text: /*
   * ARM NEON optimised FFT
   *
   * Copyright (c) 2009 Mans Rullgard <mans@mansr.com>
   * Copyright (c) 2009 Naotoshi Nojiri
   *
   * This algorithm (though not any of the implementation details) is
   * based on libdjbfft by D. J. Bernstein.
   *
   * This file is part of FFmpeg.
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   * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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   * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
   * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
   */
  
  #include "libavutil/arm/asm.S"
  
  #define M_SQRT1_2 0.70710678118654752440
  
  
  function fft4_neon
          vld1.32         {d0-d3}, [r0,:128]
  
          vext.32         q8,  q1,  q1,  #1       @ i2,r3 d3=i3,r2
          vsub.f32        d6,  d0,  d1            @ r0-r1,i0-i1
          vsub.f32        d7,  d16, d17           @ r3-r2,i2-i3
          vadd.f32        d4,  d0,  d1            @ r0+r1,i0+i1
          vadd.f32        d5,  d2,  d3            @ i2+i3,r2+r3
          vadd.f32        d1,  d6,  d7
          vsub.f32        d3,  d6,  d7
          vadd.f32        d0,  d4,  d5
          vsub.f32        d2,  d4,  d5
  
          vst1.32         {d0-d3}, [r0,:128]
  
          bx              lr
  endfunc
  
  function fft8_neon
          mov             r1,  r0
          vld1.32         {d0-d3},   [r1,:128]!
          vld1.32         {d16-d19}, [r1,:128]
  
          movw            r2,  #0x04f3            @ sqrt(1/2)
          movt            r2,  #0x3f35
          eor             r3,  r2,  #1<<31
          vdup.32         d31, r2
  
          vext.32         q11, q1,  q1,  #1       @ i2,r3,i3,r2
          vadd.f32        d4,  d16, d17           @ r4+r5,i4+i5
          vmov            d28, r3,  r2
          vadd.f32        d5,  d18, d19           @ r6+r7,i6+i7
          vsub.f32        d17, d16, d17           @ r4-r5,i4-i5
          vsub.f32        d19, d18, d19           @ r6-r7,i6-i7
          vrev64.32       d29, d28
          vadd.f32        d20, d0,  d1            @ r0+r1,i0+i1
          vadd.f32        d21, d2,  d3            @ r2+r3,i2+i3
          vmul.f32        d26, d17, d28           @ -a2r*w,a2i*w
          vext.32         q3,  q2,  q2,  #1
          vmul.f32        d27, d19, d29           @ a3r*w,-a3i*w
          vsub.f32        d23, d22, d23           @ i2-i3,r3-r2
          vsub.f32        d22, d0,  d1            @ r0-r1,i0-i1
          vmul.f32        d24, d17, d31           @ a2r*w,a2i*w
          vmul.f32        d25, d19, d31           @ a3r*w,a3i*w
          vadd.f32        d0,  d20, d21
          vsub.f32        d2,  d20, d21
          vadd.f32        d1,  d22, d23
          vrev64.32       q13, q13
          vsub.f32        d3,  d22, d23
          vsub.f32        d6,  d6,  d7
          vadd.f32        d24, d24, d26           @ a2r+a2i,a2i-a2r   t1,t2
          vadd.f32        d25, d25, d27           @ a3r-a3i,a3i+a3r   t5,t6
          vadd.f32        d7,  d4,  d5
          vsub.f32        d18, d2,  d6
          vext.32         q13, q12, q12, #1
          vadd.f32        d2,  d2,  d6
          vsub.f32        d16, d0,  d7
          vadd.f32        d5,  d25, d24
          vsub.f32        d4,  d26, d27
          vadd.f32        d0,  d0,  d7
          vsub.f32        d17, d1,  d5
          vsub.f32        d19, d3,  d4
          vadd.f32        d3,  d3,  d4
          vadd.f32        d1,  d1,  d5
  
          vst1.32         {d16-d19}, [r1,:128]
          vst1.32         {d0-d3},   [r0,:128]
  
          bx              lr
  endfunc
  
  function fft16_neon
          movrel          r1, mppm
          vld1.32         {d16-d19}, [r0,:128]!   @ q8{r0,i0,r1,i1} q9{r2,i2,r3,i3}
          pld             [r0, #32]
          vld1.32         {d2-d3}, [r1,:128]
          vext.32         q13, q9,  q9,  #1
          vld1.32         {d22-d25}, [r0,:128]!   @ q11{r4,i4,r5,i5} q12{r6,i5,r7,i7}
          vadd.f32        d4,  d16, d17
          vsub.f32        d5,  d16, d17
          vadd.f32        d18, d18, d19
          vsub.f32        d19, d26, d27
  
