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  28.  *
  29.  * Author:  Branimir Vasic (bvasic@mips.com)
  30.  * Author:  Zoran Lukic (zoranl@mips.com)
  31.  *
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  42.  * Lesser General Public License for more details.
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  44.  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  45.  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  46.  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  47.  */
  48.  
  49. /**
  50.  * @file
  51.  * Reference: libavutil/float_dsp.c
  52.  */
  53.  
  54. #include "config.h"
  55. #include "libavutil/float_dsp.h"
  56.  
  57. #if HAVE_INLINE_ASM && HAVE_MIPSFPU
  58. static void vector_fmul_mips(float *dst, const float *src0, const float *src1,
  59.                              int len)
  60. {
  61.     int i;
  62.  
  63.     if (len & 3) {
  64.         for (i = 0; i < len; i++)
  65.             dst[i] = src0[i] * src1[i];
  66.     } else {
  67.         float *d     = (float *)dst;
  68.         float *d_end = d + len;
  69.         float *s0    = (float *)src0;
  70.         float *s1    = (float *)src1;
  71.  
  72.         float src0_0, src0_1, src0_2, src0_3;
  73.         float src1_0, src1_1, src1_2, src1_3;
  74.  
  75.         __asm__ volatile (
  76.             "1:                                         \n\t"
  77.             "lwc1   %[src0_0],  0(%[s0])                \n\t"
  78.             "lwc1   %[src1_0],  0(%[s1])                \n\t"
  79.             "lwc1   %[src0_1],  4(%[s0])                \n\t"
  80.             "lwc1   %[src1_1],  4(%[s1])                \n\t"
  81.             "lwc1   %[src0_2],  8(%[s0])                \n\t"
  82.             "lwc1   %[src1_2],  8(%[s1])                \n\t"
  83.             "lwc1   %[src0_3],  12(%[s0])               \n\t"
  84.             "lwc1   %[src1_3],  12(%[s1])               \n\t"
  85.             "mul.s  %[src0_0],  %[src0_0],  %[src1_0]   \n\t"
  86.             "mul.s  %[src0_1],  %[src0_1],  %[src1_1]   \n\t"
  87.             "mul.s  %[src0_2],  %[src0_2],  %[src1_2]   \n\t"
  88.             "mul.s  %[src0_3],  %[src0_3],  %[src1_3]   \n\t"
  89.             "swc1   %[src0_0],  0(%[d])                 \n\t"
  90.             "swc1   %[src0_1],  4(%[d])                 \n\t"
  91.             "swc1   %[src0_2],  8(%[d])                 \n\t"
  92.             "swc1   %[src0_3],  12(%[d])                \n\t"
  93.             "addiu  %[s0],      %[s0],      16          \n\t"
  94.             "addiu  %[s1],      %[s1],      16          \n\t"
  95.             "addiu  %[d],       %[d],       16          \n\t"
  96.             "bne    %[d],       %[d_end],   1b          \n\t"
  97.  
  98.             : [src0_0]"=&f"(src0_0), [src0_1]"=&f"(src0_1),
  99.               [src0_2]"=&f"(src0_2), [src0_3]"=&f"(src0_3),
  100.               [src1_0]"=&f"(src1_0), [src1_1]"=&f"(src1_1),
  101.               [src1_2]"=&f"(src1_2), [src1_3]"=&f"(src1_3),
  102.               [d]"+r"(d), [s0]"+r"(s0), [s1]"+r"(s1)
  103.             : [d_end]"r"(d_end)
  104.             : "memory"
  105.         );
  106.     }
  107. }
  108.  
  109. static void vector_fmul_scalar_mips(float *dst, const float *src, float mul,
  110.                                  int len)
  111. {
  112.     float temp0, temp1, temp2, temp3;
  113.     float *local_src = (float*)src;
  114.     float *end = local_src + len;
  115.  
