huangcm
2025-08-25 f350412dc55c15118d0a7925d1071877498e5e24
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
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
162
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
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
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
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
// Copyright 2018 The Gemmlowp Authors. All Rights Reserved.
//
// Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
// you may not use this file except in compliance with the License.
// You may obtain a copy of the License at
//
//     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
//
// Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
// distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
// WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
// See the License for the specific language governing permissions and
// limitations under the License.
 
// output_msa.h: optimized MSA specializations of the templates in output.h.
 
#ifndef GEMMLOWP_INTERNAL_OUTPUT_MSA_H_
#define GEMMLOWP_INTERNAL_OUTPUT_MSA_H_
 
#include "output.h"
 
#include <msa.h>
 
namespace gemmlowp {
 
template <>
struct OutputStageEvalBufferImpl<OutputStageSaturatingCastToUint8,
                                 RegBufferInt32<4>> {
  typedef RegBufferInt32<4> InputType;
  typedef RegBufferUint8<4> OutputType;
 
  typedef OutputStageSaturatingCastToUint8 OutputStage;
 
  OutputStageEvalBufferImpl(const OutputStage&) {}
 
  OutputType Eval(InputType input) const {
    OutputType output;
    // Signed saturate each 32-bit element to 9 bits
    // (this takes full care of non-negative elements).
    v4i32 tmp = __builtin_msa_sat_s_w(input.reg[0], 8);
    // Pack every 32-bit element into 16 bits.
    tmp = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_pckev_h(
        reinterpret_cast<v8i16>(tmp), reinterpret_cast<v8i16>(tmp)));
    // Detect negative elements with arithmetic shift right (we
    // get a 16-bit mask of all zeroes or all ones for every element).
    v8i16 signs = __builtin_msa_srai_h(reinterpret_cast<v8i16>(tmp), 15);
    // Zero out negative elements.
    signs = reinterpret_cast<v8i16>(__builtin_msa_bseli_b(
        reinterpret_cast<v16u8>(signs), reinterpret_cast<v16u8>(tmp), 0));
    // Pack every element into 8 bits.
    tmp = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_pckev_b(
        reinterpret_cast<v16i8>(signs), reinterpret_cast<v16i8>(signs)));
    // Return 4 uint8_t elements as uint32_t.
    output.reg[0] = __builtin_msa_copy_s_w(tmp, 0);
    return output;
  }
};
 
template <>
struct OutputStageEvalBufferImpl<OutputStageSaturatingCastToUint8,
                                 RegBufferInt32<8>> {
  typedef RegBufferInt32<8> InputType;
  typedef RegBufferUint8<8> OutputType;
 
  typedef OutputStageSaturatingCastToUint8 OutputStage;
 
  OutputStageEvalBufferImpl(const OutputStage&) {}
 
  OutputType Eval(InputType input) const {
    OutputType output;
    // Signed saturate each 32-bit element to 9 bits
    // (this takes full care of non-negative elements).
    v4i32 tmp_lo = __builtin_msa_sat_s_w(input.reg[0], 8);
    v4i32 tmp_hi = __builtin_msa_sat_s_w(input.reg[1], 8);
    // Pack every 32-bit element into 16 bits,
    // combining all 8 elements into one vector.
    tmp_lo = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_pckev_h(
        reinterpret_cast<v8i16>(tmp_hi), reinterpret_cast<v8i16>(tmp_lo)));
    // Detect negative elements with arithmetic shift right (we
    // get a 16-bit mask of all zeroes or all ones for every element).
    v8i16 signs = __builtin_msa_srai_h(reinterpret_cast<v8i16>(tmp_lo), 15);
    // Zero out negative elements.
    signs = reinterpret_cast<v8i16>(__builtin_msa_bseli_b(
        reinterpret_cast<v16u8>(signs), reinterpret_cast<v16u8>(tmp_lo), 0));
    // Pack every element into 8 bits.
    tmp_lo = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_pckev_b(
        reinterpret_cast<v16i8>(signs), reinterpret_cast<v16i8>(signs)));
    // Return 8 uint8_t elements as 2 uint32_t's.
    output.reg[0] = __builtin_msa_copy_s_w(tmp_lo, 0);
    output.reg[1] = __builtin_msa_copy_s_w(tmp_lo, 1);
    return output;
  }
};
 
