|
- /*
- * ARM NEON optimised FFT
- *
- * Copyright (c) 2009 Mans Rullgard <mans@mansr.com>
- * Copyright (c) 2009 Naotoshi Nojiri
- *
- * This algorithm (though not any of the implementation details) is
- * based on libdjbfft by D. J. Bernstein.
- *
- * This file is part of Libav.
- *
- * Libav is free software; you can redistribute it and/or
- * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
- * License as published by the Free Software Foundation; either
- * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
- *
- * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
- * Lesser General Public License for more details.
- *
- * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with Libav; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
- */
-
- #include "asm.S"
-
- #define M_SQRT1_2 0.70710678118654752440
-
- .text
-
- function fft4_neon
- vld1.32 {d0-d3}, [r0,:128]
-
- vext.32 q8, q1, q1, #1 @ i2,r3 d3=i3,r2
- vsub.f32 d6, d0, d1 @ r0-r1,i0-i1
- vsub.f32 d7, d16, d17 @ r3-r2,i2-i3
- vadd.f32 d4, d0, d1 @ r0+r1,i0+i1
- vadd.f32 d5, d2, d3 @ i2+i3,r2+r3
- vadd.f32 d1, d6, d7
- vsub.f32 d3, d6, d7
- vadd.f32 d0, d4, d5
- vsub.f32 d2, d4, d5
-
- vst1.32 {d0-d3}, [r0,:128]
-
- bx lr
- endfunc
-
- function fft8_neon
- mov r1, r0
- vld1.32 {d0-d3}, [r1,:128]!
- vld1.32 {d16-d19}, [r1,:128]
-
- movw r2, #0x04f3 @ sqrt(1/2)
- movt r2, #0x3f35
- eor r3, r2, #1<<31
- vdup.32 d31, r2
-
- vext.32 q11, q1, q1, #1 @ i2,r3,i3,r2
- vadd.f32 d4, d16, d17 @ r4+r5,i4+i5
- vmov d28, r3, r2
- vadd.f32 d5, d18, d19 @ r6+r7,i6+i7
- vsub.f32 d17, d16, d17 @ r4-r5,i4-i5
- vsub.f32 d19, d18, d19 @ r6-r7,i6-i7
- vrev64.32 d29, d28
- vadd.f32 d20, d0, d1 @ r0+r1,i0+i1
- vadd.f32 d21, d2, d3 @ r2+r3,i2+i3
- vmul.f32 d26, d17, d28 @ -a2r*w,a2i*w
- vext.32 q3, q2, q2, #1
- vmul.f32 d27, d19, d29 @ a3r*w,-a3i*w
- vsub.f32 d23, d22, d23 @ i2-i3,r3-r2
- vsub.f32 d22, d0, d1 @ r0-r1,i0-i1
- vmul.f32 d24, d17, d31 @ a2r*w,a2i*w
- vmul.f32 d25, d19, d31 @ a3r*w,a3i*w
- vadd.f32 d0, d20, d21
- vsub.f32 d2, d20, d21
- vadd.f32 d1, d22, d23
- vrev64.32 q13, q13
- vsub.f32 d3, d22, d23
- vsub.f32 d6, d6, d7
- vadd.f32 d24, d24, d26 @ a2r+a2i,a2i-a2r t1,t2
- vadd.f32 d25, d25, d27 @ a3r-a3i,a3i+a3r t5,t6
- vadd.f32 d7, d4, d5
- vsub.f32 d18, d2, d6
- vext.32 q13, q12, q12, #1
- vadd.f32 d2, d2, d6
- vsub.f32 d16, d0, d7
- vadd.f32 d5, d25, d24
- vsub.f32 d4, d26, d27
- vadd.f32 d0, d0, d7
- vsub.f32 d17, d1, d5
- vsub.f32 d19, d3, d4
- vadd.f32 d3, d3, d4
- vadd.f32 d1, d1, d5
-
- vst1.32 {d16-d19}, [r1,:128]
