AInstEmitSimdArithmetic.cs 19 KB

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319320321322323324325326327328329330331332333334335336337338339340341342343344345346347348349350351352353354355356357358359360361362363364365366367368369370371372373374375376377378379380381382383384385386387388389390391392393394395396397398399400401402403404405406407408409410411412413414415416417418419420421422423424425426427428429430431432433434435436437438439440441442443444445446447448449450451452453454455456457458459460461462463464465466467468469470471472473474475476477478479480481482483484485486487488489490491492493494495496497498499500501502503504505506507508509510511512513514515516517518519520521522523524525526527528529530531532533534535536537538539540541542543544545546547548549550551552553554555556557558559560561562563564565566567568569570571572573574575576577578579580581582583584585586587588589590591592593594595596597598599600601602603604605606607608609610611612613614615616617618619620621622623624625626627628629630631632633634635636637638639640641642643644645646647648649650651652653654655656657658659660661662663664665666
  1. using ChocolArm64.Decoder;
  2. using ChocolArm64.State;
  3. using ChocolArm64.Translation;
  4. using System;
  5. using System.Reflection;
  6. using System.Reflection.Emit;
  7. using static ChocolArm64.Instruction.AInstEmitSimdHelper;
  8. namespace ChocolArm64.Instruction
  9. {
  10. static partial class AInstEmit
  11. {
  12. public static void Add_V(AILEmitterCtx Context)
  13. {
  14. EmitVectorBinaryOpZx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Add));
  15. }
  16. public static void Addp_S(AILEmitterCtx Context)
  17. {
  18. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  19. EmitVectorExtractZx(Context, Op.Rn, 0, Op.Size);
  20. EmitVectorExtractZx(Context, Op.Rn, 1, Op.Size);
  21. Context.Emit(OpCodes.Add);
  22. EmitScalarSet(Context, Op.Rd, Op.Size);
  23. }
  24. public static void Addp_V(AILEmitterCtx Context)
  25. {
  26. AOpCodeSimdReg Op = (AOpCodeSimdReg)Context.CurrOp;
  27. int Bytes = Context.CurrOp.GetBitsCount() >> 3;
  28. int Elems = Bytes >> Op.Size;
  29. int Half = Elems >> 1;
  30. for (int Index = 0; Index < Elems; Index++)
  31. {
  32. int Elem = (Index & (Half - 1)) << 1;
  33. EmitVectorExtractZx(Context, Index < Half ? Op.Rn : Op.Rm, Elem + 0, Op.Size);
  34. EmitVectorExtractZx(Context, Index < Half ? Op.Rn : Op.Rm, Elem + 1, Op.Size);
  35. Context.Emit(OpCodes.Add);
  36. EmitVectorInsertTmp(Context, Index, Op.Size);
  37. }
  38. Context.EmitLdvectmp();
  39. Context.EmitStvec(Op.Rd);
  40. if (Op.RegisterSize == ARegisterSize.SIMD64)
  41. {
  42. EmitVectorZeroUpper(Context, Op.Rd);
  43. }
  44. }
  45. public static void Addv_V(AILEmitterCtx Context)
  46. {
  47. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  48. int Bytes = Context.CurrOp.GetBitsCount() >> 3;
  49. EmitVectorExtractZx(Context, Op.Rn, 0, Op.Size);
  50. for (int Index = 1; Index < (Bytes >> Op.Size); Index++)
  51. {
  52. EmitVectorExtractZx(Context, Op.Rn, Index, Op.Size);
  53. Context.Emit(OpCodes.Add);
  54. }
  55. EmitScalarSet(Context, Op.Rd, Op.Size);
  56. }
  57. public static void Cnt_V(AILEmitterCtx Context)
  58. {
  59. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  60. int Elems = Op.RegisterSize == ARegisterSize.SIMD128 ? 16 : 8;
  61. for (int Index = 0; Index < Elems; Index++)
  62. {
  63. EmitVectorExtractZx(Context, Op.Rn, Index, 0);
  64. Context.Emit(OpCodes.Conv_U1);
  65. ASoftFallback.EmitCall(Context, nameof(ASoftFallback.CountSetBits8));
  66. Context.Emit(OpCodes.Conv_U8);
  67. EmitVectorInsert(Context, Op.Rd, Index, 0);
  68. }
  69. if (Op.RegisterSize == ARegisterSize.SIMD64)
  70. {
