【ARMv8 SIMD和浮点指令编程】NEON 移动指令——精通 MOV？

news2024/9/24 7:14:10

移动指令主要涉及 MOV 和 MVN，它们分别是移动和求反移动。如果你认为仅仅两条指令，还是太小看设计者了！

1 MOV (element)

将向量元素移动到另一个向量元素。该指令将源 SIMD&FP 寄存器的向量元素复制到目标 SIMD&FP 寄存器的指定向量元素。该指令可以将数据插入 SIMD&FP 寄存器中的各个元素，而无需将剩余位清零。

在这里插入图片描述

MOV <Vd>.<Ts>[<index1>], <Vn>.<Ts>[<index2>]

等价指令

INS <Vd>.<Ts>[<index1>], <Vn>.<Ts>[<index2>]

<Vd> 是 SIMD&FP 目标寄存器的名称，在“Rd”字段中编码。

<Ts> 是元素大小说明符，编码为“imm5”：

imm5<Ts>
x0000RESERVED
xxxx1B
xxx10H
xx100S
x1000D

<index1> 是以“imm5”编码的目标元素索引：

imm5<index1>
x0000RESERVED
xxxx1imm5<4:1>
xxx10imm5<4:2>
xx100imm5<4:3>
x1000imm5<4>

<Vn> 是 SIMD&FP 源寄存器的名称，在“Rn”字段中编码。

<index2> 是以“imm5:imm4”编码的源元素索引：

imm5<index2>
x0000RESERVED
xxxx1imm4<3:0>
xxx10imm4<3:1>
xx100imm4<3:2>
x1000imm4<3>

“imm4”中未指定的位将被忽略，但应由汇编程序设置为零。

下面是使用 MOV (element) 指令的例子。

    int len = 4;
    auto *src = new unsigned int[len];
    auto *dst = new unsigned int[len]{0};

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        src[i] = (i + 1) * 0x11111111;
    }

    LOGD("in src: src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x", 0, src[0], 1, src[1],
         2, src[2], 3, src[3]);
    LOGD("in dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);

    asm volatile(
        "LD1 {v0.4S}, [%[src]]\n"
        "LD1 {v1.4S}, [%[dst]]\n"
        "MOV v1.S[0], v0.S[3]\n"
        "ST1 {v1.4S}, [%[dst]]\n"
    :[src] "+r"(src),
     [dst] "+r"(dst)
    :
    : "cc", "memory", "v0", "v1");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);

    delete[] src;
    delete[] dst;

MOV v1.S[0], v0.S[3] 将 v0 S 第四通道的值移动到 v1 S 第一通道，v1 其他 S 通道的值保持不变。

在这里插入图片描述

运行结果：

2023-06-07 07:55:22.331 22545-22629/com.demo.myapplication D/NativeCore: in src: src[0]=0x11111111 src[1]=0x22222222 src[2]=0x33333333 src[3]=0x44444444
2023-06-07 07:55:22.331 22545-22629/com.demo.myapplication D/NativeCore: in dst: dst[0]=0x0 dst[1]=0x0 dst[2]=0x0 dst[3]=0x0
2023-06-07 07:55:22.331 22545-22629/com.demo.myapplication D/NativeCore: -----------------------------
2023-06-07 07:55:22.331 22545-22629/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[0]=0x44444444 dst[1]=0x0 dst[2]=0x0 dst[3]=0x0

2 MOV (from general)

将通用寄存器移动到向量元素。该指令将源通用寄存器的内容复制到目标 SIMD&FP 寄存器中指定的向量元素。该指令可以将数据插入 SIMD&FP 寄存器中的各个元素，而无需将剩余位清零。