  116.     /* loop unrolled 4 times */
  117.     __asm__ volatile(
  118.         ".set    push                             \n\t"
  119.         ".set    noreorder                        \n\t"
  120.     "1:                                           \n\t"
  121.         "lwc1    %[temp0],   0(%[src])            \n\t"
  122.         "lwc1    %[temp1],   4(%[src])            \n\t"
  123.         "lwc1    %[temp2],   8(%[src])            \n\t"
  124.         "lwc1    %[temp3],   12(%[src])           \n\t"
  125.         "addiu   %[dst],     %[dst],     16       \n\t"
  126.         "mul.s   %[temp0],   %[temp0],   %[mul]   \n\t"
  127.         "mul.s   %[temp1],   %[temp1],   %[mul]   \n\t"
  128.         "mul.s   %[temp2],   %[temp2],   %[mul]   \n\t"
  129.         "mul.s   %[temp3],   %[temp3],   %[mul]   \n\t"
  130.         "addiu   %[src],     %[src],     16       \n\t"
  131.         "swc1    %[temp0],   -16(%[dst])          \n\t"
  132.         "swc1    %[temp1],   -12(%[dst])          \n\t"
  133.         "swc1    %[temp2],   -8(%[dst])           \n\t"
  134.         "bne     %[src],     %[end],     1b       \n\t"
  135.         " swc1   %[temp3],   -4(%[dst])           \n\t"
  136.         ".set    pop                              \n\t"
  137.  
  138.         : [temp0]"=&f"(temp0), [temp1]"=&f"(temp1),
  139.           [temp2]"=&f"(temp2), [temp3]"=&f"(temp3),
  140.           [dst]"+r"(dst), [src]"+r"(local_src)
  141.         : [end]"r"(end), [mul]"f"(mul)
  142.         : "memory"
  143.     );
  144. }
  145.  
  146. static void vector_fmul_window_mips(float *dst, const float *src0,
  147.         const float *src1, const float *win, int len)
  148. {
  149.     int i, j;
  150.     /*
  151.      * variables used in inline assembler
  152.      */
  153.     float * dst_i, * dst_j, * dst_i2, * dst_j2;
  154.     float temp, temp1, temp2, temp3, temp4, temp5, temp6, temp7;
  155.  
  156.     dst  += len;
  157.     win  += len;
  158.     src0 += len;
  159.  
  160.     for (i = -len, j = len - 1; i < 0; i += 8, j -= 8) {
  161.  
  162.         dst_i = dst + i;
  163.         dst_j = dst + j;
  164.  
  165.         dst_i2 = dst + i + 4;
  166.         dst_j2 = dst + j - 4;
  167.  
  168.         __asm__ volatile (
  169.             "mul.s   %[temp],   %[s1],       %[wi]            \n\t"
  170.             "mul.s   %[temp1],  %[s1],       %[wj]            \n\t"
  171.             "mul.s   %[temp2],  %[s11],      %[wi1]           \n\t"
  172.             "mul.s   %[temp3],  %[s11],      %[wj1]           \n\t"
  173.  
  174.             "msub.s  %[temp],   %[temp],     %[s0],  %[wj]    \n\t"
  175.             "madd.s  %[temp1],  %[temp1],    %[s0],  %[wi]    \n\t"
  176.             "msub.s  %[temp2],  %[temp2],    %[s01], %[wj1]   \n\t"
  177.             "madd.s  %[temp3],  %[temp3],    %[s01], %[wi1]   \n\t"
  178.  
  179.             "swc1    %[temp],   0(%[dst_i])                   \n\t" /* dst[i] = s0*wj - s1*wi; */
  180.             "swc1    %[temp1],  0(%[dst_j])                   \n\t" /* dst[j] = s0*wi + s1*wj; */
  181.             "swc1    %[temp2],  4(%[dst_i])                   \n\t" /* dst[i+1] = s01*wj1 - s11*wi1; */
  182.             "swc1    %[temp3], -4(%[dst_j])                   \n\t" /* dst[j-1] = s01*wi1 + s11*wj1; */
  183.  
