arm: Use .data.rel.ro for const data with relocations
[libav.git] / libavcodec / arm / fft_vfp.S
1 /*
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20  */
21
22 #include "libavutil/arm/asm.S"
23
24 @ The fftx_internal_vfp versions of the functions obey a modified AAPCS:
25 @ VFP is in RunFast mode, vector length 4, stride 1 thoroughout, and
26 @ all single-precision VFP registers may be corrupted on exit. The a2
27 @ register may not be clobbered in these functions, as it holds the
28 @ stored original FPSCR.
29
30 function ff_fft_calc_vfp, export=1
31         ldr     ip, [a1, #0]    @ nbits
32         mov     a1, a2
33         movrel  a2, (fft_tab_vfp - 8)
34         ldr     pc, [a2, ip, lsl #2]
35 endfunc
36 const   fft_tab_vfp, relocate=1
37         .word   fft4_vfp
38         .word   fft8_vfp
39         .word   X(ff_fft16_vfp)     @ this one alone is exported
40         .word   fft32_vfp
41         .word   fft64_vfp
42         .word   fft128_vfp
43         .word   fft256_vfp
44         .word   fft512_vfp
45         .word   fft1024_vfp
46         .word   fft2048_vfp
47         .word   fft4096_vfp
48         .word   fft8192_vfp
49         .word   fft16384_vfp
50         .word   fft32768_vfp
51         .word   fft65536_vfp
52 endconst
53
54 function fft4_vfp
55         vldr    d0, [a1, #0*2*4]   @ s0,s1   = z[0]
56         vldr    d4, [a1, #1*2*4]   @ s8,s9   = z[1]
57         vldr    d1, [a1, #2*2*4]   @ s2,s3   = z[2]
58         vldr    d5, [a1, #3*2*4]   @ s10,s11 = z[3]
59         @ stall
60         vadd.f  s12, s0, s8        @ i0
61         vadd.f  s13, s1, s9        @ i1
62         vadd.f  s14, s2, s10       @ i2
63         vadd.f  s15, s3, s11       @ i3
64         vsub.f  s8, s0, s8         @ i4
65         vsub.f  s9, s1, s9         @ i5
66         vsub.f  s10, s2, s10       @ i6
67         vsub.f  s11, s3, s11       @ i7
68         @ stall
69         @ stall
70         vadd.f  s0, s12, s14       @ z[0].re
71         vsub.f  s4, s12, s14       @ z[2].re
72         vadd.f  s1, s13, s15       @ z[0].im
73         vsub.f  s5, s13, s15       @ z[2].im
74         vadd.f  s7, s9, s10        @ z[3].im
75         vsub.f  s3, s9, s10        @ z[1].im
76         vadd.f  s2, s8, s11        @ z[1].re
77         vsub.f  s6, s8, s11        @ z[3].re
78         @ stall
79         @ stall
80         vstr    d0, [a1, #0*2*4]
81         vstr    d2, [a1, #2*2*4]
82         @ stall
83         @ stall
84         vstr    d1, [a1, #1*2*4]
85         vstr    d3, [a1, #3*2*4]
86
87         bx      lr
88 endfunc
89
90 .macro macro_fft8_head
91         @ FFT4
92         vldr    d4, [a1, #0 * 2*4]
93         vldr    d6, [a1, #1 * 2*4]
94         vldr    d5, [a1, #2 * 2*4]
95         vldr    d7, [a1, #3 * 2*4]
96             @ BF
97             vldr    d12, [a1, #4 * 2*4]
98         vadd.f  s16, s8, s12    @ vector op
99             vldr    d14, [a1, #5 * 2*4]
100             vldr    d13, [a1, #6 * 2*4]
101             vldr    d15, [a1, #7 * 2*4]
102         vsub.f  s20, s8, s12    @ vector op
103         vadd.f  s0, s16, s18
104         vsub.f  s2, s16, s18
105         vadd.f  s1, s17, s19
106         vsub.f  s3, s17, s19
107         vadd.f  s7, s21, s22
108         vsub.f  s5, s21, s22
109         vadd.f  s4, s20, s23
110         vsub.f  s6, s20, s23
111             vsub.f  s20, s24, s28   @ vector op
112         vstr    d0, [a1, #0 * 2*4]  @ transfer s0-s7 to s24-s31 via memory
