blob: 28c48436656a24541eaa015efd59b2d4f64e975a [file] [log] [blame]
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// Template: src/qs8-gemm/4x8-aarch32-neon-mlal-lane-ld64.S.in
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#include <xnnpack/assembly.h>
.syntax unified
// void xnn_qs8_gemm_minmax_rndnu_ukernel_4x8__aarch32_neon_mlal_lane_prfm_ld64(
// size_t mr, r0
// size_t nc, r1
// size_t kc, r2 -> r5
// const uint8_t*restrict a, r3
// size_t a_stride, sp + 64 -> (r7)
// const void*restrict w, sp + 68 -> r9
// uint8_t*restrict c, sp + 72 -> r11
// size_t cm_stride, sp + 76 -> (r6)
// size_t cn_stride, sp + 80 -> r7
// const union xnn_qs8_minmax_params params[restrict XNN_MIN_ELEMENTS(1)]) sp + 84 -> (r5)
// inner loop registers
// A0 r3 d0-d1 q0
// A1 r12 d2-d3 q1
// A2 r10 d4-d5 q2
// A3 r0 d6-d7 q3
// B r9 d8-d9 q4
// 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 q6 q7
// params structure is 16 bytes
// struct {
// int32_t right_pre_shift; d10[0]
// int32_t multiplier; d10[1]
// int32_t right_post_shift; d11[0]
// int16_t output_zero_point; d11[2]
// int8_t output_min; d11[6]
// int8_t output_max; d11[7]
// } rndnu_neon;
BEGIN_FUNCTION xnn_qs8_gemm_minmax_rndnu_ukernel_4x8__aarch32_neon_mlal_lane_prfm_ld64
.arm
#ifndef __APPLE__
.arch armv7-a
.fpu neon
#endif
# Push 64 bytes
PUSH {r4, r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11} // 32
VPUSH {d8-d11} // +32 = 64
LDR r7, [sp, 64] // a_stride
LDR r11, [sp, 72] // c
LDR r6, [sp, 76] // cm_stride
LDR r9, [sp, 68] // w
LDR r5, [sp, 84] // params
# Clamp A and C pointers
CMP r0, 2 // if mr >= 2
ADD r12, r3, r7 // a1 = a0 + a_stride
ADD r4, r11, r6 // c1 = c0 + cm_stride
MOVLO r12, r3 // a1
MOVLO r4, r11 // c1
// if mr > 2
ADD r10, r12, r7 // a2 = a1 + a_stride
ADD r8, r4, r6 // c2 = c1 + cm_stride
MOVLS r10, r12 // a2
MOVLS r8, r4 // c2
CMP r0, 4 // if mr >=4
ADD r0, r10, r7 // a3 = a2 + a_stride
ADD r6, r8, r6 // c3 = c2 + cm_stride
MOVLO r0, r10 // a3
MOVLO r6, r8 // c3
# Load params values
VLDM r5!, {d10-d11} // RNDNU params
LDR r7, [sp, 80] // cn_stride
PLD [r9, 64] // Prefetch B
PLD [r9, 128]
PLD [r9, 192]
PLD [r9, 256]
PLD [r9, 320]
PLD [r9, 384]
.p2align 3
0:
# Load initial bias from w into accumulators
VLDM r9!, {d16-d19} // Bias
SUBS r5, r2, 8 // k = kc - 8
VMOV q10, q8
PLD [r3, 64] // Prefetch A
VMOV q11, q9
PLD [r12, 64]
VMOV q12, q8
PLD [r10, 64]
VMOV q13, q9
PLD [r0, 64]
VMOV q14, q8
VMOV q15, q9
BLO 3f // less than 8 channels?
