c/c++语言开发共享SSE字节和半字交换

我想使用SSE内在函数翻译此代码。

for (uint32_t i = 0; i > 16) & 0xFFFF) | (value << 16); } 

是否有人知道执行16位字交换的内在函数?

    pshufb (SSSE3)应该快于2个移位和一个OR。 此外,稍微修改shuffle掩码将启用endian转换,而不仅仅是字交换。

    窃取Paul R的function结构,只需替换矢量内在函数:

     void word_swapping_ssse3(uint32_t* dest, const uint32_t* src, size_t count) { size_t i; __m128i shufmask = _mm_set_epi8(13,12, 15,14, 9,8, 11,10, 5,4, 7,6, 1,0, 3,2); // _mm_set args go in big-endian order for some reason. for (i = 0; i + 4 <= count; i += 4) { __m128i s = _mm_loadu_si128((__m128i*)&src[i]); __m128i d = _mm_shuffle_epi8(s, shufmask); _mm_storeu_si128((__m128i*)&dest[i], d); } for ( ; i < count; ++i) // handle residual elements { uint32_t w = src[i]; w = (w >> 16) | (w << 16); dest[i] = w; } } 

    pshufb可以有一个内存操作数,但它必须是shuffle掩码,而不是要洗牌的数据。 因此,您不能将其用作混乱加载。 :/

    gcc不会为循环生成很好的代码。 主循环是

     # src: r8. dest: rcx. count: rax. shufmask: xmm1 .L16: movq %r9, %rax .L3: # first-iteration entry point movdqu (%r8), %xmm0 leaq 4(%rax), %r9 addq $16, %r8 addq $16, %rcx pshufb %xmm1, %xmm0 movups %xmm0, -16(%rcx) cmpq %rdx, %r9 jbe .L16 

    由于所有的循环开销,并且需要单独的加载和存储指令,吞吐量每2个周期只有1次洗牌。 (8 jbe ,因为cmp宏与jbe )。

    一个更快的循环

      shl $2, %rax # uint count -> byte count # check for %rax less than 16 and skip the vector loop # cmp / jsomething add %rax, %r8 # set up pointers to the end of the array add %rax, %rcx neg %rax # and count upwards toward zero .loop: movdqu (%r8, %rax), %xmm0 pshufb %xmm1, %xmm0 movups %xmm0, (%rcx, %rax) # IDK why gcc chooses movups for stores. Shorter encoding? add $16, %rax jl .loop # ... # scalar cleanup 

    与矢量ALU操作不同, movdqu加载可以使用复杂的寻址模式进行微熔合,所以除了商店之外,所有这些指令都是单uop,我相信。

    这应该在每次迭代时以1个周期运行并且一些展开,因为add可以与jl微融合。 所以循环有5个uop。 其中3个是加载/存储操作,具有专用端口。 瓶颈是: pshufb只能在一个执行端口上运行(Haswell(SnB / IvB可以在端口1和5上运行pshufb ))。 每个周期一个商店(所有微博)。 最后,对于Intel CPU,每个时钟限制的4个融合域uop,应该可以在Nehalem和更高版本(uop循环缓冲区)上禁止缓存未命中。

    展开会使每16B的融合域uop总数低于4.增加指针,而不是使用复杂的寻址模式,会让商店微融合。 (减少循环开销总是很好:让重新排序缓冲区填满未来的迭代意味着CPU在循环结束时遇到错误预测并返回到其他代码时有事情要做。)

    这正是你通过展开内在函数循环所获得的,正如Elalfer正确地建议这是一个好主意。 使用gcc,如果不会使代码膨胀太多,请尝试-funroll-loops

    顺便说一句,在加载或存储时,与其他代码混合使用时,字节交换可能会更好,而不是将缓冲区转换为单独的操作。

    你问题中的标量代码实际上并不是字节交换(至少在字节序转换的意义上) – 它只是在32位字内交换高16位和低16位。 如果这是您想要的,那么只需重复使用上一个问题的解决方案 ,并进行适当的更改:

     void byte_swapping(uint32_t* dest, const uint32_t* src, size_t count) { size_t i; for (i = 0; i + 4 <= count; i += 4) { __m128i s = _mm_loadu_si128((__m128i*)&src[i]); __m128i d = _mm_or_si128(_mm_slli_epi32(s, 16), _mm_srli_epi32(s, 16)); _mm_storeu_si128((__m128i*)&dest[i], d); } for ( ; i < count; ++i) // handle residual elements { uint32_t w = src[i]; w = (w >> 16) | (w << 16); dest[i] = w; } } 

      以上就是c/c++开发分享SSE字节和半字交换相关内容,想了解更多C/C++开发(异常处理)及C/C++游戏开发关注(计算机技术网)。

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