#define GEMMLOWP_MIPS_SAT_U8_16(out, in0, in1, in2, in3)                     \
  {                                                                          \
    v4i32 tmp0 = __builtin_msa_sat_s_w(in0, 8);                              \
    v4i32 tmp1 = __builtin_msa_sat_s_w(in1, 8);                              \
    v4i32 tmp2 = __builtin_msa_sat_s_w(in2, 8);                              \
    v4i32 tmp3 = __builtin_msa_sat_s_w(in3, 8);                              \
    tmp0 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_pckev_h(                    \
        reinterpret_cast<v8i16>(tmp1), reinterpret_cast<v8i16>(tmp0)));      \
    tmp2 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_pckev_h(                    \
        reinterpret_cast<v8i16>(tmp3), reinterpret_cast<v8i16>(tmp2)));      \
    v8i16 signs0 = __builtin_msa_srai_h(reinterpret_cast<v8i16>(tmp0), 15);  \
    v8i16 signs1 = __builtin_msa_srai_h(reinterpret_cast<v8i16>(tmp2), 15);  \
    signs0 = reinterpret_cast<v8i16>(__builtin_msa_bseli_b(                  \
        reinterpret_cast<v16u8>(signs0), reinterpret_cast<v16u8>(tmp0), 0)); \
    signs1 = reinterpret_cast<v8i16>(__builtin_msa_bseli_b(                  \
        reinterpret_cast<v16u8>(signs1), reinterpret_cast<v16u8>(tmp2), 0)); \
    signs0 = reinterpret_cast<v8i16>(__builtin_msa_pckev_b(                  \
        reinterpret_cast<v16i8>(signs1), reinterpret_cast<v16i8>(signs0)));  \
    out = reinterpret_cast<v16i8>(signs0);                                   \
  }
 
template <>
struct OutputStageEvalBufferImpl<OutputStageSaturatingCastToUint8,
                                 RegBufferInt32<16>> {
  typedef RegBufferInt32<16> InputType;
  typedef RegBufferUint8<16> OutputType;
 
  typedef OutputStageSaturatingCastToUint8 OutputStage;
 
  OutputStageEvalBufferImpl(const OutputStage&) {}
 
  OutputType Eval(InputType input) const {
    OutputType output;
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_U8_16(output.reg[0], input.reg[0], input.reg[1],
                            input.reg[2], input.reg[3]);
    return output;
  }
};
 
template <>
struct OutputStageEvalBufferImpl<OutputStageSaturatingCastToUint8,
                                 RegBufferInt32<32>> {
  typedef RegBufferInt32<32> InputType;
  typedef RegBufferUint8<32> OutputType;
 
  typedef OutputStageSaturatingCastToUint8 OutputStage;
 
  OutputStageEvalBufferImpl(const OutputStage&) {}
 
  OutputType Eval(InputType input) const {
    OutputType output;
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_U8_16(output.reg[0], input.reg[0], input.reg[1],
                            input.reg[2], input.reg[3]);
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_U8_16(output.reg[1], input.reg[4], input.reg[5],
                            input.reg[6], input.reg[7]);
    return output;
  }
};
 
#undef GEMMLOWP_MIPS_SAT_U8_16
 
template <>
struct OutputStageEvalBufferImpl<OutputStageSaturatingCastToInt16,
                                 RegBufferInt32<4>> {
  typedef RegBufferInt32<4> InputType;
  typedef RegBufferInt16<4> OutputType;
 
  typedef OutputStageSaturatingCastToInt16 OutputStage;
 
  OutputStageEvalBufferImpl(const OutputStage&) {}
 
  OutputType Eval(InputType input) const {
    OutputType output;
    // Signed saturate each 32-bit element to 16 bits.
    v8i16 tmp = reinterpret_cast<v8i16>(__builtin_msa_sat_s_w(
        input.reg[0], 15));
    output.reg[0] = __builtin_msa_copy_s_h(tmp, 0);
    output.reg[1] = __builtin_msa_copy_s_h(tmp, 2);
    output.reg[2] = __builtin_msa_copy_s_h(tmp, 4);
    output.reg[3] = __builtin_msa_copy_s_h(tmp, 6);
    return output;
  }
};
 