在这里插入图片描述

MOV <Vd>.<Ts>[<index>], <R><n>

等价指令

INS <Vd>.<Ts>[<index>], <R><n>

<Vd> 是 SIMD&FP 目标寄存器的名称，在“Rd”字段中编码。

<Ts> 是元素大小说明符，编码为“imm5”：

imm5<Ts>
x0000RESERVED
xxxx1B
xxx10H
xx100S
x1000D

<index> 是以“imm5”编码的目标元素索引：

imm5<index>
x0000RESERVED
xxxx1imm5<4:1>
xxx10imm5<4:2>
xx100imm5<4:3>
x1000imm5<4>

<R> 是通用源寄存器的宽度说明符，编码为“imm5”：

imm5<R>
x0000RESERVED
xxxx1W
xxx10W
xx100W
x1000X

<n> 是通用源寄存器或 ZR (31) 的编号 [0-30]，编码在“Rn”字段中。

下面是使用 MOV (from general) 指令的例子。

    int len = 4;
    auto *dst = new unsigned int[len]{0};
    unsigned int src = 0x12345678;

    LOGD("in src: 0x%x ", src);
    LOGD("in dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);

    asm volatile(
        "LD1 {v1.4S}, [%[dst]]\n"
        "MOV v1.S[0], %w[src]\n"
        "ST1 {v1.4S}, [%[dst]]\n"
    :[src] "+r"(src),
     [dst] "+r"(dst)
    :
    : "cc", "memory", "v1");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);

    delete[] dst;

MOV v1.S[0], %w[src] 将通用 W 寄存器的值移动到 v1 S 第一通道，v1 其他 S 通道的值保持不变。

运行结果：

2023-06-07 08:20:59.353 20134-20205/com.demo.myapplication D/NativeCore: in src: 0x12345678 
2023-06-07 08:20:59.353 20134-20205/com.demo.myapplication D/NativeCore: in dst: dst[0]=0x0 dst[1]=0x0 dst[2]=0x0 dst[3]=0x0
2023-06-07 08:20:59.353 20134-20205/com.demo.myapplication D/NativeCore: -----------------------------
2023-06-07 08:20:59.353 20134-20205/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[0]=0x12345678 dst[1]=0x0 dst[2]=0x0 dst[3]=0x0

3 MOV (scalar)

将向量元素移动到标量。该指令将 SIMD&FP 源寄存器中的指定向量元素复制为标量，并将结果写入 SIMD&FP 目标寄存器。

在这里插入图片描述

MOV <V><d>, <Vn>.<T>[<index>]

等价指令

DUP <V><d>, <Vn>.<T>[<index>]

<V> 是目标宽度说明符，编码为“imm5”：

imm5<V>
x0000RESERVED
xxxx1B
xxx10H
xx100S
x1000D

<d> 是 SIMD&FP 目标寄存器的编号，编码在“Rd”字段中。

<Vn> 是 SIMD&FP 源寄存器的名称，在“Rn”字段中编码。

<T> 是元素宽度说明符，编码为“imm5”：

imm5<T>
x0000RESERVED
xxxx1B
xxx10H
xx100S
x1000D

<index> 是“imm5”中编码的元素索引：

imm5<index>
x0000RESERVED
xxxx1imm5<4:1>
xxx10imm5<4:2>
xx100imm5<4:3>
x1000imm5<4>

下面是使用 MOV (scalar) 指令的例子。

    int len = 4;
    auto *src = new unsigned int[len];
    auto *dst = new unsigned int[len]{0};

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        src[i] = 0x11111111 * (i + 1);
    }
    LOGD("in src: src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x", 0, src[0], 1, src[1],
         2, src[2], 3, src[3]);
    LOGD("in dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);

    asm volatile(
        "LD1 {v0.4S}, [%[src]]\n"
        "LD1 {v1.4S}, [%[dst]]\n"
        "MOV S1, v0.S[3]\n"
        "ST1 {v1.4S}, [%[dst]]\n"
    :[src] "+r"(src),
     [dst] "+r"(dst)
    :
    : "cc", "memory", "v1");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);

    delete[] src;
    delete[] dst;

