6.60.14 Встроенные функции MIPS DSP
Расширение MIPS DSP Application-Specific Extension (ASE) включает новые инструкции, разработанные для повышения производительности приложений DSP и медиа. Оно предоставляет инструкции, работающие с упакованными целочисленными данными 8/16 бит, дробными данными Q7, Q15 и Q31.
GCC поддерживает операции MIPS DSP, используя как общие векторные расширения (см. Векторные расширения), так и набор встроенных функций, специфичных для MIPS. Оба типа поддержки активируются опцией командной строки -mdsp.
Ревизия 2 ASE была представлена во второй половине 2006 года. Эта ревизия добавляет дополнительные инструкции к исходному ASE, но в остальном совместима с ним. Вы можете выбрать ревизию 2, используя опцию командной строки -mdspr2; эта опция подразумевает -mdsp.
Биты SCOUNT и POS регистра управления DSP являются глобальными. Инструкции WRDSP, EXTPDP, EXTPDPV и MTHLIP изменяют биты SCOUNT и POS. Во время оптимизации компилятор не удаляет эти инструкции, а также не удаляет вызовы функций, содержащих эти инструкции.
В настоящее время GCC поддерживает только операции над 32-битными векторами. Тип вектора, связанный с данными целых чисел 8 бит, обычно называется v4i8, тип вектора, связанный с Q7, обычно называется v4q7, тип вектора, связанный с данными целых чисел 16 бит, обычно называется v2i16, а тип вектора, связанный с Q15, обычно называется v2q15. Они могут быть определены на C следующим образом:
typedef signed char v4i8 __attribute__ ((vector_size(4))); typedef signed char v4q7 __attribute__ ((vector_size(4))); typedef short v2i16 __attribute__ ((vector_size(4))); typedef short v2q15 __attribute__ ((vector_size(4)));
Значения v4i8, v4q7, v2i16 и v2q15 инициализируются так же, как и агрегаты. Например:
v4i8 a = {1, 2, 3, 4};
v4i8 b;
b = (v4i8) {5, 6, 7, 8};
v2q15 c = {0x0fcb, 0x3a75};
v2q15 d;
d = (v2q15) {0.1234 * 0x1.0p15, 0.4567 * 0x1.0p15};
Примечание: Порядок упаковки значений определяется порядком байтов процессора. На целевых системах с little-endian порядок – от наименее значимого к наиболее значимому; на целевых системах с big-endian – наоборот. Например, приведенный выше код устанавливает младший байт a в 1 на целевых системах с little-endian и 4 на целевых системах с big-endian.
Примечание: Значения Q7, Q15 и Q31 должны быть инициализированы в виде целых чисел. Как показано в этом примере, целое представление значения Q7 может быть получено умножением дробного значения на 0x1.0p7. Эквивалент для значений Q15 – умножение на 0x1.0p15. Эквивалент для значений Q31 – умножение на 0x1.0p31.
В таблице ниже перечислены операции v4i8 и v2q15, для которых существует аппаратная поддержка. a и b – значения v4i8, а c и d – значения v2q15.
| Код C | Инструкция MIPS |
|---|---|
a + b |
addu.qb |
c + d |
addq.ph |
a - b |
subu.qb |
c - d |
subq.ph |
В таблице ниже перечислены операции v2i16 для которых существует аппаратная поддержка для DSP ASE REV 2. e и f – значения v2i16.
| Код C | Инструкция MIPS |
|---|---|
e * f |
mul.ph |
Для лучшего описания встроенных функций DSP, давайте сначала определим следующие типы:
typedef int q31; typedef int i32; typedef unsigned int ui32; typedef long long a64;
q31 и i32 фактически идентичны int, но мы используем q31 для обозначения дробного значения Q31 и i32 для обозначения 32-битного целого значения. Аналогично, a64 идентично long long, но мы используем a64 для обозначения значений, которые помещаются в один из четырех аккумуляторов DSP ($ac0, $ac1, $ac2 или $ac3).
