Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  simd_funcs.rs   Sprache: unbekannt

 
// Copyright Mozilla Foundation. See the COPYRIGHT
// file at the top-level directory of this distribution.
//
// Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
// https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
// <LICENSE-MIT or https://opensource.org/licenses/MIT>, at your
// option. This file may not be copied, modified, or distributed
// except according to those terms.

use any_all_workaround::all_mask16x8;
use any_all_workaround::all_mask8x16;
use any_all_workaround::any_mask16x8;
use any_all_workaround::any_mask8x16;
use core::simd::cmp::SimdPartialEq;
use core::simd::cmp::SimdPartialOrd;
use core::simd::mask16x8;
use core::simd::mask8x16;
use core::simd::simd_swizzle;
use core::simd::u16x8;
use core::simd::u8x16;
use core::simd::ToBytes;

// TODO: Migrate unaligned access to stdlib code if/when the RFC
// https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/1725 is implemented.

/// Safety invariant: ptr must be valid for an unaligned read of 16 bytes
#[inline(always)]
pub unsafe fn load16_unaligned(ptr: *const u8) -> u8x16 {
    let mut simd = ::core::mem::MaybeUninit::<u8x16>::uninit();
    ::core::ptr::copy_nonoverlapping(ptr, simd.as_mut_ptr() as *mut u8, 16);
    // Safety: copied 16 bytes of initialized memory into this, it is now initialized
    simd.assume_init()
}

/// Safety invariant: ptr must be valid for an aligned-for-u8x16 read of 16 bytes
#[allow(dead_code)]
#[inline(always)]
pub unsafe fn load16_aligned(ptr: *const u8) -> u8x16 {
    *(ptr as *const u8x16)
}

/// Safety invariant: ptr must be valid for an unaligned store of 16 bytes
#[inline(always)]
pub unsafe fn store16_unaligned(ptr: *mut u8, s: u8x16) {
    ::core::ptr::copy_nonoverlapping(&s as *const u8x16 as *const u8, ptr, 16);
}

/// Safety invariant: ptr must be valid for an aligned-for-u8x16 store of 16 bytes
#[allow(dead_code)]
#[inline(always)]
pub unsafe fn store16_aligned(ptr: *mut u8, s: u8x16) {
    *(ptr as *mut u8x16) = s;
}

/// Safety invariant: ptr must be valid for an unaligned read of 16 bytes
#[inline(always)]
pub unsafe fn load8_unaligned(ptr: *const u16) -> u16x8 {
    let mut simd = ::core::mem::MaybeUninit::<u16x8>::uninit();
    ::core::ptr::copy_nonoverlapping(ptr as *const u8, simd.as_mut_ptr() as *mut u8, 16);
    // Safety: copied 16 bytes of initialized memory into this, it is now initialized
    simd.assume_init()
}

/// Safety invariant: ptr must be valid for an aligned-for-u16x8 read of 16 bytes
#[allow(dead_code)]
#[inline(always)]
pub unsafe fn load8_aligned(ptr: *const u16) -> u16x8 {
    *(ptr as *const u16x8)
}

/// Safety invariant: ptr must be valid for an unaligned store of 16 bytes
#[inline(always)]
pub unsafe fn store8_unaligned(ptr: *mut u16, s: u16x8) {
    ::core::ptr::copy_nonoverlapping(&s as *const u16x8 as *const u8, ptr as *mut u8, 16);
}

/// Safety invariant: ptr must be valid for an aligned-for-u16x8 store of 16 bytes
#[allow(dead_code)]
#[inline(always)]
pub unsafe fn store8_aligned(ptr: *mut u16, s: u16x8) {
    *(ptr as *mut u16x8) = s;
}

cfg_if! {
    if #[cfg(all(target_feature = "sse2", target_arch = "x86_64"))] {
        use core::arch::x86_64::__m128i;
        use core::arch::x86_64::_mm_movemask_epi8;
        use core::arch::x86_64::_mm_packus_epi16;
    } else if #[cfg(all(target_feature = "sse2", target_arch = "x86"))] {
        use core::arch::x86::__m128i;
        use core::arch::x86::_mm_movemask_epi8;
        use core::arch::x86::_mm_packus_epi16;
    } else if #[cfg(target_arch = "aarch64")]{
        use core::arch::aarch64::vmaxvq_u8;
        use core::arch::aarch64::vmaxvq_u16;
    } else {

