blob: b393e0dc45d1b59f6a2bc1d34a6323dd5b7ab858 [file] [log] [blame]
#if defined(OS_LINUX) | defined(OS_MAC)
//#define STACKSIZE 96
#define STACKSIZE 64
#define ARG1 %rdi
#define ARG2 %rsi
#define ARG3 %rdx
#define ARG4 %rcx
#define ARG5 %r8
#define ARG6 %r9
#define ARG7 STACKSIZE + 8(%rsp)
#define ARG8 STACKSIZE + 16(%rsp)
#define ARG9 STACKSIZE + 24(%rsp)
#define ARG10 STACKSIZE + 32(%rsp)
#define ARG11 STACKSIZE + 40(%rsp)
#define ARG12 STACKSIZE + 48(%rsp)
#define ARG13 STACKSIZE + 56(%rsp)
#define ARG14 STACKSIZE + 64(%rsp)
#define ARG15 STACKSIZE + 72(%rsp)
#define ARG16 STACKSIZE + 80(%rsp)
#define ARG17 STACKSIZE + 88(%rsp)
#define ARG18 STACKSIZE + 96(%rsp)
#elif defined(OS_WINDOWS)
#define STACKSIZE 256
#define ARG1 %rcx
#define ARG2 %rdx
#define ARG3 %r8
#define ARG4 %r9
#define ARG5 STACKSIZE + 40(%rsp)
#define ARG6 STACKSIZE + 48(%rsp)
#define ARG7 STACKSIZE + 56(%rsp)
#define ARG8 STACKSIZE + 64(%rsp)
#define ARG9 STACKSIZE + 72(%rsp)
#define ARG10 STACKSIZE + 80(%rsp)
#define ARG11 STACKSIZE + 88(%rsp)
#define ARG12 STACKSIZE + 96(%rsp)
#define ARG13 STACKSIZE + 104(%rsp)
#define ARG14 STACKSIZE + 112(%rsp)
#define ARG15 STACKSIZE + 120(%rsp)
#define ARG16 STACKSIZE + 128(%rsp)
#define ARG17 STACKSIZE + 136(%rsp)
#define ARG18 STACKSIZE + 144(%rsp)
#else
#error wrong OS
#endif
#if defined(OS_LINUX) | defined(OS_WINDOWS)
.text
#elif defined(OS_MAC)
.section __TEXT,__text,regular,pure_instructions
#endif
// common inner routine with file scope
//
// input arguments:
// r10d <- k
// r11 <- A
// r12 <- B
// ymm0 <- [d00 d11 d22 d33]
// ymm1 <- [d01 d10 d23 d32]
// ymm2 <- [d03 d12 d21 d30]
// ymm3 <- [d02 d13 d20 d31]
// ymm8 <- dirty
// ymm9 <- dirty
// ymm10 <- dirty
// ymm11 <- dirty
// ymm12 <- dirty
// ymm13 <- dirty
// ymm14 <- dirty
// ymm15 <- dirty
//
// output arguments:
// r10d <- 0
// r11 <- A+4*k*sizeof(double)
// r12 <- B+4*k*sizeof(double)
// ymm0 <- [d00 d11 d22 d33]
// ymm1 <- [d01 d10 d23 d32]
// ymm2 <- [d03 d12 d21 d30]
// ymm3 <- [d02 d13 d20 d31]
// ymm8 <- dirty
// ymm9 <- dirty
// ymm10 <- dirty
// ymm11 <- dirty
// ymm12 <- dirty
// ymm13 <- dirty
// ymm14 <- dirty
// ymm15 <- dirty
#if MACRO_LEVEL>=2
.macro INNER_KERNEL_DGEMM_ADD_NT_4X4_LIB4
#else
.p2align 4,,15
#if defined(OS_LINUX)
.type inner_kernel_dgemm_add_nt_4x4_lib4, @function
inner_kernel_dgemm_add_nt_4x4_lib4:
#elif defined(OS_MAC)
_inner_kernel_dgemm_add_nt_4x4_lib4:
#elif defined(OS_WINDOWS)
.def inner_kernel_dgemm_add_nt_4x4_lib4; .scl 2; .type 32; .endef
inner_kernel_dgemm_add_nt_4x4_lib4:
#endif
#endif
cmpl $0, %r10d
jle 2f // return
// prefetch
vmovapd 0(%r11), %ymm8 // A0[0]
vmovapd 0(%r12), %ymm12 // B[0]
cmpl $4, %r10d
jle 0f // consider clean-up loop
// main loop
.p2align 3
1: // main loop
// unroll 0
vmovapd 32(%r12), %ymm13 // B[4]
vmulpd %ymm8, %ymm12, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vshufpd $0x5, %ymm12, %ymm12, %ymm14
vperm2f128 $0x1, %ymm14, %ymm14, %ymm12
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
vmovapd 32(%r11), %ymm10 // A0[4]
vmulpd %ymm8, %ymm12, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
vshufpd $0x5, %ymm12, %ymm12, %ymm14
subl $4, %r10d
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
// unroll 1
vmovapd 64(%r12), %ymm12 // B[8]
