minor optimizations on dgemm_kernel

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wernsaar 2013-10-12 09:42:18 +02:00
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@ -26,34 +26,34 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*****************************************************************************/ *****************************************************************************/
/************************************************************************************** /**************************************************************************************
* 2013/10/05 Saar * 2013/10/11 Saar
* BLASTEST : OK * BLASTEST : OK
* CTEST : OK * CTEST : OK
* TEST : OK * TEST : OK
* *
* *
* 2013/10/03 Saar * 2013/10/11 Saar
* UNROLL_N 4 * UNROLL_N 4
* UNROLL_M 4 * UNROLL_M 4
* DGEMM_P 128 * DGEMM_P 128
* DGEMM_Q 96 * DGEMM_Q 96
* DGEMM_R 512 * DGEMM_R 512
* A_PRE 64 * A_PRE 96
* B_PRE 64 * B_PRE 96
* C_PRE 64 * C_PRE 64
* *
* Performance on Odroid U2: * Performance on Odroid U2:
* *
* 1 Core: 1.55 GFLOPS ATLAS: 1.59 GFLOPS * 1 Core: 1.57 GFLOPS ATLAS: 1.59 GFLOPS
* 2 Cores: 3.10 GFLOPS ATLAS: - GFLOPS * 2 Cores: 3.14 GFLOPS ATLAS: 3.16 GFLOPS
* 3 Cores: 4.54 GFLOPS ATLAS: - GFLOPS * 3 Cores: 4.56 GFLOPS ATLAS: 4.60 GFLOPS
* 4 Cores: 5.67 GFLOPS ATLAS: 3.88 GFLOPS * 4 Cores: 5.82 GFLOPS ATLAS: 5.41 GFLOPS
**************************************************************************************/ **************************************************************************************/
#define ASSEMBLER #define ASSEMBLER
#include "common.h" #include "common.h"
#define STACKSIZE 252 #define STACKSIZE 256
#define OLD_M r0 #define OLD_M r0
#define OLD_N r1 #define OLD_N r1
@ -67,17 +67,16 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
* registers * registers
*******************************************************/ *******************************************************/
#define C [fp, #-248 ]
#define LDC [fp, #-252 ] #define LDC [fp, #-252 ]
#define M [fp, #-256 ] #define M [fp, #-256 ]
#define N [fp, #-260 ] #define N [fp, #-260 ]
#define K [fp, #-264 ] #define K [fp, #-264 ]
#define A [fp, #-268 ] #define A [fp, #-268 ]
#define ALPHA [fp, #-276 ] #define ALPHA [fp, #-280]
#define B [fp, #4 ] #define B [fp, #4 ]
#define OLD_C [fp, #8 ] #define C [fp, #8 ]
#define OLD_LDC [fp, #12 ] #define OLD_LDC [fp, #12 ]
#define I r0 #define I r0
@ -93,8 +92,8 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
#define K1 r7 #define K1 r7
#define BC r12 #define BC r12
#define A_PRE 64 #define A_PRE 96
#define B_PRE 64 #define B_PRE 96
#define C_PRE 64 #define C_PRE 64