    }
}

// #[inline(always)]
// fn simd_byte_swap_u8(s: u8x16) -> u8x16 {
//     unsafe {
//         shuffle!(s, s, [1, 0, 3, 2, 5, 4, 7, 6, 9, 8, 11, 10, 13, 12, 15, 14])
//     }
// }

// #[inline(always)]
// pub fn simd_byte_swap(s: u16x8) -> u16x8 {
//     to_u16_lanes(simd_byte_swap_u8(to_u8_lanes(s)))
// }

#[inline(always)]
pub fn simd_byte_swap(s: u16x8) -> u16x8 {
    let left = s << 8;
    let right = s >> 8;
    left | right
}

#[inline(always)]
pub fn to_u16_lanes(s: u8x16) -> u16x8 {
    u16x8::from_ne_bytes(s)
}

cfg_if! {
    if #[cfg(target_feature = "sse2")] {

        // Expose low-level mask instead of higher-level conclusion,
        // because the non-ASCII case would perform less well otherwise.
        // Safety-usable invariant: This returned value is whether each high bit is set
        #[inline(always)]
        pub fn mask_ascii(s: u8x16) -> i32 {
            unsafe {
                _mm_movemask_epi8(s.into())
            }
        }

    } else {

    }
}

cfg_if! {
    if #[cfg(target_feature = "sse2")] {
        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_ascii(s: u8x16) -> bool {
            unsafe {
                // Safety: We have cfg()d the correct platform
                _mm_movemask_epi8(s.into()) == 0
            }
        }
    } else if #[cfg(target_arch = "aarch64")]{
        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_ascii(s: u8x16) -> bool {
            unsafe {
                // Safety: We have cfg()d the correct platform
                vmaxvq_u8(s.into()) < 0x80
            }
        }
    } else {
        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_ascii(s: u8x16) -> bool {
            // This optimizes better on ARM than
            // the lt formulation.
            let highest_ascii = u8x16::splat(0x7F);
            !any_mask8x16(s.simd_gt(highest_ascii))
        }
    }
}

cfg_if! {
    if #[cfg(target_feature = "sse2")] {
        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_str_latin1(s: u8x16) -> bool {
            if simd_is_ascii(s) {
                return true;
            }
            let above_str_latin1 = u8x16::splat(0xC4);
            s.simd_lt(above_str_latin1).all()
        }
    } else if #[cfg(target_arch = "aarch64")]{
        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_str_latin1(s: u8x16) -> bool {
            unsafe {
                // Safety: We have cfg()d the correct platform
                vmaxvq_u8(s.into()) < 0xC4
            }
        }
    } else {
        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_str_latin1(s: u8x16) -> bool {
            let above_str_latin1 = u8x16::splat(0xC4);
            all_mask8x16(s.simd_lt(above_str_latin1))
        }
    }
}

cfg_if! {
    if #[cfg(target_arch = "aarch64")]{
        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_basic_latin(s: u16x8) -> bool {
            unsafe {
                // Safety: We have cfg()d the correct platform
                vmaxvq_u16(s.into()) < 0x80
            }
        }

        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_latin1(s: u16x8) -> bool {
            unsafe {
                // Safety: We have cfg()d the correct platform
                vmaxvq_u16(s.into()) < 0x100
            }
        }
    } else {
        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_basic_latin(s: u16x8) -> bool {
            let above_ascii = u16x8::splat(0x80);
            all_mask16x8(s.simd_lt(above_ascii))
        }

