]> git.ipfire.org Git - thirdparty/glibc.git/commitdiff
AArch64: Improve codegen in SVE log1p
authorLuna Lamb <luna.lamb@arm.com>
Thu, 29 May 2025 15:22:51 +0000 (15:22 +0000)
committerWilco Dijkstra <wilco.dijkstra@arm.com>
Thu, 29 May 2025 15:25:35 +0000 (15:25 +0000)
Improves memory access, reformat evaluation scheme to pack coefficients.
5% improvement in throughput microbenchmark on Neoverse V1.

Reviewed-by: Wilco Dijkstra <Wilco.Dijkstra@arm.com>
sysdeps/aarch64/fpu/log1p_sve.c

index 862c13f811fec6da1d36413863f429e4d3f13d8a..821c0780a92454ce876238e369a384e529c8f4d0 100644 (file)
 
 static const struct data
 {
-  double poly[19];
+  float64_t c0, c2, c4, c6, c8, c10, c12, c14, c16;
+  float64_t c1, c3, c5, c7, c9, c11, c13, c15, c17, c18;
   double ln2_hi, ln2_lo;
   uint64_t hfrt2_top, onemhfrt2_top, inf, mone;
 } data = {
   /* Generated using Remez in [ sqrt(2)/2 - 1, sqrt(2) - 1]. Order 20
-     polynomial, however first 2 coefficients are 0 and 1 so are not stored.  */
-  .poly = { -0x1.ffffffffffffbp-2, 0x1.55555555551a9p-2, -0x1.00000000008e3p-2,
-           0x1.9999999a32797p-3, -0x1.555555552fecfp-3, 0x1.249248e071e5ap-3,
-           -0x1.ffffff8bf8482p-4, 0x1.c71c8f07da57ap-4, -0x1.9999ca4ccb617p-4,
-           0x1.7459ad2e1dfa3p-4, -0x1.554d2680a3ff2p-4, 0x1.3b4c54d487455p-4,
-           -0x1.2548a9ffe80e6p-4, 0x1.0f389a24b2e07p-4, -0x1.eee4db15db335p-5,
-           0x1.e95b494d4a5ddp-5, -0x1.15fdf07cb7c73p-4, 0x1.0310b70800fcfp-4,
-           -0x1.cfa7385bdb37ep-6, },
+     polynomial, however first 2 coefficients are 0 and 1 so are not
+     stored.  */
+  .c0 = -0x1.ffffffffffffbp-2,
+  .c1 = 0x1.55555555551a9p-2,
+  .c2 = -0x1.00000000008e3p-2,
+  .c3 = 0x1.9999999a32797p-3,
+  .c4 = -0x1.555555552fecfp-3,
+  .c5 = 0x1.249248e071e5ap-3,
+  .c6 = -0x1.ffffff8bf8482p-4,
+  .c7 = 0x1.c71c8f07da57ap-4,
+  .c8 = -0x1.9999ca4ccb617p-4,
+  .c9 = 0x1.7459ad2e1dfa3p-4,
+  .c10 = -0x1.554d2680a3ff2p-4,
+  .c11 = 0x1.3b4c54d487455p-4,
+  .c12 = -0x1.2548a9ffe80e6p-4,
+  .c13 = 0x1.0f389a24b2e07p-4,
+  .c14 = -0x1.eee4db15db335p-5,
+  .c15 = 0x1.e95b494d4a5ddp-5,
+  .c16 = -0x1.15fdf07cb7c73p-4,
+  .c17 = 0x1.0310b70800fcfp-4,
+  .c18 = -0x1.cfa7385bdb37ep-6,
   .ln2_hi = 0x1.62e42fefa3800p-1,
   .ln2_lo = 0x1.ef35793c76730p-45,
   /* top32(asuint64(sqrt(2)/2)) << 32.  */
@@ -49,7 +63,7 @@ static const struct data
 #define BottomMask 0xffffffff
 
 static svfloat64_t NOINLINE
-special_case (svbool_t special, svfloat64_t x, svfloat64_t y)
+special_case (svfloat64_t x, svfloat64_t y, svbool_t special)
 {
   return sv_call_f64 (log1p, x, y, special);
 }
@@ -91,8 +105,9 @@ svfloat64_t SV_NAME_D1 (log1p) (svfloat64_t x, svbool_t pg)
   /* Reduce x to f in [sqrt(2)/2, sqrt(2)].  */
   svuint64_t utop
       = svadd_x (pg, svand_x (pg, u, 0x000fffff00000000), d->hfrt2_top);
-  svuint64_t u_red = svorr_x (pg, utop, svand_x (pg, mi, BottomMask));
-  svfloat64_t f = svsub_x (pg, svreinterpret_f64 (u_red), 1);
+  svuint64_t u_red
+      = svorr_x (pg, utop, svand_x (svptrue_b64 (), mi, BottomMask));
+  svfloat64_t f = svsub_x (svptrue_b64 (), svreinterpret_f64 (u_red), 1);
 