/************************************************************************************** /**************************************************************************************
@ -124,34 +123,39 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
.macro KERNEL4x4_I .macro KERNEL4x4_I
pld [ BO , #B_PRE ] pld [ BO , #B_PRE ]
fldd d8 , [ BO ] fldd d8 , [ BO ]
fldd d0 , [ AO ]
pld [ AO , #A_PRE ] pld [ AO , #A_PRE ]
fldmiad AO!, { d0 - d1}
fldd d1 , [ AO, #8 ]
fmuld d16 , d0, d8 fmuld d16 , d0, d8
fldmiad AO!, { d2 - d3} fldd d2 , [ AO, #16 ]
fmuld d17 , d1, d8 fmuld d17 , d1, d8
fldd d9 , [ BO, #8 ] fldd d3 , [ AO, #24 ]
fmuld d18 , d2, d8 fmuld d18 , d2, d8
fldd d10, [ BO, #16 ] fldd d9 , [ BO, #8 ]
fmuld d19 , d3, d8 fmuld d19 , d3, d8
fldd d11, [ BO, #24 ] fldd d10, [ BO, #16 ]
fmuld d20 , d0, d9 fmuld d20 , d0, d9
fldd d11, [ BO, #24 ]
fmuld d21 , d1, d9 fmuld d21 , d1, d9
add BO , BO, #32 add BO , BO, #32
add AO , AO, #32
fmuld d22 , d2, d9 fmuld d22 , d2, d9
pld [ BO , #B_PRE ]
fldd d12, [ BO ] fldd d12, [ BO ]
fmuld d23 , d3, d9 fmuld d23 , d3, d9
pld [ AO , #A_PRE ]
fldd d4 , [ AO, #0 ]
fmuld d24 , d0, d10 fmuld d24 , d0, d10
fldmiad AO!, { d4 - d5 } fldd d5 , [ AO, #8 ]
fmuld d25 , d1, d10 fmuld d25 , d1, d10
fldd d6 , [ AO, #16 ]
fmuld d26 , d2, d10 fmuld d26 , d2, d10
fldmiad AO!, { d6 - d7 } fldd d7 , [ AO, #24 ]
fmuld d27 , d3, d10 fmuld d27 , d3, d10
fldd d13, [ BO, #8 ] fldd d13, [ BO, #8 ]
@ -161,132 +165,91 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
fldd d15, [ BO, #24 ] fldd d15, [ BO, #24 ]
fmuld d30 , d2, d11 fmuld d30 , d2, d11
fmuld d31 , d3, d11 fmuld d31 , d3, d11
add BO , BO, #32
.endm .endm
.macro KERNEL4x4_S .macro KERNEL4x4_M2
pld [ BO , #B_PRE ]
fldd d8 , [ BO ]
pld [ AO , #A_PRE ]
fldmiad AO!, { d0 - d1}
fmacd d16 , d0, d8
fldmiad AO!, { d2 - d3}
fmacd d17 , d1, d8
fldd d9 , [ BO, #8 ]
fmacd d18 , d2, d8
fldd d10, [ BO, #16 ]
fmacd d19 , d3, d8
fldd d11, [ BO, #24 ]
fmacd d20 , d0, d9
fmacd d21 , d1, d9
add BO , BO, #32
fmacd d22 , d2, d9
fldd d12, [ BO ]
fmacd d23 , d3, d9
fmacd d24 , d0, d10
fldmiad AO!, { d4 - d5 }
fmacd d25 , d1, d10
fmacd d26 , d2, d10
fldmiad AO!, { d6 - d7 }
fmacd d27 , d3, d10
fldd d13, [ BO, #8 ]
fmacd d28 , d0, d11
fldd d14, [ BO, #16 ]
fmacd d29 , d1, d11
fldd d15, [ BO, #24 ]
fmacd d30 , d2, d11
fmacd d31 , d3, d11
add BO , BO, #32
.endm
.macro KERNEL4x4_M1
fmacd d16 , d4, d12 fmacd d16 , d4, d12
pld [ AO , #A_PRE ] pld [ AO , #A_PRE+32 ]
fmacd d17 , d5, d12 fmacd d17 , d5, d12
fldd d0 , [ AO , #32 ]
fmacd d18 , d6, d12 fmacd d18 , d6, d12
pld [ BO , #B_PRE ] pld [ BO , #B_PRE+32 ]
fmacd d19 , d7, d12 fmacd d19 , d7, d12
fldd d8 , [ BO , #32 ]
fmacd d20 , d4, d13 fmacd d20 , d4, d13
