ぐだぐだ低レベルプログラミング(143)ARM64(AArach64)SIMD ビット幅変2

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Joseph Halfmoon

前回は、SIMD要素のビット幅が狭く(narrow)なる、広く(wide/long)なる命令の転送パターンを整数加算を例にいくつか練習してみました。今回は、丸め有/丸め無、符合付/符号無、各種組み合わせを練習してみます。題材は整数加算のみなんだけれども。いったいどんだけ組み合わせがあるんじゃ。つくづく命令多過ぎA64。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(142)ARM64(AArach64)SIMD ビット幅変?

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Joseph Halfmoon

前回前々回とA64のSIMD比較命令を練習。今回から要素のビット幅が「変わる」SIMD算術演算命令に入ります。通常のSIMD命令は要素のビット幅は不変なのでコイツ等はちょっと変わり者です。しかし変わり者といえどフツーにひと揃いの演算が含まれております。命令多過ぎA64。いったい何個あるんじゃあ。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(141)ARM64(AArach64)SIMD fcmeq

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Joseph Halfmoon

前回に続きSIMDの比較命令の練習です。今回は浮動小数型。条件一致すればオール1、不一致でオール0が結果です。いつもの通りA64の命令多すぎ、と書いておきます。前回の整数型であったビット比較が無くなって1個減ったと思ったら、絶対値比較が2個も増えている。かえって練習するパターン増だと。流石だなA64。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(140)ARM64(AArach64)SIMD cmeq

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Joseph Halfmoon

今回練習するのはSIMDの比較命令です。スカラー同士の比較であれば分岐のためですが、SIMDの場合は各要素の計算を「通すか否か」のマスク的なものの生成。今回対象は浮動小数比較でなく整数のみですが、いつものとおりA64の命令多すぎ。便利そうな命令は網羅するのがArmの行き方か。ミニマリストではないわいな。多分。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(139)ARM64(AArach64)SIMDsqdmulh

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Joseph Halfmoon

今回練習するのは2命令、その一つのニーモニックはSQRDMULHです。マニュアルから命令の意味を引用すると「Signed saturating Rounding Doubling Multiply returning High half」です。これだけでメンドクセー奴だということだけは分かります。掛け算系の氷山の一角。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(138)ARM64(AArach64)SIMD sqshl

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Joseph Halfmoon

毎度ですがA64の命令多すぎ。今回練習するのはSIMDのシフト命令です。符合付/符号無、サチュレーションの有無、丸めの有無で2の3乗、合計8種のニーモニックが存在します。そしてニーモニック上はLEFTと読めるので左シフトだけかと思えば「負の左シフトは右シフト」ということで右シフトも出来。でもこれだけじゃなかったんだ。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(137)ARM64(AArach64)SIMD sqadd

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Joseph Halfmoon

前回は演算後のHavingで桁あふれに備える系統の命令を実験しました。今回はサチュレーション演算によって桁あふれしない範囲内に結果をとどめるための系統の命令を使ってみます。SQADD、UQSUBなどと命令ニーモニックの中にQを含む命令共です。しかし命令充実(A64の命令数大すぎ。)とても1回じゃ練習しきれませぬ。 “ぐだぐだ低レベルプログラミング(137)ARM64(AArach64)SIMD sqadd” の続きを読む

ぐだぐだ低レベルプログラミング(136)ARM64(AArach64)SIMD shadd

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Joseph Halfmoon

前回はチラリと代数学が出てきてビビリました。今回はビビらないで済む普通の算術っす。整数の足し算ね。でもSIMDあるあるデス。整数の足し算といっても一筋縄ではいかんのですな(勿論フツーの足し算もあるけれども。)今回は加算後に1ビット右シフトを伴う(値をだいたい半分にするということだね)一族を練習してみます。
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ぐだぐだ低レベルプログラミング(135)ARM64(AArach64)SIMD pmul

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Joseph Halfmoon

何度も書いてますが、A64の命令、特にSIMD命令多すぎ。SIMDで普通の足し算だのはメンドイのでほぼ省略、ユニークな奴らだけ練習してます。前回はニュートン・ラフソン法にてご利益があるらしい命令をやりました。今回は多項式っす。ここを掘っていくと群、環、体などという者どもが飛び出してくること必定。ヤバイ命令だよ。
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ぐだぐだ低レベルプログラミング(134)ARM64(AArach64)SIMD frecps

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Joseph Halfmoon

今回練習するのは frecps 命令です。なんじゃそれ?という感じ。これぞニュートン法(ニュートン・ラフソン法)で方程式を解く(当然SIMD命令を駆使して)ときに活躍する命令なのであります。遥かなる太古の時代、大学の数値解析の授業の最初の方でニュートン法やりましたな。最近の縁の下ではこういう命令が駆使されておる、と。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(133)ARM64(AArach64) SIMD bit操作

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Joseph Halfmoon

まだSIMDのMOV命令は残っているのですが、今回はさっさと先に進みます。言ってもしょうがないけどA64の命令多すぎ。特にSIMD命令多すぎ。今回実験してみるのはSIMDのbit操作関係の命令群です。ビット操作なので要素は記述の形式的で、実際はSIMDレジスタの全ビット幅の各ビットに対して作用するもの。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(132)ARM64(AArach64)整数/SIMD間転送

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Joseph Halfmoon

前回までSIMD(ベクトル)レジスタ間での転送を練習してきましたが、今回は汎用(整数)レジスタとSIMDレジスタ間での転送を練習してみます。前回も登場したINS命令とDUP命令がここでも登場します。またUMOVとかSMOVとか一味違う奴らも登場。例によってMOVはエイリアスなんだけれどここでは幅を利かせてるみたい。

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ぐだぐだ低レベルプログラミング(131)ARM64(AArach64)DUP(ベクトル)

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Joseph Halfmoon

前回は「実はA64のSIMD(ベクトル)命令にMOVなんてない」の回でした。今回はMOVじゃないけどMOVする命令があるの回です。INSとDUP。INSは前回の復習になりますが、DUPはSIMD計算するときにゃゼッテー欲しくなる操作です。ただ同じエレメントを並べるだけなんだけれども。無かったらどうして良いか分からない?
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ぐだぐだ低レベルプログラミング(130)ARM64(AArach64)MOV(ベクトル)

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Joseph Halfmoon

前回のSIMD命令はソースオペランド1個をとって計算結果をデスティネーション1個に格納するパターン。このパターンの一番シンプルなものはMOVですな。勿論、SIMD(ベクトル)命令にもMOVというニーモニックは「有り」です。しかし、エイリアスが久しぶりの登場。「MOVはエイリアスなので実はMOV命令など無い」、なんと。
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