Также некоторые встроенные функции предпочитают или требуют непосредственных чисел в качестве параметров, так как соответствующие инструкции DSP принимают как непосредственные числа, так и операнды регистров, или принимают только непосредственные числа. Непосредственные параметры перечислены ниже.
imm0_3: 0 to 3. imm0_7: 0 to 7. imm0_15: 0 to 15. imm0_31: 0 to 31. imm0_63: 0 to 63. imm0_255: 0 to 255. imm_n32_31: -32 to 31. imm_n512_511: -512 to 511.
Следующие встроенные функции напрямую сопоставляются с определенной инструкцией MIPS DSP. Для получения подробностей о действии каждой инструкции обратитесь к спецификации архитектуры.
v2q15 __builtin_mips_addq_ph (v2q15, v2q15); v2q15 __builtin_mips_addq_s_ph (v2q15, v2q15); q31 __builtin_mips_addq_s_w (q31, q31); v4i8 __builtin_mips_addu_qb (v4i8, v4i8); v4i8 __builtin_mips_addu_s_qb (v4i8, v4i8); v2q15 __builtin_mips_subq_ph (v2q15, v2q15); v2q15 __builtin_mips_subq_s_ph (v2q15, v2q15); q31 __builtin_mips_subq_s_w (q31, q31); v4i8 __builtin_mips_subu_qb (v4i8, v4i8); v4i8 __builtin_mips_subu_s_qb (v4i8, v4i8); i32 __builtin_mips_addsc (i32, i32); i32 __builtin_mips_addwc (i32, i32); i32 __builtin_mips_modsub (i32, i32); i32 __builtin_mips_raddu_w_qb (v4i8); v2q15 __builtin_mips_absq_s_ph (v2q15); q31 __builtin_mips_absq_s_w (q31); v4i8 __builtin_mips_precrq_qb_ph (v2q15, v2q15); v2q15 __builtin_mips_precrq_ph_w (q31, q31); v2q15 __builtin_mips_precrq_rs_ph_w (q31, q31); v4i8 __builtin_mips_precrqu_s_qb_ph (v2q15, v2q15); q31 __builtin_mips_preceq_w_phl (v2q15); q31 __builtin_mips_preceq_w_phr (v2q15); v2q15 __builtin_mips_precequ_ph_qbl (v4i8); v2q15 __builtin_mips_precequ_ph_qbr (v4i8); v2q15 __builtin_mips_precequ_ph_qbla (v4i8); v2q15 __builtin_mips_precequ_ph_qbra (v4i8); v2q15 __builtin_mips_preceu_ph_qbl (v4i8); v2q15 __builtin_mips_preceu_ph_qbr (v4i8); v2q15 __builtin_mips_preceu_ph_qbla (v4i8); v2q15 __builtin_mips_preceu_ph_qbra (v4i8); v4i8 __builtin_mips_shll_qb (v4i8, imm0_7); v4i8 __builtin_mips_shll_qb (v4i8, i32); v2q15 __builtin_mips_shll_ph (v2q15, imm0_15); v2q15 __builtin_mips_shll_ph (v2q15, i32); v2q15 __builtin_mips_shll_s_ph (v2q15, imm0_15); v2q15 __builtin_mips_shll_s_ph (v2q15, i32); q31 __builtin_mips_shll_s_w (q31, imm0_31); q31 __builtin_mips_shll_s_w (q31, i32); v4i8 __builtin_mips_shrl_qb (v4i8, imm0_7); v4i8 __builtin_mips_shrl_qb (v4i8, i32); v2q15 __builtin_mips_shra_ph (v2q15, imm0_15); v2q15 __builtin_mips_shra_ph (v2q15, i32); v2q15 __builtin_mips_shra_r_ph (v2q15, imm0_15); v2q15 __builtin_mips_shra_r_ph (v2q15, i32); q31 __builtin_mips_shra_r_w (q31, imm0_31); q31 __builtin_mips_shra_r_w (q31, i32); v2q15 __builtin_mips_muleu_s_ph_qbl (v4i8, v2q15); v2q15 __builtin_mips_muleu_s_ph_qbr (v4i8, v2q15); v2q15 __builtin_mips_mulq_rs_ph (v2q15, v2q15); q31 __builtin_mips_muleq_s_w_phl (v2q15, v2q15); q31 __builtin_mips_muleq_s_w_phr (v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_dpau_h_qbl (a64, v4i8, v4i8); a64 __builtin_mips_dpau_h_qbr (a64, v4i8, v4i8); a64 __builtin_mips_dpsu_h_qbl (a64, v4i8, v4i8); a64 __builtin_mips_dpsu_h_qbr (a64, v4i8, v4i8); a64 __builtin_mips_dpaq_s_w_ph (a64, v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_dpaq_sa_l_w (a64, q31, q31); a64 __builtin_mips_dpsq_s_w_ph (a64, v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_dpsq_sa_l_w (a64, q31, q31); a64 __builtin_mips_mulsaq_s_w_ph (a64, v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_maq_s_w_phl (a64, v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_maq_s_w_phr (a64, v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_maq_sa_w_phl (a64, v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_maq_sa_w_phr (a64, v2q15, v2q15); i32 __builtin_mips_bitrev (i32); i32 __builtin_mips_insv (i32, i32); v4i8 __builtin_mips_repl_qb (imm0_255); v4i8 __builtin_mips_repl_qb (i32); v2q15 __builtin_mips_repl_ph (imm_n512_511); v2q15 __builtin_mips_repl_ph (i32); void __builtin_mips_cmpu_eq_qb (v4i8, v4i8); void __builtin_mips_cmpu_lt_qb (v4i8, v4i8); void __builtin_mips_cmpu_le_qb (v4i8, v4i8); i32 __builtin_mips_cmpgu_eq_qb (v4i8, v4i8); i32 __builtin_mips_cmpgu_lt_qb (v4i8, v4i8); i32 __builtin_mips_cmpgu_le_qb (v4i8, v4i8); void __builtin_mips_cmp_eq_ph (v2q15, v2q15); void __builtin_mips_cmp_lt_ph (v2q15, v2q15); void __builtin_mips_cmp_le_ph (v2q15, v2q15); v4i8 __builtin_mips_pick_qb (v4i8, v4i8); v2q15 __builtin_mips_pick_ph (v2q15, v2q15); v2q15 __builtin_mips_packrl_ph (v2q15, v2q15); i32 __builtin_mips_extr_w (a64, imm0_31); i32 __builtin_mips_extr_w (a64, i32); i32 __builtin_mips_extr_r_w (a64, imm0_31); i32 __builtin_mips_extr_s_h (a64, i32); i32 __builtin_mips_extr_rs_w (a64, imm0_31); i32 __builtin_mips_extr_rs_w (a64, i32); i32 __builtin_mips_extr_s_h (a64, imm0_31); i32 __builtin_mips_extr_r_w (a64, i32); i32 __builtin_mips_extp (a64, imm0_31); i32 __builtin_mips_extp (a64, i32); i32 __builtin_mips_extpdp (a64, imm0_31); i32 __builtin_mips_extpdp (a64, i32); a64 __builtin_mips_shilo (a64, imm_n32_31); a64 __builtin_mips_shilo (a64, i32); a64 __builtin_mips_mthlip (a64, i32); void __builtin_mips_wrdsp (i32, imm0_63); i32 __builtin_mips_rddsp (imm0_63); i32 __builtin_mips_lbux (void *, i32); i32 __builtin_mips_lhx (void *, i32); i32 __builtin_mips_lwx (void *, i32); a64 __builtin_mips_ldx (void *, i32); /* MIPS64 only */ i32 __builtin_mips_bposge32 (void); a64 __builtin_mips_madd (a64, i32, i32); a64 __builtin_mips_maddu (a64, ui32, ui32); a64 __builtin_mips_msub (a64, i32, i32); a64 __builtin_mips_msubu (a64, ui32, ui32); a64 __builtin_mips_mult (i32, i32); a64 __builtin_mips_multu (ui32, ui32);
Следующие встроенные функции напрямую сопоставляются с определенной инструкцией MIPS DSP REV 2. Для получения подробностей о действии каждой инструкции обратитесь к спецификации архитектуры.