  71. EmitVectorZeroUpper(Context, Op.Rd);
  72. }
  73. }
  74. public static void Fabd_S(AILEmitterCtx Context)
  75. {
  76. EmitScalarBinaryOpF(Context, () =>
  77. {
  78. Context.Emit(OpCodes.Sub);
  79. EmitUnaryMathCall(Context, nameof(Math.Abs));
  80. });
  81. }
  82. public static void Fabs_S(AILEmitterCtx Context)
  83. {
  84. EmitScalarUnaryOpF(Context, () =>
  85. {
  86. EmitUnaryMathCall(Context, nameof(Math.Abs));
  87. });
  88. }
  89. public static void Fadd_S(AILEmitterCtx Context)
  90. {
  91. EmitScalarBinaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Add));
  92. }
  93. public static void Fadd_V(AILEmitterCtx Context)
  94. {
  95. EmitVectorBinaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Add));
  96. }
  97. public static void Faddp_V(AILEmitterCtx Context)
  98. {
  99. AOpCodeSimdReg Op = (AOpCodeSimdReg)Context.CurrOp;
  100. int SizeF = Op.Size & 1;
  101. int Bytes = Context.CurrOp.GetBitsCount() >> 3;
  102. int Elems = Bytes >> SizeF + 2;
  103. int Half = Elems >> 1;
  104. for (int Index = 0; Index < Elems; Index++)
  105. {
  106. int Elem = (Index & (Half - 1)) << 1;
  107. EmitVectorExtractF(Context, Index < Half ? Op.Rn : Op.Rm, Elem + 0, SizeF);
  108. EmitVectorExtractF(Context, Index < Half ? Op.Rn : Op.Rm, Elem + 1, SizeF);
  109. Context.Emit(OpCodes.Add);
  110. EmitVectorInsertTmpF(Context, Index, SizeF);
  111. }
  112. Context.EmitLdvectmp();
  113. Context.EmitStvec(Op.Rd);
  114. if (Op.RegisterSize == ARegisterSize.SIMD64)
  115. {
  116. EmitVectorZeroUpper(Context, Op.Rd);
  117. }
  118. }
  119. public static void Fdiv_S(AILEmitterCtx Context)
  120. {
  121. EmitScalarBinaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Div));
  122. }
  123. public static void Fdiv_V(AILEmitterCtx Context)
  124. {
  125. EmitVectorBinaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Div));
  126. }
  127. public static void Fmadd_S(AILEmitterCtx Context)
  128. {
  129. EmitScalarTernaryRaOpF(Context, () =>
  130. {
  131. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  132. Context.Emit(OpCodes.Add);
  133. });
  134. }
  135. public static void Fmax_S(AILEmitterCtx Context)
  136. {
  137. EmitScalarBinaryOpF(Context, () =>
  138. {
  139. EmitBinaryMathCall(Context, nameof(Math.Max));
  140. });
  141. }
  142. public static void Fmin_S(AILEmitterCtx Context)
  143. {
  144. EmitScalarBinaryOpF(Context, () =>
  145. {
  146. EmitBinaryMathCall(Context, nameof(Math.Min));
  147. });
  148. }
  149. public static void Fmaxnm_S(AILEmitterCtx Context)
  150. {
  151. Fmax_S(Context);
  152. }
  153. public static void Fminnm_S(AILEmitterCtx Context)
  154. {
  155. Fmin_S(Context);
  156. }
  157. public static void Fmla_V(AILEmitterCtx Context)
  158. {
  159. EmitVectorTernaryOpF(Context, () =>
  160. {
  161. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  162. Context.Emit(OpCodes.Add);
  163. });
  164. }
  165. public static void Fmla_Ve(AILEmitterCtx Context)
  166. {
  167. EmitVectorTernaryOpByElemF(Context, () =>
  168. {
  169. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  170. Context.Emit(OpCodes.Add);
  171. });
  172. }
  173. public static void Fmsub_S(AILEmitterCtx Context)
  174. {
  175. EmitScalarTernaryRaOpF(Context, () =>
  176. {
  177. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  178. Context.Emit(OpCodes.Sub);
  179. });
  180. }
  181. public static void Fmul_S(AILEmitterCtx Context)
  182. {
  183. EmitScalarBinaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Mul));
  184. }
  185. public static void Fmul_V(AILEmitterCtx Context)
  186. {
  187. EmitVectorBinaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Mul));
  188. }
  189. public static void Fmul_Ve(AILEmitterCtx Context)
