ARM-NEON：基于参数的条件寄存器交换

Question

我正在 NEON 中编写一个用于进行颜色交换的图像处理子程序，即，我从一个数组中顺序加载 R、G、B 通道，并根据某些配置，置换其中的一些通道。

最多有 6 个排列

  (RGB) -> { (RGB),(RBG),(GRB),(GBR),(BRG),(BGR) }

最有效的方法是为每种情况使用一个单独的子程序和相应的 VSWP 指令。由于子程序会做其他几件事，我宁愿把所有东西都放在一个子程序中，即使效率不高，

还阅读了条件执行和分支是不可取的。所以，如果我想把它放在一个带有无分支代码的块中，我唯一想到的是

New_R = a(0)*R+a(1)*G+a(2)*B
New_G = a(3)*R+a(4)*G+a(5)*B
New_B = a(6)*R+a(7)*G+a(8)*B

每行和每列中只有一个a(i)每次=1，其余为=0

问题：有什么更聪明的方法吗？考虑到它必须被编码为 NEON？

Answer 1

VTBL.8 是 NEON 中最强大的字节交换工具。

将 3x8 字节加载到寄存器 d0,d1,d2 看起来像

  R G B R G B R G | B R G B R G B R | G B R G B R G B |
  0 1 2 3 4 5 6 7   8 9 a b c d e f ....            17

VTBL d3, { d0,d1,d2 }, d6  ;; select bytes to d3 from d0,d1,d2 based on d6
VTBL d4, { d0,d1,d2 }, d7
VTBL d5, { d0,d1,d2 }, d8

其中 d6,d7,d8 编码要在新字节中读取的位置。 例如'0 1 2 3 4 5 6 7' 用于原始排列，'0 2 1 3 5 4 6 8', '7 ...' 用于交换 G 和 B。常量向量 d6..d8 只需加载例程开始时一次。

另一种可能性是使用交错读取对以下序列进行编码；

VLD3.8 { d0,d1,d2 }, [r0]    ; // Read R, G, B to separate registers
VLD3.8 { d3,d4,d5 }, [r0]    ; // Make a second copy (or use some other instruction)

VBIT d3, d1, d6              ; // d3 is now either R or G
VBIT d4, d2, d7              ; // d4 is now either G or B
VBIT d5, d0, d8              ; // d5 is now either B or R

VBIT d0, d4, d9              ; // d0 is now R or (G or B)
VBIT d1, d5, d10             ; // d1 is now G or (B or R)
VBIT d2, d3, d11             ; // d2 is now B or (R or G)

虽然示例中使用了 6 个寄存器作为条件码，但 3 个独立的寄存器应该足够了——如果需要使用反向逻辑，也可以使用 VBIF。