向量ALU运算（下）

2. 缓冲区寻址

缓冲区是内存中的一种数据结构，用索引和偏移量进行寻址。索引指向特定的步长字节记录，偏移量是记录字节偏移量，见表5-6。步幅来自资源，索引来自VGPR（或零），偏移来自SGPR或VGPR，也来自指令本身，见表5-7。

表5-6 用于寻址的缓冲指令字段

字段	大小	说明
inst_offset	12	指令的字面字节偏移量
inst_idxen	1	布尔值：为真时从VGPR获取索引，为假时不获取索引
inst_offen	1	布尔值：为真时从VGPR获取偏移量，为假时不获取偏移量。inst_offset是存在的，与这个位无关

表5-7 来自GPR的地址组件

字段	大小	说明
SGPR_offset	32	地址的无符号字节偏移量。来自SGPR或M0
VGPR_offset	32	可选的无符号字节偏移量。它是每个线程的，来自VGPR
VGPR_index	32	一个可选的索引值。它是每个线程的，来自VGPR

最终缓冲存储器地址由三部分组成：

1）缓冲区资源的基址（V#）。

2）SGPR的偏移。

3）缓冲区偏移量的计算方式不同，具体取决于缓冲区是线性寻址（简单的结构数组计算）还是混乱的。

    线性缓冲器的地址计算，如图5-19所示。

 

图5-19 线性缓冲器的地址计算

3. 旋转缓冲区寻址

旋转寻址重新排列缓冲区中的数据，以帮助为结构数组提供更好的缓存位置。旋转寻址还需要与Dword对齐的访问。单个fetch指令不能尝试获取大于const元素大小的单位。缓冲区的STRIDE必须是element_size的倍数。

Index = (inst_idxen ? vgpr_index: 0) +

  (const_add_tid_enable ? thread_id[5:0]: 0)

Offset = (inst_offen ? vgpr_offset: 0) + inst_offset

index_msb = index / const_index_stride

index_lsb = index % const_index_stride

offset_msb = offset / const_element_size

offset_lsb = offset % const_element_size

buffer_offset = (index_msb * const_stride + offset_msb *

  const_element_size) * const_index_stride + index_lsb *

  const_element_size + offset_lsb

Final Address = const_base + sgpr_offset + buffer_offset

记住，sgpr_offset不是上述方程中offset项的一部分。

4. 原始缓存

    原始缓冲器架构，如图5-20所示。

 

图5-20 原始缓冲器架构

5. 旋转缓冲器

const_index_stride=8

//将多少个连续的索引组合在一起

const_element_size=4 bytes

//单个元素的大小，以字节为单位

index_msb=index/const_index_stride

index_lsb  =index%const_index_stride

offset_msb=offset/const_element_size

offset_lsb  =offset%const_element_size

Buffer_offset=(index_msb*const_stride+offset_msb*const_element_size)*const_index_stride+index_lsb*const_element_size+offset_lsb

简化为…

Buffer_offset=(index/8*const_stride+(offset/4)*4)*8+index%8*4+offset%4

注意，由于处理的是双字，offset%4始终为==0。

旋转缓冲器架构，如图5-21所示。

 

图5-21 旋转缓冲器架构

另一种可视化旋转缓冲区的方法，如图5-22所示。

 

图5-22可视化旋转缓冲区的方法

6. 内存缓冲区加载到LDS

MUBUF指令格式允许将数据从内存缓冲区直接读取到LDS中，而无需通过VGPR。以下MUBUF指令子集支持此功能。

LDS_offset=从M0[15:0]开始的16位无符号字节偏移。

Mem_offset=SGPR（SOFFSET SGPR）的32位无符号字节偏移。

idx_vgpr=vgpr（位于VADDR）的索引值。（如果idxen=0，则为零。）

off_vgpr=vgpr（位于VADDR或VADDR+1）的偏移值。（如果offn=0，则为零。）

显示了LDS和内存地址计算的组件，如图5-23所示。

 

图5-23 LDS和内存地址计算的组件

只有当资源（T#）的ADD_TID_ENABLE字段设置为1时，才会添加TIDinWave，而LDS会添加它。MEM_ADDR M0位于VDATA字段中，指定M0。