一种基于申威平台的SIMDintrinsic实现方法与流程

本发明涉及申威平台的simd，特别涉及一种基于申威平台的simdintrinsic实现方法，具体涉及一种基于申威平台（申威平台是一款基于国产cpu——申威cpu的计算机平台）的simd（single instruction multiple data，单指令多数据流）intrinsic（simd内联函数）的实现方法。

背景技术：

1、（1）该行业的技术发展现状

2、现代处理器中包含向量处理单元，支持simd指令集（向量处理器，又称数组处理器，是一种实现了直接操作一维数组（向量）指令集的中央处理器cpu）。为了方便用户使用simd功能，处理器厂商会在c语言层面设计一套simd intrinsic函数接口，这些函数接口与simd指令一一对应，通过编译器获得与汇编编程一样的性能。目前国外处理器厂商英特尔有x86 intrinsic，arm（advanced risc machine）有对应的neon intrinsic（neon是arm v7架构开始引入的simd指令），在国内，国产化的申威平台推出有类似功能的simd函数（用申威平台的simd指令实现的函数）。

3、（2）现有技术中存在的缺陷

4、现有的simd intrinsic都是各家厂商针对各自平台设计的，并没有统一的标准，这导致在软件移植有simd intrinsic的程序到申威平台时，移植人员需要熟悉双方平台的simd指令集，无疑增加了软件移植的难度，限制了申威平台的推广。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于申威平台的simd intrinsic实现方法，该方法可实现在源码层面兼容x86 intrinsic。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于申威平台的simd intrinsic实现方法，包括如下步骤：

3、s1：扫描源码，判断是否有x86 intrinsic函数；在源码中扫描x86 intrinsic函数的关键字，扫描范围包括源码、配置文件；

4、所述关键字有：x86 intrinsic函数头文件名称、x86 intrinsic函数名前缀、advanced vector extensions；

5、在所述步骤s1中，如果扫描结果中有所述关键字，则能够判断源码中存在对x86intrinsic函数的调用；

6、在所述步骤s1中，还包括对源码编译，如果在源码编译过程中出现“找不到x86intrin.h”的错误提示，则判断源码中存在对x86 intrinsic函数的调用；

7、s2：判断x86 intrinsic函数可否在申威平台上进行重构；为了保证函数兼容，针对256位向量的函数进行重构，这类函数声明在immintrin.h文件中，以“_mm256”作为函数名前缀；

8、s3：重构x86 intrinsic函数；如果有对应的申威平台simd函数，则重构x86intrinsic函数时使用申威平台simd函数；申威平台在编译器中对申威平台simd函数进行支持，执行效率高；

9、s4：进行测试；将步骤s3申威平台重构的x86 intrinsic函数（即申威平台simdintrinsic函数）用libjpeg（开源的跨平台图形处理库）测试用例进行测试，如果申威平台的测试结果同x86平台的测试结果一致，则证明申威平台simd intrinsic函数与x86intrinsic函数二者功能相同，且二者函数接口兼容。这样可以确保x86平台上的含有x86intrinsic函数的代码可以不加修改直接在申威平台上编译运行，从而达到降低移植难度的目的。

10、优选的，在所述步骤s3中，如果没有对应的申威平台simd函数（申威平台simd函数是申威平台用simd指令实现的函数接口），需要重构_mm256_madd_epi16()这个x86intrinsic函数，则能够通过组合simd_vsrlw()、simd_vbisw()、simd_vsllw()、simd_vaddw()多种simd函数实现_mm256_madd_epi16()函数的功能。

11、本发明具有以下有益效果：

12、（1）本方法实现的申威平台simd intrinsic（即申威平台上重构的x86 intrinsic函数）与x86平台上的x86 intrinsic函数名和参数一致，处理256位向量的x86 intrinsic程序可以直接编译运行在申威平台上。

13、（2）本方法实现的申威平台simd intrinsic函数使用申威gcc（申威gcc是申威平台的c语言编译器）支持的simd函数，具有良好的稳定性。

14、（3）本方法既可以作为软件移植方法，也可以作为软件优化方法使用。

15、（4）本发明提供的一种基于申威平台simd intrinsic的实现方法，用申威平台simd指令集通过simd函数来重构x86 intrinsic同名内联函数，可以让使用x86 intrinsic函数的程序不用修改就能够在申威平台上通过编译，并且能够保证编译过程的安全。该方法大大降低软件开发或者适配过程中的simd指令集的学习成本，对构建完善的申威平台生态建设有着重要意义。

技术特征：

1.一种基于申威平台的simd intrinsic实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于申威平台的simd intrinsic实现方法，其特征在于，在所述步骤s3中，如果没有对应的申威平台simd函数，需要重构_mm256_madd_epi16()函数，则能够通过组合simd_vsrlw()、simd_vbisw()、simd_vsllw()、simd_vaddw()多种simd函数实现_mm256_madd_epi16()函数的功能。

技术总结
本发明涉及申威平台的SIMD技术领域，特别涉及一种基于申威平台的SIMD intrinsic实现方法。包括如下步骤：S1：扫描源码，判断是否有x86 intrinsic函数；S2：判断x86 intrinsic函数可否在申威平台上进行重构；S3：重构x86 intrinsic函数；S4：进行测试；将步骤S3申威平台重构的x86 intrinsic函数用libjpeg测试用例进行测试，如果申威平台的测试结果同x86平台的测试结果一致，则证明申威平台SIMD intrinsic函数与x86 intrinsic函数二者功能相同。该方法可实现在源码层面兼容x86 intrinsic。

技术研发人员：崔镭,张昊,马昌虎,董杰,陈慎慎
受保护的技术使用者：中电科申泰信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12