  184.             "mul.s   %[temp4],  %[s12],      %[wi2]           \n\t"
  185.             "mul.s   %[temp5],  %[s12],      %[wj2]           \n\t"
  186.             "mul.s   %[temp6],  %[s13],      %[wi3]           \n\t"
  187.             "mul.s   %[temp7],  %[s13],      %[wj3]           \n\t"
  188.  
  189.             "msub.s  %[temp4],  %[temp4],    %[s02], %[wj2]   \n\t"
  190.             "madd.s  %[temp5],  %[temp5],    %[s02], %[wi2]   \n\t"
  191.             "msub.s  %[temp6],  %[temp6],    %[s03], %[wj3]   \n\t"
  192.             "madd.s  %[temp7],  %[temp7],    %[s03], %[wi3]   \n\t"
  193.  
  194.             "swc1    %[temp4],  8(%[dst_i])                   \n\t" /* dst[i+2] = s02*wj2 - s12*wi2; */
  195.             "swc1    %[temp5], -8(%[dst_j])                   \n\t" /* dst[j-2] = s02*wi2 + s12*wj2; */
  196.             "swc1    %[temp6],  12(%[dst_i])                  \n\t" /* dst[i+2] = s03*wj3 - s13*wi3; */
  197.             "swc1    %[temp7], -12(%[dst_j])                  \n\t" /* dst[j-3] = s03*wi3 + s13*wj3; */
  198.             : [temp]"=&f"(temp),  [temp1]"=&f"(temp1), [temp2]"=&f"(temp2),
  199.               [temp3]"=&f"(temp3), [temp4]"=&f"(temp4), [temp5]"=&f"(temp5),
  200.               [temp6]"=&f"(temp6), [temp7]"=&f"(temp7)
  201.             : [dst_j]"r"(dst_j),     [dst_i]"r" (dst_i),
  202.               [s0] "f"(src0[i]),     [wj] "f"(win[j]),     [s1] "f"(src1[j]),
  203.               [wi] "f"(win[i]),      [s01]"f"(src0[i + 1]),[wj1]"f"(win[j - 1]),
  204.               [s11]"f"(src1[j - 1]), [wi1]"f"(win[i + 1]), [s02]"f"(src0[i + 2]),
  205.               [wj2]"f"(win[j - 2]),  [s12]"f"(src1[j - 2]),[wi2]"f"(win[i + 2]),
  206.               [s03]"f"(src0[i + 3]), [wj3]"f"(win[j - 3]), [s13]"f"(src1[j - 3]),
  207.               [wi3]"f"(win[i + 3])
  208.             : "memory"
  209.         );
  210.  
  211.         __asm__ volatile (
  212.             "mul.s  %[temp],   %[s1],       %[wi]            \n\t"
  213.             "mul.s  %[temp1],  %[s1],       %[wj]            \n\t"
  214.             "mul.s  %[temp2],  %[s11],      %[wi1]           \n\t"
  215.             "mul.s  %[temp3],  %[s11],      %[wj1]           \n\t"
  216.  
  217.             "msub.s %[temp],   %[temp],     %[s0],  %[wj]    \n\t"
  218.             "madd.s %[temp1],  %[temp1],    %[s0],  %[wi]    \n\t"
  219.             "msub.s %[temp2],  %[temp2],    %[s01], %[wj1]   \n\t"
  220.             "madd.s %[temp3],  %[temp3],    %[s01], %[wi1]   \n\t"
  221.  
  222.             "swc1   %[temp],   0(%[dst_i2])                  \n\t" /* dst[i] = s0*wj - s1*wi; */
  223.             "swc1   %[temp1],  0(%[dst_j2])                  \n\t" /* dst[j] = s0*wi + s1*wj; */
  224.             "swc1   %[temp2],  4(%[dst_i2])                  \n\t" /* dst[i+1] = s01*wj1 - s11*wi1; */
  225.             "swc1   %[temp3], -4(%[dst_j2])                  \n\t" /* dst[j-1] = s01*wi1 + s11*wj1; */
  226.  