113         vstr    d1, [a1, #1 * 2*4]
114         vldr    s0, cos1pi4
115             vadd.f  s16, s24, s28   @ vector op
116         vstr    d2, [a1, #2 * 2*4]
117         vstr    d3, [a1, #3 * 2*4]
118         vldr    d12, [a1, #0 * 2*4]
119             @ TRANSFORM
120             vmul.f  s20, s20, s0    @ vector x scalar op
121         vldr    d13, [a1, #1 * 2*4]
122         vldr    d14, [a1, #2 * 2*4]
123         vldr    d15, [a1, #3 * 2*4]
124         @ BUTTERFLIES
125         vadd.f  s0, s18, s16
126         vadd.f  s1, s17, s19
127         vsub.f  s2, s17, s19
128         vsub.f  s3, s18, s16
129             vadd.f  s4, s21, s20
130             vsub.f  s5, s21, s20
131             vadd.f  s6, s22, s23
132             vsub.f  s7, s22, s23
133         vadd.f  s8, s0, s24         @ vector op
134         vstr    d0, [a1, #0 * 2*4]  @ transfer s0-s3 to s12-s15 via memory
135         vstr    d1, [a1, #1 * 2*4]
136         vldr    d6, [a1, #0 * 2*4]
137         vldr    d7, [a1, #1 * 2*4]
138             vadd.f  s1, s5, s6
139             vadd.f  s0, s7, s4
140             vsub.f  s2, s5, s6
141             vsub.f  s3, s7, s4
142         vsub.f  s12, s24, s12       @ vector op
143             vsub.f  s5, s29, s1
144             vsub.f  s4, s28, s0
145             vsub.f  s6, s30, s2
146             vsub.f  s7, s31, s3
147             vadd.f  s16, s0, s28    @ vector op
148         vstr    d6, [a1, #4 * 2*4]
149         vstr    d7, [a1, #6 * 2*4]
150         vstr    d4, [a1, #0 * 2*4]
151         vstr    d5, [a1, #2 * 2*4]
152              vstr    d2, [a1, #5 * 2*4]
153              vstr    d3, [a1, #7 * 2*4]
154 .endm
155
156 .macro macro_fft8_tail
157              vstr    d8, [a1, #1 * 2*4]
158              vstr    d9, [a1, #3 * 2*4]
159 .endm
160
161 function .Lfft8_internal_vfp
162         macro_fft8_head
163         macro_fft8_tail
164         bx      lr
165 endfunc
166
167 function fft8_vfp
168         ldr     a3, =0x03030000     @ RunFast mode, vector length 4, stride 1
169         fmrx    a2, FPSCR
170         fmxr    FPSCR, a3
171         vpush   {s16-s31}
172         mov     ip, lr
173         bl      .Lfft8_internal_vfp
174         vpop    {s16-s31}
175         fmxr    FPSCR, a2
176         bx      ip
177 endfunc
178
179 .align 3
180 cos1pi4:    @ cos(1*pi/4) = sqrt(2)
181         .float  0.707106769084930419921875
182 cos1pi8:    @ cos(1*pi/8) = sqrt(2+sqrt(2))/2
183         .float  0.92387950420379638671875
184 cos3pi8:    @ cos(2*pi/8) = sqrt(2-sqrt(2))/2
185         .float  0.3826834261417388916015625
186
187 function .Lfft16_internal_vfp
188         macro_fft8_head
189         @ FFT4(z+8)
190         vldr    d10, [a1, #8 * 2*4]
191         vldr    d12, [a1, #9 * 2*4]
192         vldr    d11, [a1, #10 * 2*4]
193         vldr    d13, [a1, #11 * 2*4]
194         macro_fft8_tail
195         vadd.f  s16, s20, s24   @ vector op
196             @ FFT4(z+12)
197             vldr    d4, [a1, #12 * 2*4]
198             vldr    d6, [a1, #13 * 2*4]
199             vldr    d5, [a1, #14 * 2*4]
200         vsub.f  s20, s20, s24   @ vector op
201             vldr    d7, [a1, #15 * 2*4]
202         vadd.f  s0, s16, s18
203         vsub.f  s4, s16, s18
204         vadd.f  s1, s17, s19
205         vsub.f  s5, s17, s19
206         vadd.f  s7, s21, s22
207         vsub.f  s3, s21, s22
