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synced 2026-05-19 01:48:02 +00:00
mdct: Add neon implementation of FFT
This commit is contained in:
@@ -17,6 +17,7 @@
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test_neon_src += \
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$(TEST_DIR)/neon/test_neon.c \
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$(TEST_DIR)/neon/ltpf_neon.c \
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$(TEST_DIR)/neon/mdct_neon.c \
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$(SRC_DIR)/tables.c
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||||
test_neon_include += $(SRC_DIR)
|
||||
|
||||
74
test/neon/mdct_neon.c
Normal file
74
test/neon/mdct_neon.c
Normal file
@@ -0,0 +1,74 @@
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/******************************************************************************
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*
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* Copyright 2022 Google LLC
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*
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* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
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* you may not use this file except in compliance with the License.
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||||
* You may obtain a copy of the License at:
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||||
*
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||||
* http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
|
||||
*
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||||
* Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
|
||||
* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
|
||||
* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
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||||
* See the License for the specific language governing permissions and
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||||
* limitations under the License.
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******************************************************************************/
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||||
#include "neon.h"
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#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdint.h>
|
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#include <stdlib.h>
|
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/* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
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#define TEST_NEON
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#include <mdct.c>
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/* -------------------------------------------------------------------------- */
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static int check_fft(void)
|
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{
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||||
struct lc3_complex x[240];
|
||||
struct lc3_complex y[240], y_neon[240];
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < 240; i++) {
|
||||
x[i].re = (double)rand() / RAND_MAX;
|
||||
x[i].im = (double)rand() / RAND_MAX;
|
||||
}
|
||||
|
||||
fft_5(x, y, 240/5);
|
||||
neon_fft_5(x, y_neon, 240/5);
|
||||
for (int i = 0; i < 240; i++)
|
||||
if (fabsf(y[i].re - y_neon[i].re) > 1e-6f ||
|
||||
fabsf(y[i].im - y_neon[i].im) > 1e-6f )
|
||||
return -1;
|
||||
|
||||
fft_bf3(lc3_fft_twiddles_bf3[0], x, y, 240/15);
|
||||
neon_fft_bf3(lc3_fft_twiddles_bf3[0], x, y_neon, 240/15);
|
||||
for (int i = 0; i < 240; i++)
|
||||
if (fabsf(y[i].re - y_neon[i].re) > 1e-6f ||
|
||||
fabsf(y[i].im - y_neon[i].im) > 1e-6f )
|
||||
return -1;
|
||||
|
||||
fft_bf2(lc3_fft_twiddles_bf2[0][1], x, y, 240/30);
|
||||
neon_fft_bf2(lc3_fft_twiddles_bf2[0][1], x, y_neon, 240/30);
|
||||
for (int i = 0; i < 240; i++)
|
||||
if (fabsf(y[i].re - y_neon[i].re) > 1e-6f ||
|
||||
fabsf(y[i].im - y_neon[i].im) > 1e-6f )
|
||||
return -1;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int check_mdct(void)
|
||||
{
|
||||
int ret;
|
||||
|
||||
if ((ret = check_fft()) < 0)
|
||||
return ret;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
315
test/neon/neon.h
315
test/neon/neon.h
@@ -25,6 +25,11 @@
|
||||
|
||||
#include <stdint.h>
|
||||
|
||||
|
||||
/* ----------------------------------------------------------------------------
|
||||
* Integer
|
||||
* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
typedef struct { int16_t e[4]; } int16x4_t;
|
||||
|
||||
typedef struct { int16_t e[8]; } int16x8_t;
|
||||
@@ -32,82 +37,34 @@ typedef struct { int32_t e[4]; } int32x4_t;
|
||||
typedef struct { int64_t e[2]; } int64x2_t;
|
||||
|
||||
|
||||
/* ----------------------------------------------------------------------------
|
||||
* Load / Store
|
||||
* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
/**
|
||||
* Load / Store
|
||||
*/
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int16x4_t vld1_s16(const int16_t *p)
|
||||
{
|
||||
int16x4_t r;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||||