  227.             "mul.s  %[temp4],  %[s12],      %[wi2]           \n\t"
  228.             "mul.s  %[temp5],  %[s12],      %[wj2]           \n\t"
  229.             "mul.s  %[temp6],  %[s13],      %[wi3]           \n\t"
  230.             "mul.s  %[temp7],  %[s13],      %[wj3]           \n\t"
  231.  
  232.             "msub.s %[temp4],  %[temp4],    %[s02], %[wj2]   \n\t"
  233.             "madd.s %[temp5],  %[temp5],    %[s02], %[wi2]   \n\t"
  234.             "msub.s %[temp6],  %[temp6],    %[s03], %[wj3]   \n\t"
  235.             "madd.s %[temp7],  %[temp7],    %[s03], %[wi3]   \n\t"
  236.  
  237.             "swc1   %[temp4],  8(%[dst_i2])                  \n\t" /* dst[i+2] = s02*wj2 - s12*wi2; */
  238.             "swc1   %[temp5], -8(%[dst_j2])                  \n\t" /* dst[j-2] = s02*wi2 + s12*wj2; */
  239.             "swc1   %[temp6],  12(%[dst_i2])                 \n\t" /* dst[i+2] = s03*wj3 - s13*wi3; */
  240.             "swc1   %[temp7], -12(%[dst_j2])                 \n\t" /* dst[j-3] = s03*wi3 + s13*wj3; */
  241.             : [temp]"=&f"(temp),
  242.               [temp1]"=&f"(temp1), [temp2]"=&f"(temp2), [temp3]"=&f"(temp3),
  243.               [temp4]"=&f"(temp4), [temp5]"=&f"(temp5), [temp6]"=&f"(temp6),
  244.               [temp7]  "=&f" (temp7)
  245.             : [dst_j2]"r"(dst_j2),   [dst_i2]"r"(dst_i2),
  246.               [s0] "f"(src0[i + 4]), [wj] "f"(win[j - 4]), [s1] "f"(src1[j - 4]),
  247.               [wi] "f"(win[i + 4]),  [s01]"f"(src0[i + 5]),[wj1]"f"(win[j - 5]),
  248.               [s11]"f"(src1[j - 5]), [wi1]"f"(win[i + 5]), [s02]"f"(src0[i + 6]),
  249.               [wj2]"f"(win[j - 6]),  [s12]"f"(src1[j - 6]),[wi2]"f"(win[i + 6]),
  250.               [s03]"f"(src0[i + 7]), [wj3]"f"(win[j - 7]), [s13]"f"(src1[j - 7]),
  251.               [wi3]"f"(win[i + 7])
  252.             : "memory"
  253.         );
  254.     }
  255. }
  256.  
  257. static void butterflies_float_mips(float *av_restrict v1, float *av_restrict v2,
  258.                                 int len)
  259. {
  260.     float temp0, temp1, temp2, temp3, temp4;
  261.     float temp5, temp6, temp7, temp8, temp9;
  262.     float temp10, temp11, temp12, temp13, temp14, temp15;
  263.     int pom;
  264.     pom = (len >> 2)-1;
  265.  