  190. {
  191. EmitVectorBinaryOpByElemF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Mul));
  192. }
  193. public static void Fneg_S(AILEmitterCtx Context)
  194. {
  195. EmitScalarUnaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Neg));
  196. }
  197. public static void Fneg_V(AILEmitterCtx Context)
  198. {
  199. EmitVectorUnaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Neg));
  200. }
  201. public static void Fnmadd_S(AILEmitterCtx Context)
  202. {
  203. AOpCodeSimdReg Op = (AOpCodeSimdReg)Context.CurrOp;
  204. int SizeF = Op.Size & 1;
  205. EmitVectorExtractF(Context, Op.Rn, 0, SizeF);
  206. Context.Emit(OpCodes.Neg);
  207. EmitVectorExtractF(Context, Op.Rm, 0, SizeF);
  208. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  209. EmitVectorExtractF(Context, Op.Ra, 0, SizeF);
  210. Context.Emit(OpCodes.Sub);
  211. EmitScalarSetF(Context, Op.Rd, SizeF);
  212. }
  213. public static void Fnmsub_S(AILEmitterCtx Context)
  214. {
  215. AOpCodeSimdReg Op = (AOpCodeSimdReg)Context.CurrOp;
  216. int SizeF = Op.Size & 1;
  217. EmitVectorExtractF(Context, Op.Rn, 0, SizeF);
  218. EmitVectorExtractF(Context, Op.Rm, 0, SizeF);
  219. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  220. EmitVectorExtractF(Context, Op.Ra, 0, SizeF);
  221. Context.Emit(OpCodes.Sub);
  222. EmitScalarSetF(Context, Op.Rd, SizeF);
  223. }
  224. public static void Fnmul_S(AILEmitterCtx Context)
  225. {
  226. EmitScalarBinaryOpF(Context, () =>
  227. {
  228. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  229. Context.Emit(OpCodes.Neg);
  230. });
  231. }
  232. public static void Frinta_S(AILEmitterCtx Context)
  233. {
  234. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  235. EmitVectorExtractF(Context, Op.Rn, 0, Op.Size);
  236. EmitRoundMathCall(Context, MidpointRounding.AwayFromZero);
  237. EmitScalarSetF(Context, Op.Rd, Op.Size);
  238. }
  239. public static void Frinta_V(AILEmitterCtx Context)
  240. {
  241. EmitVectorUnaryOpF(Context, () =>
  242. {
  243. EmitRoundMathCall(Context, MidpointRounding.AwayFromZero);
  244. });
  245. }
  246. public static void Frinti_S(AILEmitterCtx Context)
  247. {
  248. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  249. EmitScalarUnaryOpF(Context, () =>
  250. {
  251. Context.EmitLdarg(ATranslatedSub.StateArgIdx);
  252. Context.EmitCallPropGet(typeof(AThreadState), nameof(AThreadState.Fpcr));
  253. if (Op.Size == 0)
  254. {
  255. ASoftFallback.EmitCall(Context, nameof(ASoftFallback.RoundF));
  256. }
  257. else if (Op.Size == 1)
  258. {
  259. ASoftFallback.EmitCall(Context, nameof(ASoftFallback.Round));
  260. }
  261. else
  262. {
  263. throw new InvalidOperationException();
  264. }
  265. });
  266. }
  267. public static void Frinti_V(AILEmitterCtx Context)
  268. {
  269. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  270. EmitVectorUnaryOpF(Context, () =>
  271. {
  272. Context.EmitLdarg(ATranslatedSub.StateArgIdx);
  273. Context.EmitCallPropGet(typeof(AThreadState), nameof(AThreadState.Fpcr));
  274. if (Op.Size == 2)
  275. {
  276. ASoftFallback.EmitCall(Context, nameof(ASoftFallback.RoundF));
  277. }
  278. else if (Op.Size == 3)
  279. {
  280. ASoftFallback.EmitCall(Context, nameof(ASoftFallback.Round));
  281. }
  282. else
  283. {
  284. throw new InvalidOperationException();
  285. }
  286. });
  287. }
  288. public static void Frintm_S(AILEmitterCtx Context)
  289. {
  290. EmitScalarUnaryOpF(Context, () =>
  291. {
  292. EmitUnaryMathCall(Context, nameof(Math.Floor));
  293. });
  294. }
  295. public static void Frintm_V(AILEmitterCtx Context)
  296. {
  297. EmitVectorUnaryOpF(Context, () =>
  298. {
  299. EmitUnaryMathCall(Context, nameof(Math.Floor));