        #[inline(always)]
        pub fn simd_is_latin1(s: u16x8) -> bool {
            // For some reason, on SSE2 this formulation
            // seems faster in this case while the above
            // function is better the other way round...
            let highest_latin1 = u16x8::splat(0xFF);
            !any_mask16x8(s.simd_gt(highest_latin1))
        }
    }
}

#[inline(always)]
pub fn contains_surrogates(s: u16x8) -> bool {
    let mask = u16x8::splat(0xF800);
    let surrogate_bits = u16x8::splat(0xD800);
    any_mask16x8((s & mask).simd_eq(surrogate_bits))
}

cfg_if! {
    if #[cfg(target_arch = "aarch64")]{
        macro_rules! aarch64_return_false_if_below_hebrew {
            ($s:ident) => ({
                unsafe {
                    // Safety: We have cfg()d the correct platform
                    if vmaxvq_u16($s.into()) < 0x0590 {
                        return false;
                    }
                }
            })
        }

        macro_rules! non_aarch64_return_false_if_all {
            ($s:ident) => ()
        }
    } else {
        macro_rules! aarch64_return_false_if_below_hebrew {
            ($s:ident) => ()
        }

        macro_rules! non_aarch64_return_false_if_all {
            ($s:ident) => ({
                if all_mask16x8($s) {
                    return false;
                }
            })
        }
    }
}

macro_rules! in_range16x8 {
    ($s:ident, $start:expr, $end:expr) => {{
        // SIMD sub is wrapping
        ($s - u16x8::splat($start)).simd_lt(u16x8::splat($end - $start))
    }};
}

#[inline(always)]
pub fn is_u16x8_bidi(s: u16x8) -> bool {
    // We try to first quickly refute the RTLness of the vector. If that
    // fails, we do the real RTL check, so in that case we end up wasting
    // the work for the up-front quick checks. Even the quick-check is
    // two-fold in order to return `false` ASAP if everything is below
    // Hebrew.

    aarch64_return_false_if_below_hebrew!(s);

    let below_hebrew = s.simd_lt(u16x8::splat(0x0590));

    non_aarch64_return_false_if_all!(below_hebrew);

    if all_mask16x8(
        below_hebrew | in_range16x8!(s, 0x0900, 0x200F) | in_range16x8!(s, 0x2068, 0xD802),
    ) {
        return false;
    }

    // Quick refutation failed. Let's do the full check.

    any_mask16x8(
        (in_range16x8!(s, 0x0590, 0x0900)
            | in_range16x8!(s, 0xFB1D, 0xFE00)
            | in_range16x8!(s, 0xFE70, 0xFEFF)
            | in_range16x8!(s, 0xD802, 0xD804)
            | in_range16x8!(s, 0xD83A, 0xD83C)
            | s.simd_eq(u16x8::splat(0x200F))
            | s.simd_eq(u16x8::splat(0x202B))
            | s.simd_eq(u16x8::splat(0x202E))
            | s.simd_eq(u16x8::splat(0x2067))),
    )
}

#[inline(always)]
pub fn simd_unpack(s: u8x16) -> (u16x8, u16x8) {
    let first: u8x16 = simd_swizzle!(
        s,
        u8x16::splat(0),
        [0, 16, 1, 17, 2, 18, 3, 19, 4, 20, 5, 21, 6, 22, 7, 23]
    );
    let second: u8x16 = simd_swizzle!(
        s,
        u8x16::splat(0),
        [8, 24, 9, 25, 10, 26, 11, 27, 12, 28, 13, 29, 14, 30, 15, 31]
    );
    (u16x8::from_ne_bytes(first), u16x8::from_ne_bytes(second))
}

cfg_if! {
    if #[cfg(target_feature = "sse2")] {
        #[inline(always)]
        pub fn simd_pack(a: u16x8, b: u16x8) -> u8x16 {
            unsafe {
                // Safety: We have cfg()d the correct platform
                _mm_packus_epi16(a.into(), b.into()).into()
            }
        }
    } else {
        #[inline(always)]
        pub fn simd_pack(a: u16x8, b: u16x8) -> u8x16 {
            let first: u8x16 = a.to_ne_bytes();
            let second: u8x16 = b.to_ne_bytes();
            simd_swizzle!(
                first,
                second,
                [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30]
            )
        }
    }
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;
    use alloc::vec::Vec;