   /* Correction term c/m.  */
   svfloat64_t cm = svdiv_x (pg, svsub_x (pg, x, svsub_x (pg, m, 1)), m);
@@ -103,18 +118,49 @@ svfloat64_t SV_NAME_D1 (log1p) (svfloat64_t x, svbool_t pg)
      Hence approximation has the form f + f^2 * P(f)
      where P(x) = C0 + C1*x + C2x^2 + ...
      Assembling this all correctly is dealt with at the final step.  */
-  svfloat64_t f2 = svmul_x (pg, f, f), f4 = svmul_x (pg, f2, f2),
-             f8 = svmul_x (pg, f4, f4), f16 = svmul_x (pg, f8, f8);
-  svfloat64_t p = sv_estrin_18_f64_x (pg, f, f2, f4, f8, f16, d->poly);
+  svfloat64_t f2 = svmul_x (svptrue_b64 (), f, f),
+             f4 = svmul_x (svptrue_b64 (), f2, f2),
+             f8 = svmul_x (svptrue_b64 (), f4, f4),
+             f16 = svmul_x (svptrue_b64 (), f8, f8);
+
+  svfloat64_t c13 = svld1rq (svptrue_b64 (), &d->c1);
+  svfloat64_t c57 = svld1rq (svptrue_b64 (), &d->c5);
+  svfloat64_t c911 = svld1rq (svptrue_b64 (), &d->c9);
+  svfloat64_t c1315 = svld1rq (svptrue_b64 (), &d->c13);
+  svfloat64_t c1718 = svld1rq (svptrue_b64 (), &d->c17);
+
+  /* Order-18 Estrin scheme.  */
+  svfloat64_t p01 = svmla_lane (sv_f64 (d->c0), f, c13, 0);
+  svfloat64_t p23 = svmla_lane (sv_f64 (d->c2), f, c13, 1);
+  svfloat64_t p45 = svmla_lane (sv_f64 (d->c4), f, c57, 0);
+  svfloat64_t p67 = svmla_lane (sv_f64 (d->c6), f, c57, 1);
+
+  svfloat64_t p03 = svmla_x (pg, p01, f2, p23);
+  svfloat64_t p47 = svmla_x (pg, p45, f2, p67);
+  svfloat64_t p07 = svmla_x (pg, p03, f4, p47);
+
+  svfloat64_t p89 = svmla_lane (sv_f64 (d->c8), f, c911, 0);
+  svfloat64_t p1011 = svmla_lane (sv_f64 (d->c10), f, c911, 1);
+  svfloat64_t p1213 = svmla_lane (sv_f64 (d->c12), f, c1315, 0);
+  svfloat64_t p1415 = svmla_lane (sv_f64 (d->c14), f, c1315, 1);
+
+  svfloat64_t p811 = svmla_x (pg, p89, f2, p1011);
+  svfloat64_t p1215 = svmla_x (pg, p1213, f2, p1415);
+  svfloat64_t p815 = svmla_x (pg, p811, f4, p1215);
+
+  svfloat64_t p015 = svmla_x (pg, p07, f8, p815);
+  svfloat64_t p1617 = svmla_lane (sv_f64 (d->c16), f, c1718, 0);
+  svfloat64_t p1618 = svmla_lane (p1617, f2, c1718, 1);
+  svfloat64_t p = svmla_x (pg, p015, f16, p1618);
 
   svfloat64_t ylo = svmla_x (pg, cm, k, d->ln2_lo);
   svfloat64_t yhi = svmla_x (pg, f, k, d->ln2_hi);
-  svfloat64_t y = svmla_x (pg, svadd_x (pg, ylo, yhi), f2, p);
 
   if (__glibc_unlikely (svptest_any (pg, special)))
-    return special_case (special, x, y);
-
-  return y;
+    return special_case (
+       x, svmla_x (svptrue_b64 (), svadd_x (svptrue_b64 (), ylo, yhi), f2, p),
+       special);
+  return svmla_x (svptrue_b64 (), svadd_x (svptrue_b64 (), ylo, yhi), f2, p);
 }
 
 strong_alias (SV_NAME_D1 (log1p), SV_NAME_D1 (logp1))