depthwise_conv5x5.cpp 50.6 KB
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15
#if defined(__ARM_NEON__) || defined(__ARM_NEON)
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

#include "operators/math/depthwise_conv5x5.h"
#include <arm_neon.h>

namespace paddle_mobile {
namespace operators {
namespace math {

#ifndef __aarch64__
inline float32x4_t vpaddq_f32(float32x4_t r0, float32x4_t r1) {
  float32x2_t sum0 = vpadd_f32(vget_low_f32(r0), vget_high_f32(r0));
  float32x2_t sum1 = vpadd_f32(vget_low_f32(r1), vget_high_f32(r1));
  return vcombine_f32(sum0, sum1);
}
#endif

template <int Stride = 1>
inline void Depth5x5NormalRowLoadInput(const float *input, float32x4_t *y) {
  y[0] = vld1q_f32(input);
  y[4] = vld1q_f32(input + 4);
  y[1] = vextq_f32(y[0], y[4], 1);
  y[2] = vextq_f32(y[0], y[4], 2);
  y[3] = vextq_f32(y[0], y[4], 3);
}

template <>
inline void Depth5x5NormalRowLoadInput<2>(const float *input, float32x4_t *y) {
  float32x4x2_t x = vld2q_f32(input);
  y[0] = x.val[0];
  y[1] = x.val[1];
  y[2] = vextq_f32(y[0], y[0], 1);
  y[3] = vextq_f32(y[1], y[1], 1);
  y[4] = vextq_f32(y[0], y[0], 2);
}

#define DEPTHWISE_CONV_NORMAL_BORDER(start, end)                         \
  for (int w = start; w < end; ++w) {                                    \
    const int w_in_start = -padding_w + w * Stride_w;                    \
    const int w_in_end = w_in_start + 5;                                 \
    const int w_start = w_in_start > 0 ? w_in_start : 0;                 \
    const int w_end = w_in_end < input_w ? w_in_end : input_w;           \
    float value = 0;                                                     \
    for (int h_in = h_start; h_in < h_end; ++h_in) {                     \
      for (int w_in = w_start; w_in < w_end; ++w_in) {                   \
        value += filter[(h_in - h_in_start) * 5 + (w_in - w_in_start)] * \
                 input[h_in * input_w + w_in];                           \
      }                                                                  \
    }                                                                    \
    output_ptr[w] = value;                                               \
  }

template <int Stride_h, int Stride_w>
inline void DepthwiseConv5x5NormalRow(const float *input, const float *filter,
                                      const int h_output, const int input_h,
                                      const int input_w, const int padding_h,
                                      const int padding_w, const int output_w,
                                      float *output, float32x4_t *ker,
                                      float32_t *ker1) {
  const int h_in_start = -padding_h + h_output * Stride_h;
  const int h_in_end = h_in_start + 5;
  const int h_start = h_in_start > 0 ? h_in_start : 0;
  const int h_end = h_in_end < input_h ? h_in_end : input_h;

  int valid_w_start = (padding_w + Stride_w - 1) / Stride_w;
  int valid_w_end = output_w - valid_w_start;
  float *output_ptr = output + h_output * output_w;
  // border left
  DEPTHWISE_CONV_NORMAL_BORDER(0, valid_w_start)
  // middle
  int output_tiles = (valid_w_end - valid_w_start) >> 2;
  float32x4_t _sum, _x[5];
  // valid w
  for (int w = 0; w < output_tiles * 4; w += 4) {
    _sum = vdupq_n_f32(0.f);
    int output_offset = valid_w_start + w;
    int input_w_offset = output_offset * Stride_w - padding_w;
    for (int h_in = h_start; h_in < h_end; ++h_in) {
      int index = h_in - h_in_start;
      Depth5x5NormalRowLoadInput<Stride_w>(
          input + h_in * input_w + input_w_offset, _x);
      _sum = vmlaq_n_f32(_sum, _x[0], ker1[index]);
      _sum = vmlaq_lane_f32(_sum, _x[1], vget_low_f32(ker[index]), 0);
      _sum = vmlaq_lane_f32(_sum, _x[2], vget_low_f32(ker[index]), 1);
      _sum = vmlaq_lane_f32(_sum, _x[3], vget_high_f32(ker[index]), 0);
      _sum = vmlaq_lane_f32(_sum, _x[4], vget_high_f32(ker[index]), 1);
    }
    vst1q_f32(output_ptr + output_offset, _sum);
  }
  // remain valid w
  int remain = (valid_w_end - valid_w_start) & 0x3;
  if (remain > 0) {
    _sum = vdupq_n_f32(0.f);
    int remain_start = valid_w_start + (output_tiles << 2);
    int input_w_offset = remain_start * Stride_w - padding_w;
H
hjchen2 已提交
110 111
    float *output_ptr0 = output_ptr + remain_start;