fldd d8 , [ BO ] fldd d1 , [ AO, #40 ]
fmacd d21 , d5, d13 fmacd d21 , d5, d13
fldd d2 , [ AO, #48 ]
fmacd d22 , d6, d13 fmacd d22 , d6, d13
fldmiad AO!, { d0 - d1 } fldd d3 , [ AO, #56 ]
fmacd d23 , d7, d13 fmacd d23 , d7, d13
fmacd d24 , d4, d14 fmacd d24 , d4, d14
fldmiad AO!, { d2 - d3 }
fmacd d25 , d5, d14 fmacd d25 , d5, d14
fldd d9 , [ BO, #8 ] fldd d9 , [ BO, #40 ]
fmacd d26 , d6, d14 fmacd d26 , d6, d14
fldd d10, [ BO, #16 ] fldd d10, [ BO, #48 ]
fmacd d27 , d7, d14 fmacd d27 , d7, d14
fldd d11, [ BO, #24 ] fldd d11, [ BO, #56 ]
fmacd d28 , d4, d15 fmacd d28 , d4, d15
fmacd d29 , d5, d15 fmacd d29 , d5, d15
add AO , AO, #64
fmacd d30 , d6, d15 fmacd d30 , d6, d15
add BO , BO, #32 add BO , BO, #64
fmacd d31 , d7, d15 fmacd d31 , d7, d15
.endm .endm
.macro KERNEL4x4_M2
.macro KERNEL4x4_M1
fmacd d16 , d0, d8 fmacd d16 , d0, d8
pld [ AO , #A_PRE ] pld [ AO , #A_PRE ]
fmacd d17 , d1, d8 fmacd d17 , d1, d8
pld [ BO , #B_PRE ] fldd d4 , [ AO ]
fmacd d18 , d2, d8 fmacd d18 , d2, d8
fldd d12, [ BO ] pld [ BO , #B_PRE ]
fmacd d19 , d3, d8 fmacd d19 , d3, d8
fldd d12, [ BO ]
fmacd d20 , d0, d9 fmacd d20 , d0, d9
fldmiad AO!, { d4 - d5 } fldd d5 , [ AO, #8 ]
fmacd d21 , d1, d9 fmacd d21 , d1, d9
fldd d6 , [ AO, #16 ]
fmacd d22 , d2, d9 fmacd d22 , d2, d9
fldmiad AO!, { d6 - d7 } fldd d7 , [ AO, #24 ]
fmacd d23 , d3, d9 fmacd d23 , d3, d9
fmacd d24 , d0, d10 fmacd d24 , d0, d10
fmacd d25 , d1, d10 fmacd d25 , d1, d10
fldd d13, [ BO, #8 ]
fmacd d26 , d2, d10 fmacd d26 , d2, d10
fldd d14, [ BO, #16 ]
fmacd d27 , d3, d10 fmacd d27 , d3, d10
fldd d13, [ BO, #8 ]
fmacd d28 , d0, d11
fldd d14, [ BO, #16 ]
fmacd d29 , d1, d11
fldd d15, [ BO, #24 ] fldd d15, [ BO, #24 ]
fmacd d28 , d0, d11
fmacd d29 , d1, d11
fmacd d30 , d2, d11 fmacd d30 , d2, d11
fmacd d31 , d3, d11 fmacd d31 , d3, d11
add BO , BO, #32
.endm .endm
.macro KERNEL4x4_E .macro KERNEL4x4_E
fmacd d16 , d4, d12 fmacd d16 , d4, d12
pld [ AO , #A_PRE ]
fmacd d17 , d5, d12 fmacd d17 , d5, d12
add BO , BO, #32
add AO , AO, #32
fmacd d18 , d6, d12 fmacd d18 , d6, d12
pld [ BO , #B_PRE ]
fmacd d19 , d7, d12 fmacd d19 , d7, d12
fmacd d20 , d4, d13 fmacd d20 , d4, d13
@ -310,25 +273,25 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
.macro KERNEL4x4_SUB .macro KERNEL4x4_SUB
pld [ BO , #B_PRE ]
pld [ AO , #A_PRE ]
fldd d8 , [ BO ] fldd d8 , [ BO ]
pld [ BO , #B_PRE ]
fldd d0 , [ AO ] fldd d0 , [ AO ]
pld [ AO , #A_PRE ]
fldd d1 , [ AO, #8 ] fldd d1 , [ AO, #8 ]
fldd d2 , [ AO, #16 ]
fldd d3 , [ AO, #24 ]
fmacd d16 , d0, d8 fmacd d16 , d0, d8
fldd d9 , [ BO, #8 ] fldd d2 , [ AO, #16 ]
fmacd d17 , d1, d8 fmacd d17 , d1, d8
