c - SSE 実効値の計算

Question

Intel sse 組み込みで rms を計算したい。このような：

float rms( float *a, float *b , int l)
{
    int n=0;
    float r=0.0;
    for(int i=0;i<l;i++)
    {
        if(finitef(a[i]) && finitef(b[i]))
        {
            n++;
            tmp = a[i] - b[i];
            r += tmp*tmp;
        }
    }
    r /= n;
    return r;
}

しかし、どの要素が NaN であるかを確認する方法は? そして、どのようにnを数えますか？

Answer 1

値をそれ自体と比較することで、NaN の値をテストできます。x == xx が NaN の場合は false を返します。したがって、4 x float 値の SSE ベクトル vx の場合:

    vmask = _mm_cmpeq_ps(vx, vx);

vx の NaN 要素はすべて 0、非 NaN 要素はすべて 1 のマスク ベクトルが得られます。マスクを使用して NaN をゼロにすることができます。マスクを使用して、有効なデータ ポイントの数を 32 ビット整数のベクトルとして扱い、累積することによってカウントすることもできます。

これは実際に動作するテスト済みの例です。n は 4 の倍数であり、a、b は 16 バイト境界ではないことを前提としています。また、SSE4 が必要なことにも注意してください。

float rms(const float *a, const float *b , int n)
{
    int count;
    float sum;
    __m128i vcount = _mm_set1_epi32(0);
    __m128 vsum = _mm_set1_ps(0.0f);
    assert((n & 3) == 0);
    for (int i = 0; i < n; i += 4)
    {
        __m128 va = _mm_loadu_ps(&a[i]);
        __m128 vb = _mm_loadu_ps(&b[i]);
        __m128 vmaska = _mm_cmpeq_ps(va, va);
        __m128 vmaskb = _mm_cmpeq_ps(vb, vb);
        __m128 vmask = _mm_and_ps(vmaska, vmaskb);
        __m128 vtmp = _mm_sub_ps(va, vb);
        vtmp = _mm_and_ps(vtmp, vmask);
        vtmp = _mm_mul_ps(vtmp, vtmp);
        vsum = _mm_add_ps(vsum, vtmp);
        vcount = _mm_sub_epi32(vcount, (__m128i)vmask);
    }
    vsum = _mm_hadd_ps(vsum, vsum);
    vsum = _mm_hadd_ps(vsum, vsum);
    _mm_store_ss(&sum, vsum);
    vcount = _mm_hadd_epi32(vcount, vcount);
    vcount = _mm_hadd_epi32(vcount, vcount);
    count = _mm_extract_epi32(vcount, 0);
    return count > 0 ? sum / (float)count : 0.0f;
}