數據類型與NEON內在函數的兼容性

Question

我正在使用來自C ++代碼的NEON內在函數進行ARM優化。 我理解並掌握了大多數打字問題，但我仍然堅持這一點：

指令vzip_u8返回uint8x8x2_t值（實際上是兩個uint8x8_t的數組）。 我想將返回的值分配給普通的uint16x8_t 。 我認為沒有適當的vreinterpretq內在實現它，並且簡單的強制轉換被拒絕。

Answer 1

一些定義要清楚地回答......

NEON有32個寄存器，64位寬（雙視圖為16個寄存器，128位寬）。

NEON單元可以查看相同的寄存器組：

• 16個128位四字寄存器，Q0-Q15
• 32個64位雙字寄存器，D0-D31。

uint16x8_t是一種需要128位存儲的類型，因此它需要位於quadword寄存器中。

ARM NEON Intrinsics在ARM®C語言擴展中有一個稱為vector array data type的定義：

...用於加載和存儲操作，表查找操作，以及返回一對向量的結果操作類型。

vzip指令

...交錯兩個向量的元素。

vzip Dd，Dm

並且具有內在的相似性

uint8x8x2_t vzip_u8 (uint8x8_t, uint8x8_t) 

從這些我們可以得出結論，uint8x8x2_t實際上是兩個隨機編號雙字寄存器的列表，因為vzip指令對輸入寄存器的順序沒有任何要求。

現在答案是......

uint8x8x2_t可以包含非連續的兩個雙字寄存器，而uint16x8_t是由兩個連續雙字寄存器組成的數據結構，第一個具有偶數索引（D0-D31-> Q0-Q15）。

因此，您無法將具有兩個雙字寄存器的vector array data type轉換為四字寄存器....

編譯器可能足夠聰明，可以幫助您，或者您可以強制轉換，但是我會檢查生成的程序集的正確性和性能。

Answer 2

您可以使用vcombine_ * intrinsics從兩個64位向量構造一個128位向量。 因此，你可以達到你想要的效果。

#include <arm_neon.h>

uint8x16_t f(uint8x8_t a, uint8x8_t b)
{
    uint8x8x2_t tmp = vzip_u8(a,b);
    uint8x16_t result;
    result = vcombine_u8(tmp.val[0], tmp.val[1]);
    return result;
}

Answer 3

我找到了一個解決方法：假設uint8x8x2_t類型的val成員是一個數組，因此它被視為一個指針。 轉換和引用指針有效！ [獲取數據地址會引發“臨時”地址警告。]

uint16x8_t Value= *(uint16x8_t*)vzip_u8(arg0, arg1).val;

事實證明，這應該編譯和執行（至少在我嘗試過的情況下）。 我沒有查看匯編代碼，因此我無法授予它正確實現（我的意思是只將值保存在寄存器中，而不是寫入/讀取內存。）

Answer 4

我遇到了同樣的問題，所以我介紹了一種靈活的數據類型 。

因此，我現在可以定義以下內容：

typedef NeonVectorType<uint8x16_t> uint_128bit_t; //suitable for uint8x16_t, uint8x8x2_t, uint32x4_t, etc.
typedef NeonVectorType<uint8x8_t> uint_64bit_t; //suitable for uint8x8_t, uint32x2_t, etc.

Answer 5

它是4.5和4.6系列中GCC（現已修復）的一個錯誤。

Bugzilla鏈接http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=48252

請從此錯誤中獲取修復並應用於gcc源並重建它。