r.e[i] = *(p++);
|
||||
|
||||
return r;
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int64x2_t vmovq_n_s64(int64_t v)
|
||||
{
|
||||
int64x2_t r;
|
||||
|
||||
r.e[0] = v;
|
||||
r.e[1] = v;
|
||||
|
||||
return r;
|
||||
return (int16x4_t){ { p[0], p[1], p[2], p[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/* ----------------------------------------------------------------------------
|
||||
* Move
|
||||
* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int32x4_t vmovq_n_s32(uint32_t v)
|
||||
{
|
||||
int32x4_t r;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||||
r.e[i] = v;
|
||||
|
||||
return r;
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int16x4_t vext_s16(int16x4_t a, int16x4_t b, const int n)
|
||||
{
|
||||
int16x4_t r;
|
||||
int i = 0;
|
||||
|
||||
for (; i < n; i++) r.e[3-i] = b.e[(n-1)-i];
|
||||
for (; i < 4; i++) r.e[3-i] = a.e[3-(i-n)];
|
||||
|
||||
return r;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ----------------------------------------------------------------------------
|
||||
* Arithmetic
|
||||
* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
/**
|
||||
* Arithmetic
|
||||
*/
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int32x4_t vmull_s16(int16x4_t a, int16x4_t b)
|
||||
{
|
||||
int32x4_t r;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||||
r.e[i] = (int32_t)a.e[i] * b.e[i];
|
||||
|
||||
return r;
|
||||
return (int32x4_t){ { a.e[0] * b.e[0], a.e[1] * b.e[1],
|
||||
a.e[2] * b.e[2], a.e[3] * b.e[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int32x4_t vmlal_s16(int32x4_t r, int16x4_t a, int16x4_t b)
|
||||
{
|
||||
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||||
r.e[i] += (int32_t)a.e[i] * b.e[i];
|
||||
|
||||
return r;
|
||||
return (int32x4_t){ {
|
||||
r.e[0] + a.e[0] * b.e[0], r.e[1] + a.e[1] * b.e[1],
|
||||
r.e[2] + a.e[2] * b.e[2], r.e[3] + a.e[3] * b.e[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
@@ -122,9 +79,9 @@ static int64x2_t vpadalq_s32(int64x2_t a, int32x4_t b)
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/* ----------------------------------------------------------------------------
|
||||
* Reduce
|
||||
* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
/**
|
||||
* Reduce
|
||||
*/
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int32_t vaddvq_s32(int32x4_t v)
|
||||
@@ -138,4 +95,236 @@ static int64_t vaddvq_s64(int64x2_t v)
|
||||
return v.e[0] + v.e[1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Manipulation
|
||||
*/
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int16x4_t vext_s16(int16x4_t a, int16x4_t b, const int n)
|
||||
{
|
||||
int16_t x[] = { a.e[0], a.e[1], a.e[2], a.e[3],
|
||||
b.e[0], b.e[1], b.e[2], b.e[3] };
|
||||
|
||||
return (int16x4_t){ { x[n], x[n+1], x[n+2], x[n+3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int32x4_t vmovq_n_s32(uint32_t v)
|
||||
{
|
||||
return (int32x4_t){ { v, v, v, v } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static int64x2_t vmovq_n_s64(int64_t v)
|
||||
{
|
||||
return (int64x2_t){ { v, v, } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
/* ----------------------------------------------------------------------------
|
||||
* Floating Point
|
||||
* -------------------------------------------------------------------------- */
|
||||
|
||||
typedef struct { float e[2]; } float32x2_t;
|
||||
typedef struct { float e[4]; } float32x4_t;
|
||||
|
||||
typedef struct { float32x2_t val[2]; } float32x2x2_t;
|
||||
typedef struct { float32x4_t val[2]; } float32x4x2_t;
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Load / Store
|
||||
*/
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vld1_f32(const float *p)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2_t){ { p[0], p[1] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vld1q_f32(const float *p)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { p[0], p[1], p[2], p[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vld1q_dup_f32(const float *p)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { p[0], p[0], p[0], p[0] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2x2_t vld2_f32(const float *p)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2x2_t){ .val[0] = { { p[0], p[2] } },
|
||||
.val[1] = { { p[1], p[3] } } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4x2_t vld2q_f32(const float *p)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4x2_t){ .val[0] = { { p[0], p[2], p[4], p[6] } },
|
||||
.val[1] = { { p[1], p[3], p[5], p[7] } } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static void vst1_f32(float *p, float32x2_t v)
|
||||
{
|
||||
p[0] = v.e[0], p[1] = v.e[1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static void vst1q_f32(float *p, float32x4_t v)
|
||||
{
|
||||
p[0] = v.e[0], p[1] = v.e[1], p[2] = v.e[2], p[3] = v.e[3];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Arithmetic
|
||||
*/