MOV S1, v0.S[3] 将 v0 S 第四通道值移动到标量 S1（映射为 v1 寄存器的最低 S 部分（第一 S 通道））。

运行结果：

2023-06-07 08:35:21.193 30974-31058/com.demo.myapplication D/NativeCore: in src: src[0]=0x11111111 src[1]=0x22222222 src[2]=0x33333333 src[3]=0x44444444
2023-06-07 08:35:21.193 30974-31058/com.demo.myapplication D/NativeCore: in dst: dst[0]=0x0 dst[1]=0x0 dst[2]=0x0 dst[3]=0x0
2023-06-07 08:35:21.193 30974-31058/com.demo.myapplication D/NativeCore: -----------------------------
2023-06-07 08:35:21.193 30974-31058/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[0]=0x44444444 dst[1]=0x0 dst[2]=0x0 dst[3]=0x0

4 MOV (to general)

将向量元素移动到通用寄存器。该指令从源 SIMD&FP 寄存器中读取无符号整数，对其进行零扩展以形成 32 位或 64 位值，并将结果写入目标通用寄存器。

在这里插入图片描述

32-bit (Q == 0 && imm5 == xx100)

MOV <Wd>, <Vn>.S[<index>]

等价指令

UMOV <Wd>, <Vn>.S[<index>]

64-bit (Q == 1 && imm5 == x1000)

MOV <Xd>, <Vn>.D[<index>]

等价指令

UMOV <Xd>, <Vn>.D[<index>]

<Wd> 是通用目标寄存器的 32 位名称，在“Rd”字段中编码。

<Xd> 是通用目标寄存器的 64 位名称，在“Rd”字段中编码。

<Vn> 是 SIMD&FP 源寄存器的名称，在“Rn”字段中编码。

<index> 对于 32 位变体：是在“imm5<4:3>”中编码的元素索引。对于 64 位变体：是在“imm5<4>”中编码的元素索引。

下面是使用 MOV (to general) 指令的例子。

    int len = 4;
    auto *src = new unsigned int[len];
    unsigned int dst = 0;

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        src[i] = 0x11111111 * (i + 1);
    }
    LOGD("in src: src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x", 0, src[0], 1, src[1],
         2, src[2], 3, src[3]);

    asm volatile(
        "LD1 {v0.4S}, [%[src]]\n"
        "MOV %w[dst], v0.S[3]\n"
    :[src] "+r"(src),
     [dst] "+r"(dst)
    :
    : "cc", "memory", "v1");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: 0x%x", dst);

    delete[] src;

MOV %w[dst], v0.S[3] 将 v0 S 第四通道值移动到通用寄存器。

运行结果：

2023-06-08 07:46:51.911 3993-4135/com.demo.myapplication D/NativeCore: in src: src[0]=0x11111111 src[1]=0x22222222 src[2]=0x33333333 src[3]=0x44444444
2023-06-08 07:46:51.911 3993-4135/com.demo.myapplication D/NativeCore: -----------------------------
2023-06-08 07:46:51.911 3993-4135/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: 0x44444444

5 MOV (vector)

移动向量。该指令将源 SIMD&FP 寄存器中的向量复制到目标 SIMD&FP 寄存器中。

在这里插入图片描述

MOV <Vd>.<T>, <Vn>.<T>

等价指令

ORR <Vd>.<T>, <Vn>.<T>, <Vn>.<T>

<Vd> 是 SIMD&FP 目标寄存器的名称，在“Rd”字段中编码。

<T> 是排列说明符，用“Q”编码：

Q<T>
08B
116B

<Vn> 是第一个 SIMD&FP 源寄存器的名称，在“Rn”字段中编码。

下面是使用 MOV (vector) 指令的例子。

    int len = 4;
    auto *src = new unsigned int[len];
    auto *dst = new unsigned int[len]{0};

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        src[i] = 0x11111111 * (i + 1);
    }
    LOGD("in src: src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x src[%d]=0x%x", 0, src[0], 1, src[1],
         2, src[2], 3, src[3]);
    LOGD("in dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);

    asm volatile(
    "LD1 {v0.4S}, [%[src]]\n"
    "LD1 {v1.4S}, [%[dst]]\n"
    "MOV v1.16B, v0.16B\n"
    "ST1 {v1.4S}, [%[dst]]\n"
    :[src] "+r"(src),
    [dst] "+r"(dst)
    :
    : "cc", "memory", "v1");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);

    delete[] src;
    delete[] dst;

MOV v1.16B, v0.16B 将 v0 16 个 B 通道的值移动到对应的 v1 16 个 B 通道。

运行结果：

2023-06-08 07:54:34.443 8130-8174/com.demo.myapplication D/NativeCore: in src: src[0]=0x11111111 src[1]=0x22222222 src[2]=0x33333333 src[3]=0x44444444
2023-06-08 07:54:34.443 8130-8174/com.demo.myapplication D/NativeCore: in dst: dst[0]=0x0 dst[1]=0x0 dst[2]=0x0 dst[3]=0x0
2023-06-08 07:54:34.443 8130-8174/com.demo.myapplication D/NativeCore: -----------------------------
2023-06-08 07:54:34.443 8130-8174/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[0]=0x11111111 dst[1]=0x22222222 dst[2]=0x33333333 dst[3]=0x44444444

6 MOVI

移动立即数（向量）。该指令将一个立即数放入目标 SIMD&FP 寄存器的每个向量元素中。

在这里插入图片描述

8-bit (op == 0 && cmode == 1110)

MOVI <Vd>.<T>, #<imm8>{, LSL #0}

16-bit shifted immediate (op == 0 && cmode == 10x0)

MOVI <Vd>.<T>, #<imm8>{, LSL #<amount>}

32-bit shifted immediate (op == 0 && cmode == 0xx0)

MOVI <Vd>.<T>, #<imm8>{, LSL #<amount>}

32-bit shifting ones (op == 0 && cmode == 110x)

MOVI <Vd>.<T>, #<imm8>, MSL #<amount>

64-bit scalar (Q == 0 && op == 1 && cmode == 1110)

MOVI <Dd>, #<imm>

64-bit vector (Q == 1 && op == 1 && cmode == 1110)

MOVI <Vd>.2D, #<imm>

<Dd> 是 SIMD&FP 目标寄存器的 64 位名称，在“Rd”字段中编码。

<Vd> 是 SIMD&FP 目标寄存器的名称，在“Rd”字段中编码。

<imm> 是一个 64 位立即数 ‘aaaaaaaabbbbbbbbbccccccccdddddddddeeeeeeeeeffffffffggggggghhhhhhhh’，
编码为“a🅱️c:d:e:f:g:h”。

<T> 是排列说明符，以“Q”编码。

对于 8 位变体：

Q<T>
08B
116B

对于 16 位变体：

Q<T>
04H
18H

对于 32 位变体：

Q<T>
02S
14S

<imm8> 是以“a🅱️c:d:e:f:g:h”编码的 8 位立即数。

<amount>

对于 16 位移位立即数变体：是在“cmode<1>”中编码的移位量：

cmode<1><amount>
00
18

如果省略 LSL，则默认为 0。

对于 32 位移位立即数变体：是在“cmode<2:1>”中编码的移位量：

cmode<2:1><amount>
000
018
1016
1124

如果省略 LSL，则默认为 0。

对于 32 位移位变体：是编码在“cmode<0>”中的移位量：

cmode<0><amount>
08
116

下面是使用 MOVI 指令的例子。

    int len = 16;
    auto *dst = new char[len]{0};
    auto *dst1 = new unsigned int[4]{0};

    asm volatile(
        "MOVI v0.16B, #0x12\n"
        "MOVI v1.4S, #0x34\n"
        "ST1 {v0.16B}, [%[dst]]\n"
        "ST1 {v1.4S}, [%[dst1]]\n"
    :[dst] "+r"(dst),
     [dst1] "+r"(dst1)
    :
    : "cc", "memory", "v0", "v1");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 4, dst[4], 5, dst[5],
         6, dst[6], 7, dst[7]);
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 8, dst[8], 9, dst[9],
         10, dst[10], 11, dst[11]);
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 12, dst[12], 13, dst[13],
         14, dst[14], 15, dst[15]);