- vst1.32 {d0-d3}, [r0,:128]
-
- bx lr
- endfunc
-
- function fft16_neon
- movrel r1, mppm
- vld1.32 {d16-d19}, [r0,:128]! @ q8{r0,i0,r1,i1} q9{r2,i2,r3,i3}
- pld [r0, #32]
- vld1.32 {d2-d3}, [r1,:128]
- vext.32 q13, q9, q9, #1
- vld1.32 {d22-d25}, [r0,:128]! @ q11{r4,i4,r5,i5} q12{r6,i5,r7,i7}
- vadd.f32 d4, d16, d17
- vsub.f32 d5, d16, d17
- vadd.f32 d18, d18, d19
- vsub.f32 d19, d26, d27
-
- vadd.f32 d20, d22, d23
- vsub.f32 d22, d22, d23
- vsub.f32 d23, d24, d25
- vadd.f32 q8, q2, q9 @ {r0,i0,r1,i1}
- vadd.f32 d21, d24, d25
- vmul.f32 d24, d22, d2
- vsub.f32 q9, q2, q9 @ {r2,i2,r3,i3}
- vmul.f32 d25, d23, d3
- vuzp.32 d16, d17 @ {r0,r1,i0,i1}
- vmul.f32 q1, q11, d2[1]
- vuzp.32 d18, d19 @ {r2,r3,i2,i3}
- vrev64.32 q12, q12
- vadd.f32 q11, q12, q1 @ {t1a,t2a,t5,t6}
- vld1.32 {d24-d27}, [r0,:128]! @ q12{r8,i8,r9,i9} q13{r10,i10,r11,i11}
- vzip.32 q10, q11
- vld1.32 {d28-d31}, [r0,:128] @ q14{r12,i12,r13,i13} q15{r14,i14,r15,i15}
- vadd.f32 d0, d22, d20
- vadd.f32 d1, d21, d23
- vsub.f32 d2, d21, d23
- vsub.f32 d3, d22, d20
- sub r0, r0, #96
- vext.32 q13, q13, q13, #1
- vsub.f32 q10, q8, q0 @ {r4,r5,i4,i5}
- vadd.f32 q8, q8, q0 @ {r0,r1,i0,i1}
- vext.32 q15, q15, q15, #1
- vsub.f32 q11, q9, q1 @ {r6,r7,i6,i7}
- vswp d25, d26 @ q12{r8,i8,i10,r11} q13{r9,i9,i11,r10}
- vadd.f32 q9, q9, q1 @ {r2,r3,i2,i3}
- vswp d29, d30 @ q14{r12,i12,i14,r15} q15{r13,i13,i15,r14}
- vadd.f32 q0, q12, q13 @ {t1,t2,t5,t6}
- vadd.f32 q1, q14, q15 @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
- movrel r2, X(ff_cos_16)
- vsub.f32 q13, q12, q13 @ {t3,t4,t7,t8}
- vrev64.32 d1, d1
- vsub.f32 q15, q14, q15 @ {t3a,t4a,t7a,t8a}
- vrev64.32 d3, d3
- movrel r3, pmmp
- vswp d1, d26 @ q0{t1,t2,t3,t4} q13{t6,t5,t7,t8}
- vswp d3, d30 @ q1{t1a,t2a,t3a,t4a} q15{t6a,t5a,t7a,t8a}
- vadd.f32 q12, q0, q13 @ {r8,i8,r9,i9}
- vadd.f32 q14, q1, q15 @ {r12,i12,r13,i13}
- vld1.32 {d4-d5}, [r2,:64]
- vsub.f32 q13, q0, q13 @ {r10,i10,r11,i11}
- vsub.f32 q15, q1, q15 @ {r14,i14,r15,i15}
- vswp d25, d28 @ q12{r8,i8,r12,i12} q14{r9,i9,r13,i13}
- vld1.32 {d6-d7}, [r3,:128]
- vrev64.32 q1, q14
- vmul.f32 q14, q14, d4[1]
- vmul.f32 q1, q1, q3
- vmla.f32 q14, q1, d5[1] @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
- vswp d27, d30 @ q13{r10,i10,r14,i14} q15{r11,i11,r15,i15}
- vzip.32 q12, q14
- vadd.f32 d0, d28, d24
- vadd.f32 d1, d25, d29
- vsub.f32 d2, d25, d29
- vsub.f32 d3, d28, d24
- vsub.f32 q12, q8, q0 @ {r8,r9,i8,i9}
- vadd.f32 q8, q8, q0 @ {r0,r1,i0,i1}
- vsub.f32 q14, q10, q1 @ {r12,r13,i12,i13}