  300. });
  301. }
  302. public static void Frintn_S(AILEmitterCtx Context)
  303. {
  304. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  305. EmitVectorExtractF(Context, Op.Rn, 0, Op.Size);
  306. EmitRoundMathCall(Context, MidpointRounding.ToEven);
  307. EmitScalarSetF(Context, Op.Rd, Op.Size);
  308. }
  309. public static void Frintn_V(AILEmitterCtx Context)
  310. {
  311. EmitVectorUnaryOpF(Context, () =>
  312. {
  313. EmitRoundMathCall(Context, MidpointRounding.ToEven);
  314. });
  315. }
  316. public static void Frintp_S(AILEmitterCtx Context)
  317. {
  318. EmitScalarUnaryOpF(Context, () =>
  319. {
  320. EmitUnaryMathCall(Context, nameof(Math.Ceiling));
  321. });
  322. }
  323. public static void Frintp_V(AILEmitterCtx Context)
  324. {
  325. EmitVectorUnaryOpF(Context, () =>
  326. {
  327. EmitUnaryMathCall(Context, nameof(Math.Ceiling));
  328. });
  329. }
  330. public static void Frintx_S(AILEmitterCtx Context)
  331. {
  332. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  333. EmitScalarUnaryOpF(Context, () =>
  334. {
  335. Context.EmitLdarg(ATranslatedSub.StateArgIdx);
  336. Context.EmitCallPropGet(typeof(AThreadState), nameof(AThreadState.Fpcr));
  337. if (Op.Size == 0)
  338. {
  339. ASoftFallback.EmitCall(Context, nameof(ASoftFallback.RoundF));
  340. }
  341. else if (Op.Size == 1)
  342. {
  343. ASoftFallback.EmitCall(Context, nameof(ASoftFallback.Round));
  344. }
  345. else
  346. {
  347. throw new InvalidOperationException();
  348. }
  349. });
  350. }
  351. public static void Frintx_V(AILEmitterCtx Context)
  352. {
  353. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  354. EmitVectorUnaryOpF(Context, () =>
  355. {
  356. Context.EmitLdarg(ATranslatedSub.StateArgIdx);
  357. Context.EmitCallPropGet(typeof(AThreadState), nameof(AThreadState.Fpcr));
  358. if (Op.Size == 0)
  359. {
  360. ASoftFallback.EmitCall(Context, nameof(ASoftFallback.RoundF));
  361. }
  362. else if (Op.Size == 1)
  363. {
  364. ASoftFallback.EmitCall(Context, nameof(ASoftFallback.Round));
  365. }
  366. else
  367. {
  368. throw new InvalidOperationException();
  369. }
  370. });
  371. }
  372. public static void Frsqrte_S(AILEmitterCtx Context)
  373. {
  374. EmitScalarUnaryOpF(Context, () =>
  375. {
  376. EmitUnarySoftFloatCall(Context, nameof(ASoftFloat.InvSqrtEstimate));
  377. });
  378. }
  379. public static void Frsqrte_V(AILEmitterCtx Context)
  380. {
  381. EmitVectorUnaryOpF(Context, () =>
  382. {
  383. EmitUnarySoftFloatCall(Context, nameof(ASoftFloat.InvSqrtEstimate));
  384. });
  385. }
  386. public static void Fsqrt_S(AILEmitterCtx Context)
  387. {
  388. EmitScalarUnaryOpF(Context, () =>
  389. {
  390. EmitUnaryMathCall(Context, nameof(Math.Sqrt));
  391. });
  392. }
  393. public static void Fsub_S(AILEmitterCtx Context)
  394. {
  395. EmitScalarBinaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Sub));
  396. }
  397. public static void Fsub_V(AILEmitterCtx Context)
  398. {
  399. EmitVectorBinaryOpF(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Sub));
  400. }
  401. public static void Mla_V(AILEmitterCtx Context)
  402. {
  403. EmitVectorTernaryOpZx(Context, () =>
  404. {
  405. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  406. Context.Emit(OpCodes.Add);
  407. });
  408. }
  409. public static void Mla_Ve(AILEmitterCtx Context)
  410. {
  411. EmitVectorTernaryOpByElemZx(Context, () =>
  412. {
  413. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  414. Context.Emit(OpCodes.Add);
  415. });
  416. }
  417. public static void Mls_V(AILEmitterCtx Context)
  418. {
  419. EmitVectorTernaryOpZx(Context, () =>
  420. {