112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123
    for (int h_in = h_start; h_in < h_end; ++h_in) {
      int index = h_in - h_in_start;
      Depth5x5NormalRowLoadInput<Stride_w>(
          input + h_in * input_w + input_w_offset, _x);
      _sum = vmlaq_n_f32(_sum, _x[0], ker1[index]);
      _sum = vmlaq_lane_f32(_sum, _x[1], vget_low_f32(ker[index]), 0);
      _sum = vmlaq_lane_f32(_sum, _x[2], vget_low_f32(ker[index]), 1);
      _sum = vmlaq_lane_f32(_sum, _x[3], vget_high_f32(ker[index]), 0);
      _sum = vmlaq_lane_f32(_sum, _x[4], vget_high_f32(ker[index]), 1);
    }
    switch (remain) {
      case 1:
H
hjchen2 已提交
124
        vst1_lane_f32(output_ptr0, vget_low_f32(_sum), 0);
125 126
        break;
      case 2:
H
hjchen2 已提交
127
        vst1_f32(output_ptr0, vget_low_f32(_sum));
128 129
        break;
      case 3:
H
hjchen2 已提交
130 131
        vst1_f32(output_ptr0, vget_low_f32(_sum));
        vst1_lane_f32(output_ptr0 + 2, vget_high_f32(_sum), 0);
132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161
        break;
    }
  }
  // border right
  DEPTHWISE_CONV_NORMAL_BORDER(valid_w_end, output_w)
}

template <>
void DepthwiseConv5x5S1<float, float>(const framework::Tensor &input,
                                      const framework::Tensor &filter,
                                      const std::vector<int> &paddings,
                                      framework::Tensor *output) {
  const float *input_data = input.data<float>();
  const float *filter_data = filter.data<float>();
  float *out_data = output->mutable_data<float>();
  int input_h = input.dims()[2];
  int input_w = input.dims()[3];
  int output_h = output->dims()[2];
  int output_w = output->dims()[3];
  int padding_h = paddings[0];
  int padding_w = paddings[1];
  int image_size = input_h * input_w;
  int out_image_size = output_h * output_w;
  int valid_h_start = padding_h;
  int valid_h_end = output_h - valid_h_start;
  int valid_h = valid_h_end - valid_h_start;
  int valid_w_start = padding_w;
  int valid_w_end = output_w - valid_w_start;
  int valid_w = valid_w_end - valid_w_start;

H
hjchen2 已提交
162
  #pragma omp parallel for
163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211
  for (int g = 0; g < input.dims()[1]; ++g) {
    const float *input_ptr = input_data + g * image_size;
    const float *filter_ptr = filter_data + g * 25;
    float *output_ptr = out_data + g * out_image_size;

    const float *filter_ptr0 = filter_ptr;
    const float *filter_ptr1 = filter_ptr0 + 5;
    const float *filter_ptr2 = filter_ptr1 + 5;
    const float *filter_ptr3 = filter_ptr2 + 5;
    const float *filter_ptr4 = filter_ptr3 + 5;
    float32x4_t _ker[7];
    float32_t _ker1[5] = {*filter_ptr0, *filter_ptr1, *filter_ptr2,
                          *filter_ptr3, *filter_ptr4};
    _ker[0] = vld1q_f32(filter_ptr0 + 1);
    _ker[1] = vld1q_f32(filter_ptr1 + 1);
    _ker[2] = vld1q_f32(filter_ptr2 + 1);
    _ker[3] = vld1q_f32(filter_ptr3 + 1);
    _ker[4] = vld1q_f32(filter_ptr4 + 1);
    _ker[5] = vld1q_f32(_ker1);
    _ker[6] = vld1q_f32(_ker1 + 4);

    // pad top
    for (int h = 0; h < valid_h_start; ++h) {
      DepthwiseConv5x5NormalRow<1, 1>(input_ptr, filter_ptr, h, input_h,
                                      input_w, padding_h, padding_w, output_w,
                                      output_ptr, _ker, _ker1);
    }

    // output 4x4
    int output_w_tiles = valid_w / 4;
    int output_w_remain = valid_w - output_w_tiles * 4;
    for (int h = valid_h_start; h < valid_h_end - 1; h += 2) {
      const float *input_ptr0 = input_ptr + (h - padding_h) * input_w;
      const float *input_ptr1 = input_ptr0 + input_w;
      const float *input_ptr2 = input_ptr1 + input_w;
      const float *input_ptr3 = input_ptr2 + input_w;
      const float *input_ptr4 = input_ptr3 + input_w;
      const float *input_ptr5 = input_ptr4 + input_w;
      float *output_ptr0 = output_ptr + h * output_w;
      float *output_ptr1 = output_ptr0 + output_w;
      // pad left
      if (padding_w) {
        float32x4_t row0 = vld1q_f32(input_ptr0);
        float32x4_t row1 = vld1q_f32(input_ptr1);
        float32x4_t row2 = vld1q_f32(input_ptr2);
        float32x4_t row3 = vld1q_f32(input_ptr3);
        float32x4_t row4 = vld1q_f32(input_ptr4);
        float32x4_t row5 = vld1q_f32(input_ptr5);
        float32x4_t zero = vdupq_n_f32(0.f);
H
hjchen2 已提交
212
        float32x4_t acc0, acc1;
213 214 215 216 217 218
        for (int w = valid_w_start - 1; w >= 0; --w) {
          int padding = padding_w - w;
          if (padding >= 5) {
            output_ptr0[w] = 0.f;
            output_ptr1[w] = 0.f;
          } else {
H
hjchen2 已提交
219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229
            acc0 = vmulq_f32(row0, _ker[0]);
            acc0 = vmlaq_f32(acc0, row1, _ker[1]);
            acc0 = vmlaq_f32(acc0, row2, _ker[2]);
            acc0 = vmlaq_f32(acc0, row3, _ker[3]);
            acc0 = vmlaq_f32(acc0, row4, _ker[4]);
            acc1 = vmulq_f32(row1, _ker[0]);
            acc1 = vmlaq_f32(acc1, row2, _ker[1]);
            acc1 = vmlaq_f32(acc1, row3, _ker[2]);
            acc1 = vmlaq_f32(acc1, row4, _ker[3]);
            acc1 = vmlaq_f32(acc1, row5, _ker[4]);
            acc0 = vpaddq_f32(acc0, acc1);
230
            float32x2_t sum =
H
hjchen2 已提交
231
                vpadd_f32(vget_low_f32(acc0), vget_high_f32(acc0));
232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245
            vst1_lane_f32(output_ptr0 + w, sum, 0);
            vst1_lane_f32(output_ptr1 + w, sum, 1);