    LOGD("out dst1: dst1[%d]=0x%x dst1[%d]=0x%x dst1[%d]=0x%x dst1[%d]=0x%x ", 0, dst1[0], 1,
         dst1[1], 2, dst1[2], 3, dst1[3]);

    delete[] dst;
    delete[] dst1;

MOVI v0.16B, #0x12 将立即数 0x12 移动到 v0 16 个 B 通道，MOVI v1.4S, #0x34 将立即数 0x34 移动到 v1 4 个 S 通道。

运行结果：

2023-06-08 08:42:46.982 27099-27138/com.demo.myapplication D/NativeCore: -----------------------------
2023-06-08 08:42:46.982 27099-27138/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[0]=0x12 dst[1]=0x12 dst[2]=0x12 dst[3]=0x12
2023-06-08 08:42:46.982 27099-27138/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[4]=0x12 dst[5]=0x12 dst[6]=0x12 dst[7]=0x12
2023-06-08 08:42:46.982 27099-27138/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[8]=0x12 dst[9]=0x12 dst[10]=0x12 dst[11]=0x12
2023-06-08 08:42:46.982 27099-27138/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[12]=0x12 dst[13]=0x12 dst[14]=0x12 dst[15]=0x12
2023-06-08 08:42:46.982 27099-27138/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst1: dst1[0]=0x34 dst1[1]=0x34 dst1[2]=0x34 dst1[3]=0x34

7 MVN

按位 NOT（向量），该指令从源 SIMD&FP 寄存器中读取每个向量元素，将每个值的反码放入向量中，然后将向量写入目标 SIMD&FP 寄存器。

在这里插入图片描述

MVN <Vd>.<T>, <Vn>.<T>

等价指令

NOT <Vd>.<T>, <Vn>.<T>

<Vd> 是 SIMD&FP 目标寄存器的名称，在“Rd”字段中编码。

<T> 是排列说明符，用“Q”编码：

Q<T>
08B
116B

<Vn> 是 SIMD&FP 源寄存器的名称，在“Rn”字段中编码。

下面是使用 MVN 指令的例子。

    int len = 8;
    auto *dst = new char[len];
    for(int i = 0; i < len; i++){
        dst[i] = i;
    }

    LOGD("in dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);
    LOGD("in dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 4, dst[4], 5, dst[5],
         6, dst[6], 7, dst[7]);

    asm volatile(
        "LD1 {v0.8B}, [%[dst]]\n"
        "MVN v1.8B, v0.8B\n"
        "ST1 {v1.8B}, [%[dst]]\n"
    :[dst] "+r"(dst)
    :
    : "cc", "memory", "v0", "v1");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 4, dst[4], 5, dst[5],
         6, dst[6], 7, dst[7]);

    delete[] dst;

MVN v1.8B, v0.8B 将 v0 寄存器 8 个 B 通道的值取反码放入 v1 寄存器 8 个 B 通道。

运行结果：

2023-06-09 07:59:45.055 21805-21871/com.demo.myapplication D/NativeCore: in dst: dst[0]=0x0 dst[1]=0x1 dst[2]=0x2 dst[3]=0x3
2023-06-09 07:59:45.055 21805-21871/com.demo.myapplication D/NativeCore: in dst: dst[4]=0x4 dst[5]=0x5 dst[6]=0x6 dst[7]=0x7
2023-06-09 07:59:45.055 21805-21871/com.demo.myapplication D/NativeCore: -----------------------------
2023-06-09 07:59:45.055 21805-21871/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[0]=0xff dst[1]=0xfe dst[2]=0xfd dst[3]=0xfc
2023-06-09 07:59:45.055 21805-21871/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[4]=0xfb dst[5]=0xfa dst[6]=0xf9 dst[7]=0xf8

8 MVNI

移动取反立即数（向量），该指令将立即数的反码放入目标 SIMD&FP 寄存器的每个向量元素中。

在这里插入图片描述

16-bit shifted immediate (cmode == 10x0)

MVNI <Vd>.<T>, #<imm8>{, LSL #<amount>}

32-bit shifted immediate (cmode == 0xx0)

MVNI <Vd>.<T>, #<imm8>{, LSL #<amount>}

32-bit shifting ones (cmode == 110x)

MVNI <Vd>.<T>, #<imm8>, MSL #<amount>

<Vd> 是 SIMD&FP 目标寄存器的名称，在“Rd”字段中编码。

<T> 是排列说明符，以“Q”编码。

对于 16 位变体：

Q<T>
04H
18H

对于 32 位变体：

Q<T>
02S
14S

<imm8> 是以“a🅱️c:d:e:f:g:h”编码的 8 位立即数。

<amount>

对于 16 位移位立即数变体：是在“cmode<1>”中编码的移位量：

cmode<1><amount>
00
18

如果省略 LSL，则默认为 0。

对于 32 位移位立即数变体：是在“cmode<2:1>”中编码的移位量：

cmode<2:1><amount>
000
018
1016
1124

如果省略 LSL，则默认为 0。

对于 32 位移位变体：是编码在“cmode<0>”中的移位量：

cmode<0><amount>
08
116

下面是使用 MVNI 指令的例子。

    int len = 4;
    auto *dst = new unsigned int[len]{0};

    asm volatile(
        "MVNI v0.4S, #0x7, LSL#8\n"
        "ST1 {v0.4S}, [%[dst]]\n"
    :[dst] "+r"(dst)
    :
    : "cc", "memory", "v0");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x dst[%d]=0x%x", 0, dst[0], 1, dst[1],
         2, dst[2], 3, dst[3]);

    delete[] dst;

MVNI v0.4S, #0x7, LSL#8 将立即数 0x7 逻辑左移 8 位，即变为 0x700，接着按位取反即 0xfffff8ff，最终将 0xfffff8ff 移动到 v0 寄存器 4 个 S 通道。

运行结果：

2023-06-09 08:15:31.531 31584-31656/com.demo.myapplication D/NativeCore: -----------------------------
2023-06-09 08:15:31.531 31584-31656/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: dst[0]=0xfffff8ff dst[1]=0xfffff8ff dst[2]=0xfffff8ff dst[3]=0xfffff8ff

9 SMOV

有符号移动向量元素到通用寄存器。该指令从源 SIMD&FP 寄存器中读取有符号整数，对其进行符号扩展以形成 32 位或 64 位值，并将结果写入目标通用寄存器。

在这里插入图片描述

32-bit (Q == 0)

SMOV <Wd>, <Vn>.<Ts>[<index>]

64-bit (Q == 1)

SMOV <Xd>, <Vn>.<Ts>[<index>]

<Wd> 是通用目标寄存器的 32 位名称，在“Rd”字段中编码。

<Xd> 是通用目标寄存器的 64 位名称，在“Rd”字段中编码。

<Vn> 是 SIMD&FP 源寄存器的名称，在“Rn”字段中编码。

<Ts> 是一个元素大小说明符，以“imm5”编码：

对于 32 位变体：

imm5<Ts>
xxx00RESERVED
xxxx1B
xxx10H

对于 64 位变体：

imm5<Ts>
xx000RESERVED
xxxx1B
xxx10H
xx100S

<index> 是在“imm5”中编码的元素索引：

对于 32 位变体：

imm5<index>
xxx00RESERVED
xxxx1imm5<4:1>
xxx10imm5<4:2>

对于 64 位变体：

imm5<index>
xx000RESERVED
xxxx1imm5<4:1>
xxx10imm5<4:2>
xx100imm5<4:3>

下面是使用 SMOV 指令的例子。

int len = 4;
    auto *src = new int[len];
    long long int dst = 0;