          vadd.f32        d20, d22, d23
          vsub.f32        d22, d22, d23
          vsub.f32        d23, d24, d25
          vadd.f32        q8,  q2,  q9            @ {r0,i0,r1,i1}
          vadd.f32        d21, d24, d25
          vmul.f32        d24, d22, d2
          vsub.f32        q9,  q2,  q9            @ {r2,i2,r3,i3}
          vmul.f32        d25, d23, d3
          vuzp.32         d16, d17                @ {r0,r1,i0,i1}
          vmul.f32        q1,  q11, d2[1]
          vuzp.32         d18, d19                @ {r2,r3,i2,i3}
          vrev64.32       q12, q12
          vadd.f32        q11, q12, q1            @ {t1a,t2a,t5,t6}
          vld1.32         {d24-d27}, [r0,:128]!   @ q12{r8,i8,r9,i9} q13{r10,i10,r11,i11}
          vzip.32         q10, q11
          vld1.32         {d28-d31}, [r0,:128]    @ q14{r12,i12,r13,i13} q15{r14,i14,r15,i15}
          vadd.f32        d0,  d22, d20
          vadd.f32        d1,  d21, d23
          vsub.f32        d2,  d21, d23
          vsub.f32        d3,  d22, d20
          sub             r0,  r0,  #96
          vext.32         q13, q13, q13, #1
          vsub.f32        q10, q8,  q0            @ {r4,r5,i4,i5}
          vadd.f32        q8,  q8,  q0            @ {r0,r1,i0,i1}
          vext.32         q15, q15, q15, #1
          vsub.f32        q11, q9,  q1            @ {r6,r7,i6,i7}
          vswp            d25, d26                @ q12{r8,i8,i10,r11} q13{r9,i9,i11,r10}
          vadd.f32        q9,  q9,  q1            @ {r2,r3,i2,i3}
          vswp            d29, d30                @ q14{r12,i12,i14,r15} q15{r13,i13,i15,r14}
          vadd.f32        q0,  q12, q13           @ {t1,t2,t5,t6}
          vadd.f32        q1,  q14, q15           @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
          movrelx         r2,  X(ff_cos_16)
          vsub.f32        q13, q12, q13           @ {t3,t4,t7,t8}
          vrev64.32       d1,  d1
          vsub.f32        q15, q14, q15           @ {t3a,t4a,t7a,t8a}
          vrev64.32       d3,  d3
          movrel          r3,  pmmp
          vswp            d1,  d26                @ q0{t1,t2,t3,t4} q13{t6,t5,t7,t8}
          vswp            d3,  d30                @ q1{t1a,t2a,t3a,t4a} q15{t6a,t5a,t7a,t8a}
          vadd.f32        q12, q0,  q13           @ {r8,i8,r9,i9}
          vadd.f32        q14, q1,  q15           @ {r12,i12,r13,i13}
          vld1.32         {d4-d5},  [r2,:64]
          vsub.f32        q13, q0,  q13           @ {r10,i10,r11,i11}
          vsub.f32        q15, q1,  q15           @ {r14,i14,r15,i15}
          vswp            d25, d28                @ q12{r8,i8,r12,i12} q14{r9,i9,r13,i13}
          vld1.32         {d6-d7},  [r3,:128]
          vrev64.32       q1,  q14
          vmul.f32        q14, q14, d4[1]
          vmul.f32        q1,  q1,  q3
          vmla.f32        q14, q1,  d5[1]         @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
          vswp            d27, d30                @ q13{r10,i10,r14,i14} q15{r11,i11,r15,i15}
          vzip.32         q12, q14
          vadd.f32        d0,  d28, d24
          vadd.f32        d1,  d25, d29
          vsub.f32        d2,  d25, d29
          vsub.f32        d3,  d28, d24
          vsub.f32        q12, q8,  q0            @ {r8,r9,i8,i9}
          vadd.f32        q8,  q8,  q0            @ {r0,r1,i0,i1}
          vsub.f32        q14, q10, q1            @ {r12,r13,i12,i13}
          mov             r1,  #32
          vadd.f32        q10, q10, q1            @ {r4,r5,i4,i5}
          vrev64.32       q0,  q13
          vmul.f32        q13, q13, d5[0]
          vrev64.32       q1,  q15
          vmul.f32        q15, q15, d5[1]
          vst2.32         {d16-d17},[r0,:128], r1
          vmul.f32        q0,  q0,  q3
          vst2.32         {d20-d21},[r0,:128], r1
          vmul.f32        q1,  q1,  q3
          vmla.f32        q13, q0,  d5[0]         @ {t1,t2,t5,t6}
          vmla.f32        q15, q1,  d4[1]         @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
          vst2.32         {d24-d25},[r0,:128], r1
          vst2.32         {d28-d29},[r0,:128]
          vzip.32         q13, q15
          sub             r0, r0, #80
          vadd.f32        d0,  d30, d26
          vadd.f32        d1,  d27, d31
          vsub.f32        d2,  d27, d31
          vsub.f32        d3,  d30, d26
          vsub.f32        q13, q9,  q0            @ {r10,r11,i10,i11}
          vadd.f32        q9,  q9,  q0            @ {r2,r3,i2,i3}
          vsub.f32        q15, q11, q1            @ {r14,r15,i14,i15}
          vadd.f32        q11, q11, q1            @ {r6,r7,i6,i7}
          vst2.32         {d18-d19},[r0,:128], r1
          vst2.32         {d22-d23},[r0,:128], r1
          vst2.32         {d26-d27},[r0,:128], r1
          vst2.32         {d30-d31},[r0,:128]
          bx              lr
  endfunc
  