#define GEMMLOWP_MIPS_SAT_I16_8(out, in0, in1)                         \
  {                                                                    \
    v4i32 tmp0 = __builtin_msa_sat_s_w(in0, 15);                       \
    v4i32 tmp1 = __builtin_msa_sat_s_w(in1, 15);                       \
    out = __builtin_msa_pckev_h(                                       \
        reinterpret_cast<v8i16>(tmp1), reinterpret_cast<v8i16>(tmp0)); \
  }
 
template <>
struct OutputStageEvalBufferImpl<OutputStageSaturatingCastToInt16,
                                 RegBufferInt32<8>> {
  typedef RegBufferInt32<8> InputType;
  typedef RegBufferInt16<8> OutputType;
 
  typedef OutputStageSaturatingCastToInt16 OutputStage;
 
  OutputStageEvalBufferImpl(const OutputStage&) {}
 
  OutputType Eval(InputType input) const {
    OutputType output;
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_I16_8(output.reg[0], input.reg[0], input.reg[1]);
    return output;
  }
};
 
template <>
struct OutputStageEvalBufferImpl<OutputStageSaturatingCastToInt16,
                                 RegBufferInt32<16>> {
  typedef RegBufferInt32<16> InputType;
  typedef RegBufferInt16<16> OutputType;
 
  typedef OutputStageSaturatingCastToInt16 OutputStage;
 
  OutputStageEvalBufferImpl(const OutputStage&) {}
 
  OutputType Eval(InputType input) const {
    OutputType output;
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_I16_8(output.reg[0], input.reg[0], input.reg[1]);
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_I16_8(output.reg[1], input.reg[2], input.reg[3]);
    return output;
  }
};
 
template <>
struct OutputStageEvalBufferImpl<OutputStageSaturatingCastToInt16,
                                 RegBufferInt32<32>> {
  typedef RegBufferInt32<32> InputType;
  typedef RegBufferInt16<32> OutputType;
 
  typedef OutputStageSaturatingCastToInt16 OutputStage;
 
  OutputStageEvalBufferImpl(const OutputStage&) {}
 
  OutputType Eval(InputType input) const {
    OutputType output;
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_I16_8(output.reg[0], input.reg[0], input.reg[1]);
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_I16_8(output.reg[1], input.reg[2], input.reg[3]);
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_I16_8(output.reg[2], input.reg[4], input.reg[5]);
    GEMMLOWP_MIPS_SAT_I16_8(output.reg[3], input.reg[6], input.reg[7]);
    return output;
  }
};
 
#undef GEMMLOWP_MIPS_SAT_I16_8
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt32<4, 1>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt32<4, 1>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    if (DstType::kOrder == MapOrder::ColMajor) {
      StoreInt32x4(dst->data(row, col), src.buf.reg[0]);
    } else {
      *dst->data(row + 0, col) = GetLane<0>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row + 1, col) = GetLane<1>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row + 2, col) = GetLane<2>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row + 3, col) = GetLane<3>(src.buf.reg[0]);
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt32<8, 1>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt32<8, 1>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    if (DstType::kOrder == MapOrder::ColMajor) {
      StoreInt32x4(dst->data(row, col), src.buf.reg[0]);
      StoreInt32x4(dst->data(row + 4, col), src.buf.reg[1]);
    } else {
      *dst->data(row + 0, col) = GetLane<0>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row + 1, col) = GetLane<1>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row + 2, col) = GetLane<2>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row + 3, col) = GetLane<3>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row + 4, col) = GetLane<0>(src.buf.reg[1]);
      *dst->data(row + 5, col) = GetLane<1>(src.buf.reg[1]);
      *dst->data(row + 6, col) = GetLane<2>(src.buf.reg[1]);
      *dst->data(row + 7, col) = GetLane<3>(src.buf.reg[1]);
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt16<4, 1>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt16<4, 1>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    *dst->data(row + 0, col) = src.buf.reg[0];
    *dst->data(row + 1, col) = src.buf.reg[1];
    *dst->data(row + 2, col) = src.buf.reg[2];
    *dst->data(row + 3, col) = src.buf.reg[3];
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt16<8, 1>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt16<8, 1>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    if (DstType::kOrder == MapOrder::ColMajor) {
      StoreInt16x8(dst->data(row, col), src.buf.reg[0]);
    } else {
      *dst->data(row + 0, col) = __builtin_msa_copy_s_h(src.buf.reg[0], 0);
      *dst->data(row + 1, col) = __builtin_msa_copy_s_h(src.buf.reg[0], 1);
      *dst->data(row + 2, col) = __builtin_msa_copy_s_h(src.buf.reg[0], 2);
      *dst->data(row + 3, col) = __builtin_msa_copy_s_h(src.buf.reg[0], 3);
      *dst->data(row + 4, col) = __builtin_msa_copy_s_h(src.buf.reg[0], 4);
      *dst->data(row + 5, col) = __builtin_msa_copy_s_h(src.buf.reg[0], 5);
      *dst->data(row + 6, col) = __builtin_msa_copy_s_h(src.buf.reg[0], 6);
      *dst->data(row + 7, col) = __builtin_msa_copy_s_h(src.buf.reg[0], 7);
    }
  }
};
 
