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| // This source code is licensed under the BSD-style license found in the |
| // LICENSE file in the root directory of this source tree. |
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| #include <cassert> |
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| #include <xnnpack.h> |
| #include <xnnpack/aarch32-assembler.h> |
| #include <xnnpack/allocator.h> |
| #include <xnnpack/igemm.h> |
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| namespace xnnpack { |
| namespace aarch32 { |
| namespace { |
| class Generator : public Assembler { |
| using Assembler::Assembler; |
| public: |
| void generate(size_t max_mr, size_t nc_mod_nr, size_t kc, size_t ks, const void* params); |
| }; |
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| // void xnn_qs8_igemm_minmax_rndnu_ukernel_4x8c4__aarch32_neondot_ld64( |
| // size_t mr, r0 |
| // size_t nc, r1 |
| // size_t kc, r2 -> r5 -> sp + 52 |
| // size_t ks, r3 -> sp + 56 -> r14 |
| // const int8_t**restrict a, sp + 96 -> r2 |
| // const void*restrict w, sp + 100 -> r9 |
| // int8_t*restrict c, sp + 104 -> r11 |
| // size_t cm_stride, sp + 108 -> (r6) |
| // size_t cn_stride, sp + 112 -> (r7) |
| // size_t a_offset, sp + 116 -> (r5) |
| // const int8_t* zero, sp + 120 -> (r7) |
| // xnn_qs8_conv_minmax_params*params); sp + 124 -> (r5) |
| |
| // d8-d15, r4-r11,r14(lr) need to be preserved if used. r13(sp),r15(pc) are reserved. |
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| // Register usage |
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| // A0 r3 d0 |
| // A1 r12 d1 |
| // A2 r10 d2 |
| // A3 r0 d3 |
| |
| // B r9 q2 q3 q4 q5 |
| |
| // C0 r11 d16-d17 q8 d18-d19 q9 |
| // C1 r4 d20-d21 q10 d22-d23 q11 |
| // C2 r8 d24-d25 q12 d26-d27 q13 |
| // C3 r6 d28-d29 q14 d30-d31 q15 |
| |
| // unused q7 |
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| // params structure is 16 bytes |
| // struct { |
| // int32_t right_pre_shift; d12[0] |
| // int32_t multiplier; d12[1] |
| // int32_t right_post_shift; d13[0] |
| // int16_t output_zero_point; d13[2] |
| // int8_t output_min; d13[6] |
| // int8_t output_max; d13[7] |
| // } rndnu_neon; |
| |
| // Converted from: src/qs8-igemm/gen/4x8c4-minmax-rndnu-aarch32-neondot-ld64.S |
| void Generator::generate(size_t max_mr, size_t nc_mod_nr, size_t kc, size_t ks, const void* params) |
| { |
| assert(nc_mod_nr < 8); |
| assert(kc != 0); |
| assert(ks != 0); |
| |
| Label l0, l1, l2, l3, l4, l5, l6, l7, l8; |
| |
| add(r2, r2, 3); // kc = (kc + 3) & ~3 |
| bic(r2, r2, 3); |
| |
| // Push 96 bytes |
| // r2 will be reloaded in outer loop. r3 is ks |
| push({r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, lr}); // +44 |
| sub(sp, sp, 4); // 4 |
| vpush({d8-d13}); // +48 = 96 |
| |
| ldr(r11, mem[sp, 104]); // c |
| ldr(r6, mem[sp, 108]); // cm_stride |
| ldr(r2, mem[sp, 96]); // a |
| ldr(r9, mem[sp, 100]); // w |
| ldr(r5, mem[sp, 124]); // params |
| mov(r14, r3); // p = ks |
| |
| // Clamp C pointers |
| cmp(r0, 2); // if mr >= 2 |
| add(r4, r11, r6); // c1 = c0 + cm_stride |
| movlo(r4, r11); // c1 |
| // if mr > 2 |