208         vadd.f  s2, s20, s23
209         vsub.f  s6, s20, s23
210             vadd.f  s16, s8, s12    @ vector op
211         vstr    d0, [a1, #8 * 2*4]
212         vstr    d2, [a1, #10 * 2*4]
213         vstr    d1, [a1, #9 * 2*4]
214             vsub.f  s20, s8, s12
215         vstr    d3, [a1, #11 * 2*4]
216         @ TRANSFORM(z[2],z[6],z[10],z[14],cos1pi4,cos1pi4)
217         vldr    d12, [a1, #10 * 2*4]
218             vadd.f  s0, s16, s18
219             vadd.f  s1, s17, s19
220             vsub.f  s6, s16, s18
221             vsub.f  s7, s17, s19
222             vsub.f  s3, s21, s22
223             vadd.f  s2, s20, s23
224             vadd.f  s5, s21, s22
225             vsub.f  s4, s20, s23
226             vstr    d0, [a1, #12 * 2*4]
227         vmov    s0, s6
228           @ TRANSFORM(z[1],z[5],z[9],z[13],cos1pi8,cos3pi8)
229           vldr    d6, [a1, #9 * 2*4]
230             vstr    d1, [a1, #13 * 2*4]
231         vldr    d1, cos1pi4 @ s2 = cos1pi4, s3 = cos1pi8
232             vstr    d2, [a1, #15 * 2*4]
233           vldr    d7, [a1, #13 * 2*4]
234         vadd.f  s4, s25, s24
235         vsub.f  s5, s25, s24
236         vsub.f  s6, s0, s7
237         vadd.f  s7, s0, s7
238           vmul.f  s20, s12, s3  @ vector op
239             @ TRANSFORM(z[3],z[7],z[11],z[15],cos3pi8,cos1pi8)
240             vldr    d4, [a1, #11 * 2*4]
241             vldr    d5, [a1, #15 * 2*4]
242             vldr    s1, cos3pi8
243         vmul.f  s24, s4, s2     @ vector * scalar op
244           vmul.f  s28, s12, s1  @ vector * scalar op
245             vmul.f  s12, s8, s1 @ vector * scalar op
246           vadd.f  s4, s20, s29
247           vsub.f  s5, s21, s28
248           vsub.f  s6, s22, s31
249           vadd.f  s7, s23, s30
250             vmul.f  s8, s8, s3  @ vector * scalar op
251           vldr    d8, [a1, #1 * 2*4]
252           vldr    d9, [a1, #5 * 2*4]
253             vldr    d10, [a1, #3 * 2*4]
254             vldr    d11, [a1, #7 * 2*4]
255         vldr    d14, [a1, #2 * 2*4]
256           vadd.f  s0, s6, s4
257           vadd.f  s1, s5, s7
258           vsub.f  s2, s5, s7
259           vsub.f  s3, s6, s4
260             vadd.f  s4, s12, s9
261             vsub.f  s5, s13, s8
262             vsub.f  s6, s14, s11
263             vadd.f  s7, s15, s10
264           vadd.f  s12, s0, s16  @ vector op
265           vstr    d0, [a1, #1 * 2*4]
266           vstr    d1, [a1, #5 * 2*4]
267           vldr    d4, [a1, #1 * 2*4]
268           vldr    d5, [a1, #5 * 2*4]
269             vadd.f  s0, s6, s4
270             vadd.f  s1, s5, s7
271             vsub.f  s2, s5, s7
272             vsub.f  s3, s6, s4
273           vsub.f  s8, s16, s8   @ vector op
274           vstr    d6, [a1, #1 * 2*4]
275           vstr    d7, [a1, #5 * 2*4]
276         vldr    d15, [a1, #6 * 2*4]
277             vsub.f  s4, s20, s0
278             vsub.f  s5, s21, s1
279             vsub.f  s6, s22, s2
280             vsub.f  s7, s23, s3
281             vadd.f  s20, s0, s20    @ vector op
282           vstr    d4, [a1, #9 * 2*4]
283               @ TRANSFORM_ZERO(z[0],z[4],z[8],z[12])
284               vldr    d6, [a1, #8 * 2*4]
285           vstr    d5, [a1, #13 * 2*4]
286               vldr    d7, [a1, #12 * 2*4]
287           vstr    d2, [a1, #11 * 2*4]
288               vldr    d8, [a1, #0 * 2*4]
289           vstr    d3, [a1, #15 * 2*4]
290               vldr    d9, [a1, #4 * 2*4]