  266.     /* loop unrolled 4 times */
  267.     __asm__ volatile (
  268.         "lwc1     %[temp0],    0(%[v1])                 \n\t"
  269.         "lwc1     %[temp1],    4(%[v1])                 \n\t"
  270.         "lwc1     %[temp2],    8(%[v1])                 \n\t"
  271.         "lwc1     %[temp3],    12(%[v1])                \n\t"
  272.         "lwc1     %[temp4],    0(%[v2])                 \n\t"
  273.         "lwc1     %[temp5],    4(%[v2])                 \n\t"
  274.         "lwc1     %[temp6],    8(%[v2])                 \n\t"
  275.         "lwc1     %[temp7],    12(%[v2])                \n\t"
  276.         "beq      %[pom],      $zero,       2f          \n\t"
  277.     "1:                                                 \n\t"
  278.         "sub.s    %[temp8],    %[temp0],    %[temp4]    \n\t"
  279.         "add.s    %[temp9],    %[temp0],    %[temp4]    \n\t"
  280.         "sub.s    %[temp10],   %[temp1],    %[temp5]    \n\t"
  281.         "add.s    %[temp11],   %[temp1],    %[temp5]    \n\t"
  282.         "sub.s    %[temp12],   %[temp2],    %[temp6]    \n\t"
  283.         "add.s    %[temp13],   %[temp2],    %[temp6]    \n\t"
  284.         "sub.s    %[temp14],   %[temp3],    %[temp7]    \n\t"
  285.         "add.s    %[temp15],   %[temp3],    %[temp7]    \n\t"
  286.         "addiu    %[v1],       %[v1],       16          \n\t"
  287.         "addiu    %[v2],       %[v2],       16          \n\t"
  288.         "addiu    %[pom],      %[pom],      -1          \n\t"
  289.         "lwc1     %[temp0],    0(%[v1])                 \n\t"
  290.         "lwc1     %[temp1],    4(%[v1])                 \n\t"
  291.         "lwc1     %[temp2],    8(%[v1])                 \n\t"
  292.         "lwc1     %[temp3],    12(%[v1])                \n\t"
  293.         "lwc1     %[temp4],    0(%[v2])                 \n\t"
  294.         "lwc1     %[temp5],    4(%[v2])                 \n\t"
  295.         "lwc1     %[temp6],    8(%[v2])                 \n\t"
  296.         "lwc1     %[temp7],    12(%[v2])                \n\t"
  297.         "swc1     %[temp9],    -16(%[v1])               \n\t"
  298.         "swc1     %[temp8],    -16(%[v2])               \n\t"
  299.         "swc1     %[temp11],   -12(%[v1])               \n\t"
  300.         "swc1     %[temp10],   -12(%[v2])               \n\t"
  301.         "swc1     %[temp13],   -8(%[v1])                \n\t"
  302.         "swc1     %[temp12],   -8(%[v2])                \n\t"
  303.         "swc1     %[temp15],   -4(%[v1])                \n\t"
  304.         "swc1     %[temp14],   -4(%[v2])                \n\t"
  305.         "bgtz     %[pom],      1b                       \n\t"
  306.     "2:                                                 \n\t"
  307.         "sub.s    %[temp8],    %[temp0],    %[temp4]    \n\t"
  308.         "add.s    %[temp9],    %[temp0],    %[temp4]    \n\t"
  309.         "sub.s    %[temp10],   %[temp1],    %[temp5]    \n\t"
  310.         "add.s    %[temp11],   %[temp1],    %[temp5]    \n\t"
  311.         "sub.s    %[temp12],   %[temp2],    %[temp6]    \n\t"
  312.         "add.s    %[temp13],   %[temp2],    %[temp6]    \n\t"
  313.         "sub.s    %[temp14],   %[temp3],    %[temp7]    \n\t"
  314.         "add.s    %[temp15],   %[temp3],    %[temp7]    \n\t"
  315.         "swc1     %[temp9],    0(%[v1])                 \n\t"
  316.         "swc1     %[temp8],    0(%[v2])                 \n\t"
  317.         "swc1     %[temp11],   4(%[v1])                 \n\t"
  318.         "swc1     %[temp10],   4(%[v2])                 \n\t"
  319.         "swc1     %[temp13],   8(%[v1])                 \n\t"
  320.         "swc1     %[temp12],   8(%[v2])                 \n\t"
  321.         "swc1     %[temp15],   12(%[v1])                \n\t"
  322.         "swc1     %[temp14],   12(%[v2])                \n\t"
  323.  