| add(r8, r4, r6); // c2 = c1 + cm_stride |
| movls(r8, r4); // c2 |
| cmp(r0, 4); // if mr >=4 |
| add(r6, r8, r6); // c3 = c2 + cm_stride |
| movlo(r6, r8); // c3 |
| |
| // Load params values |
| vldm(mem[r5], {d12-d13}); // RNDNU params |
| |
| bind(l0); |
| // Load initial bias from w into accumulators |
| vldm(mem[r9]++, {d16-d19}); // Bias |
| vmov(q10, q8); |
| vmov(q11, q9); |
| vmov(q12, q8); |
| vmov(q13, q9); |
| vmov(q14, q8); |
| vmov(q15, q9); |
| |
| bind(l1); |
| // Load next 4 A pointers |
| ldr(r3, mem[r2, 0]); |
| ldr(r12, mem[r2, 4]); |
| ldr(r10, mem[r2, 8]); |
| ldr(r0, mem[r2, 12]); |
| add(r2, r2, 16); |
| |
| // Add a_offset |
| ldr(r5, mem[sp, 116]); // a_offset |
| ldr(r7, mem[sp, 120]); // zero |
| cmp(r3, r7); // if a0 == zero |
| add(r3, r3, r5); // a0 += a_offset |
| moveq(r3, r7); // a0 = zero, else += a0 + a_offset |
| cmp(r12, r7); // if a1 == zero |
| add(r12, r12, r5); // a1 += a_offset |
| moveq(r12, r7); // a1 = zero, else += a1 + a_offset |
| cmp(r10, r7); // if a2 == zero |
| add(r10, r10, r5); // a2 += a_offset |
| moveq(r10, r7); // a2 = zero, else += a2 + a_offset |
| cmp(r0, r7); // if a3 == zero |
| add(r0, r0, r5); // a3 += a_offset |
| ldr(r5, mem[sp, 52]); // kc |
| moveq(r0, r7); // a3 = zero, else += a3 + a_offset |
| |
| subs(r5, r5, 8); // kc - 8 |
| blo(l4); // less than 8 channels? |
| |
| // Main loop - 8 bytes of A. |
| // 16 SDOT, 4 LD64 A, 4 LD128 B |
| align(8); |
| bind(l2); |
| vld1_8({d0}, mem[r3]++); // A0 |
| vld1_8({q2}, mem[r9]++); // B0 |
| vld1_8({d1}, mem[r12]++); // A1 |
| vld1_8({q3}, mem[r9]++); // B1 |
| vld1_8({d2}, mem[r10]++); // A2 |
| vld1_8({q4}, mem[r9]++); // B2 |
| vld1_8({d3}, mem[r0]++); // A3 |
| vld1_8({q5}, mem[r9]++); // B3 |
| subs(r5, r5, 8); |
| |
| vsdot_s8(q8, q2, d0[0]); |
| vsdot_s8(q9, q3, d0[0]); |
| vsdot_s8(q10, q2, d1[0]); |
| vsdot_s8(q11, q3, d1[0]); |
| vsdot_s8(q12, q2, d2[0]); |
| vsdot_s8(q13, q3, d2[0]); |
| vsdot_s8(q14, q2, d3[0]); |
| vsdot_s8(q15, q3, d3[0]); |
| |
| vsdot_s8(q8, q4, d0[1]); |
| vsdot_s8(q9, q5, d0[1]); |
| vsdot_s8(q10, q4, d1[1]); |
| vsdot_s8(q11, q5, d1[1]); |
| vsdot_s8(q12, q4, d2[1]); |
| vsdot_s8(q13, q5, d2[1]); |
| vsdot_s8(q14, q4, d3[1]); |
| vsdot_s8(q15, q5, d3[1]); |
| bhs(l2); |
| |
| // Is there a remainder?- 4 bytes of A |
| tst(r5, 4); |
| bne(l4); |
| |
| bind(l3); |
| // ks loop |
| subs(r14, r14, 16); // ks -= MR * sizeof(void*) |
| bhi(l1); |
| |
| ldr(r7, mem[sp, 112]); // cn_stride |
| ldr(r14, mem[sp, 56]); // p = ks |
| |
| // RNDNU quantization |
| vdup_32(q0, d12[0]); // right_pre_shift |
| |
| vqshl_s32(q8, q8, q0); |
| vqshl_s32(q9, q9, q0); |
| vqshl_s32(q10, q10, q0); |
| vqshl_s32(q11, q11, q0); |
| vqshl_s32(q12, q12, q0); |
| vqshl_s32(q13, q13, q0); |
| vqshl_s32(q14, q14, q0); |
| vqshl_s32(q15, q15, q0); |
| |
| vdup_32(q2, d13[0]); // right_post_shift |
| |
| vqdmulh_s32(q8, q8, d12[1]); // multiplier |
| vqdmulh_s32(q9, q9, d12[1]); |
| vqdmulh_s32(q10, q10, d12[1]); |
| vqdmulh_s32(q11, q11, d12[1]); |
| vqdmulh_s32(q12, q12, d12[1]); |
| vqdmulh_s32(q13, q13, d12[1]); |
| vqdmulh_s32(q14, q14, d12[1]); |
| vqdmulh_s32(q15, q15, d12[1]); |