- mov r1, #32
- vadd.f32 q10, q10, q1 @ {r4,r5,i4,i5}
- vrev64.32 q0, q13
- vmul.f32 q13, q13, d5[0]
- vrev64.32 q1, q15
- vmul.f32 q15, q15, d5[1]
- vst2.32 {d16-d17},[r0,:128], r1
- vmul.f32 q0, q0, q3
- vst2.32 {d20-d21},[r0,:128], r1
- vmul.f32 q1, q1, q3
- vmla.f32 q13, q0, d5[0] @ {t1,t2,t5,t6}
- vmla.f32 q15, q1, d4[1] @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
- vst2.32 {d24-d25},[r0,:128], r1
- vst2.32 {d28-d29},[r0,:128]
- vzip.32 q13, q15
- sub r0, r0, #80
- vadd.f32 d0, d30, d26
- vadd.f32 d1, d27, d31
- vsub.f32 d2, d27, d31
- vsub.f32 d3, d30, d26
- vsub.f32 q13, q9, q0 @ {r10,r11,i10,i11}
- vadd.f32 q9, q9, q0 @ {r2,r3,i2,i3}
- vsub.f32 q15, q11, q1 @ {r14,r15,i14,i15}
- vadd.f32 q11, q11, q1 @ {r6,r7,i6,i7}
- vst2.32 {d18-d19},[r0,:128], r1
- vst2.32 {d22-d23},[r0,:128], r1
- vst2.32 {d26-d27},[r0,:128], r1
- vst2.32 {d30-d31},[r0,:128]
- bx lr
- endfunc
-
- function fft_pass_neon
- push {r4-r6,lr}
- mov r6, r2 @ n
- lsl r5, r2, #3 @ 2 * n * sizeof FFTSample
- lsl r4, r2, #4 @ 2 * n * sizeof FFTComplex
- lsl r2, r2, #5 @ 4 * n * sizeof FFTComplex
- add r3, r2, r4
- add r4, r4, r0 @ &z[o1]
- add r2, r2, r0 @ &z[o2]
- add r3, r3, r0 @ &z[o3]
- vld1.32 {d20-d21},[r2,:128] @ {z[o2],z[o2+1]}
- movrel r12, pmmp
- vld1.32 {d22-d23},[r3,:128] @ {z[o3],z[o3+1]}
- add r5, r5, r1 @ wim
- vld1.32 {d6-d7}, [r12,:128] @ pmmp
- vswp d21, d22
- vld1.32 {d4}, [r1,:64]! @ {wre[0],wre[1]}
- sub r5, r5, #4 @ wim--
- vrev64.32 q1, q11
- vmul.f32 q11, q11, d4[1]
- vmul.f32 q1, q1, q3
- vld1.32 {d5[0]}, [r5,:32] @ d5[0] = wim[-1]
- vmla.f32 q11, q1, d5[0] @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
- vld2.32 {d16-d17},[r0,:128] @ {z[0],z[1]}
- sub r6, r6, #1 @ n--
- vld2.32 {d18-d19},[r4,:128] @ {z[o1],z[o1+1]}
- vzip.32 q10, q11
- vadd.f32 d0, d22, d20
- vadd.f32 d1, d21, d23
- vsub.f32 d2, d21, d23
- vsub.f32 d3, d22, d20
- vsub.f32 q10, q8, q0
- vadd.f32 q8, q8, q0
- vsub.f32 q11, q9, q1
- vadd.f32 q9, q9, q1
- vst2.32 {d20-d21},[r2,:128]! @ {z[o2],z[o2+1]}
- vst2.32 {d16-d17},[r0,:128]! @ {z[0],z[1]}
- vst2.32 {d22-d23},[r3,:128]! @ {z[o3],z[o3+1]}
- vst2.32 {d18-d19},[r4,:128]! @ {z[o1],z[o1+1]}
- sub r5, r5, #8 @ wim -= 2
- 1:
- vld1.32 {d20-d21},[r2,:128] @ {z[o2],z[o2+1]}
- vld1.32 {d22-d23},[r3,:128] @ {z[o3],z[o3+1]}
- vswp d21, d22
- vld1.32 {d4}, [r1]! @ {wre[0],wre[1]}
- vrev64.32 q0, q10
- vmul.f32 q10, q10, d4[0]
- vrev64.32 q1, q11
- vmul.f32 q11, q11, d4[1]
- vld1.32 {d5}, [r5] @ {wim[-1],wim[0]}
- vmul.f32 q0, q0, q3
- sub r5, r5, #8 @ wim -= 2