inline RegBlockInt32<4, 4> Transpose(const RegBlockInt32<4, 4>& src) {
  RegBlockInt32<4, 4> result;
  v4i32 tmp0, tmp1;
  tmp0 = __builtin_msa_ilvr_w(src.buf.reg[1], src.buf.reg[0]);
  tmp1 = __builtin_msa_ilvr_w(src.buf.reg[3], src.buf.reg[2]);
  result.buf.reg[0] = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvr_d(
      reinterpret_cast<v2i64>(tmp1), reinterpret_cast<v2i64>(tmp0)));
  result.buf.reg[1] = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvl_d(
      reinterpret_cast<v2i64>(tmp1), reinterpret_cast<v2i64>(tmp0)));
  tmp0 = __builtin_msa_ilvl_w(src.buf.reg[1], src.buf.reg[0]);
  tmp1 = __builtin_msa_ilvl_w(src.buf.reg[3], src.buf.reg[2]);
  result.buf.reg[2] = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvr_d(
      reinterpret_cast<v2i64>(tmp1), reinterpret_cast<v2i64>(tmp0)));
  result.buf.reg[3] = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvl_d(
      reinterpret_cast<v2i64>(tmp1), reinterpret_cast<v2i64>(tmp0)));
  return result;
}
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt32<4, 4>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt32<4, 4>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    if (DstType::kOrder == MapOrder::ColMajor) {
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row, col + i), src.buf.reg[i]);
      }
    } else {
      const auto transpose = Transpose(src);
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row + i, col), transpose.buf.reg[i]);
      }
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt16<4, 4>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt16<4, 4>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    std::int16_t buf[16];
    StoreInt16x8(buf + 0, src.buf.reg[0]);
    StoreInt16x8(buf + 8, src.buf.reg[1]);
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      for (int j = 0; j < 4; j++) {
        *dst->data(row + i, col + j) = buf[i + 4 * j];
      }
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt32<8, 4>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt32<8, 4>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    if (DstType::kOrder == MapOrder::ColMajor) {
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row, col + i), src.buf.reg[2 * i]);
        StoreInt32x4(dst->data(row + 4, col + i), src.buf.reg[2 * i + 1]);
      }
    } else {
      RegBlockInt32<4, 4> top;
      top.buf.reg[0] = src.buf.reg[0];
      top.buf.reg[1] = src.buf.reg[2];
      top.buf.reg[2] = src.buf.reg[4];
      top.buf.reg[3] = src.buf.reg[6];
      const auto transpose_top = Transpose(top);
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row + i, col), transpose_top.buf.reg[i]);
      }
      RegBlockInt32<4, 4> bottom;
      bottom.buf.reg[0] = src.buf.reg[1];
      bottom.buf.reg[1] = src.buf.reg[3];
      bottom.buf.reg[2] = src.buf.reg[5];
      bottom.buf.reg[3] = src.buf.reg[7];
      const auto transpose_bottom = Transpose(bottom);
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row + 4 + i, col), transpose_bottom.buf.reg[i]);
      }
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt16<8, 4>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt16<8, 4>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    if (DstType::kOrder == MapOrder::ColMajor) {
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt16x8(dst->data(row, col + i), src.buf.reg[i]);
      }
    } else {
      std::int16_t buf[32];
      StoreInt16x8(buf + 0, src.buf.reg[0]);
      StoreInt16x8(buf + 8, src.buf.reg[1]);
      StoreInt16x8(buf + 16, src.buf.reg[2]);
      StoreInt16x8(buf + 24, src.buf.reg[3]);
      for (int i = 0; i < 8; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
          *dst->data(row + i, col + j) = buf[i + 8 * j];
        }
      }
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt32<8, 8>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt32<8, 8>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    if (DstType::kOrder == MapOrder::ColMajor) {