            row0 = vextq_f32(zero, row0, 3);
            row1 = vextq_f32(zero, row1, 3);
            row2 = vextq_f32(zero, row2, 3);
            row3 = vextq_f32(zero, row3, 3);
            row4 = vextq_f32(zero, row4, 3);
            row5 = vextq_f32(zero, row5, 3);
          }
        }
        output_ptr0 += valid_w_start;
        output_ptr1 += valid_w_start;
      }
246
        // valid
H
hjchen2 已提交
247
#if __aarch64__
248
      float32x4_t _q14, _q15;
H
hjchen2 已提交
249
      for (int loop = 0; loop < output_w_tiles; ++loop) {
250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462
        float32x4_t _q7 = vld1q_f32(input_ptr0);
        float32x4_t _q8 = vld1q_f32(input_ptr0 + 4);
        float32x4_t _q9 = vld1q_f32(input_ptr1);
        float32x4_t _q10 = vld1q_f32(input_ptr1 + 4);
        float32x4_t _q11 = vld1q_f32(input_ptr2);
        float32x4_t _q12 = vld1q_f32(input_ptr2 + 4);

        _q14 = vmulq_lane_f32(_q7, vget_low_f32(_ker[5]), 0);
        float32x4_t _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[0]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q8, vget_high_f32(_ker[0]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q9, vget_low_f32(_ker[5]), 1);
        _q15 = vmulq_lane_f32(_q9, vget_low_f32(_ker[5]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[1]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[0]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q10, vget_high_f32(_ker[1]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q10, vget_high_f32(_ker[0]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q11, vget_high_f32(_ker[5]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q11, vget_low_f32(_ker[5]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[2]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[1]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q12, vget_high_f32(_ker[2]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q12, vget_high_f32(_ker[1]), 1);

        _q7 = vld1q_f32(input_ptr3);
        _q8 = vld1q_f32(input_ptr3 + 4);
        _q9 = vld1q_f32(input_ptr4);
        _q10 = vld1q_f32(input_ptr4 + 4);
        _q11 = vld1q_f32(input_ptr5);
        _q12 = vld1q_f32(input_ptr5 + 4);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q7, vget_high_f32(_ker[5]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q7, vget_high_f32(_ker[5]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[3]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[2]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q8, vget_high_f32(_ker[3]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q8, vget_high_f32(_ker[2]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q9, vget_low_f32(_ker[6]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q9, vget_high_f32(_ker[5]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[4]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[3]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q10, vget_high_f32(_ker[4]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q10, vget_high_f32(_ker[3]), 1);

        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q11, vget_low_f32(_ker[6]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 2);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 3);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[4]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q12, vget_high_f32(_ker[4]), 1);

        vst1q_f32(output_ptr0, _q14);
        vst1q_f32(output_ptr1, _q15);

        input_ptr0 += 4;
        input_ptr1 += 4;
        input_ptr2 += 4;
        input_ptr3 += 4;
        input_ptr4 += 4;
        input_ptr5 += 4;
        output_ptr0 += 4;
        output_ptr1 += 4;
      }
      // remain w
      if (output_w_remain > 0) {
        float32x4_t _q7 = vld1q_f32(input_ptr0);
        float32x4_t _q8 = vld1q_f32(input_ptr0 + 4);
        float32x4_t _q9 = vld1q_f32(input_ptr1);
        float32x4_t _q10 = vld1q_f32(input_ptr1 + 4);
        float32x4_t _q11 = vld1q_f32(input_ptr2);
        float32x4_t _q12 = vld1q_f32(input_ptr2 + 4);

        _q14 = vmulq_lane_f32(_q7, vget_low_f32(_ker[5]), 0);
        float32x4_t _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[0]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q8, vget_high_f32(_ker[0]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q9, vget_low_f32(_ker[5]), 1);
        _q15 = vmulq_lane_f32(_q9, vget_low_f32(_ker[5]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[1]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[0]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q10, vget_high_f32(_ker[1]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q10, vget_high_f32(_ker[0]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q11, vget_high_f32(_ker[5]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q11, vget_low_f32(_ker[5]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[2]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[1]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q12, vget_high_f32(_ker[2]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q12, vget_high_f32(_ker[1]), 1);