  324.         : [v1]"+r"(v1), [v2]"+r"(v2), [pom]"+r"(pom), [temp0] "=&f" (temp0),
  325.           [temp1]"=&f"(temp1), [temp2]"=&f"(temp2), [temp3]"=&f"(temp3),
  326.           [temp4]"=&f"(temp4), [temp5]"=&f"(temp5), [temp6]"=&f"(temp6),
  327.           [temp7]"=&f"(temp7), [temp8]"=&f"(temp8), [temp9]"=&f"(temp9),
  328.           [temp10]"=&f"(temp10), [temp11]"=&f"(temp11), [temp12]"=&f"(temp12),
  329.           [temp13]"=&f"(temp13), [temp14]"=&f"(temp14), [temp15]"=&f"(temp15)
  330.         :
  331.         : "memory"
  332.     );
  333. }
  334.  
  335. static void vector_fmul_reverse_mips(float *dst, const float *src0, const float *src1, int len){
  336.     int i;
  337.     float temp0, temp1, temp2, temp3, temp4, temp5, temp6, temp7;
  338.     src1 += len-1;
  339.  
  340.     for(i=0; i<(len>>2); i++)
  341.     {
  342.         /* loop unrolled 4 times */
  343.         __asm__ volatile(
  344.             "lwc1      %[temp0],     0(%[src0])                 \n\t"
  345.             "lwc1      %[temp1],     0(%[src1])                 \n\t"
  346.             "lwc1      %[temp2],     4(%[src0])                 \n\t"
  347.             "lwc1      %[temp3],     -4(%[src1])                \n\t"
  348.             "lwc1      %[temp4],     8(%[src0])                 \n\t"
  349.             "lwc1      %[temp5],     -8(%[src1])                \n\t"
  350.             "lwc1      %[temp6],     12(%[src0])                \n\t"
  351.             "lwc1      %[temp7],     -12(%[src1])               \n\t"
  352.             "mul.s     %[temp0],     %[temp1],     %[temp0]     \n\t"
  353.             "mul.s     %[temp2],     %[temp3],     %[temp2]     \n\t"
  354.             "mul.s     %[temp4],     %[temp5],     %[temp4]     \n\t"
  355.             "mul.s     %[temp6],     %[temp7],     %[temp6]     \n\t"
  356.             "addiu     %[src0],      %[src0],      16           \n\t"
  357.             "addiu     %[src1],      %[src1],      -16          \n\t"
  358.             "addiu     %[dst],       %[dst],       16           \n\t"
  359.             "swc1      %[temp0],     -16(%[dst])                \n\t"
  360.             "swc1      %[temp2],     -12(%[dst])                \n\t"
  361.             "swc1      %[temp4],     -8(%[dst])                 \n\t"
  362.             "swc1      %[temp6],     -4(%[dst])                 \n\t"
  363.  
  364.             : [dst]"+r"(dst), [src0]"+r"(src0), [src1]"+r"(src1),
  365.               [temp0]"=&f"(temp0), [temp1]"=&f"(temp1),[temp2]"=&f"(temp2),
  366.               [temp3]"=&f"(temp3), [temp4]"=&f"(temp4), [temp5]"=&f"(temp5),
  367.               [temp6]"=&f"(temp6), [temp7]"=&f"(temp7)
  368.             :
  369.             : "memory"
  370.         );
  371.     }
  372. }
  373. #endif /* HAVE_INLINE_ASM && HAVE_MIPSFPU */
  374.  
  375. void ff_float_dsp_init_mips(AVFloatDSPContext *fdsp) {
  376. #if HAVE_INLINE_ASM && HAVE_MIPSFPU
  377.     fdsp->vector_fmul = vector_fmul_mips;
  378.     fdsp->vector_fmul_scalar  = vector_fmul_scalar_mips;
  379.     fdsp->vector_fmul_window = vector_fmul_window_mips;
  380.     fdsp->butterflies_float = butterflies_float_mips;
  381.     fdsp->vector_fmul_reverse = vector_fmul_reverse_mips;
  382. #endif /* HAVE_INLINE_ASM && HAVE_MIPSFPU */
  383. }
  384.