291         vadd.f  s0, s26, s24
292         vadd.f  s1, s25, s27
293         vsub.f  s2, s25, s27
294         vsub.f  s3, s26, s24
295               vadd.f  s4, s14, s12
296               vadd.f  s5, s13, s15
297               vsub.f  s6, s13, s15
298               vsub.f  s7, s14, s12
299         vadd.f  s8, s0, s28 @ vector op
300         vstr    d0, [a1, #3 * 2*4]
301         vstr    d1, [a1, #7 * 2*4]
302         vldr    d6, [a1, #3 * 2*4]
303         vldr    d7, [a1, #7 * 2*4]
304               vsub.f  s0, s16, s4
305               vsub.f  s1, s17, s5
306               vsub.f  s2, s18, s6
307               vsub.f  s3, s19, s7
308         vsub.f  s12, s28, s12       @ vector op
309               vadd.f  s16, s4, s16  @ vector op
310             vstr    d10, [a1, #3 * 2*4]
311             vstr    d11, [a1, #7 * 2*4]
312         vstr    d4, [a1, #2 * 2*4]
313         vstr    d5, [a1, #6 * 2*4]
314               vstr    d0, [a1, #8 * 2*4]
315               vstr    d1, [a1, #12 * 2*4]
316         vstr    d6, [a1, #10 * 2*4]
317         vstr    d7, [a1, #14 * 2*4]
318               vstr    d8, [a1, #0 * 2*4]
319               vstr    d9, [a1, #4 * 2*4]
320
321         bx      lr
322 endfunc
323
324 function ff_fft16_vfp, export=1
325         ldr     a3, =0x03030000     @ RunFast mode, vector length 4, stride 1
326         fmrx    a2, FPSCR
327         fmxr    FPSCR, a3
328         vpush   {s16-s31}
329         mov     ip, lr
330         bl      .Lfft16_internal_vfp
331         vpop    {s16-s31}
332         fmxr    FPSCR, a2
333         bx      ip
334 endfunc
335
336 .macro pass n, z0, z1, z2, z3
337         add     v6, v5, #4*2*\n
338         @ TRANSFORM_ZERO(z[0],z[o1],z[o2],z[o3])
339             @ TRANSFORM(z[1],z[o1+1],z[o2+1],z[o3+1],wre[1],wim[-1])
340                 @ TRANSFORM(z[0],z[o1],z[o2],z[o3],wre[0],wim[0])
341                     @ TRANSFORM(z[1],z[o1+1],z[o2+1],z[o3+1],wre[1],wim[-1])
342             vldr    d8, [\z2, #8*(o2+1)]        @ s16,s17
343             vldmdb  v6!, {s2}
344             vldr    d9, [\z3, #8*(o3+1)]        @ s18,s19
345             vldmia  v5!, {s0,s1}                @ s0 is unused
346         vldr    s7, [\z2, #8*o2]            @ t1
347             vmul.f  s20, s16, s2                @ vector * scalar
348         vldr    s0, [\z3, #8*o3]            @ t5
349         vldr    s6, [\z2, #8*o2+4]          @ t2
350         vldr    s3, [\z3, #8*o3+4]          @ t6
351             vmul.f  s16, s16, s1                @ vector * scalar
352         ldr     a4, =\n-1
353 1:      add     \z0, \z0, #8*2
354  .if \n*4*2 >= 512
355         add     \z1, \z1, #8*2
356  .endif
357  .if \n*4*2 >= 256
358         add     \z2, \z2, #8*2
359  .endif
360  .if \n*4*2 >= 512
361         add     \z3, \z3, #8*2
362  .endif
363         @ up to 2 stalls (VFP vector issuing / waiting for s0)
364         @ depending upon whether this is the first iteration and
365         @ how many add instructions are inserted above
366         vadd.f  s4, s0, s7                  @ t5
367         vadd.f  s5, s6, s3                  @ t6
368         vsub.f  s6, s6, s3                  @ t4
369         vsub.f  s7, s0, s7                  @ t3
370         vldr    d6, [\z0, #8*0-8*2]         @ s12,s13
371             vadd.f  s0, s16, s21                @ t1
372         vldr    d7, [\z1, #8*o1-8*2]        @ s14,s15