        _q7 = vld1q_f32(input_ptr3);
        _q8 = vld1q_f32(input_ptr3 + 4);
        _q9 = vld1q_f32(input_ptr4);
        _q10 = vld1q_f32(input_ptr4 + 4);
        _q11 = vld1q_f32(input_ptr5);
        _q12 = vld1q_f32(input_ptr5 + 4);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q7, vget_high_f32(_ker[5]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q7, vget_high_f32(_ker[5]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[3]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[2]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q8, vget_high_f32(_ker[3]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q8, vget_high_f32(_ker[2]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q9, vget_low_f32(_ker[6]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q9, vget_high_f32(_ker[5]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[4]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[3]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q10, vget_high_f32(_ker[4]), 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q10, vget_high_f32(_ker[3]), 1);

        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q11, vget_low_f32(_ker[6]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 1);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 2);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 3);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q13, vget_high_f32(_ker[4]), 0);
        _q15 = vmlaq_lane_f32(_q15, _q12, vget_high_f32(_ker[4]), 1);

        switch (output_w_remain) {
          case 3:
            vst1q_lane_f32(output_ptr0 + 2, _q14, 2);
            vst1q_lane_f32(output_ptr1 + 2, _q15, 2);
          case 2:
            vst1_f32(output_ptr0, vget_low_f32(_q14));
            vst1_f32(output_ptr1, vget_low_f32(_q15));
            break;
          case 1:
            vst1q_lane_f32(output_ptr0, _q14, 0);
            vst1q_lane_f32(output_ptr1, _q15, 0);
            break;
        }
        input_ptr0 += output_w_remain;
        input_ptr1 += output_w_remain;
        input_ptr2 += output_w_remain;
        input_ptr3 += output_w_remain;
        input_ptr4 += output_w_remain;
        input_ptr5 += output_w_remain;
        output_ptr0 += output_w_remain;
        output_ptr1 += output_w_remain;
      }
#else
463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661
      int loop = output_w_tiles;
      asm volatile(
          "cmp        %[loop], #0                     \n"
          "ble        start_remain_%=                 \n"
          "mov        r0, #16                         \n"
          "loop_2h4w_%=:                              \n"
          "vld1.32    {d14-d17}, [%[input_ptr0]], r0  \n"
          "vld1.32    {d18-d21}, [%[input_ptr1]], r0  \n"
          "vld1.32    {d22-d25}, [%[input_ptr2]], r0  \n"
          "vmul.f32   q14, q7, %e[ker0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #1                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #2                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #3                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr0][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q8, %f[kr0][1]             \n"

          "vmla.f32   q14, q9, %e[ker0][1]            \n"
          "vmul.f32   q15, q9, %e[ker0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #1                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr1][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #2                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr1][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #3                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr1][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr0][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q10, %f[kr1][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q10, %f[kr0][1]            \n"

          "vmla.f32   q14, q11, %f[ker0][0]           \n"
          "vmla.f32   q15, q11, %e[ker0][1]           \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #1               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr2][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr1][0]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #2               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr2][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr1][1]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #3               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr2][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr1][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q12, %f[kr2][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q12, %f[kr1][1]            \n"

          "vld1.32    {d14-d17}, [%[input_ptr3]], r0  \n"
          "vld1.32    {d18-d21}, [%[input_ptr4]], r0  \n"
          "vld1.32    {d22-d25}, [%[input_ptr5]], r0  \n"
          "vmla.f32   q14, q7, %f[ker0][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q7, %f[ker0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #1                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr3][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr2][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #2                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr3][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr2][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #3                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr3][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr2][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q8, %f[kr3][1]             \n"
          "vmla.f32   q15, q8, %f[kr2][1]             \n"

          "vmla.f32   q14, q9, %e[ker1][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q9, %f[ker0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #1                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr4][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr3][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #2                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr4][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr3][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #3                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr4][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr3][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q10, %f[kr4][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q10, %f[kr3][1]            \n"

          "vmla.f32   q15, q11, %e[ker1][0]           \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #1               \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr4][0]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #2               \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr4][1]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #3               \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr4][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q12, %f[kr4][1]            \n"
          // restore output
          "vst1.32    {q14}, [%[output_ptr0]]!        \n"
          "vst1.32    {q15}, [%[output_ptr1]]!        \n"
          "subs       %[loop], #1                     \n"
          "bne        loop_2h4w_%=                    \n"

          "start_remain_%=:                           \n"
          "cmp        %[remain], #0                   \n"
          "ble        end_%=                          \n"
          "mov        r0, %[remain], lsl #2           \n"
          "vld1.32    {d14-d17}, [%[input_ptr0]], r0  \n"
          "vld1.32    {d18-d21}, [%[input_ptr1]], r0  \n"
          "vld1.32    {d22-d25}, [%[input_ptr2]], r0  \n"
          "vmul.f32   q14, q7, %e[ker0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #1                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #2                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #3                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr0][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q8, %f[kr0][1]             \n"

          "vmla.f32   q14, q9, %e[ker0][1]            \n"
          "vmul.f32   q15, q9, %e[ker0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #1                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr1][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #2                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr1][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #3                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr1][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr0][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q10, %f[kr1][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q10, %f[kr0][1]            \n"

          "vmla.f32   q14, q11, %f[ker0][0]           \n"
          "vmla.f32   q15, q11, %e[ker0][1]           \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #1               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr2][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr1][0]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #2               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr2][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr1][1]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #3               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr2][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr1][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q12, %f[kr2][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q12, %f[kr1][1]            \n"