      for (int i = 0; i < 8; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row, col + i), src.buf.reg[2 * i]);
        StoreInt32x4(dst->data(row + 4, col + i), src.buf.reg[2 * i + 1]);
      }
    } else {
      RegBlockInt32<4, 4> top_left;
      top_left.buf.reg[0] = src.buf.reg[0];
      top_left.buf.reg[1] = src.buf.reg[2];
      top_left.buf.reg[2] = src.buf.reg[4];
      top_left.buf.reg[3] = src.buf.reg[6];
      const auto transpose_top_left = Transpose(top_left);
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row + i, col), transpose_top_left.buf.reg[i]);
      }
      RegBlockInt32<4, 4> bottom_left;
      bottom_left.buf.reg[0] = src.buf.reg[1];
      bottom_left.buf.reg[1] = src.buf.reg[3];
      bottom_left.buf.reg[2] = src.buf.reg[5];
      bottom_left.buf.reg[3] = src.buf.reg[7];
      const auto transpose_bottom_left = Transpose(bottom_left);
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row + 4 + i, col),
                     transpose_bottom_left.buf.reg[i]);
      }
      RegBlockInt32<4, 4> top_right;
      top_right.buf.reg[0] = src.buf.reg[8];
      top_right.buf.reg[1] = src.buf.reg[10];
      top_right.buf.reg[2] = src.buf.reg[12];
      top_right.buf.reg[3] = src.buf.reg[14];
      const auto transpose_top_right = Transpose(top_right);
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row + i, col + 4),
                     transpose_top_right.buf.reg[i]);
      }
      RegBlockInt32<4, 4> bottom_right;
      bottom_right.buf.reg[0] = src.buf.reg[9];
      bottom_right.buf.reg[1] = src.buf.reg[11];
      bottom_right.buf.reg[2] = src.buf.reg[13];
      bottom_right.buf.reg[3] = src.buf.reg[15];
      const auto transpose_bottom_right = Transpose(bottom_right);
      for (int i = 0; i < 4; i++) {
        StoreInt32x4(dst->data(row + 4 + i, col + 4),
                     transpose_bottom_right.buf.reg[i]);
      }
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt16<8, 8>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt16<8, 8>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    if (DstType::kOrder == MapOrder::ColMajor) {
      for (int i = 0; i < 8; i++) {
        StoreInt16x8(dst->data(row, col + i), src.buf.reg[i]);
      }
    } else {
      // top-left 4x4
      v4i32 t0 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvr_h(src.buf.reg[1],
          src.buf.reg[0]));
      v4i32 t1 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvr_h(src.buf.reg[3],
          src.buf.reg[2]));
      v2i64 u0 = reinterpret_cast<v2i64>(__builtin_msa_ilvr_w(t1, t0));
      v2i64 u1 = reinterpret_cast<v2i64>(__builtin_msa_ilvl_w(t1, t0));
      // top-right 4x4
      v4i32 t2 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvr_h(src.buf.reg[5],
          src.buf.reg[4]));
      v4i32 t3 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvr_h(src.buf.reg[7],
          src.buf.reg[6]));
      v2i64 u2 = reinterpret_cast<v2i64>(__builtin_msa_ilvr_w(t3, t2));
      v2i64 u3 = reinterpret_cast<v2i64>(__builtin_msa_ilvl_w(t3, t2));
      // bottom-left 4x4
      v4i32 t4 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvl_h(src.buf.reg[1],
          src.buf.reg[0]));
      v4i32 t5 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvl_h(src.buf.reg[3],
          src.buf.reg[2]));
      v2i64 u4 = reinterpret_cast<v2i64>(__builtin_msa_ilvr_w(t5, t4));
      v2i64 u5 = reinterpret_cast<v2i64>(__builtin_msa_ilvl_w(t5, t4));
      // bottom-right 4x4
      v4i32 t6 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvl_h(src.buf.reg[5],
          src.buf.reg[4]));
      v4i32 t7 = reinterpret_cast<v4i32>(__builtin_msa_ilvl_h(src.buf.reg[7],
          src.buf.reg[6]));
      v2i64 u6 = reinterpret_cast<v2i64>(__builtin_msa_ilvr_w(t7, t6));
      v2i64 u7 = reinterpret_cast<v2i64>(__builtin_msa_ilvl_w(t7, t6));
 