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vneg_f32(float32x2_t a)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2_t){ { -a.e[0], -a.e[1] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vnegq_f32(float32x4_t a)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { -a.e[0], -a.e[1], -a.e[2], -a.e[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vaddq_f32(float32x4_t a, float32x4_t b)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { a.e[0] + b.e[0], a.e[1] + b.e[1],
|
||||
a.e[2] + b.e[2], a.e[3] + b.e[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vsubq_f32(float32x4_t a, float32x4_t b)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { a.e[0] - b.e[0], a.e[1] - b.e[1],
|
||||
a.e[2] - b.e[2], a.e[3] - b.e[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vfma_f32(float32x2_t a, float32x2_t b, float32x2_t c)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2_t){ {
|
||||
a.e[0] + b.e[0] * c.e[0], a.e[1] + b.e[1] * c.e[1] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vfmaq_f32(float32x4_t a, float32x4_t b, float32x4_t c)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ {
|
||||
a.e[0] + b.e[0] * c.e[0], a.e[1] + b.e[1] * c.e[1],
|
||||
a.e[2] + b.e[2] * c.e[2], a.e[3] + b.e[3] * c.e[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vfms_f32(float32x2_t a, float32x2_t b, float32x2_t c)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2_t){ {
|
||||
a.e[0] - b.e[0] * c.e[0], a.e[1] - b.e[1] * c.e[1] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vfmsq_f32(float32x4_t a, float32x4_t b, float32x4_t c)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ {
|
||||
a.e[0] - b.e[0] * c.e[0], a.e[1] - b.e[1] * c.e[1],
|
||||
a.e[2] - b.e[2] * c.e[2], a.e[3] - b.e[3] * c.e[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Manipulation
|
||||
*/
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vcreate_f32(uint64_t u)
|
||||
{
|
||||
float *f = (float *)&u;
|
||||
return (float32x2_t){ { f[0] , f[1] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vcombine_f32(float32x2_t a, float32x2_t b)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { a.e[0], a.e[1], b.e[0], b.e[1] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vget_low_f32(float32x4_t a)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2_t){ { a.e[0], a.e[1] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vget_high_f32(float32x4_t a)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2_t){ { a.e[2], a.e[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vmovq_n_f32(float v)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { v, v, v, v } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vrev64_f32(float32x2_t v)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2_t){ { v.e[1], v.e[0] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vrev64q_f32(float32x4_t v)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { v.e[1], v.e[0], v.e[3], v.e[2] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vtrn1_f32(float32x2_t a, float32x2_t b)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2_t){ { a.e[0], b.e[0] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x2_t vtrn2_f32(float32x2_t a, float32x2_t b)
|
||||
{
|
||||
return (float32x2_t){ { a.e[1], b.e[1] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vtrn1q_f32(float32x4_t a, float32x4_t b)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { a.e[0], b.e[0], a.e[2], b.e[2] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vtrn2q_f32(float32x4_t a, float32x4_t b)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { a.e[1], b.e[1], a.e[3], b.e[3] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vzip1q_f32(float32x4_t a, float32x4_t b)
|
||||
{
|
||||
return (float32x4_t){ { a.e[0], b.e[0], a.e[1], b.e[1] } };
|
||||
}
|
||||
|
||||
__attribute__((unused))
|
||||
static float32x4_t vzip2q_f32(float32x4_t a, float32x4_t b)
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{
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return (float32x4_t){ { a.e[2], b.e[2], a.e[3], b.e[3] } };
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}
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#endif /* __ARM_NEON */
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@@ -19,6 +19,7 @@
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#include <stdio.h>
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int check_ltpf(void);
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int check_mdct(void);
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int main()
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{
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@@ -28,5 +29,9 @@ int main()
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printf("%s\n", (r = check_ltpf()) == 0 ? "OK" : "Failed");
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ret = ret || r;
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printf("Checking MDCT Neon... "); fflush(stdout);
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printf("%s\n", (r = check_mdct()) == 0 ? "OK" : "Failed");
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ret = ret || r;
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return ret;
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}
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