avx2 计算一个uint8_t数组的平方加速

一 接到一个朋友需求,计算像素值的平方

for (int i = 0; i < height; i++)

for (int j = 0; j < width; j++)

result[i * stride + j] = pix[i * stride + j] * pix[i * stride + j]

二 avx加速

;void sqr_cal(uint8_t *in, uint16_t *out, int size)

;rdi rsi rdx

global sqr_cal

sqr_cal:

sub rdx, 16 ;每次计算16个像素

movupd xmm0, [rdi] 非对齐加载16字节

vpmovzxbw ymm1, xmm0 无符号padding uint8到uint16

vpmullw ymm2, ymm1, ymm1 两个无符号uint16相乘,把低16位存入ymm2,

vmovdqa [rsi], ymm2 吧ymm2 写入到内存中

add rdi, 16 移动数据指针

add rsi, 32 移动数据指针

cmp rdx, 0 剩余计算数据和0比较

jl .end 不到16字节了

je .dret 刚好结束

jmp sqr_cal 继续循环

.end:

movupd xmm0, [rdi] 剩余数据载入

vpmovsxbw ymm1, xmm0

vpmullw ymm2, ymm1, ymm1

vmovdqa [rsi], ymm2

.dret:

ret

三 C语言使用范例

#include <stdio.h>

#include <stdint.h>

#include <stdlib.h>

extern "C" void sqr_cal(uint8_t *in, uint16_t *out, int size);

int main()

{

uint8_t in[32] = {1,1,234,2,2,2,3,3,3,4,4,4,5,5,5,6,6,6,7,7,7,8,8,8,9,9,9,10,10,10,11,11};

uint16_t out[32] attribute((aligned(32))); //地址32对齐,使用avx对齐指令更快

sqr_cal(in, out, 32);

for (int i = 0; i < 32; i++) {

printf("%d ", out[i]);

}

printf("\n");

return 0;

}

./main

1 1 54756 4 4 4 9 9 9 16 16 16 25 25 25 36 36 36 49 49 49 64 64 64 81 81 81 100 100 100 121 121

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