  function fft_pass_neon
          push            {r4-r6,lr}
          mov             r6,  r2                 @ n
          lsl             r5,  r2,  #3            @ 2 * n * sizeof FFTSample
          lsl             r4,  r2,  #4            @ 2 * n * sizeof FFTComplex
          lsl             r2,  r2,  #5            @ 4 * n * sizeof FFTComplex
          add             r3,  r2,  r4
          add             r4,  r4,  r0            @ &z[o1]
          add             r2,  r2,  r0            @ &z[o2]
          add             r3,  r3,  r0            @ &z[o3]
          vld1.32         {d20-d21},[r2,:128]     @ {z[o2],z[o2+1]}
          movrel          r12, pmmp
          vld1.32         {d22-d23},[r3,:128]     @ {z[o3],z[o3+1]}
          add             r5,  r5,  r1            @ wim
          vld1.32         {d6-d7},  [r12,:128]    @ pmmp
          vswp            d21, d22
          vld1.32         {d4},     [r1,:64]!     @ {wre[0],wre[1]}
          sub             r5,  r5,  #4            @ wim--
          vrev64.32       q1,  q11
          vmul.f32        q11, q11, d4[1]
          vmul.f32        q1,  q1,  q3
          vld1.32         {d5[0]},  [r5,:32]      @ d5[0] = wim[-1]
          vmla.f32        q11, q1,  d5[0]         @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
          vld2.32         {d16-d17},[r0,:128]     @ {z[0],z[1]}
          sub             r6, r6, #1              @ n--
          vld2.32         {d18-d19},[r4,:128]     @ {z[o1],z[o1+1]}
          vzip.32         q10, q11
          vadd.f32        d0,  d22, d20
          vadd.f32        d1,  d21, d23
          vsub.f32        d2,  d21, d23
          vsub.f32        d3,  d22, d20
          vsub.f32        q10, q8,  q0
          vadd.f32        q8,  q8,  q0
          vsub.f32        q11, q9,  q1
          vadd.f32        q9,  q9,  q1
          vst2.32         {d20-d21},[r2,:128]!    @ {z[o2],z[o2+1]}
          vst2.32         {d16-d17},[r0,:128]!    @ {z[0],z[1]}
          vst2.32         {d22-d23},[r3,:128]!    @ {z[o3],z[o3+1]}
          vst2.32         {d18-d19},[r4,:128]!    @ {z[o1],z[o1+1]}
          sub             r5,  r5,  #8            @ wim -= 2
  1:
          vld1.32         {d20-d21},[r2,:128]     @ {z[o2],z[o2+1]}
          vld1.32         {d22-d23},[r3,:128]     @ {z[o3],z[o3+1]}
          vswp            d21, d22
          vld1.32         {d4}, [r1]!             @ {wre[0],wre[1]}
          vrev64.32       q0,  q10
          vmul.f32        q10, q10, d4[0]
          vrev64.32       q1,  q11
          vmul.f32        q11, q11, d4[1]
          vld1.32         {d5}, [r5]              @ {wim[-1],wim[0]}
          vmul.f32        q0,  q0,  q3
          sub             r5,  r5,  #8            @ wim -= 2
          vmul.f32        q1,  q1,  q3
          vmla.f32        q10, q0,  d5[1]         @ {t1,t2,t5,t6}
          vmla.f32        q11, q1,  d5[0]         @ {t1a,t2a,t5a,t6a}
          vld2.32         {d16-d17},[r0,:128]     @ {z[0],z[1]}
          subs            r6,  r6,  #1            @ n--
          vld2.32         {d18-d19},[r4,:128]     @ {z[o1],z[o1+1]}
          vzip.32         q10, q11
          vadd.f32        d0,  d22, d20
          vadd.f32        d1,  d21, d23
          vsub.f32        d2,  d21, d23
          vsub.f32        d3,  d22, d20
          vsub.f32        q10, q8,  q0
          vadd.f32        q8,  q8,  q0
          vsub.f32        q11, q9,  q1
          vadd.f32        q9,  q9,  q1
          vst2.32         {d20-d21}, [r2,:128]!   @ {z[o2],z[o2+1]}
          vst2.32         {d16-d17}, [r0,:128]!   @ {z[0],z[1]}
          vst2.32         {d22-d23}, [r3,:128]!   @ {z[o3],z[o3+1]}
          vst2.32         {d18-d19}, [r4,:128]!   @ {z[o1],z[o1+1]}
          bne             1b
  
