ARM汇编编程（AArch64架构）课程 - 第7章：SIMD与浮点运算

1. NEON寄存器

AArch64架构提供32个128位NEON向量寄存器（V0-V31），支持SIMD并行计算

关键特性

寄存器类型	数量	位宽	数据视图
Q寄存器	32	128b	Q0-Q31
D寄存器	32	64b	D0-D31
S寄存器	32	32b	S0-S31
H寄存器	32	16b	H0-H31
B寄存器	32	8b	B0-B31

数据排列示例

// 将4个32位单精度浮点数装入寄存器
LD1 {V0.4S}, [X1]  // 从X1地址加载4个float到V0

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2. 浮点指令

2.1 FMUL指令

浮点乘法运算（单/双精度）

语法格式：

FMUL <Vd>.<T>, <Vn>.<T>, <Vm>.<T>  // 向量版本
FMUL <Dd>, <Dn>, <Dm>               // 标量双精度
FMUL <Sd>, <Sn>, <Sm>               // 标量单精度

示例：

FMUL V0.2D, V1.2D, V2.2D  // V0 = V1 * V2 (两个双精度浮点)
FMUL S3, S4, S5            // S3 = S4 * S5 (单精度)

2.2 FADD指令

浮点加法运算

语法变体：

FADD <Vd>.<T>, <Vn>.<T>, <Vm>.<T>  // 向量
FADD <Dd>, <Dn>, <Dm>               // 标量双精度
FADD <Sd>, <Sn>, <Sm>               // 标量单精度

特殊用法：

FADD V0.4S, V0.4S, V0.4S  // 快速实现向量*2操作

2.3 FCMP指令

浮点比较指令（设置NZCV标志）

语法格式：

FCMP <Dn>, <Dm>           // 双精度比较(Dn-Dm)
FCMP <Sn>, <Sm>           // 单精度比较
FCMP <Dn>, #0.0           // 与零值比较

标志位说明：

标志位	含义	条件码
N	结果为负	LT
Z	结果为零	EQ
C	无进位/结果非NaN	LO
V	溢出/存在NaN	VS

示例：

FCMP D0, D1        // 比较D0和D1
B.GT label         // 若D0 > D1则跳转