  421. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  422. Context.Emit(OpCodes.Sub);
  423. });
  424. }
  425. public static void Mul_V(AILEmitterCtx Context)
  426. {
  427. EmitVectorBinaryOpZx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Mul));
  428. }
  429. public static void Mul_Ve(AILEmitterCtx Context)
  430. {
  431. EmitVectorBinaryOpByElemZx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Mul));
  432. }
  433. public static void Neg_V(AILEmitterCtx Context)
  434. {
  435. EmitVectorUnaryOpSx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Neg));
  436. }
  437. public static void Saddw_V(AILEmitterCtx Context)
  438. {
  439. EmitVectorWidenRmBinaryOpSx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Add));
  440. }
  441. public static void Smax_V(AILEmitterCtx Context)
  442. {
  443. Type[] Types = new Type[] { typeof(long), typeof(long) };
  444. MethodInfo MthdInfo = typeof(Math).GetMethod(nameof(Math.Max), Types);
  445. EmitVectorBinaryOpSx(Context, () => Context.EmitCall(MthdInfo));
  446. }
  447. public static void Smin_V(AILEmitterCtx Context)
  448. {
  449. Type[] Types = new Type[] { typeof(long), typeof(long) };
  450. MethodInfo MthdInfo = typeof(Math).GetMethod(nameof(Math.Min), Types);
  451. EmitVectorBinaryOpSx(Context, () => Context.EmitCall(MthdInfo));
  452. }
  453. public static void Smlal_V(AILEmitterCtx Context)
  454. {
  455. EmitVectorWidenRnRmTernaryOpSx(Context, () =>
  456. {
  457. Context.Emit(OpCodes.Mul);
  458. Context.Emit(OpCodes.Add);
  459. });
  460. }
  461. public static void Smull_V(AILEmitterCtx Context)
  462. {
  463. EmitVectorWidenRnRmBinaryOpSx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Mul));
  464. }
  465. public static void Sub_S(AILEmitterCtx Context)
  466. {
  467. EmitScalarBinaryOpZx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Sub));
  468. }
  469. public static void Sub_V(AILEmitterCtx Context)
  470. {
  471. EmitVectorBinaryOpZx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Sub));
  472. }
  473. public static void Uabd_V(AILEmitterCtx Context)
  474. {
  475. EmitVectorBinaryOpZx(Context, () => EmitAbd(Context));
  476. }
  477. public static void Uabdl_V(AILEmitterCtx Context)
  478. {
  479. EmitVectorWidenRnRmBinaryOpZx(Context, () => EmitAbd(Context));
  480. }
  481. private static void EmitAbd(AILEmitterCtx Context)
  482. {
  483. Context.Emit(OpCodes.Sub);
  484. Type[] Types = new Type[] { typeof(long) };
  485. Context.EmitCall(typeof(Math).GetMethod(nameof(Math.Abs), Types));
  486. }
  487. public static void Uaddl_V(AILEmitterCtx Context)
  488. {
  489. EmitVectorWidenRnRmBinaryOpZx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Add));
  490. }
  491. public static void Uaddlv_V(AILEmitterCtx Context)
  492. {
  493. AOpCodeSimd Op = (AOpCodeSimd)Context.CurrOp;
  494. int Bytes = Context.CurrOp.GetBitsCount() >> 3;
  495. EmitVectorExtractZx(Context, Op.Rn, 0, Op.Size);
  496. for (int Index = 1; Index < (Bytes >> Op.Size); Index++)
  497. {
  498. EmitVectorExtractZx(Context, Op.Rn, Index, Op.Size);
  499. Context.Emit(OpCodes.Add);
  500. }
  501. EmitScalarSet(Context, Op.Rd, Op.Size + 1);
  502. }
  503. public static void Uaddw_V(AILEmitterCtx Context)
  504. {
  505. EmitVectorWidenRmBinaryOpZx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Add));
  506. }
  507. public static void Uhadd_V(AILEmitterCtx Context)
  508. {
  509. EmitVectorBinaryOpZx(Context, () =>
  510. {
  511. Context.Emit(OpCodes.Add);
  512. Context.EmitLdc_I4(1);
  513. Context.Emit(OpCodes.Shr_Un);
  514. });
  515. }
  516. public static void Umull_V(AILEmitterCtx Context)
  517. {
  518. EmitVectorWidenRnRmBinaryOpZx(Context, () => Context.Emit(OpCodes.Mul));
  519. }
  520. }
  521. }