fldd d10, [ BO, #16 ] fldd d3 , [ AO, #24 ]
fmacd d18 , d2, d8 fmacd d18 , d2, d8
fldd d11, [ BO, #24 ] fldd d9 , [ BO, #8 ]
fmacd d19 , d3, d8 fmacd d19 , d3, d8
fldd d10, [ BO, #16 ]
fmacd d20 , d0, d9 fmacd d20 , d0, d9
fldd d11, [ BO, #24 ]
fmacd d21 , d1, d9 fmacd d21 , d1, d9
fmacd d22 , d2, d9 fmacd d22 , d2, d9
fmacd d23 , d3, d9 fmacd d23 , d3, d9
@ -924,9 +887,6 @@ USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
lsl r3, r3, #3 // ldc = ldc * 8 lsl r3, r3, #3 // ldc = ldc * 8
str r3, LDC str r3, LDC
ldr r3, OLD_C
str r3, C
ldr K1, K ldr K1, K
ldr BC, B ldr BC, B
@ -958,140 +918,109 @@ _L4_M4_20:
mov BO, BC mov BO, BC
asrs L , K1, #5 // L = L / 32 asrs L , K1, #3 // L = L / 8
ble _L4_M4_40 cmp L , #3
blt _L4_M4_30
.align 5 .align 5
KERNEL4x4_I KERNEL4x4_I
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2 KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1 KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1 KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2 KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1 KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M2 sub L, L, #2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_E
subs L, L, #1
ble _L4_M4_41
_L4_M4_22: _L4_M4_22:
KERNEL4x4_S
KERNEL4x4_M1 KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2 KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1 KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1 KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2 KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1 KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2 KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_E
subs L, L, #1 subs L, L, #1
ble _L4_M4_41 bgt _L4_M4_22
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_E
b _L4_M4_44
b _L4_M4_22
_L4_M4_30:
tst L, #3
ble _L4_M4_40
tst L, #2
ble _L4_M4_32
KERNEL4x4_I
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_E
b _L4_M4_44
_L4_M4_32:
tst L, #1
ble _L4_M4_40
KERNEL4x4_I
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_E
b _L4_M4_44
_L4_M4_40: _L4_M4_40:
INIT4x4 INIT4x4
_L4_M4_41:
tst K1, #31
ble _L4_M4_100
tst K1, #16
ble _L4_M4_44
KERNEL4x4_S
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_M1
KERNEL4x4_M2
KERNEL4x4_E
_L4_M4_44: _L4_M4_44:
ands L , K1, #15 // L = L % 16 ands L , K1, #7 // L = L % 8
ble _L4_M4_100 ble _L4_M4_100
_L4_M4_46: _L4_M4_46:
@ -1099,7 +1028,7 @@ _L4_M4_46:
KERNEL4x4_SUB KERNEL4x4_SUB
subs L, L, #1 subs L, L, #1
bgt _L4_M4_46 bne _L4_M4_46
_L4_M4_100: _L4_M4_100:
@ -1108,7 +1037,7 @@ _L4_M4_100:
_L4_M4_END: _L4_M4_END:
subs I, I, #1 subs I, I, #1
bgt _L4_M4_20 bne _L4_M4_20
_L4_M2_BEGIN: _L4_M2_BEGIN: