2017年1月6日 星期五

你也可以寫 SIMD 比寫網頁還快 - II

第一篇並沒有介紹 clang 中的 OpenCL kernel 一些基礎 型別宣告部分, 已經在上一篇出現過了, 所以這裡就從使用開始. 首先是 vector 的初始化

typedef int int4 __attribute__((ext_vector_type(4)));
typedef int int8 __attribute__((ext_vector_type(8)));
int a = 3;
int4 va = {1, 2, 3, 4}; 
int4 vb = 3;

接著是個別的 access, 下列的方式很適合做資料格式上的操作 在等號的兩邊可以用不同的表示法, 沒有需要一致:

va.x = a; 
// the below two lines are equivalent. 
vb.xyw = va.xzw; 
vb.s013 = va.s023; 
// repeat is ok 
va = vb.xyyz; 
// high and low part 
va.hi = va.lo;
va.lo = vb.hi;
// even and odd 
va.odd = vb.even;

Vector 簡單的計算如下, 可以參照 clang - vectors and extended vectors 的列表:

// scalar multiply 
va = a * vb;
// element-wise multiply
va = va * vb;
va = va | vb;
va = -va;

不同型別的 vector 轉換:

typedef float float4 __attribute__((ext_vector_type(4))); 
// format convertion 
float4 vfa = __builtin_convertvector(va, float4); 
// data reinterpret
float4 vfa = (float4)va;

接著來實戰一番吧, 下列為以 bayer format 平均 GRBG 4個像素, 轉為1/4大小灰階圖的範例

void bayer_convert(char *src, char *gray, int w, int h) 
{
    for(int y = 0; y < h; y+=2){ 
        for(int x = 0; x < w; x+=16){
            //bayer raw data fetch
            ushort8 pix00 = __builtin_convertvector(*((uchar8*)(src+x)), ushort8);
            ushort8 pix01 = __builtin_convertvector(*((uchar8*)(src+x+8)), ushort8); 
            ushort8 pix10 = __builtin_convertvector(*((uchar8*)(src+x+w)), ushort8);
            ushort8 pix11 = __builtin_convertvector(*((uchar8*)(src+x+w+8)), ushort8);

            ushort8 pix_g0;
            pix_g0.lo = pix00.even;
            pix_g0.hi = pix01.even; 
            ushort8 pix_r;
            pix_r.lo = pix00.odd;
            pix_r.hi = pix01.odd;
            ushort8 pix_b;
            pix_b.lo = pix10.even;
            pix_b.hi = pix11.even;
            ushort8 pix_g1;
            pix_g1.lo = pix10.odd;
            pix_g1.hi = pix11.odd;

            // average! so simple
            ushort8 pix_out = (pix_g0 + pix_r + pix_b + pix_g1) ;
            // write out 
            *((uchar8*)(gray+(x/2))) = __builtin_convertvector(pix_out, uchar8); 
        }
        src += w*2; 
        gray += w;
    }
}
如何? 比起看 intrinsics function 來得清楚與簡單吧
如果還想了解 OpenCL vector 的操作可以參考這篇文章
有興趣記得編譯時加入 --save-temps 來看使用的指令!!! 下一篇會介紹進階的使用方式


沒有留言:

Android 軟體架構轉變的進行式

今日在 Google 的 Android Developer Blog 上貼出了篇名為的 "Here comes Treble: A modular base for Android" 貼文, 這是一件對於 Android 生態系統的大事, 也是 Googl...