373             vsub.f  s1, s18, s23                @ t5
374         vadd.f  s8, s4, s12                 @ vector + vector
375         @ stall (VFP vector issuing)
376         @ stall (VFP vector issuing)
377         @ stall (VFP vector issuing)
378         vsub.f  s4, s12, s4
379         vsub.f  s5, s13, s5
380         vsub.f  s6, s14, s6
381         vsub.f  s7, s15, s7
382             vsub.f  s2, s17, s20                @ t2
383             vadd.f  s3, s19, s22                @ t6
384         vstr    d4, [\z0, #8*0-8*2]         @ s8,s9
385         vstr    d5, [\z1, #8*o1-8*2]        @ s10,s11
386         @ stall (waiting for s5)
387         vstr    d2, [\z2, #8*o2-8*2]        @ s4,s5
388             vadd.f  s4, s1, s0                  @ t5
389         vstr    d3, [\z3, #8*o3-8*2]        @ s6,s7
390             vsub.f  s7, s1, s0                  @ t3
391             vadd.f  s5, s2, s3                  @ t6
392             vsub.f  s6, s2, s3                  @ t4
393             vldr    d6, [\z0, #8*1-8*2]         @ s12,s13
394             vldr    d7, [\z1, #8*(o1+1)-8*2]    @ s14,s15
395                 vldr    d4, [\z2, #8*o2]            @ s8,s9
396                 vldmdb  v6!, {s2,s3}
397                 vldr    d5, [\z3, #8*o3]            @ s10,s11
398             vadd.f  s20, s4, s12                @ vector + vector
399                 vldmia  v5!, {s0,s1}
400                     vldr    d8, [\z2, #8*(o2+1)]        @ s16,s17
401             @ stall (VFP vector issuing)
402             vsub.f  s4, s12, s4
403             vsub.f  s5, s13, s5
404             vsub.f  s6, s14, s6
405             vsub.f  s7, s15, s7
406                 vmul.f  s12, s8, s3                 @ vector * scalar
407             vstr    d10, [\z0, #8*1-8*2]        @ s20,s21
408                     vldr    d9, [\z3, #8*(o3+1)]        @ s18,s19
409             vstr    d11, [\z1, #8*(o1+1)-8*2]   @ s22,s23
410                 vmul.f  s8, s8, s0                  @ vector * scalar
411             vstr    d2, [\z2, #8*(o2+1)-8*2]    @ s4,s5
412             @ stall (waiting for s7)
413             vstr    d3, [\z3, #8*(o3+1)-8*2]    @ s6,s7
414                     vmul.f  s20, s16, s2                @ vector * scalar
415                 @ stall (VFP vector issuing)
416                 @ stall (VFP vector issuing)
417                 @ stall (VFP vector issuing)
418                 vadd.f  s7, s8, s13                 @ t1
419                 vsub.f  s6, s9, s12                 @ t2
420                 vsub.f  s0, s10, s15                @ t5
421                 vadd.f  s3, s11, s14                @ t6
422                     vmul.f  s16, s16, s1                @ vector * scalar
423         subs    a4, a4, #1
424         bne     1b
425         @ What remains is identical to the first two indentations of
426         @ the above, but without the increment of z
427         vadd.f  s4, s0, s7                  @ t5
428         vadd.f  s5, s6, s3                  @ t6
429         vsub.f  s6, s6, s3                  @ t4
430         vsub.f  s7, s0, s7                  @ t3
431         vldr    d6, [\z0, #8*0]             @ s12,s13
432             vadd.f  s0, s16, s21                @ t1
433         vldr    d7, [\z1, #8*o1]            @ s14,s15
434             vsub.f  s1, s18, s23                @ t5
435         vadd.f  s8, s4, s12                 @ vector + vector
