使用指令内在函数在 Hexagon DSP 中启用 HVX SIMD

Question

我使用 Hexagon-SDK 3.0 编译 HVX DSP 架构的示例应用程序。有许多与 Hexagon-LLVM 相关的工具可供使用，位于以下文件夹：

~/Qualcomm/HEXAGON_Tools/7.2.12/Tools/bin

我编写了一个小示例来计算两个数组的乘积，以确保我可以利用 HVX 硬件加速。但是，当我生成程序集时，无论是使用-S，还是使用，-S -emit-llvm我都找不到 HVX 指令的任何定义，例如vmem，vX等。我的 C 应用程序现在正在执行hexagon-sim，直到我设法找到一种在董事会也是如此。

据我了解，我需要在 C Intrinsics 中定义代码的 HVX 部分，但无法调整现有示例来满足我自己的需求。如果有人能够演示如何完成此过程，那就太好了。此外，在Hexagon V62 程序员参考手册中，许多内在指令都没有定义。

这是我用纯 C 编写的小应用程序：

~/Qualcomm/HEXAGON_Tools/7.2.12/Tools/bin

我使用以下方法编译它hexagon-clang：

hexagon-clang -v  -O2 -mv60 -mhvx-double -DLOG2VLEN=7 -I../../common/include -I../include -DQDSP6SS_PUB_BASE=0xFE200000 -o arrayProd.o  -c  arrayProd.c

然后将其链接到subsys.o（在 DSK 中找到并已编译）并-lhexagon生成我的可执行文件：

hexagon-clang -O2 -mv60 -o arrayProd.exe  arrayProd.o subsys.o -lhexagon

最后，使用 sim 运行它：

hexagon-sim -mv60 arrayProd.exe

Answer 1

有点晚了，但可能仍然有用。

Hexagon Vector eXtensions不会自动发出，并且当前指令集（从8.0 SDK开始）仅支持整数操作，因此编译器不会为包含“double”类型的C代码发出任何内容（这与SSE编程类似，您必须手动打包xmm 注册并使用 SSE 内在函数来完成您需要的操作）。

您需要定义您的应用程序真正需要什么。例如，如果您正在编写与 3D 相关的内容并且确实需要计算双精度（或浮点）点积，您可以将浮点数转换为 16.16 定点，然后使用类似于 和 的指令（即 C 内在函数）来模拟 Q6_Vw_vmpyio_VwVh定点Q6_Vw_vmpye_VwVuh乘法。

要“启用”HVX，您应该使用中定义的 HVX 相关类型

#include <hexagon_types.h>
#include <hexagon_protos.h>

对于以下语句，会自动发出“vmem”和“vmemu”等指令

// I assume 64-byte mode, no `-mhvx-double`. For 128-byte mode use 32 int array
int values[16] = { 1, 2, 3, ..... };

/* The following line compiles to 
     {
          r4 = __address_of_values
          v1 = vmem(r4 + #0)
     }
   You can get the exact code by using '-S' switch, as you already do
*/
HVX_Vector v = *(HVX_Vector*)values;

你的（定点）版本的 dot_product 可以一次读出 16 个整数，用几条指令将所有 16 个整数相乘（请参阅 HVX62 编程手册，有一个技巧可以从 16 位整数实现 32 位整数乘法） ，然后随机/处理/错误数据，并对重新排列的向量求和以获得点积（这样您几乎可以一次计算 4 个点积，如果您预加载 4 个 HVX 寄存器 - 即 16 个 4D 向量 - 您可以计算 16 个点积在平行下）。

如果您所做的实际上只是字节/整数图像处理，您可以在 Hexagon 指令集中使用特定的 16 位和 8 位硬件点积，而不是模拟doubles 和floats。