          "vld1.32    {d14-d17}, [%[input_ptr3]], r0  \n"
          "vld1.32    {d18-d21}, [%[input_ptr4]], r0  \n"
          "vld1.32    {d22-d25}, [%[input_ptr5]], r0  \n"
          "vmla.f32   q14, q7, %f[ker0][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q7, %f[ker0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #1                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr3][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr2][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #2                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr3][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr2][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #3                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr3][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr2][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q8, %f[kr3][1]             \n"
          "vmla.f32   q15, q8, %f[kr2][1]             \n"

          "vmla.f32   q14, q9, %e[ker1][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q9, %f[ker0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #1                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr4][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr3][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #2                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr4][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr3][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #3                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr4][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr3][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q10, %f[kr4][1]            \n"
          "vmla.f32   q15, q10, %f[kr3][1]            \n"

          "vmla.f32   q15, q11, %e[ker1][0]           \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #1               \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr4][0]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #2               \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %e[kr4][1]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #3               \n"
          "vmla.f32   q15, q13, %f[kr4][0]            \n"
          "vmla.f32   q15, q12, %f[kr4][1]            \n"

          "cmp        %[remain], #2                   \n"
          "blt        store_2h1w_%=                   \n"
          "vst1.32    {d28}, [%[output_ptr0]]!        \n"
          "vst1.32    {d30}, [%[output_ptr1]]!        \n"
          "cmp        %[remain], #3                   \n"
          "blt        end_%=                          \n"
          "vst1.32    {d29[0]}, [%[output_ptr0]]!     \n"
          "vst1.32    {d31[0]}, [%[output_ptr1]]!     \n"
          "b          end_%=                          \n"

          "store_2h1w_%=:                             \n"
          "vst1.32    {d28[0]}, [%[output_ptr0]]!     \n"
          "vst1.32    {d30[0]}, [%[output_ptr1]]!     \n"
          "end_%=:                                    \n"
          : [input_ptr0] "+r"(input_ptr0), [input_ptr1] "+r"(input_ptr1),
            [input_ptr2] "+r"(input_ptr2), [input_ptr3] "+r"(input_ptr3),
            [input_ptr4] "+r"(input_ptr4), [input_ptr5] "+r"(input_ptr5),
            [output_ptr0] "+r"(output_ptr0), [output_ptr1] "+r"(output_ptr1),
            [loop] "+r"(loop)
          : [remain] "r"(output_w_remain), [kr0] "w"(_ker[0]),
            [kr1] "w"(_ker[1]), [kr2] "w"(_ker[2]), [kr3] "w"(_ker[3]),
            [kr4] "w"(_ker[4]), [ker0] "w"(_ker[5]), [ker1] "w"(_ker[6])
          : "cc", "memory", "q7", "q8", "q9", "q10", "q11", "q12", "q13", "q14",
            "q15", "r0");
662
#endif  // __aarch64__
663 664 665 666 667 668 669 670 671
      // pad right
      if (padding_w) {
        float32x4_t row0 = vld1q_f32(input_ptr0);
        float32x4_t row1 = vld1q_f32(input_ptr1);
        float32x4_t row2 = vld1q_f32(input_ptr2);
        float32x4_t row3 = vld1q_f32(input_ptr3);
        float32x4_t row4 = vld1q_f32(input_ptr4);
        float32x4_t row5 = vld1q_f32(input_ptr5);
        float32x4_t zero = vdupq_n_f32(0.f);
H
hjchen2 已提交
672
        float32x4_t acc0, acc1;
673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695
        for (int w = valid_w_end; w < output_w; ++w) {
          int padding = w + 5 - (padding_w + input_w);
          if (padding >= 5) {
            *output_ptr0 = 0.f;
            *output_ptr1 = 0.f;
          } else {
            int iw = w - valid_w_end;
            float sum0 = input_ptr0[iw] * filter_ptr0[0] +
                         input_ptr1[iw] * filter_ptr1[0] +
                         input_ptr2[iw] * filter_ptr2[0] +
                         input_ptr3[iw] * filter_ptr3[0] +
                         input_ptr4[iw] * filter_ptr4[0];
            float sum1 = input_ptr1[iw] * filter_ptr0[0] +
                         input_ptr2[iw] * filter_ptr1[0] +
                         input_ptr3[iw] * filter_ptr2[0] +
                         input_ptr4[iw] * filter_ptr3[0] +
                         input_ptr5[iw] * filter_ptr4[0];
            row0 = vextq_f32(row0, zero, 1);
            row1 = vextq_f32(row1, zero, 1);
            row2 = vextq_f32(row2, zero, 1);
            row3 = vextq_f32(row3, zero, 1);
            row4 = vextq_f32(row4, zero, 1);
            row5 = vextq_f32(row5, zero, 1);
H
hjchen2 已提交
696 697 698 699 700 701 702 703 704 705 706
            acc0 = vmulq_f32(row0, _ker[0]);
            acc0 = vmlaq_f32(acc0, row1, _ker[1]);
            acc0 = vmlaq_f32(acc0, row2, _ker[2]);
            acc0 = vmlaq_f32(acc0, row3, _ker[3]);
            acc0 = vmlaq_f32(acc0, row4, _ker[4]);
            acc1 = vmulq_f32(row1, _ker[0]);
            acc1 = vmlaq_f32(acc1, row2, _ker[1]);
            acc1 = vmlaq_f32(acc1, row3, _ker[2]);
            acc1 = vmlaq_f32(acc1, row4, _ker[3]);
            acc1 = vmlaq_f32(acc1, row5, _ker[4]);
            acc0 = vpaddq_f32(acc0, acc1);
707
            float32x2_t sum =
H
hjchen2 已提交
708
                vpadd_f32(vget_low_f32(acc0), vget_high_f32(acc0));
709 710 711 712 713 714 715 716 717 718 719 720 721 722 723 724 725 726 727 728 729 730 731 732 733 734 735
            sum0 += vget_lane_f32(sum, 0);
            sum1 += vget_lane_f32(sum, 1);
            *output_ptr0 = sum0;
            *output_ptr1 = sum1;
          }
          output_ptr0++;
          output_ptr1++;
        }
      }
    }
    // remain height
    int start_h = valid_h_start + (valid_h & 0xfffe);
    if (start_h < valid_h_end) {
      const float *input_ptr0 = input_ptr + (start_h - padding_h) * input_w;
      const float *input_ptr1 = input_ptr0 + input_w;
      const float *input_ptr2 = input_ptr1 + input_w;
      const float *input_ptr3 = input_ptr2 + input_w;
      const float *input_ptr4 = input_ptr3 + input_w;
      float *output_ptr0 = output_ptr + start_h * output_w;
      // pad left
      if (padding_w) {
        float32x4_t row0 = vld1q_f32(input_ptr0);
        float32x4_t row1 = vld1q_f32(input_ptr1);
        float32x4_t row2 = vld1q_f32(input_ptr2);
        float32x4_t row3 = vld1q_f32(input_ptr3);
        float32x4_t row4 = vld1q_f32(input_ptr4);
        float32x4_t zero = vdupq_n_f32(0.f);
H
hjchen2 已提交
736
        float32x4_t acc;
737 738 739 740 741
        for (int w = valid_w_start - 1; w >= 0; --w) {
          int padding = padding_w - w;
          if (padding >= 5) {
            output_ptr0[w] = 0.f;
          } else {
H
hjchen2 已提交
742 743 744 745 746 747
            acc = vmulq_f32(row0, _ker[0]);
            acc = vmlaq_f32(acc, row1, _ker[1]);
            acc = vmlaq_f32(acc, row2, _ker[2]);
            acc = vmlaq_f32(acc, row3, _ker[3]);
            acc = vmlaq_f32(acc, row4, _ker[4]);
            float32x2_t sum = vpadd_f32(vget_low_f32(acc), vget_high_f32(acc));
748 749 750 751 752 753 754 755 756 757 758 759
            sum = vpadd_f32(sum, sum);
            vst1_lane_f32(output_ptr0 + w, sum, 0);