| |
| vrshl_s32(q8, q8, q2); |
| vrshl_s32(q9, q9, q2); |
| vrshl_s32(q10, q10, q2); |
| vrshl_s32(q11, q11, q2); |
| vrshl_s32(q12, q12, q2); |
| vrshl_s32(q13, q13, q2); |
| vrshl_s32(q14, q14, q2); |
| vrshl_s32(q15, q15, q2); |
| vdup_16(q0, d13[2]); // output_zero_point |
| |
| vqmovn_s32(d16, q8); |
| vqmovn_s32(d17, q9); |
| vqmovn_s32(d18, q10); |
| vqmovn_s32(d19, q11); |
| vqmovn_s32(d20, q12); |
| vqmovn_s32(d21, q13); |
| vqmovn_s32(d22, q14); |
| vqmovn_s32(d23, q15); |
| |
| vqadd_s16(q8, q8, q0); |
| vqadd_s16(q9, q9, q0); |
| vqadd_s16(q10, q10, q0); |
| vqadd_s16(q11, q11, q0); |
| |
| vdup_8(q12, d13[6]); // output_min |
| |
| vqmovn_s16(d0, q8); |
| vqmovn_s16(d1, q9); |
| vqmovn_s16(d2, q10); |
| vqmovn_s16(d3, q11); |
| |
| vdup_8(q13, d13[7]); // output_max |
| |
| vmax_s8(q0, q0, q12); |
| vmax_s8(q1, q1, q12); |
| |
| subs(r1, r1, 8); // nc -= 8 |
| |
| vmin_s8(q0, q0, q13); |
| vmin_s8(q1, q1, q13); |
| |
| // Store full 4 x 8 |
| blo(l5); |
| vst1_8({d3}, mem[r6], r7); |
| vst1_8({d2}, mem[r8], r7); |
| vst1_8({d1}, mem[r4], r7); |
| vst1_8({d0}, mem[r11], r7); |
| sub(r2, r2, r14); // a -= ks |
| bhi(l0); |
| |
| vpop({d8-d13}); |
| add(sp, sp, 12); // skip pad, r2, r3 |
| pop({r4, r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, pc}); |
| |
| bind(l4); |
| // Remainder- 4 bytes of A |
| vld1_32({d0[0]}, mem[r3]++); // A0 |
| vld1_32({q2}, mem[r9]++); // B0 |
| vld1_32({d1[0]}, mem[r12]++); // A1 |
| vld1_32({q3}, mem[r9]++); // B1 |
| vld1_32({d2[0]}, mem[r10]++); // A2 |
| vld1_32({d3[0]}, mem[r0]++); // A3 |
| |
| vsdot_s8(q8, q2, d0[0]); |
| vsdot_s8(q9, q3, d0[0]); |
| vsdot_s8(q10, q2, d1[0]); |
| vsdot_s8(q11, q3, d1[0]); |
| vsdot_s8(q12, q2, d2[0]); |
| vsdot_s8(q13, q3, d2[0]); |
| vsdot_s8(q14, q2, d3[0]); |
| vsdot_s8(q15, q3, d3[0]); |
| b(l3); |
| |
| // Store odd width |
| align(8); |
| bind(l5); |
| tst(r1, 4); |
| beq(l6); |
| vst1_32({d3[0]}, mem[r6]++); |
| vst1_32({d2[0]}, mem[r8]++); |
| vst1_32({d1[0]}, mem[r4]++); |
| vst1_32({d0[0]}, mem[r11]++); |
| vext_8(q1, q1, q1, 4); |
| vext_8(q0, q0, q0, 4); |
| bind(l6); |
| tst(r1, 2); |
| beq(l7); |
| vst1_16({d3[0]}, mem[r6]++); |
| vst1_16({d2[0]}, mem[r8]++); |
| vst1_16({d1[0]}, mem[r4]++); |
| vst1_16({d0[0]}, mem[r11]++); |
| vext_8(q1, q1, q1, 2); |
| vext_8(q0, q0, q0, 2); |
| |
| bind(l7); |
| tst(r1, 1); |
| beq(l8); |
| vst1_8({d3[0]}, mem[r6]); |
| vst1_8({d2[0]}, mem[r8]); |
| vst1_8({d1[0]}, mem[r4]); |
| vst1_8({d0[0]}, mem[r11]); |
| |
| bind(l8); |
| vpop({d8-d13}); |
| add(sp, sp, 12); // skip pad, r2, r3 |
| pop({r4, r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, pc}); |
| } |
| } // namespace |
| } // aarch32 |
| } // xnnpack |
| |
| xnn_status_t xnn_generate_qs8_igemm_rndnu_ukernel_4x8c4__aarch32_neondot_ld64(xnn_code_buffer* code, size_t max_mr, size_t nc_mod_nr, size_t kc, size_t ks, const void* params) { |
| using namespace xnnpack::aarch32; |
| Generator g(code); |
| g.generate(max_mr, nc_mod_nr, kc, ks, nullptr); |
| g.finalize(); |
| if (g.error() != xnnpack::Error::kNoError) { |
| return xnn_status_invalid_state; |
| } |
| return xnn_status_success; |
| } |