vmulpd %ymm10, %ymm13, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vshufpd $0x5, %ymm13, %ymm13, %ymm14
vperm2f128 $0x1, %ymm14, %ymm14, %ymm13
vmulpd %ymm10, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
vmovapd 64(%r11), %ymm8 // A0[8]
vmulpd %ymm10, %ymm13, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
vshufpd $0x5, %ymm13, %ymm13, %ymm14
vmulpd %ymm10, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
// unroll 2
vmovapd 96(%r12), %ymm13 // B[12]
vmulpd %ymm8, %ymm12, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vshufpd $0x5, %ymm12, %ymm12, %ymm14
vperm2f128 $0x1, %ymm14, %ymm14, %ymm12
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
vmovapd 96(%r11), %ymm10 // A0[12]
vmulpd %ymm8, %ymm12, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
vshufpd $0x5, %ymm12, %ymm12, %ymm14
addq $128, %r12
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
addq $128, %r11
// unroll 3
vmovapd 0(%r12), %ymm12 // B[0]
vmulpd %ymm10, %ymm13, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vshufpd $0x5, %ymm13, %ymm13, %ymm14
vperm2f128 $0x1, %ymm14, %ymm14, %ymm13
vmulpd %ymm10, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
vmovapd 0(%r11), %ymm8 // A0[0]
vmulpd %ymm10, %ymm13, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
vshufpd $0x5, %ymm13, %ymm13, %ymm14
vmulpd %ymm10, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
cmpl $4, %r10d
jg 1b // main loop
0: // consider clean4-up
cmpl $3, %r10d
jle 4f // clean1
// unroll 0
vmovapd 32(%r12), %ymm13 // B[4]
vmulpd %ymm8, %ymm12, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vshufpd $0x5, %ymm12, %ymm12, %ymm14
vperm2f128 $0x1, %ymm14, %ymm14, %ymm12
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
vmovapd 32(%r11), %ymm10 // A0[4]
vmulpd %ymm8, %ymm12, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
vshufpd $0x5, %ymm12, %ymm12, %ymm14
subl $4, %r10d
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
// unroll 1
vmovapd 64(%r12), %ymm12 // B[8]
vmulpd %ymm10, %ymm13, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vshufpd $0x5, %ymm13, %ymm13, %ymm14
vperm2f128 $0x1, %ymm14, %ymm14, %ymm13
vmulpd %ymm10, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
vmovapd 64(%r11), %ymm8 // A0[8]
vmulpd %ymm10, %ymm13, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
vshufpd $0x5, %ymm13, %ymm13, %ymm14
vmulpd %ymm10, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
// unroll 2
vmovapd 96(%r12), %ymm13 // B[12]
vmulpd %ymm8, %ymm12, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vshufpd $0x5, %ymm12, %ymm12, %ymm14
vperm2f128 $0x1, %ymm14, %ymm14, %ymm12
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
vmovapd 96(%r11), %ymm10 // A0[12]
vmulpd %ymm8, %ymm12, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
vshufpd $0x5, %ymm12, %ymm12, %ymm14
addq $128, %r12
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
addq $128, %r11
// unroll 3
// vmovapd 0(%r12), %ymm12 // B[0]
vmulpd %ymm10, %ymm13, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vshufpd $0x5, %ymm13, %ymm13, %ymm14
vperm2f128 $0x1, %ymm14, %ymm14, %ymm13
vmulpd %ymm10, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
// vmovapd 0(%r11), %ymm8 // A0[0]
vmulpd %ymm10, %ymm13, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
vshufpd $0x5, %ymm13, %ymm13, %ymm14