          pop             {r4-r6,pc}
  endfunc
  
  .macro  def_fft n, n2, n4
          .align 6
  function fft\n\()_neon
          push            {r4, lr}
          mov             r4,  r0
          bl              fft\n2\()_neon
          add             r0,  r4,  #\n4*2*8
          bl              fft\n4\()_neon
          add             r0,  r4,  #\n4*3*8
          bl              fft\n4\()_neon
          mov             r0,  r4
          pop             {r4, lr}
          movrelx         r1,  X(ff_cos_\n)
          mov             r2,  #\n4/2
          b               fft_pass_neon
  endfunc
  .endm
  
          def_fft    32,    16,     8
          def_fft    64,    32,    16
          def_fft   128,    64,    32
          def_fft   256,   128,    64
          def_fft   512,   256,   128
          def_fft  1024,   512,   256
          def_fft  2048,  1024,   512
          def_fft  4096,  2048,  1024
          def_fft  8192,  4096,  2048
          def_fft 16384,  8192,  4096
          def_fft 32768, 16384,  8192
          def_fft 65536, 32768, 16384
  
  function ff_fft_calc_neon, export=1
          ldr             r2,  [r0]
          sub             r2,  r2,  #2
          movrel          r3,  fft_tab_neon
          ldr             r3,  [r3, r2, lsl #2]
          mov             r0,  r1
          bx              r3
  endfunc
  
  function ff_fft_permute_neon, export=1
          push            {r4,lr}
          mov             r12, #1
          ldr             r2,  [r0]       @ nbits
          ldr             r3,  [r0, #12]  @ tmp_buf
          ldr             r0,  [r0, #8]   @ revtab
          lsl             r12, r12, r2
          mov             r2,  r12
  1:
          vld1.32         {d0-d1}, [r1,:128]!
          ldr             r4,  [r0], #4
          uxth            lr,  r4
          uxth            r4,  r4,  ror #16
          add             lr,  r3,  lr,  lsl #3
          add             r4,  r3,  r4,  lsl #3
          vst1.32         {d0}, [lr,:64]
          vst1.32         {d1}, [r4,:64]
          subs            r12, r12, #2
          bgt             1b
  
          sub             r1,  r1,  r2,  lsl #3
  1:
          vld1.32         {d0-d3}, [r3,:128]!
          vst1.32         {d0-d3}, [r1,:128]!
          subs            r2,  r2,  #4
          bgt             1b
  
          pop             {r4,pc}
  endfunc
  
  const   fft_tab_neon, relocate=1
          .word fft4_neon
          .word fft8_neon
          .word fft16_neon
          .word fft32_neon
          .word fft64_neon
          .word fft128_neon
          .word fft256_neon
          .word fft512_neon
          .word fft1024_neon
          .word fft2048_neon
          .word fft4096_neon
          .word fft8192_neon
          .word fft16384_neon
          .word fft32768_neon
          .word fft65536_neon
  endconst
  
  const   pmmp, align=4
          .float          +1.0, -1.0, -1.0, +1.0
  endconst
  
  const   mppm, align=4
          .float          -M_SQRT1_2, M_SQRT1_2, M_SQRT1_2, -M_SQRT1_2
  endconst
  