    #[test]
    fn test_unpack() {
        let ascii: [u8; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let basic_latin: [u16; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let simd = unsafe { load16_unaligned(ascii.as_ptr()) };
        let mut vec = Vec::with_capacity(16);
        vec.resize(16, 0u16);
        let (first, second) = simd_unpack(simd);
        let ptr = vec.as_mut_ptr();
        unsafe {
            store8_unaligned(ptr, first);
            store8_unaligned(ptr.add(8), second);
        }
        assert_eq!(&vec[..], &basic_latin[..]);
    }

    #[test]
    fn test_simd_is_basic_latin_success() {
        let ascii: [u8; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let basic_latin: [u16; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let first = unsafe { load8_unaligned(basic_latin.as_ptr()) };
        let second = unsafe { load8_unaligned(basic_latin.as_ptr().add(8)) };
        let mut vec = Vec::with_capacity(16);
        vec.resize(16, 0u8);
        let ptr = vec.as_mut_ptr();
        assert!(simd_is_basic_latin(first | second));
        unsafe {
            store16_unaligned(ptr, simd_pack(first, second));
        }
        assert_eq!(&vec[..], &ascii[..]);
    }

    #[test]
    fn test_simd_is_basic_latin_c0() {
        let input: [u16; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x81, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let first = unsafe { load8_unaligned(input.as_ptr()) };
        let second = unsafe { load8_unaligned(input.as_ptr().add(8)) };
        assert!(!simd_is_basic_latin(first | second));
    }

    #[test]
    fn test_simd_is_basic_latin_0fff() {
        let input: [u16; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x0FFF, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let first = unsafe { load8_unaligned(input.as_ptr()) };
        let second = unsafe { load8_unaligned(input.as_ptr().add(8)) };
        assert!(!simd_is_basic_latin(first | second));
    }

    #[test]
    fn test_simd_is_basic_latin_ffff() {
        let input: [u16; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0xFFFF, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let first = unsafe { load8_unaligned(input.as_ptr()) };
        let second = unsafe { load8_unaligned(input.as_ptr().add(8)) };
        assert!(!simd_is_basic_latin(first | second));
    }

    #[test]
    fn test_simd_is_ascii_success() {
        let ascii: [u8; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let simd = unsafe { load16_unaligned(ascii.as_ptr()) };
        assert!(simd_is_ascii(simd));
    }

    #[test]
    fn test_simd_is_ascii_failure() {
        let input: [u8; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x81, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let simd = unsafe { load16_unaligned(input.as_ptr()) };
        assert!(!simd_is_ascii(simd));
    }

    #[cfg(target_feature = "sse2")]
    #[test]
    fn test_check_ascii() {
        let input: [u8; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x81, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let simd = unsafe { load16_unaligned(input.as_ptr()) };
        let mask = mask_ascii(simd);
        assert_ne!(mask, 0);
        assert_eq!(mask.trailing_zeros(), 4);
    }

    #[test]
    fn test_alu() {
        let input: [u8; 16] = [
            0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x81, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74,
            0x75, 0x76,
        ];
        let mut alu = 0u64;
        unsafe {
            ::core::ptr::copy_nonoverlapping(input.as_ptr(), &mut alu as *mut u64 as *mut u8, 8);
        }
        let masked = alu & 0x8080808080808080;
        assert_eq!(masked.trailing_zeros(), 39);
    }
}

[ Dauer der Verarbeitung: 0.4 Sekunden  (vorverarbeitet)  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....
    

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge