ARM和NEON可以并行工作吗？

Question

这是参考问题： Checksum code implementation for Neon in Intrinsics

打开链接中列出的子问题作为单独的单独问题。由于多个问题不能作为单线程的一部分提出。

不管怎样，问题来了：

ARM 和 NEON（就 arm cortex-a8 架构而言）实际上可以并行工作吗？我怎样才能做到这一点？

有人可以指点我或分享一些示例实现（伪代码/算法/代码，而不是理论实现论文或演讲），它们一起使用了 ARM-NEON 的互操作？ （使用内在函数或 inline-asm 实现都可以。）

Answer 1

答案取决于 ARM CPU。例如，Cortex-A8 使用协处理器来执行 NEON 和 VFP 指令，这些指令通过 FIFO 连接到 ARM 内核。当指令解码器检测到 NEON 或 VFP 指令时，它只需将其放入 fifo。 NEON 协处理器从 FIFO 中获取指令并执行它们。因此，NEON/VFP 协处理器稍微落后了一点 - 在 Cortext-A8 上最多 20 个周期左右。

通常，该延迟并不关心该延迟，除非您尝试将数据从 NEON/VFP 协处理器传回主 ARM 内核。 （无论您是通过从 NEON/VPF 移动到 ARM 寄存器，还是通过使用最近由 NEON 指令写入的 ARM 指令读取内存来做到这一点并不重要）。在这种情况下，主 ARM 内核会停止，直到 NEON 内核清空 FIFO，即最多 20 个周期左右。

ARM 内核通常可以比 NEON/VPF 协处理器执行它们的速度更快地将 NEON/VPF 指令排入队列。您可以通过适当的交错指令来利用它使两个内核并行工作。例如，在每两个或三个 NEON 指令块之后插入一条 ARM 指令。或者，如果您还想利用 ARM 的双发功能，也可以使用两条 ARM 指令。您将不得不使用内联汇编来做到这一点 - 如果您使用内在函数，指令的确切调度取决于编译器，并且它是否具有适当地交错它们的智能是任何人的猜测。 您的代码将类似于

<neon instruction>
<neon instruction>
<neon instruction>
<arm instruction>
<arm instruction>
<neon instruction>
...

我手头没有代码示例，但如果您对 ARM 汇编有点熟悉，那么交错指令应该不是什么挑战。完成后，请务必使用指令级分析器来检查事情是否按预期工作。您应该看到几乎没有时间花在 ARM 指令上。

请记住，其他 ARMv7 实现可能会完全不同地实现 NEON。例如，Cortex A-9 似乎将 NEON 移到了更靠近 ARM 内核的位置，并且在从 NEON/VFP 回到 ARM 的数据移动方面的成本要低得多。这是否会影响指令的并行调度我不知道，但这绝对是需要注意的事情。