在 RISC-V RVV 0.7.1 中屏蔽 CSR SpMV 的各个行

Question

编辑：我已将我的问题重新表述为更有成效的内容，并将在下面提供答案。这个问题的旧版本仍在下面。

我正在 RVV 0.7.1 中为 CSR 格式实现优化的 SpMV 内核。在 C 语言中，SpMV 可以这样实现：

for (int i = 0; i < numRows; i++)
    for (int j = rowPtr[i]; j < rowPtr[i+1]; j++)
       y[i] += val[j] * x[colIdx[j]];

向量化最初很简单，通过加载

coldIdx

，使用它执行

x

的索引加载，加载

val

并将两者相乘。此后，必须在每一行中执行归约和 (

v{f}redsum.vs

)，将其中的所有乘积相加并将它们存储在

y

的相应索引中。挑战在于从

rowPtr

创建掩码，以便只有属于给定行的元素对于每次缩减都是活动的。

我最初的想法（应该提供有关原始问题的上下文）是使用

rowPtr

中的索引将 1 放入向量寄存器的各个元素中，然后使用

viota

和元素移位来创建包含该行的寄存器每个元素属于。然而，这显然是不可行的。

如何制作所需的掩模？

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老问题

我正在尝试使用 RISC-V 向量扩展（0.7.1）来创建基于索引数组的掩码寄存器。例如，采用以下索引数组

idx array

。目标是使用其中存在的索引将 1 放入相应的掩码元素中，如下面的

mask

所示：

idx array | 0 2 3 4 4 6 8
elem idx  | 0 1 2 3 4 5 6 7 8
mask      | 1 0 1 1 1 0 1 0 1

起初我错误地查看了

vrgather.vx

指令，但它并没有完全达到我想要的效果，因为它填充了所有元素。我希望代码也具有很高的性能，因此如果它可能主要由向量指令组成，那将是理想的。如果有人能指出我正确的方向，我将不胜感激。

Answer 1

解决方案归功于camel-cdr！

采用以下

rowPtr

数组：

0 2 3 5 7

让我们考虑第三次迭代（

[3,5[

），它应该更具说明性。目标是达到以下掩码，启用元素 3 和 4：

00011000

第一步是使用

vid

将每个元素的索引写入向量。这样，我们就可以使用

vmseq

（如果相等则设置掩码）两次，其中

i

的元素为

i+1

和

rowPtr

，这将产生像这样的两个寄存器，元素

rowPtr[i]

或

 中有一个寄存器rowPtr[i+1]

：

idx | 01234567
i   | 00010000
i+1 | 00000100

之后我们可以在两者上使用

vmsbf.m

（先设置），这会设置第一个活动掩码位之前的所有位。通过对两者进行异或，我们得到最终所需的掩码：

sbf i   | 11100000
sbf i+1 | 11111000
xor     | 00011000

通过重复迭代

rowPtr

并重复此操作，可以为每个单独行的元素生成一个掩码。简而言之，我们可以将操作写为：

vmxor(vmsbf(vmseq(vid,rowPtr[i])), vmsbf(vmseq(vid,rowPtr[i+1])))