            row0 = vextq_f32(zero, row0, 3);
            row1 = vextq_f32(zero, row1, 3);
            row2 = vextq_f32(zero, row2, 3);
            row3 = vextq_f32(zero, row3, 3);
            row4 = vextq_f32(zero, row4, 3);
          }
        }
        output_ptr0 += valid_w_start;
      }
760
        // valid
H
hjchen2 已提交
761
#if __aarch64__
762
      float32x4_t _q14;
H
hjchen2 已提交
763
      for (int loop = 0; loop < output_w_tiles; ++loop) {
764 765 766 767 768 769 770 771 772 773 774 775 776 777 778 779 780 781 782 783 784 785 786 787 788 789 790 791 792 793 794 795 796 797 798 799 800 801 802 803 804 805 806 807 808 809 810 811 812 813 814 815 816 817 818 819 820 821 822 823 824 825 826 827 828 829 830 831 832 833 834 835 836 837 838 839 840 841 842 843 844 845 846 847 848 849 850 851 852 853 854 855 856 857 858 859 860 861 862 863 864 865 866 867 868 869 870 871 872 873 874 875 876 877 878 879 880 881 882 883 884 885 886 887 888 889 890 891 892 893 894 895 896 897 898 899 900 901 902 903 904 905 906 907
        float32x4_t _q7 = vld1q_f32(input_ptr0);
        float32x4_t _q8 = vld1q_f32(input_ptr0 + 4);
        float32x4_t _q9 = vld1q_f32(input_ptr1);
        float32x4_t _q10 = vld1q_f32(input_ptr1 + 4);
        float32x4_t _q11 = vld1q_f32(input_ptr2);
        float32x4_t _q12 = vld1q_f32(input_ptr2 + 4);

        _q14 = vmulq_lane_f32(_q7, vget_low_f32(_ker[5]), 0);
        float32x4_t _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[0]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q8, vget_high_f32(_ker[0]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q9, vget_low_f32(_ker[5]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[1]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q10, vget_high_f32(_ker[1]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q11, vget_high_f32(_ker[5]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[2]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q12, vget_high_f32(_ker[2]), 1);

        _q7 = vld1q_f32(input_ptr3);
        _q8 = vld1q_f32(input_ptr3 + 4);
        _q9 = vld1q_f32(input_ptr4);
        _q10 = vld1q_f32(input_ptr4 + 4);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q7, vget_high_f32(_ker[5]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[3]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q8, vget_high_f32(_ker[3]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q9, vget_low_f32(_ker[6]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[4]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q10, vget_high_f32(_ker[4]), 1);

        vst1q_f32(output_ptr0, _q14);

        input_ptr0 += 4;
        input_ptr1 += 4;
        input_ptr2 += 4;
        input_ptr3 += 4;
        input_ptr4 += 4;
        output_ptr0 += 4;
      }
      // remain w
      if (output_w_remain > 0) {
        float32x4_t _q7 = vld1q_f32(input_ptr0);
        float32x4_t _q8 = vld1q_f32(input_ptr0 + 4);
        float32x4_t _q9 = vld1q_f32(input_ptr1);
        float32x4_t _q10 = vld1q_f32(input_ptr1 + 4);
        float32x4_t _q11 = vld1q_f32(input_ptr2);
        float32x4_t _q12 = vld1q_f32(input_ptr2 + 4);

