使用 Neon 累积向量并打印到标准输出（程序集）

Question

我发现很难找到在 Apple Silicon 上运行的良好、完整的汇编示例，特别是 SIMD 类型的操作，而不是不完整、过于通用的片段。

出于我自己的好奇心，我想在 M2 机器上编写一个示例......

1. 采用一系列数字（首先内置于装配文件中）
2. 将它们累积成一个结果（使用 SIMD 指令）
3. 将结果输出到stdout

我有以下源代码，位于名为

test.s

...

的文件中

.global _start
.align 2

_start:
    ;;; Load numbers into x0
    ldr x0, numbers

    ;;; Load elements from array in x0 into dedicated Neon register
    st1 { v0. 4s }, [x0]

    ;;; Accumulate elements in vector using dedicated Neon instruction
    addv s0, v0.4s 

    ;;; Prepare formatted string
    adrp    x0, format@page
    add x0, x0, format@pageoff

    ;;; Add result to the stack for printing
    str s0, [sp, #-16]!

    ;;; Print string
    bl _printf
    mov x16, #1
    svc 0

numbers: .word 1, 2, 3, 4
format: .asciz "Answer: %u.\n"

...，使用以下命令组装和链接...

as -g -arch arm64 -o test.o test.s
ld -o test test.o -lSystem -syslibroot `xcrun -sdk macosx --show-sdk-path` -e _start -arch arm64

当我运行程序时，我本以为答案是

10

，但我得到的却不是。

我哪里做得不对？

Answer 1

ldr x0, numbers

将从标记为

numbers

的地址加载到

x0

（这仅起作用，因为

numbers

恰好位于同一部分中指令的足够接近的地址）。 所以

x0

中的值将不是

numbers

的地址，而是存储在那里的数据。 您最终会得到包含值

x0

的

0x0000000200000001

，并且后续的内存访问可能会崩溃。

您应该将

numbers

的地址放入

x0

中，并使用

adrp/add

序列，就像进一步使用

format

一样。

此外，

st1

应该是

ld1

，正如您已经提到的。

将这些行更改为

    adrp    x0, numbers@page
    add x0, x0, numbers@pageoff
    ld1 { v0.4s }, [x0]

使程序为我打印正确的值

10

。