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最新のIntelCPU（Core i7、Sandy Bridge）で128ビットシフトを実行する最も効率的な方法は何ですか。

同様のコードが私の最も内側のループにあります：

u128 a[N];
void xor() {
  for (int i = 0; i < N; ++i) {
    a[i] = a[i] ^ (a[i] >> 1) ^ (a[i] >> 2);
  }
}

のデータa[N]はほぼランダムです。

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2 に答える 2

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命令Shift Doubleを使用します。

SSEはこの目的を意図していないため、SHLDまたは指示です。SHRD古典的な方法があります。ここには、32ビットおよび64ビットCPUモードで128ビット左シフト16ビットのテストケースがあります。

この方法では、最大 32/64 ビットの無制限のサイズ シフトを実行できます。Yoo は、即値のビット数または cl レジスタの数値をシフトできます。最初の命令オペラントは、メモリ内の変数をアドレス指定することもできます。

32 ビット x86 CPU モードでの 16 ビットによる 128 ビット左シフト:

    mov     eax, $04030201;
    mov     ebx, $08070605;
    mov     ecx, $0C0B0A09;
    mov     edx, $100F0E0D;

    shld    edx, ecx, 16
    shld    ecx, ebx, 16
    shld    ebx, eax, 16
    shl     eax, 16

また、64 ビット x86 CPU モードで 128 ビットを 16 ビット左シフトします。

    mov    rax, $0807060504030201;
    mov    rdx, $100F0D0E0B0C0A09;

    shld   rdx, rax, 16
    shl    rax, 16
于 2011-10-24T08:44:28.800 に答える
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この特定のケースでは、x86 SHR 命令と RCR 命令を組み合わせて使用​​できます。

; a0 - bits 0-31 of a[i]
; a1 - bits 32-63 of a[i]
; a2 - bits 64-95 of a[i]
; a3 - bits 96-127 of a[i]
mov eax, a0
mov ebx, a1
mov ecx, a2
mov ecx, a3

shr eax, 1
rcr ebx, 1
rcr ecx, 1
rcr edx, 1

; b0 - bits 0-31 of b[i] := a[i] >> 1
; b1 - bits 32-63 of b[i] := a[i] >> 1
; b2 - bits 64-95 of b[i] := a[i] >> 1
; b3 - bits 96-127 of b[i] := a[i] >> 1
mov b0, eax
mov b1, ebx
mov b2, ecx
mov b3, edx

shr eax, 1
rcr ebx, 1
rcr ecx, 1
rcr edx, 1

; c0 - bits 0-31 of c[i] := a[i] >> 2 = b[i] >> 1
; c1 - bits 32-63 of c[i] := a[i] >> 2 = b[i] >> 1
; c2 - bits 64-95 of c[i] := a[i] >> 2 = b[i] >> 1
; c3 - bits 96-127 of c[i] := a[i] >> 2 = b[i] >> 1
mov c0, eax
mov c1, ebx
mov c2, ecx
mov c3, edx

ターゲットが x86-64 の場合、これは次のように単純化されます。

; a0 - bits 0-63 of a[i]
; a1 - bits 64-127 of a[i]
mov rax, a0
mov rbx, a1

shr rax, 1
rcr rbx, 1

; b0 - bits 0-63 of b[i] := a[i] >> 1
; b1 - bits 64-127 of b[i] := a[i] >> 1
mov b0, rax
mov b1, rbx

shr rax, 1
rcr rbx, 1

; c0 - bits 0-63 of c[i] := a[i] >> 2 = b[i] >> 1
; c1 - bits 64-127 of c[i] := a[i] >> 2 = b[i] >> 1
mov c0, rax
mov c1, rbx

更新: 64 ビット版のタイプミスを修正

于 2011-10-25T03:48:09.560 に答える