436         vsub.f  s4, s12, s4
437         vsub.f  s5, s13, s5
438         vsub.f  s6, s14, s6
439         vsub.f  s7, s15, s7
440             vsub.f  s2, s17, s20                @ t2
441             vadd.f  s3, s19, s22                @ t6
442         vstr    d4, [\z0, #8*0]             @ s8,s9
443         vstr    d5, [\z1, #8*o1]            @ s10,s11
444         vstr    d2, [\z2, #8*o2]            @ s4,s5
445             vadd.f  s4, s1, s0                  @ t5
446         vstr    d3, [\z3, #8*o3]            @ s6,s7
447             vsub.f  s7, s1, s0                  @ t3
448             vadd.f  s5, s2, s3                  @ t6
449             vsub.f  s6, s2, s3                  @ t4
450             vldr    d6, [\z0, #8*1]             @ s12,s13
451             vldr    d7, [\z1, #8*(o1+1)]        @ s14,s15
452             vadd.f  s20, s4, s12                @ vector + vector
453             vsub.f  s4, s12, s4
454             vsub.f  s5, s13, s5
455             vsub.f  s6, s14, s6
456             vsub.f  s7, s15, s7
457             vstr    d10, [\z0, #8*1]            @ s20,s21
458             vstr    d11, [\z1, #8*(o1+1)]       @ s22,s23
459             vstr    d2, [\z2, #8*(o2+1)]        @ s4,s5
460             vstr    d3, [\z3, #8*(o3+1)]        @ s6,s7
461 .endm
462
463 .macro  def_fft n, n2, n4
464 function .Lfft\n\()_internal_vfp
465  .if \n >= 512
466         push    {v1-v6,lr}
467  .elseif \n >= 256
468         push    {v1-v2,v5-v6,lr}
469  .else
470         push    {v1,v5-v6,lr}
471  .endif
472         mov     v1, a1
473         bl      .Lfft\n2\()_internal_vfp
474         add     a1, v1, #8*(\n/4)*2
475         bl      .Lfft\n4\()_internal_vfp
476         movrelx v5, X(ff_cos_\n), a1
477         add     a1, v1, #8*(\n/4)*3
478         bl      .Lfft\n4\()_internal_vfp
479  .if \n >= 512
480   .set o1, 0*(\n/4/2)
481   .set o2, 0*(\n/4/2)
482   .set o3, 0*(\n/4/2)
483         add     v2, v1, #8*2*(\n/4/2)
484         add     v3, v1, #8*4*(\n/4/2)
485         add     v4, v1, #8*6*(\n/4/2)
486         pass    (\n/4/2), v1, v2, v3, v4
487         pop     {v1-v6,pc}
488  .elseif \n >= 256
489   .set o1, 2*(\n/4/2)
490   .set o2, 0*(\n/4/2)
491   .set o3, 2*(\n/4/2)
492         add     v2, v1, #8*4*(\n/4/2)
493         pass    (\n/4/2), v1, v1, v2, v2
494         pop     {v1-v2,v5-v6,pc}
495  .else
496   .set o1, 2*(\n/4/2)
497   .set o2, 4*(\n/4/2)
498   .set o3, 6*(\n/4/2)
499         pass    (\n/4/2), v1, v1, v1, v1
500         pop     {v1,v5-v6,pc}
501  .endif
502 endfunc
503
504 function fft\n\()_vfp
505         ldr     a3, =0x03030000 /* RunFast mode, vector length 4, stride 1 */
506         fmrx    a2, FPSCR
507         fmxr    FPSCR, a3
508         vpush   {s16-s31}
509         mov     ip, lr
510         bl      .Lfft\n\()_internal_vfp
511         vpop    {s16-s31}
512         fmxr    FPSCR, a2
513         bx      ip
514 endfunc
515
516 .ltorg
517 .endm
518
519         def_fft    32,    16,     8
520         def_fft    64,    32,    16
521         def_fft   128,    64,    32
522         def_fft   256,   128,    64
523         def_fft   512,   256,   128
524         def_fft  1024,   512,   256
525         def_fft  2048,  1024,   512
526         def_fft  4096,  2048,  1024
527         def_fft  8192,  4096,  2048
528         def_fft 16384,  8192,  4096
529         def_fft 32768, 16384,  8192
530         def_fft 65536, 32768, 16384