        _q14 = vmulq_lane_f32(_q7, vget_low_f32(_ker[5]), 0);
        float32x4_t _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[0]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[0]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q8, vget_high_f32(_ker[0]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q9, vget_low_f32(_ker[5]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[1]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[1]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q10, vget_high_f32(_ker[1]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q11, vget_high_f32(_ker[5]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[2]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q11, _q12, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[2]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q12, vget_high_f32(_ker[2]), 1);

        _q7 = vld1q_f32(input_ptr3);
        _q8 = vld1q_f32(input_ptr3 + 4);
        _q9 = vld1q_f32(input_ptr4);
        _q10 = vld1q_f32(input_ptr4 + 4);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q7, vget_high_f32(_ker[5]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[3]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q7, _q8, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[3]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q8, vget_high_f32(_ker[3]), 1);

        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q9, vget_low_f32(_ker[6]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 1);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 0);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 2);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_low_f32(_ker[4]), 1);
        _q13 = vextq_f32(_q9, _q10, 3);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q13, vget_high_f32(_ker[4]), 0);
        _q14 = vmlaq_lane_f32(_q14, _q10, vget_high_f32(_ker[4]), 1);

        switch (output_w_remain) {
          case 3:
            vst1q_lane_f32(output_ptr0 + 2, _q14, 2);
          case 2:
            vst1_f32(output_ptr0, vget_low_f32(_q14));
            break;
          case 1:
            vst1q_lane_f32(output_ptr0, _q14, 0);
            break;
        }

        input_ptr0 += output_w_remain;
        input_ptr1 += output_w_remain;
        input_ptr2 += output_w_remain;
        input_ptr3 += output_w_remain;
        input_ptr4 += output_w_remain;
        output_ptr0 += output_w_remain;
      }
#else
908 909 910 911 912 913 914 915 916 917 918 919 920 921 922 923 924 925 926 927 928 929 930 931 932 933 934 935 936 937 938 939 940 941 942 943 944 945 946 947 948 949 950 951 952 953 954 955 956 957 958 959 960 961 962 963 964 965 966 967 968 969 970 971 972 973 974 975 976 977 978 979 980 981 982 983 984 985 986 987 988 989 990 991 992 993 994 995 996 997 998 999 1000 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023 1024 1025 1026 1027 1028 1029 1030 1031 1032 1033 1034 1035 1036 1037 1038 1039 1040 1041 1042
      int loop = output_w_tiles;
      asm volatile(
          "cmp        %[loop], #0                     \n"
          "ble        start_remain_%=                 \n"
          "mov        r0, #16                         \n"
          "loop_1h4w_%=:                              \n"
          "vld1.32    {d14-d17}, [%[input_ptr0]], r0  \n"
          "vld1.32    {d18-d21}, [%[input_ptr1]], r0  \n"
          "vld1.32    {d22-d25}, [%[input_ptr2]], r0  \n"
          "vmul.f32   q14, q7, %e[ker0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #1                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #2                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #3                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr0][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q8, %f[kr0][1]             \n"

          "vmla.f32   q14, q9, %e[ker0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #1                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr1][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #2                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr1][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #3                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr1][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q10, %f[kr1][1]            \n"

          "vmla.f32   q14, q11, %f[ker0][0]           \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #1               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr2][0]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #2               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr2][1]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #3               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr2][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q12, %f[kr2][1]            \n"

          "vld1.32    {d14-d17}, [%[input_ptr3]], r0  \n"
          "vld1.32    {d18-d21}, [%[input_ptr4]], r0  \n"
          "vmla.f32   q14, q7, %f[ker0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #1                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr3][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #2                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr3][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #3                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr3][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q8, %f[kr3][1]             \n"

          "vmla.f32   q14, q9, %e[ker1][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #1                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr4][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #2                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr4][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #3                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr4][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q10, %f[kr4][1]            \n"

          // restore output
          "vst1.32    {q14}, [%[output_ptr0]]!        \n"
          "subs       %[loop], #1                     \n"
          "bne        loop_1h4w_%=                    \n"

          "start_remain_%=:                           \n"
          "cmp        %[remain], #0                   \n"
          "ble        end_%=                          \n"
          "mov        r0, %[remain], lsl #2           \n"
          "vld1.32    {d14-d17}, [%[input_ptr0]], r0  \n"
          "vld1.32    {d18-d21}, [%[input_ptr1]], r0  \n"
          "vld1.32    {d22-d25}, [%[input_ptr2]], r0  \n"
          "vmul.f32   q14, q7, %e[ker0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #1                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr0][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #2                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #3                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr0][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q8, %f[kr0][1]             \n"

          "vmla.f32   q14, q9, %e[ker0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #1                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr1][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #2                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr1][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #3                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr1][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q10, %f[kr1][1]            \n"