- vmul.f32 q1, q1, q3
- vmla.f32 q10, q0, d5[1] @ {t1,t2,t5,t6}
- vmla.f32 q11, q1, d5[0] @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
- vld2.32 {d16-d17},[r0,:128] @ {z[0],z[1]}
- subs r6, r6, #1 @ n--
- vld2.32 {d18-d19},[r4,:128] @ {z[o1],z[o1+1]}
- vzip.32 q10, q11
- vadd.f32 d0, d22, d20
- vadd.f32 d1, d21, d23
- vsub.f32 d2, d21, d23
- vsub.f32 d3, d22, d20
- vsub.f32 q10, q8, q0
- vadd.f32 q8, q8, q0
- vsub.f32 q11, q9, q1
- vadd.f32 q9, q9, q1
- vst2.32 {d20-d21}, [r2,:128]! @ {z[o2],z[o2+1]}
- vst2.32 {d16-d17}, [r0,:128]! @ {z[0],z[1]}
- vst2.32 {d22-d23}, [r3,:128]! @ {z[o3],z[o3+1]}
- vst2.32 {d18-d19}, [r4,:128]! @ {z[o1],z[o1+1]}
- bne 1b
-
- pop {r4-r6,pc}
- endfunc
-
- .macro def_fft n, n2, n4
- .align 6
- function fft\n\()_neon
- push {r4, lr}
- mov r4, r0
- bl fft\n2\()_neon
- add r0, r4, #\n4*2*8
- bl fft\n4\()_neon
- add r0, r4, #\n4*3*8
- bl fft\n4\()_neon
- mov r0, r4
- pop {r4, lr}
- movrel r1, X(ff_cos_\n)
- mov r2, #\n4/2
- b fft_pass_neon
- endfunc
- .endm
-
- def_fft 32, 16, 8
- def_fft 64, 32, 16
- def_fft 128, 64, 32
- def_fft 256, 128, 64
- def_fft 512, 256, 128
- def_fft 1024, 512, 256
- def_fft 2048, 1024, 512
- def_fft 4096, 2048, 1024
- def_fft 8192, 4096, 2048
- def_fft 16384, 8192, 4096
- def_fft 32768, 16384, 8192
- def_fft 65536, 32768, 16384
-
- function ff_fft_calc_neon, export=1
- ldr r2, [r0]
- sub r2, r2, #2
- movrel r3, fft_tab_neon
- ldr r3, [r3, r2, lsl #2]
- mov r0, r1
- bx r3
- endfunc
-
- function ff_fft_permute_neon, export=1
- push {r4,lr}
- mov r12, #1
- ldr r2, [r0] @ nbits
- ldr r3, [r0, #12] @ tmp_buf
- ldr r0, [r0, #8] @ revtab
- lsl r12, r12, r2
- mov r2, r12
- 1:
- vld1.32 {d0-d1}, [r1,:128]!
- ldr r4, [r0], #4
- uxth lr, r4
- uxth r4, r4, ror #16
- add lr, r3, lr, lsl #3
- add r4, r3, r4, lsl #3
- vst1.32 {d0}, [lr,:64]
- vst1.32 {d1}, [r4,:64]
- subs r12, r12, #2
- bgt 1b
-
- sub r1, r1, r2, lsl #3
- 1:
- vld1.32 {d0-d3}, [r3,:128]!
- vst1.32 {d0-d3}, [r1,:128]!
- subs r2, r2, #4
- bgt 1b
-
- pop {r4,pc}
- endfunc
-
- .section .rodata
- .align 4
- fft_tab_neon:
- .word fft4_neon
- .word fft8_neon
- .word fft16_neon
- .word fft32_neon
- .word fft64_neon
- .word fft128_neon
- .word fft256_neon
- .word fft512_neon
- .word fft1024_neon
- .word fft2048_neon
- .word fft4096_neon
- .word fft8192_neon
- .word fft16384_neon
- .word fft32768_neon
- .word fft65536_neon
- ELF .size fft_tab_neon, . - fft_tab_neon
-
- .align 4
- pmmp: .float +1.0, -1.0, -1.0, +1.0
- mppm: .float -M_SQRT1_2, M_SQRT1_2, M_SQRT1_2, -M_SQRT1_2
|