vmulpd %ymm10, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
// cmpl $3, %r10d
jmp 2f // return
4: // consider clean1-up loop
cmpl $0, %r10d
jle 2f // return
// clean-up loop
3: // clean up loop
vmovapd 0(%r12), %ymm12 // B[0]
vmovapd 0(%r11), %ymm8 // A0[0]
vmulpd %ymm8, %ymm12, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
addq $32, %r11
vshufpd $0x5, %ymm12, %ymm12, %ymm14
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
addq $32, %r12
vperm2f128 $0x1, %ymm14, %ymm14, %ymm14
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
subl $1, %r10d
vshufpd $0x5, %ymm14, %ymm14, %ymm14
vmulpd %ymm8, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
cmpl $0, %r10d
jg 3b // clean up loop
2: // return
#if MACRO_LEVEL>=2
.endm
#else
ret
#if defined(OS_LINUX)
.size inner_kernel_dgemm_add_nt_4x4_lib4, .-inner_kernel_dgemm_add_nt_4x4_lib4
#endif
#endif
// common inner routine with file scope
//
// blend for generic alpha and beta
//
// input arguments:
// r10 <- alpha
// r11 <- beta
// r12 <- C
// ymm0 <- [d00 d11 d22 d33]
// ymm1 <- [d01 d10 d23 d32]
// ymm2 <- [d03 d12 d21 d30]
// ymm3 <- [d02 d13 d20 d31]
// ymm8 <- dirty
// ymm9 <- dirty
// ymm10 <- dirty
// ymm11 <- dirty
// ymm15 <- dirty
//
// output arguments:
// r10 <- alpha
// r11 <- beta
// r12 <- C
// ymm0 <- [d00 d10 d20 d30]
// ymm1 <- [d01 d11 d21 d31]
// ymm2 <- [d02 d12 d22 d32]
// ymm3 <- [d03 d13 d23 d33]
// ymm8 <- dirty
// ymm9 <- dirty
// ymm10 <- dirty
// ymm11 <- dirty
// ymm15 <- dirty
#if MACRO_LEVEL>=1
.macro INNER_BLEND_SCALE_AB_4X4_LIB4
#else
.p2align 4,,15
#if defined(OS_LINUX)
.type inner_blend_scale_ab_4x4_lib4, @function
inner_blend_scale_ab_4x4_lib4:
#elif defined(OS_MAC)
_inner_blend_scale_ab_4x4_lib4:
#elif defined(OS_WINDOWS)
.def inner_blend_scale_ab_4x4_lib4; .scl 2; .type 32; .endef
inner_blend_scale_ab_4x4_lib4:
#endif
#endif
// alpha
vbroadcastsd 0(%r10), %ymm15
vblendpd $0xa, %ymm1, %ymm0, %ymm8
vblendpd $0x5, %ymm1, %ymm0, %ymm9
vblendpd $0xa, %ymm3, %ymm2, %ymm10
vblendpd $0x5, %ymm3, %ymm2, %ymm11
vblendpd $0xc, %ymm10, %ymm8, %ymm0
vblendpd $0x3, %ymm10, %ymm8, %ymm2
vblendpd $0xc, %ymm11, %ymm9, %ymm1
vblendpd $0x3, %ymm11, %ymm9, %ymm3
vmulpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vmulpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
vmulpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
vmulpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
// beta
vbroadcastsd 0(%r11), %ymm14
vxorpd %ymm15, %ymm15, %ymm15 // 0.0
vucomisd %xmm15, %xmm14 // beta==0.0 ?
je 0f // end
vmovupd 0(%r12), %ymm15
vmulpd %ymm15, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm0, %ymm15, %ymm0
vmovupd 32(%r12), %ymm15
vmulpd %ymm15, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm1, %ymm15, %ymm1
vmovupd 64(%r12), %ymm15
vmulpd %ymm15, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm2, %ymm15, %ymm2
vmovupd 96(%r12), %ymm15
vmulpd %ymm15, %ymm14, %ymm15
vaddpd %ymm3, %ymm15, %ymm3
0:
#if MACRO_LEVEL>=1
.endm
#else
ret
#if defined(OS_LINUX)
.size inner_blend_scale_ab_4x4_lib4, .-inner_blend_scale_ab_4x4_lib4
#endif
#endif
// common inner routine with file scope
//
// store n
//
// input arguments:
// r10 <- D
// ymm0 <- [d00 d11 d22 d33]
// ymm1 <- [d01 d10 d23 d32]
// ymm2 <- [d03 d12 d21 d30]