      StoreInt16x8(dst->data(row + 0, col), reinterpret_cast<v8i16>(
          __builtin_msa_ilvr_d(u2, u0)));
      StoreInt16x8(dst->data(row + 1, col), reinterpret_cast<v8i16>(
          __builtin_msa_ilvl_d(u2, u0)));
      StoreInt16x8(dst->data(row + 2, col), reinterpret_cast<v8i16>(
          __builtin_msa_ilvr_d(u3, u1)));
      StoreInt16x8(dst->data(row + 3, col), reinterpret_cast<v8i16>(
          __builtin_msa_ilvl_d(u3, u1)));
      StoreInt16x8(dst->data(row + 4, col), reinterpret_cast<v8i16>(
          __builtin_msa_ilvr_d(u6, u4)));
      StoreInt16x8(dst->data(row + 5, col), reinterpret_cast<v8i16>(
          __builtin_msa_ilvl_d(u6, u4)));
      StoreInt16x8(dst->data(row + 6, col), reinterpret_cast<v8i16>(
          __builtin_msa_ilvr_d(u7, u5)));
      StoreInt16x8(dst->data(row + 7, col), reinterpret_cast<v8i16>(
          __builtin_msa_ilvl_d(u7, u5)));
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockInt32<1, 4>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockInt32<1, 4>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    if (DstType::kOrder == MapOrder::ColMajor) {
      *dst->data(row, col + 0) = GetLane<0>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row, col + 1) = GetLane<1>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row, col + 2) = GetLane<2>(src.buf.reg[0]);
      *dst->data(row, col + 3) = GetLane<3>(src.buf.reg[0]);
    } else {
      StoreInt32x4(dst->data(row, col), src.buf.reg[0]);
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockUint8<4, 1>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockUint8<4, 1>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    const std::uint32_t src_reg = src.buf.reg[0];
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      *dst->data(row + i, col) = (src_reg >> (8 * i));
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockUint8<8, 1>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockUint8<8, 1>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      *dst->data(row + i, col) = (src.buf.reg[0] >> (8 * i));
    }
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      *dst->data(row + 4 + i, col) = (src.buf.reg[1] >> (8 * i));
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockUint8<1, 4>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockUint8<1, 4>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      *dst->data(row, col + i) = (src.buf.reg[0] >> (8 * i));
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockUint8<4, 4>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockUint8<4, 4>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    std::uint8_t buf[16];
    StoreUint8x16(buf, src.buf.reg[0]);
    for (int c = 0; c < 4; c++) {
      for (int r = 0; r < 4; r++) {
        *dst->data(row + r, col + c) = buf[r + 4 * c];
      }
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockUint8<8, 4>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockUint8<8, 4>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    std::uint8_t buf[32];
    StoreUint8x16(buf, src.buf.reg[0]);
    StoreUint8x16(buf + 16, src.buf.reg[1]);
    for (int c = 0; c < 4; c++) {
      for (int r = 0; r < 8; r++) {
        *dst->data(row + r, col + c) = buf[r + 8 * c];
      }
    }
  }
};
 
template <typename DstType>
struct StoreFinalOutputImpl<RegBlockUint8<8, 8>, DstType> {
  static void Run(const RegBlockUint8<8, 8>& src, DstType* dst, int row,
                  int col) {
    std::uint8_t buf[64];
    StoreUint8x16(buf, src.buf.reg[0]);
    StoreUint8x16(buf + 16, src.buf.reg[1]);
    StoreUint8x16(buf + 32, src.buf.reg[2]);
    StoreUint8x16(buf + 48, src.buf.reg[3]);
    for (int c = 0; c < 8; c++) {
      for (int r = 0; r < 8; r++) {
        *dst->data(row + r, col + c) = buf[r + 8 * c];
      }
    }
  }
};
 
}  // namespace gemmlowp
 
#endif  // GEMMLOWP_INTERNAL_OUTPUT_MSA_H_