ARM匯編編程(AArch64架構)課程 - 第7章:SIMD與浮點運算

目錄

    • 1. NEON寄存器
      • 關鍵特性
      • 數據排列示例
    • 2. 浮點指令
      • 2.1 FMUL指令
      • 2.2 FADD指令
      • 2.3 FCMP指令

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1. NEON寄存器

AArch64架構提供32個128位NEON向量寄存器(V0-V31),支持SIMD并行計算

關鍵特性

寄存器類型數量位寬數據視圖
Q寄存器32128bQ0-Q31
D寄存器3264bD0-D31
S寄存器3232bS0-S31
H寄存器3216bH0-H31
B寄存器328bB0-B31

數據排列示例

// 將4個32位單精度浮點數裝入寄存器
LD1 {V0.4S}, [X1]  // 從X1地址加載4個float到V0

2. 浮點指令

2.1 FMUL指令

浮點乘法運算(單/雙精度)

語法格式

FMUL <Vd>.<T>, <Vn>.<T>, <Vm>.<T>  // 向量版本
FMUL <Dd>, <Dn>, <Dm>               // 標量雙精度
FMUL <Sd>, <Sn>, <Sm>               // 標量單精度

示例

FMUL V0.2D, V1.2D, V2.2D  // V0 = V1 * V2 (兩個雙精度浮點)
FMUL S3, S4, S5            // S3 = S4 * S5 (單精度)

2.2 FADD指令

浮點加法運算

語法變體

FADD <Vd>.<T>, <Vn>.<T>, <Vm>.<T>  // 向量
FADD <Dd>, <Dn>, <Dm>               // 標量雙精度
FADD <Sd>, <Sn>, <Sm>               // 標量單精度

特殊用法

FADD V0.4S, V0.4S, V0.4S  // 快速實現向量*2操作

2.3 FCMP指令

浮點比較指令(設置NZCV標志)

語法格式

FCMP <Dn>, <Dm>           // 雙精度比較(Dn-Dm)
FCMP <Sn>, <Sm>           // 單精度比較
FCMP <Dn>, #0.0           // 與零值比較

標志位說明

標志位含義條件碼
N結果為負LT
Z結果為零EQ
C無進位/結果非NaNLO
V溢出/存在NaNVS

示例

FCMP D0, D1        // 比較D0和D1
B.GT label         // 若D0 > D1則跳轉

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