// ymm3 <- [d02 d13 d20 d31]
//
// output arguments:
// r10 <- D
// ymm0 <- [d00 d10 d20 d30]
// ymm1 <- [d01 d11 d21 d31]
// ymm2 <- [d02 d12 d22 d32]
// ymm3 <- [d03 d13 d23 d33]
#if MACRO_LEVEL>=1
.macro INNER_STORE_4X4_LIB4
#else
.p2align 4,,15
#if defined(OS_LINUX)
.type inner_store_4x4_lib4, @function
inner_store_4x4_lib4:
#elif defined(OS_MAC)
_inner_store_4x4_lib4:
#elif defined(OS_WINDOWS)
.def inner_store_4x4_lib4; .scl 2; .type 32; .endef
inner_store_4x4_lib4:
#endif
#endif
vmovupd %ymm0, 0(%r10)
vmovupd %ymm1, 32(%r10)
vmovupd %ymm2, 64(%r10)
vmovupd %ymm3, 96(%r10)
#if MACRO_LEVEL>=1
.endm
#else
ret
#if defined(OS_LINUX)
.size inner_store_4x4_lib4, .-inner_store_4x4_lib4
#endif
#endif
// 1 2 3 4 5 6 7
// void kernel_dgemm_nt_4x4_lib4(int k, double *alpha, double *A, double *B, double *beta, double *C, double *D);
.p2align 4,,15
#if defined(OS_LINUX) | defined(OS_WINDOWS)
.globl kernel_dgemm_nt_4x4_lib4_test
#if defined(OS_LINUX)
.type kernel_dgemm_nt_4x4_lib4_test, @function
#else // OS_WINDOWS
.def kernel_dgemm_nt_4x4_lib4_test; .scl 2; .type 32; .endef
#endif
kernel_dgemm_nt_4x4_lib4_test:
#elif defined(OS_MAC)
.globl _kernel_dgemm_nt_4x4_lib4_test
_kernel_dgemm_nt_4x4_lib4_test:
#endif
// prologue
subq $STACKSIZE, %rsp
movq %rbx, (%rsp)
movq %rbp, 8(%rsp)
movq %r12, 16(%rsp)
movq %r13, 24(%rsp)
movq %r14, 32(%rsp)
movq %r15, 40(%rsp)
#if defined(OS_WINDOWS)
movq %rdi, 48(%rsp)
movq %rsi, 56(%rsp)
vmovups %xmm6, 64(%rsp)
vmovups %xmm7, 80(%rsp)
vmovups %xmm8, 96(%rsp)
vmovups %xmm9, 112(%rsp)
vmovups %xmm10, 128(%rsp)
vmovups %xmm11, 144(%rsp)
vmovups %xmm12, 160(%rsp)
vmovups %xmm13, 176(%rsp)
vmovups %xmm14, 192(%rsp)
vmovups %xmm15, 208(%rsp)
#endif
vzeroupper
// zero accumulation registers
vxorpd %ymm0, %ymm0, %ymm0
vmovapd %ymm0, %ymm1
vmovapd %ymm0, %ymm2
vmovapd %ymm0, %ymm3
// call inner dgemm kernel nt
movq ARG1, %r10 // k
movq ARG3, %r11 // A
movq ARG4, %r12 // B
#if MACRO_LEVEL>=2
INNER_KERNEL_DGEMM_ADD_NT_4X4_LIB4
#else
#if defined(OS_LINUX) | defined(OS_WINDOWS)
call inner_kernel_dgemm_add_nt_4x4_lib4
#elif defined(OS_MAC)
callq _inner_kernel_dgemm_add_nt_4x4_lib4
#endif
#endif
// call inner blend scale
movq ARG2, %r10 // alpha
movq ARG5, %r11 // beta
movq ARG6, %r12 // C
#if MACRO_LEVEL>=1
INNER_BLEND_SCALE_AB_4X4_LIB4
#else
#if defined(OS_LINUX) | defined(OS_WINDOWS)
call inner_blend_scale_ab_4x4_lib4
#elif defined(OS_MAC)
callq _inner_blend_scale_ab_4x4_lib4
#endif
#endif
// store n
movq ARG7, %r10 // D
#if MACRO_LEVEL>=1
INNER_STORE_4X4_LIB4
#else
#if defined(OS_LINUX) | defined(OS_WINDOWS)
call inner_store_4x4_lib4
#elif defined(OS_MAC)
callq _inner_store_4x4_lib4
#endif
#endif
// movq ARG6, %rax
// movq STACKSIZE + 48(%rsp), %rax
// epilogue
vzeroupper
movq (%rsp), %rbx
movq 8(%rsp), %rbp
movq 16(%rsp), %r12
movq 24(%rsp), %r13
movq 32(%rsp), %r14
movq 40(%rsp), %r15
#if defined(OS_WINDOWS)
movq 48(%rsp), %rdi
movq 56(%rsp), %rsi
vmovups 64(%rsp), %xmm6
vmovups 80(%rsp), %xmm7
vmovups 96(%rsp), %xmm8
vmovups 112(%rsp), %xmm9
vmovups 128(%rsp), %xmm10
vmovups 144(%rsp), %xmm11
vmovups 160(%rsp), %xmm12
vmovups 176(%rsp), %xmm13
vmovups 192(%rsp), %xmm14
vmovups 208(%rsp), %xmm15
#endif
addq $STACKSIZE, %rsp
ret
#if defined(OS_LINUX)
.size kernel_dgemm_nt_4x4_lib4_test, .-kernel_dgemm_nt_4x4_lib4_test
#endif