如何在 ARMv7 NEON 向量之间移动单字数据

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何在 ARMv7 NEON 向量之间移动单字数据

【英文标题】：How to move single-word data between ARMv7 NEON vectors

【发布时间】：2018-05-23 18:16:56

【问题描述】：

我正在尝试使用 ARMv7 NEON 矢量化来开发汇编代码。在某些时候，我需要将一个 32 位值（单字）从一个 NEON 向量复制到另一个向量，例如 mov dm[0], dn[1]。当我查看手册时，我找不到任何可以执行此逻辑的 mov 或 vmov 操作，因为它们需要在源或目标中有 ARM 寄存器 r。有什么想法或替代方案吗？

【问题讨论】：

@PaulR 他的意思是移动 32 位字而不是整个寄存器。

ARM NEON 在vtbl/vtbx 中有一个非常灵活的可变字节改组工具。

@EOF vtbl 具有非常长的延迟，并且它会占用一个寄存器。 IMO 不是一个非常明智的解决方案。

@Jake'Alquimista'LEE 是的，但正如我所说，这是一个一般洗牌。如果问题是“如何移动......”，那么vtbl/vtbx 是一个有效的答案。如果问题是“如何优化这个特定的洗牌”，它可能不会。

@EOF 这不是关于优化，而是关于可行性。你不应该简单地建议vtbl而不告诉副作用。

【参考方案1】：

如果你愿意：

1) 移动 d0[0], d1[0]

vext d0, d0, d1, #4
vrev64.32 d0, d0

2) 移动 d0[0], d1[1]

vtrn.32 d1, d0

3) 移动 d0[1], d1[0]

vtrn.32 d0, d1

4) 移动 d0[1], d1[1]

vext d0, d1, d0, #4
vrev64.32 d0, d0

请注意，d1 在 2) 和 3) 的情况下会损坏。为了避免这种情况，您应该将d1 复制到临时寄存器d2 并改用它。

【参考方案2】：

在 32 位模式下（ARMv7 及更早版本，而非 ARMv8），每个 Q 寄存器别名 2 个d 寄存器/4 个s 寄存器。例如q1 是 d2..3 和 s4..7。您可以单独复制它们。

我不确定在任何 ARM uarches 上写入 s 寄存器然后读取包含的 q 寄存器是否存在合并惩罚。

http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dht0002a/ch01s03s02.html 有一个寄存器映射：只有 q0..q7 有 s-寄存器别名。 q8..q15 只有d 寄存器组件。 （即只有 32 个 s 寄存器、32 个 d 寄存器和 16 个 q 寄存器，因此 d16..31 没有可单独寻址的子组件，q8..15 只有 64 位双字元素单独暴露）。

如果没有更好的方法来执行此操作，请将需要切片和切块的向量保留在低 8 个q 寄存器中。

---

ARMv8 (AArch64) 引入了可以索引到向量寄存器的指令，因为 s3 是 q3 的低位字：重叠/打包已更改。