          "vmla.f32   q14, q11, %f[ker0][0]           \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #1               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr2][0]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #2               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr2][1]            \n"
          "vext.32    q13, q11, q12, #3               \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr2][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q12, %f[kr2][1]            \n"

          "vld1.32    {d14-d17}, [%[input_ptr3]], r0  \n"
          "vld1.32    {d18-d21}, [%[input_ptr4]], r0  \n"
          "vmla.f32   q14, q7, %f[ker0][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #1                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr3][0]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #2                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr3][1]            \n"
          "vext.32    q13, q7, q8, #3                 \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr3][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q8, %f[kr3][1]             \n"

          "vmla.f32   q14, q9, %e[ker1][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #1                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr4][0]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #2                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %e[kr4][1]            \n"
          "vext.32    q13, q9, q10, #3                \n"
          "vmla.f32   q14, q13, %f[kr4][0]            \n"
          "vmla.f32   q14, q10, %f[kr4][1]            \n"

          "cmp        %[remain], #2                   \n"
          "blt        store_1h1w_%=                   \n"
          "vst1.32    {d28}, [%[output_ptr0]]!        \n"
          "cmp        %[remain], #3                   \n"
          "blt        end_%=                          \n"
          "vst1.32    {d29[0]}, [%[output_ptr0]]!     \n"
          "b          end_%=                          \n"

          "store_1h1w_%=:                             \n"
          "vst1.32    {d28[0]}, [%[output_ptr0]]!     \n"
          "end_%=:                                    \n"
          : [input_ptr0] "+r"(input_ptr0), [input_ptr1] "+r"(input_ptr1),
            [input_ptr2] "+r"(input_ptr2), [input_ptr3] "+r"(input_ptr3),
            [input_ptr4] "+r"(input_ptr4), [output_ptr0] "+r"(output_ptr0),
            [loop] "+r"(loop)
          : [remain] "r"(output_w_remain), [kr0] "w"(_ker[0]),
            [kr1] "w"(_ker[1]), [kr2] "w"(_ker[2]), [kr3] "w"(_ker[3]),
            [kr4] "w"(_ker[4]), [ker0] "w"(_ker[5]), [ker1] "w"(_ker[6])
          : "cc", "memory", "q7", "q8", "q9", "q10", "q11", "q12", "q13", "q14",
            "q15", "r0");
1043
#endif  // __aarch64__
1044 1045 1046 1047 1048 1049 1050 1051
      // pad right
      if (padding_w) {
        float32x4_t row0 = vld1q_f32(input_ptr0);
        float32x4_t row1 = vld1q_f32(input_ptr1);
        float32x4_t row2 = vld1q_f32(input_ptr2);
        float32x4_t row3 = vld1q_f32(input_ptr3);
        float32x4_t row4 = vld1q_f32(input_ptr4);
        float32x4_t zero = vdupq_n_f32(0.f);
H
hjchen2 已提交
1052
        float32x4_t acc;
1053 1054 1055 1056 1057 1058 1059 1060 1061 1062 1063 1064 1065 1066 1067 1068
        for (int w = valid_w_end; w < output_w; ++w) {
          int padding = w + 5 - (padding_w + input_w);
          if (padding >= 5) {
            *output_ptr0 = 0.f;
          } else {
            int iw = w - valid_w_end;
            float sum0 = input_ptr0[iw] * filter_ptr0[0] +
                         input_ptr1[iw] * filter_ptr1[0] +
                         input_ptr2[iw] * filter_ptr2[0] +
                         input_ptr3[iw] * filter_ptr3[0] +
                         input_ptr4[iw] * filter_ptr4[0];
            row0 = vextq_f32(row0, zero, 1);
            row1 = vextq_f32(row1, zero, 1);
            row2 = vextq_f32(row2, zero, 1);
            row3 = vextq_f32(row3, zero, 1);
            row4 = vextq_f32(row4, zero, 1);
H
hjchen2 已提交
1069 1070 1071 1072 1073 1074
            acc = vmulq_f32(row0, _ker[0]);
            acc = vmlaq_f32(acc, row1, _ker[1]);
            acc = vmlaq_f32(acc, row2, _ker[2]);
            acc = vmlaq_f32(acc, row3, _ker[3]);
            acc = vmlaq_f32(acc, row4, _ker[4]);
            float32x2_t sum = vpadd_f32(vget_low_f32(acc), vget_high_f32(acc));
1075 1076 1077 1078 1079 1080 1081 1082 1083 1084 1085 1086 1087 1088 1089 1090 1091 1092 1093 1094 1095 1096 1097 1098 1099 1100 1101 1102
            sum = vpadd_f32(sum, sum);
            sum0 += vget_lane_f32(sum, 0);
            *output_ptr0 = sum0;
          }
          output_ptr0++;
        }
      }
    }
    // pad bottom
    for (int h = valid_h_end; h < output_h; ++h) {
      DepthwiseConv5x5NormalRow<1, 1>(input_ptr, filter_ptr, h, input_h,
                                      input_w, padding_h, padding_w, output_w,
                                      output_ptr, _ker, _ker1);
    }
  }
}

template <>
void DepthwiseConv5x5S2<float, float>(const framework::Tensor &input,
                                      const framework::Tensor &filter,
                                      const std::vector<int> &paddings,
                                      framework::Tensor *output) {}

}  // namespace math
}  // namespace operators
}  // namespace paddle_mobile

#endif  // __ARM_NEON__