arm neon指令

neon指令概述

NEON指令按照操作数类型可以分为正常指令、宽指令、窄指令、饱和指令、长指令。

• 正常指令：生成大小相同且类型通常与操作数向量相同到结果向量。
• 长指令：对双字向量操作数执行运算，生产四字向量到结果。所生成的元素一般是操作数元素宽度到两倍，并属于同一类型。L标记，如VMOVL。
• 宽指令：一个双字向量操作数和一个四字向量操作数执行运算，生成四字向量结果。W标记，如VADDW。
• 窄指令：四字向量操作数执行运算，并生成双字向量结果，所生成的元素一般是操作数元素宽度的一半。N标记，如VMOVN。
• 饱和指令：当超过数据类型指定到范围则自动限制在该范围内。Q标记，如VQSHRUN

指令的理解

int16x8_t vqaddq_s16 (int16x8_t, int16x8_t)和int16x4_t vqadd_s16 (int16x4_t, int16x4_t)中vqaddq_s16和vqadd_s16各个字段的解释如下：

第一个字母’v’指明是vector向量指令，也就是NEON指令；
第二个字母’q’指明是饱和指令，即后续的加法结果会自动饱和；
第三个字段’add’指明是加法指令；
第四个字段’q’指明操作寄存器宽度，为’q’时操作QWORD, 为128位；未指明时操作寄存器为DWORD，为64位；
第五个字段’s16’指明操作的基本单元为有符号16位整数，其最大表示范围为-32768 ~ 32767；
形参和返回值类型约定与C语言一致。

其它助记符包括:

l 长指令，数据扩展
w 宽指令，数据对齐
n 窄指令, 数据压缩

正常指令

长指令

宽指令

窄指令

饱和指令

以加法为例，饱和加法运算 res = st(M+N)，如：vuint8x8_t res = vqadd_u8(uint8x8_t M,uint8x8_t N)，res超出int8_t的表示范围（0，255），比如256，则设为255。也就是说超出范围取最大

Intel SIMD

Intel Intrinsics Guide

英特尔® 高级矢量扩展指令集简介
英特尔® 高级矢量扩展指令集简介 PDF
Streaming SIMD Extensions (SSE)

相关参考

Neon intrinsics
ARM Neon 指令 解释

最后

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