X86 'cmpps' 指令和 LLVM IR 'fcmp' 指令是不是可以互换？

Posted 2023-02-16

【中文标题】X86 \'cmpps\' 指令和 LLVM IR \'fcmp\' 指令是不是可以互换？

【英文标题】：Are the X86 'cmpps' instruction and the LLVM IR 'fcmp' instruction interchangeable?X86 'cmpps' 指令和 LLVM IR 'fcmp' 指令是否可以互换？

【发布时间】：2016-10-24 22:07:06

【问题描述】：

是否每个 LLVM IR 'fcmp' 指令都有兼容的 X86 cmpps 指令？ 反之亦然呢？每个 X86 cmpps 指令（比如只有寄存器操作数）可以用单个 LLVM 'fcmp' 指令来描述吗？ 问题的一个棘手部分是每种语言如何处理 NaN、Inf、-0.0 和其他极端情况。

【参考方案1】：

不是一个完整的答案，因为我对 LLVM IR 了解不多，但这对于评论来说太长了。

是否每个 LLVM IR 'fcmp' 指令都有兼容的 X86 cmpps 指令？

肯定不完全；如果向量的上部元素中存在大量垃圾，您可以在 C 抽象机不会这样做的 MXCSR 状态位中引发 Invalid 或 Denormal 异常。

但是对于标量操作数的 CMPSS，您可能可以做任何事情。如果您要进行标量比较，通常最好使用 UCOMISS 设置标志，而不是使用 CMPSS 在目标 XMM 寄存器中生成 0 或 -1。

x86 XMM CMPp/s 指令的最佳文档位于CMPPD entry 下（按字母顺序排列；其他参考其表格）。该 html 提取并不完美，请参阅英特尔的 PDF 以获得更好格式的表格。 （x86 标签 wiki 中的链接。）

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如果在比较可能是 NaN 的操作数时需要避免引发异常，则可能无法在没有 AVX 的情况下使用 CMPSS，至少效率不高。 SSE 版本仅允许前 8 个谓词 (imm8= 0..7)，其中许多属于 S（信号）种类，即如果任一操作数是 QNAN，它们会引发 #IA。 AVX 添加了所有不发出信号的谓词的 Q（安静）版本，例如 UCOMISS。

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当然，如果您的目标是 32 位 CPU 并且不能假设 SSE 支持，您需要使用 x87。 （FCOMI，或者如果你甚至不能假设 P6 或更高版本，FCOM）。