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        src[i] = -100 * (i + 1);
    }
    LOGD("in src: src[%d]=%d src[%d]=%d src[%d]=%d src[%d]=%d", 0, src[0], 1, src[1],
         2, src[2], 3, src[3]);

    asm volatile(
        "LD1 {v0.4S}, [%[src]]\n"
        "SMOV %[dst], v0.S[3]\n"
    :[src] "+r"(src),
     [dst] "+r"(dst)
    :
    : "cc", "memory", "v0");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: %lld", dst);

    delete[] src;

SMOV %[dst], v0.S[3] 将 v0 寄存器第四个 S 通道的值移动到通用 X 寄存器（对其进行符号扩展）。

运行结果：

2023-06-09 08:31:27.692 19705-19770/com.demo.myapplication D/NativeCore: in src: src[0]=-100 src[1]=-200 src[2]=-300 src[3]=-400
2023-06-09 08:31:27.692 19705-19770/com.demo.myapplication D/NativeCore: -----------------------------
2023-06-09 08:31:27.692 19705-19770/com.demo.myapplication D/NativeCore: out dst: -400

10 UMOV

无符号移动向量元素到通用寄存器，该指令从源 SIMD&FP 寄存器中读取无符号整数，对其进行零扩展以形成 32 位或 64 位值，并将结果写入目标通用寄存器。

在这里插入图片描述

32-bit (Q == 0)

UMOV <Wd>, <Vn>.<Ts>[<index>]

64-bit (Q == 1 && imm5 == x1000)

UMOV <Xd>, <Vn>.<Ts>[<index>]

<Xd> 是通用目标寄存器的 64 位名称，在“Rd”字段中编码。

<Vn> 是 SIMD&FP 源寄存器的名称，在“Rn”字段中编码。

<Ts> 是元素大小说明符，编码在“imm5”字段中。

对于 32 位变体：

imm5<Ts>
Bxxxx1
Hxxx10
Sxx100
RESERVEDxx000

对于 64 位变体：

imm5<Ts>
Dx1000
RESERVEDx0000
RESERVEDxxxx1
RESERVEDxxx10
RESERVEDxx100

<index>

对于 32 位变体：是在“imm5”字段中编码的元素索引。

imm5<index>
xx000RESERVED
xxxx1imm5<4:1>
xxx10imm5<4:2>
xx100imm5<4:3>

对于 64 位变体：是在“imm5<4>”中编码的元素索引。

下面是使用 UMOV 指令的例子。

    int len = 4;
    auto *src = new unsigned int[len];
    unsigned int dst = 0;

    for (int i = 0; i < len; i++) {
        src[i] = 100 * (i + 1);
    }
    LOGD("in src: src[%d]=%u src[%d]=%u src[%d]=%u src[%d]=%u", 0, src[0], 1, src[1],
         2, src[2], 3, src[3]);

    asm volatile(
        "LD1 {v0.4S}, [%[src]]\n"
        "UMOV %w[dst], v0.S[3]\n"
    :[src] "+r"(src),
     [dst] "+r"(dst)
    :
    : "cc", "memory", "v0");

    LOGD("-----------------------------");
    LOGD("out dst: %u", dst);

    delete[] src;

UMOV %[dst], v0.S[3] 将 v0 寄存器第四个 S 通道的值移动到通用 W 寄存器。

运行结果：

2023-06-10 08:06:12.981 20649-20649/com.example.myapplication D/native-armv8a: in src: src[0]=100 src[1]=200 src[2]=300 src[3]=400
2023-06-10 08:06:12.981 20649-20649/com.example.myapplication D/native-armv8a: -----------------------------
2023-06-10 08:06:12.981 20649-20649/com.example.myapplication D/native-armv8a: out dst: 400

参考资料

1.《ARMv8-A-Programmer-Guide》
2.《Arm® A64 Instruction Set Architecture Armv8, for Armv8-A architecture profile》

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