ARM NEON 到 aarch64

Posted 2023-02-16

【中文标题】ARM NEON 到 aarch64

【英文标题】：ARM NEON to aarch64

【发布时间】：2020-08-24 13:40:16

【问题描述】：

我有 ARM NEON armv7-a 的代码：

vst2.u8   d1,d3, [%1]!

我像这样将它移植到 aarch64：

st2 v1.8b,v3.8b,[%1],#16

得到一个错误：错误：操作数 1 的寄存器列表无效 -- `st2 v1.8b,v3.8b,[x1],#16'

根据文档，这是有效的：

ST2 Vt.<T>, Vt+2.<T>, vaddr 

我无法找出问题所在。

附言如果我改变它像

st2 v1.8b,v2.8b,[%1],#16

编译器不会因错误消息而中断

【问题讨论】：

您在看哪个文档？ ARM® A64 指令集架构 (DDI 0596) 表示：<Vt> Is the name of the first or only SIMD&FP register to be transferred, encoded in the "Rt" field. <Vt2> Is the name of the second SIMD&FP register to be transferred, encoded as "Rt" plus 1 modulo 32.

@Michael，我在看this 和this 文件

d1,d3 是 32 位模式下 2 个连续 16 字节 q 寄存器的高 64 位。 v1.8b 和 v2.8b 是 64 位模式下 2 个连续 16 字节向量寄存器的低 64 位。 （我没有检查 32 位指令是否可以对任意对进行编码，或者在 32 位模式下只能对 reg、reg+2 进行编码）

【参考方案1】：

我这里指的是ARM a64 instruction set architecture，最后一次更新是在2018年。

您评论中的第一个链接仅涉及 aarch32 指令集。第二个链接是关于 aarch64 指令集的，但它在 pdf 标题中的标题为 iterim，并于 2011 年发布。格式

ST2  <Vt>.<T>, <Vt+2>.<T> , vaddr

在此提及（第 89 页），但当前版本中不包含此内容。

ST2的编码

在当前版本中，ST2 针对多种数据结构进行编码如下（参见第 1085 页）：

┌───┬───┬──────────┬───┬───────┬──────┬────┬───────┬───────┐
│ 0 │ Q │ 00110010 │ I │ mmmmm │ 1000 │ ss │ nnnnn │ ttttt │
└───┴───┴──────────┴───┴───────┴──────┴────┴───────┴───────┘
                           Rm          size    Rn      Rt

指令可以使用三种类型的偏移：

无偏移（Rm == 000000 和 I == 0）：

ST2  <Vt>.<T>, <Vt2>.<T> , [<Xn|SP>]

立即偏移（Rm == 111111 和 I == 1）：

ST2  <Vt>.<T>, <Vt2>.<T> , [<Xn|SP>], <imm>

注册偏移量（Rm != 111111 和 I == 1）：

ST2  <Vt>.<T>, <Vt2>.<T> , [<Xn|SP>], <Xm>

<imm> 在这里是#16 或#32，关于Q。这里的编码中只保存了第一个寄存器的索引t。第二个寄存器的索引始终计算为t+1 mod 32。

这就是你得到错误的原因：寄存器必须彼此跟随。根本没有足够的空间来单独编码第二个寄存器。这两个变址寄存器已经占用太多空间了。

考虑

难道不能对第二个寄存器进行编码吗？在I == 0 的情况下，Rm 设置为00000，但这只是常规的。该寄存器可以用于我们的目的，但仅限于没有指定立即数或寄存器偏移量的情况。

我也看到了草案中没有采用<Vt+2> 格式的原因：它只能针对这种特殊情况进行编码。该实现将使芯片的实现更加复杂，根本不值得。