C66x定点浮点混合DSP循环编程优化指南-jxmzzr的回答

C66x定点浮点混合DSP循环编程优化指南

2019-07-29 15:56发布

7条回答

2019-07-29 22:44

继续C66x平台的优化
 C66x有更强的SIMD处理能力，进一步的优化可以考虑浮点乘法、数据加载等。如数据加载采用_amem8(addr)来加载8字节对齐的整型数据，_amemd8(addr) 来加载8字节对齐的浮点数据。因而定义如下的复数数据结构，就能用_amemd8(addr)一次加载一个复数的实部和虚部了，注意一下定义同时考虑了大小端，保证加载的高4字节是虚步，低4字节是实部。
#ifdef _LITTLE_ENDIAN
typedef struct _CPLXF
{
float imag;
float real;
} cplxf_t;
#else
typedef struct _CPLXF
{
float real;
float imag;
} cplxf_t;
#endif

对于加载的寄存器对的数据，可以采用_hif(src)来得到实部,用_lof(src)来得到虚部，类似于C64x+中的_hill(src) 和 _loll(src)。组成一个寄存器对，可以采用类似_itoll(srcq, src2) 的_fod(src1, scr2).
 C66x处理器除了提供C674x+ DSP已经包含的MPYSP (SPxSP->SP), MPYDP (DPxDP->DP), MPYSPDP(SPxDP->DP), 以及MPYSP2DP (SPxSP->DP)外，还有新的DMPYSP以及CMPYSP和QMPYSP指令。

 DMPYSP：浮点的C = A * B for i=0 to 1
 CMPYSP: 用于浮点数据的复数乘法，结果为128-bit格式
 C3 = A[1] * B[1]
 C2 = A[1] * B[0]
 C1 = -A[0] * B[0]
 C0 = A[0] * B[1]
为得到复数的实部和虚部，定义128-bit的数据C:
__x128_t C_128;
C_128 = _cmpysp(A, B);
C = _daddsp(_hid128(C_128), _lod128(C_128))，直接得到C3+C1 和 C2+C0。
或者使用
intrinsics _complex_mpysp():
C=_complex_mpysp(A, B)
得到A和B的共轭的乘积，考虑如下步骤：
__x128_t C_128;
C_128 = _cmpysp(B, A);
C3 = B[1] * A[1]
C2 = B[1] * A[0]
C1 = -B[0] * A[0]
C0 = B[0] * A[1]
C = _dsubsp(_hid128(C_128), _lod128(C_128))
直接得到C3-C1 和 C2-C0;
 或者采用简单的
intrinsics _complex_conjugate_mpysp():
C=_complex_conjugate_mpysp(A, B)
QMPYSP: C = A * B for i=0 to 3.
使用SIMD修改的程序如下
_nassert(n % 4 == 0);
_nassert((int) a % 8 == 0);
_nassert((int) ejalpha % 8 == 0);
_nassert((int) abs_a % 8 == 0);
#pragma MUST_ITERATE(4,100, 4);
for ( i = 0; i < n; i++)
{
dtemp =_amemd8(&a);
/* using SIMD CMPYSP with conjugation for power calculation */
a_sqr =_hif(_complex_conjugate_mpysp(dtemp, dtemp));
/* or use the following */
/* dtemp2 = _dmpysp(dtemp, dtemp); */
/* a_sqr = _hif(dtemp2) + _lof(dtemp2); */
oneOverAbs_a = _rsqrsp(a_sqr); /* 1/sqrt() instruction 8-bit mantissa precision*/
/* 1st interpolation*/
oneOverAbs_a = oneOverAbs_a * (1.5f - (a_sqr/2.f)* oneOverAbs_a*oneOverAbs_a);
abs_a =a_sqr * oneOverAbs_a;
dtemp1 =_ftod(oneOverAbs_a, oneOverAbs_a);
/* using SIMD DMPYSP for the following operations */
/* ejalpha.real = a.real * oneOverAbs_a;*/
/* ejalpha.imag = a.imag * oneOverAbs_a;*/
_amemd8(&ejalpha) = _dmpysp(dtemp, dtemp1);
}
_complex_conjugate_mpysp(a, a)计算能量，只保存32 MSB到寄存器，还可以通过DMPYSP(a, a) 和_hif() + _lof()来计算能量。
 得到的结果是需要419个周期。

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