# Main loop - 8 bytes
# 64 bytes for weights.
.p2align 3
1:
VLD1.8 {d0}, [r3]! // A0
VLD1.8 {d8}, [r9]! // B
VLD1.8 {d2}, [r12]! // A1
VLD1.8 {d4}, [r10]! // A2
VLD1.8 {d6}, [r0]! // A3
SUBS r5, r5, 8
PLD [r3, 128]
VMOVL.S8 q0, d0
PLD [r12, 128]
VMOVL.S8 q4, d8
PLD [r10, 128]
VMOVL.S8 q1, d2
PLD [r0, 128]
VMOVL.S8 q2, d4
PLD [r9, 448]
VMOVL.S8 q3, d6
VMLAL.S16 q8, d8, d0[0]
VMLAL.S16 q9, d9, d0[0]
VMLAL.S16 q10, d8, d2[0]
VMLAL.S16 q11, d9, d2[0]
VMLAL.S16 q12, d8, d4[0]
VMLAL.S16 q13, d9, d4[0]
VMLAL.S16 q14, d8, d6[0]
VMLAL.S16 q15, d9, d6[0]
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d0[1]
VMLAL.S16 q9, d9, d0[1]
VMLAL.S16 q10, d8, d2[1]
VMLAL.S16 q11, d9, d2[1]
VMLAL.S16 q12, d8, d4[1]
VMLAL.S16 q13, d9, d4[1]
VMLAL.S16 q14, d8, d6[1]
VMLAL.S16 q15, d9, d6[1]
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d0[2]
VMLAL.S16 q9, d9, d0[2]
VMLAL.S16 q10, d8, d2[2]
VMLAL.S16 q11, d9, d2[2]
VMLAL.S16 q12, d8, d4[2]
VMLAL.S16 q13, d9, d4[2]
VMLAL.S16 q14, d8, d6[2]
VMLAL.S16 q15, d9, d6[2]
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d0[3]
VMLAL.S16 q9, d9, d0[3]
VMLAL.S16 q10, d8, d2[3]
VMLAL.S16 q11, d9, d2[3]
VMLAL.S16 q12, d8, d4[3]
VMLAL.S16 q13, d9, d4[3]
VMLAL.S16 q14, d8, d6[3]
VMLAL.S16 q15, d9, d6[3]
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d1[0]
VMLAL.S16 q9, d9, d1[0]
VMLAL.S16 q10, d8, d3[0]
VMLAL.S16 q11, d9, d3[0]
VMLAL.S16 q12, d8, d5[0]
VMLAL.S16 q13, d9, d5[0]
VMLAL.S16 q14, d8, d7[0]
VMLAL.S16 q15, d9, d7[0]
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d1[1]
VMLAL.S16 q9, d9, d1[1]
VMLAL.S16 q10, d8, d3[1]
VMLAL.S16 q11, d9, d3[1]
VMLAL.S16 q12, d8, d5[1]
VMLAL.S16 q13, d9, d5[1]
VMLAL.S16 q14, d8, d7[1]
VMLAL.S16 q15, d9, d7[1]
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d1[2]
VMLAL.S16 q9, d9, d1[2]
VMLAL.S16 q10, d8, d3[2]
VMLAL.S16 q11, d9, d3[2]
VMLAL.S16 q12, d8, d5[2]
VMLAL.S16 q13, d9, d5[2]
VMLAL.S16 q14, d8, d7[2]
VMLAL.S16 q15, d9, d7[2]
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d1[3]
VMLAL.S16 q9, d9, d1[3]
VMLAL.S16 q10, d8, d3[3]
VMLAL.S16 q11, d9, d3[3]
VMLAL.S16 q12, d8, d5[3]
VMLAL.S16 q13, d9, d5[3]
VMLAL.S16 q14, d8, d7[3]
VMLAL.S16 q15, d9, d7[3]
BHS 1b
# Is there a remainder?- 1-7 bytes of A
ADDS r5, r5, 8
BNE 3f
2:
# RNDNU quantization
VDUP.32 q0, d10[0] // right_pre_shift
VQSHL.S32 q8, q8, q0
VQSHL.S32 q9, q9, q0
VQSHL.S32 q10, q10, q0
VQSHL.S32 q12, q12, q0
VQSHL.S32 q11, q11, q0
VQSHL.S32 q13, q13, q0
VQSHL.S32 q14, q14, q0
VQSHL.S32 q15, q15, q0
VDUP.32 q2, d11[0] // right_post_shift
VQDMULH.S32 q8, q8, d10[1] // multiplier
VQDMULH.S32 q9, q9, d10[1]
VQDMULH.S32 q10, q10, d10[1]
VQDMULH.S32 q12, q12, d10[1]
VQDMULH.S32 q11, q11, d10[1]
VQDMULH.S32 q13, q13, d10[1]
VQDMULH.S32 q14, q14, d10[1]
VQDMULH.S32 q15, q15, d10[1]
VRSHL.S32 q8, q8, q2
VRSHL.S32 q9, q9, q2
VRSHL.S32 q10, q10, q2
VRSHL.S32 q12, q12, q2
VRSHL.S32 q11, q11, q2
VRSHL.S32 q13, q13, q2
VRSHL.S32 q14, q14, q2
VRSHL.S32 q15, q15, q2
VDUP.16 q0, d11[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, d11[6] // output_min
VQMOVN.S16 d0, q8
VQMOVN.S16 d1, q9