v4q7 __builtin_mips_absq_s_qb (v4q7); v2i16 __builtin_mips_addu_ph (v2i16, v2i16); v2i16 __builtin_mips_addu_s_ph (v2i16, v2i16); v4i8 __builtin_mips_adduh_qb (v4i8, v4i8); v4i8 __builtin_mips_adduh_r_qb (v4i8, v4i8); i32 __builtin_mips_append (i32, i32, imm0_31); i32 __builtin_mips_balign (i32, i32, imm0_3); i32 __builtin_mips_cmpgdu_eq_qb (v4i8, v4i8); i32 __builtin_mips_cmpgdu_lt_qb (v4i8, v4i8); i32 __builtin_mips_cmpgdu_le_qb (v4i8, v4i8); a64 __builtin_mips_dpa_w_ph (a64, v2i16, v2i16); a64 __builtin_mips_dps_w_ph (a64, v2i16, v2i16); v2i16 __builtin_mips_mul_ph (v2i16, v2i16); v2i16 __builtin_mips_mul_s_ph (v2i16, v2i16); q31 __builtin_mips_mulq_rs_w (q31, q31); v2q15 __builtin_mips_mulq_s_ph (v2q15, v2q15); q31 __builtin_mips_mulq_s_w (q31, q31); a64 __builtin_mips_mulsa_w_ph (a64, v2i16, v2i16); v4i8 __builtin_mips_precr_qb_ph (v2i16, v2i16); v2i16 __builtin_mips_precr_sra_ph_w (i32, i32, imm0_31); v2i16 __builtin_mips_precr_sra_r_ph_w (i32, i32, imm0_31); i32 __builtin_mips_prepend (i32, i32, imm0_31); v4i8 __builtin_mips_shra_qb (v4i8, imm0_7); v4i8 __builtin_mips_shra_r_qb (v4i8, imm0_7); v4i8 __builtin_mips_shra_qb (v4i8, i32); v4i8 __builtin_mips_shra_r_qb (v4i8, i32); v2i16 __builtin_mips_shrl_ph (v2i16, imm0_15); v2i16 __builtin_mips_shrl_ph (v2i16, i32); v2i16 __builtin_mips_subu_ph (v2i16, v2i16); v2i16 __builtin_mips_subu_s_ph (v2i16, v2i16); v4i8 __builtin_mips_subuh_qb (v4i8, v4i8); v4i8 __builtin_mips_subuh_r_qb (v4i8, v4i8); v2q15 __builtin_mips_addqh_ph (v2q15, v2q15); v2q15 __builtin_mips_addqh_r_ph (v2q15, v2q15); q31 __builtin_mips_addqh_w (q31, q31); q31 __builtin_mips_addqh_r_w (q31, q31); v2q15 __builtin_mips_subqh_ph (v2q15, v2q15); v2q15 __builtin_mips_subqh_r_ph (v2q15, v2q15); q31 __builtin_mips_subqh_w (q31, q31); q31 __builtin_mips_subqh_r_w (q31, q31); a64 __builtin_mips_dpax_w_ph (a64, v2i16, v2i16); a64 __builtin_mips_dpsx_w_ph (a64, v2i16, v2i16); a64 __builtin_mips_dpaqx_s_w_ph (a64, v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_dpaqx_sa_w_ph (a64, v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_dpsqx_s_w_ph (a64, v2q15, v2q15); a64 __builtin_mips_dpsqx_sa_w_ph (a64, v2q15, v2q15);
Далее: Поддержка MIPS Paired-Single, Предыдущее: Встроенные функции FR-V, Вернуться к: Встроенные функции целевых платформ [Оглавление][Индекс]
© Free Software Foundation
Licensed under the GNU Free Documentation License, Version 1.3.
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-12.2.0/gcc/MIPS-DSP-Built-in-Functions.html
