I, N, #2                                        // I = N / 4
+       ble     axpy_kernel_F1
+
+       .align 5
+
+axpy_kernel_F4:
+
+#if !defined(COMPLEX) && !defined(DOUBLE)
+       pld     [ X, #X_PRE ]
+       pld     [ Y, #X_PRE ]
+#endif
+
+       KERNEL_F4
+
+       subs    I, I, #1
+       ble     axpy_kernel_F1
+
+       KERNEL_F4
+
+       subs    I, I, #1
+       bne     axpy_kernel_F4
+
+axpy_kernel_F1:
+
+       ands    I, N, #3
+       ble     axpy_kernel_L999
+
+axpy_kernel_F10:
+
+       KERNEL_F1
+
+       subs    I, I, #1
+        bne     axpy_kernel_F10
+
+       b       axpy_kernel_L999
+
+axpy_kernel_S_BEGIN:
+
+#if defined(COMPLEX)
+
+#if defined(DOUBLE)
+       lsl     INC_X, INC_X, #4                                // INC_X * SIZE * 2
+       lsl     INC_Y, INC_Y, #4                                // INC_Y * SIZE * 2
+#else
+       lsl     INC_X, INC_X, #3                                // INC_X * SIZE * 2
+       lsl     INC_Y, INC_Y, #3                                // INC_Y * SIZE * 2
+#endif
+
+#else
+
+#if defined(DOUBLE)
+       lsl     INC_X, INC_X, #3                                // INC_X * SIZE
+       lsl     INC_Y, INC_Y, #3                                // INC_Y * SIZE
+#else
+       lsl     INC_X, INC_X, #2                                // INC_X * SIZE
+       lsl     INC_Y, INC_Y, #2                                // INC_Y * SIZE
+#endif
+
+#endif
+
+
+       asrs    I, N, #2                                        // I = N / 4
+       ble     axpy_kernel_S1
+
+       .align 5
+
+axpy_kernel_S4:
+
+       KERNEL_S1
+       KERNEL_S1
+       KERNEL_S1
+       KERNEL_S1
+
+       subs    I, I, #1
+       bne     axpy_kernel_S4
+
+axpy_kernel_S1:
+
+       ands    I, N, #3
+       ble     axpy_kernel_L999
+
+axpy_kernel_S10:
+
+       KERNEL_S1
+
+       subs    I, I, #1
+        bne     axpy_kernel_S10
+
+
+axpy_kernel_L999:
+
+       sub     r3, fp, #128
+
+#if    defined(DOUBLE)
+        vldm    r3, { d8 - d15 }                                 // restore floating point registers
+#else
+        vldm    r3, { s8 - s15 }                                 // restore floating point registers
+#endif
+
+       mov     r0, #0          // set return value
+
+       sub     sp, fp, #8
+       pop     {r4,fp}
+       bx      lr
+
+       EPILOGUE
+