Assembling Pi

B.2 Erweiterungen der CPU-Funktionalität

2.3.18 VFP und NEON: Übungsaufgabe zur Implementierung einer 4x4-Matrixmultiplikationsfunktion mit NEON

Hintergrund:

Die Multiplikation von Matrizen, spielt in vielen Bereichen wie Grafik, Signalverarbeitung und wissenschaftlichen Berechnungen eine Rolle.

Ziel:

Entwickeln Sie eine Funktion namens Matrix4x4_mul, die zwei 4x4-Matrizen multipliziert und das Ergebnis in einer dritten Matrix speichert. Nutzen Sie dabei die NEON-Erweiterungen zur Optimierung der Berechnungen. Zusätzlich sollen Sie eine Hilfsfunktion zur Transponierung von Matrizen implementieren. Legen sie die Funktion in einem Sourcefile namens matrix_mul4.s an und beachten sie die notwendigen Änderungen in build.sh vorzunehmen.

• Parameter:
  • r0: Zeiger auf die Ergebnis-Matrix Matrix_c.
  • r1: Zeiger auf die erste Eingabematrix Matrix_a.
  • r2: Zeiger auf die zweite Eingabematrix Matrix_b.

Hinweis: Nutzen Sie die NEON-Erweiterungen, um die Matrizenmultiplikation zu implementieren.

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2.3 VFP und NEON
2.3.1 Intro
2.3.2 Gleitkommazahlen
2.3.3 Floating Point Format nach IEEE 754
2.3.4 VFP (Vector Floating Point) in der ARM-Architektur
2.3.5 VFP Data Conversion Befehle
2.3.6 Was ist NEON?
2.3.7 Überblick über die ARMv7 NEON-Register
2.3.8 Vektoren und Skalare
2.3.9 Registeradressierung in NEON
2.3.10 Das NEON und Floatingpoint Status Register
2.3.11 Steuerung und Statusübertragung zwischen ARM- und NEON/VFP-Statusregistern (VMSR und VMRS)
2.3.12 NEON Instruktionen
2.3.13 Datentransfer
2.3.14 NEON Load/Store Instruktionen
2.3.15 Arithmetische und logische NEON-Operationen
2.3.16 VTRN (Vector Transpose) Instruktionen
2.3.17 Implementierung von Trigonometrischen Funktionen
2.3.18 Implementierung einer 4x4-Matrixmultiplikationsfunktion mit NEON