比较 xmm 中的四字

Posted 2023-02-16

【中文标题】比较 xmm 中的四字

【英文标题】：Comparing quadwords in xmm

【发布时间】：2011-04-19 18:43:10

【问题描述】：

使用 nasm 在 x86 汇编中编程...

使用 MOVQ 指令我将 m64 放入 xmm

MOVQ xmm1, qword [mymem64]

现在我想将它与零进行比较，以便我可以使用 Jcc

如何做到这一点，必须使用什么指令？ （快速查看我没有找到的手册）

PS。我更喜欢英特尔语法：P

【参考方案1】：

如果要根据值有条件地跳转，请不要使用 SSE。为了能够设置 Jcc 所需的标志，您需要将值存储在通用寄存器中。如果您使用的是 64 位，则可以执行以下操作：

    mov     r8,[m64]
    test    r8,r8
    jnz     .out

如果您使用的是 32 位，则可以分别检查这两个部分：

    mov     eax,dword [m64]
    mov     edx,dword [m64+4]
    or      eax,edx
    jnz     .out    

【讨论】：

我同意。但是，要提供问题的答案：使用 PCMPEQQ 和 PMOVMSKB。此外，有时您可以使用 PCMP 创建的掩码将条件跳转替换为按位算术。

哎呀，PCMPEQQ 是 SSE4.1 指令，我最近的四核甚至不支持：P

谢谢，我的电脑有 SSE4.1 但我最好不要用它 :P 我也想过这个方法，但是 MOVQ 指令很有吸引力 :D

与简单的 64 位 mov 到通用寄存器相比，您为什么觉得它更有吸引力？

@Jens：好吧，如果您在 PMOVMSKB 之后测试正确的位，您可以使用任何较小的 PCMPEQ。那么这只是 SSE2。

【参考方案2】：

请注意，比较 xmm 寄存器中的 64 位操作数是没有意义的，您可以使用通用寄存器。

如果您需要针对操作数进行 AND 或 ANDN 测试，您可以使用 PTEST：

PTEST  XMM0, [yourmem128] ; compare
JZ     somewhere          ; jump if all bits of the logical and are zero

如果要测试两个 64 位操作数，需要使用 PCMPEQQ

PCMPEQQ  XMM0, [yourmem128] ; compare two 64 bit words
PEXTRQ   RAX, XMM0, 1       ; upper 64 bit
MOVQ     RBX, XMM0          ; lower 64 bit
OR       RAX, RBX
NEG      RAX
JZ       somewhere          ; jump if at least one word is zero

【讨论】：

好的，现在我明白了。我用x86_64这么久了，有时候忘记了还有一些32位的机器

PEXTRQ + MOVQ 比您想要的要贵得多。使用movmskpd（2 位掩码）或pmovmskb eax, xmm0（16 位掩码）/test eax,eax/jnz at_least_one_match。 test/jnz 将宏融合到一个微指令中，不像 OR 或 NEG。

另外，neg 毫无意义。 RAX 是 -1 或 0，而 -1 的 neg 仍然非零。所以 ZF 已经被 OR 适当地设置了。 （如果你在想NOT，NOT 不会设置标志。如果你想测试至少一个零，你会在你的中使用test rax, rbx，而不是 OR。你不能从 OR 结果中恢复 AND 结果。但实际上您仍然会使用 pmovmskb 和 cmp eax, 0xffff / jne not_all_matched

【参考方案3】：

如果您只测试四字（64 位），则应避免使用 SSE：

    CMP     qword [mymem64], 0
    JNZ     .out    

即使您正在测试完整的 128 位 XMM 的价值，也是如此：

    MOV     rax, qword [mymem128]
    OR      rax, qword [mymem128+8]
    JNZ     .out    

但是，如果您的 CPU 使用 SSE 4.1，并且需要测试 128 位，则使用：

    VMOVDQU xmm0, xmmword [mymem128]
    VPTEST  xmm0, xmm0
    JNZ     .out    

【讨论】：

如果寄存器中有一个全为常量（如pcmpeqd xmm0,xmm0），您可以vptest xmm0, [mem] / jnz 仍然测试内存操作数中的所有位。 （AVX 编码不需要内存操作数对齐。）uops.info 表明现代英特尔 CPU 可以将ptest 与内存操作数微融合，因此它仍然只有 2 个微指令，与pcmpeqb/pmovmskb 相同.