VQMOVN.S16 d2, q10
VQMOVN.S16 d3, q11
VDUP.8 q13, d11[7] // output_min
VMAX.S8 q0, q0, q12
VMAX.S8 q1, q1, q12
SUBS r1, r1, 8
VMIN.S8 q0, q0, q13
VMIN.S8 q1, q1, q13
# Store full 4 x 8
BLO 4f
VST1.8 {d0}, [r11], r7
SUB r3, r3, r2
VST1.8 {d1}, [r4], r7
SUB r12, r12, r2
VST1.8 {d2}, [r8], r7
SUB r10, r10, r2
VST1.8 {d3}, [r6], r7
SUB r0, r0, r2
BHI 0b
VPOP {d8-d11}
POP {r4, r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11}
BX lr
# Remainder- 1 to 7 bytes of A
.p2align 3
3:
AND r5, r5, 7 // kc remainder 1 to 7
VLD1.8 {d0}, [r3], r5
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VLD1.8 {d2}, [r12], r5
VLD1.8 {d4}, [r10], r5
VLD1.8 {d6}, [r0], r5
VMOVL.S8 q0, d0
VMOVL.S8 q4, d8
VMOVL.S8 q1, d2
VMOVL.S8 q2, d4
VMOVL.S8 q3, d6
VMLAL.S16 q8, d8, d0[0]
VMLAL.S16 q9, d9, d0[0]
VMLAL.S16 q10, d8, d2[0]
VMLAL.S16 q11, d9, d2[0]
VMLAL.S16 q12, d8, d4[0]
VMLAL.S16 q13, d9, d4[0]
VMLAL.S16 q14, d8, d6[0]
VMLAL.S16 q15, d9, d6[0]
CMP r5, 2
BLO 2b
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d0[1]
VMLAL.S16 q9, d9, d0[1]
VMLAL.S16 q10, d8, d2[1]
VMLAL.S16 q11, d9, d2[1]
VMLAL.S16 q12, d8, d4[1]
VMLAL.S16 q13, d9, d4[1]
VMLAL.S16 q14, d8, d6[1]
VMLAL.S16 q15, d9, d6[1]
BEQ 2b
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d0[2]
VMLAL.S16 q9, d9, d0[2]
VMLAL.S16 q10, d8, d2[2]
VMLAL.S16 q11, d9, d2[2]
VMLAL.S16 q12, d8, d4[2]
VMLAL.S16 q13, d9, d4[2]
VMLAL.S16 q14, d8, d6[2]
VMLAL.S16 q15, d9, d6[2]
CMP r5, 4
BLO 2b
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d0[3]
VMLAL.S16 q9, d9, d0[3]
VMLAL.S16 q10, d8, d2[3]
VMLAL.S16 q11, d9, d2[3]
VMLAL.S16 q12, d8, d4[3]
VMLAL.S16 q13, d9, d4[3]
VMLAL.S16 q14, d8, d6[3]
VMLAL.S16 q15, d9, d6[3]
BEQ 2b
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d1[0]
VMLAL.S16 q9, d9, d1[0]
VMLAL.S16 q10, d8, d3[0]
VMLAL.S16 q11, d9, d3[0]
VMLAL.S16 q12, d8, d5[0]
VMLAL.S16 q13, d9, d5[0]
VMLAL.S16 q14, d8, d7[0]
VMLAL.S16 q15, d9, d7[0]
CMP r5, 6
BLO 2b
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d1[1]
VMLAL.S16 q9, d9, d1[1]
VMLAL.S16 q10, d8, d3[1]
VMLAL.S16 q11, d9, d3[1]
VMLAL.S16 q12, d8, d5[1]
VMLAL.S16 q13, d9, d5[1]
VMLAL.S16 q14, d8, d7[1]
VMLAL.S16 q15, d9, d7[1]
BEQ 2b
VLD1.8 {d8}, [r9]!
VMOVL.S8 q4, d8
VMLAL.S16 q8, d8, d1[2]
VMLAL.S16 q9, d9, d1[2]
VMLAL.S16 q10, d8, d3[2]
VMLAL.S16 q11, d9, d3[2]
VMLAL.S16 q12, d8, d5[2]
VMLAL.S16 q13, d9, d5[2]
VMLAL.S16 q14, d8, d7[2]
VMLAL.S16 q15, d9, d7[2]
B 2b
# Store odd width
.p2align 3
4:
TST r1, 4
BEQ 5f
VST1.32 {d0[0]}, [r11]!
VST1.32 {d1[0]}, [r4]!
VST1.32 {d2[0]}, [r8]!
VST1.32 {d3[0]}, [r6]!
VEXT.8 q0, q0, q0, 4
VEXT.8 q1, q1, q1, 4
5:
TST r1, 2
BEQ 6f
VST1.16 {d0[0]}, [r11]!
VST1.16 {d1[0]}, [r4]!
VST1.16 {d2[0]}, [r8]!
VST1.16 {d3[0]}, [r6]!
VEXT.8 q0, q0, q0, 2
VEXT.8 q1, q1, q1, 2
6:
TST r1, 1
BEQ 7f
VST1.8 {d0[0]}, [r11]
VST1.8 {d1[0]}, [r4]
VST1.8 {d2[0]}, [r8]
VST1.8 {d3[0]}, [r6]
7:
VPOP {d8-d11}
POP {r4, r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11}
BX lr
END_FUNCTION xnn_qs8_gemm_minmax_rndnu_ukernel_4x8__aarch32_neon_mlal_lane_prfm_ld64
#ifdef __ELF__
.section ".note.GNU-stack","",%progbits
#endif