當使用Intrinsics函數來操作SIMD指令集(MMX/SSE/AVX等)時,會面對不同長度的SIMD資料類型,其中又分為多種緊縮格式。為此,我設計了一套SIMD變數命名規範,可以有效提高代碼的可讀性。
一、SIMD資料類型簡介
SIMD資料類型有——
__m64:64位緊縮整數(MMX)。
__m128:128位緊縮單精確度(SSE)。
__m128d:128位緊縮雙精確度(SSE2)。
__m128i:128位緊縮整數(SSE2)。
__m256:256位緊縮單精確度(AVX)。
__m256d:256位緊縮雙精確度(AVX)。
__m256i:256位緊縮整數(AVX)。
註:緊縮整數包括了8位、16位、32位、64位的帶符號和不帶正負號的整數。
這些資料類型與寄存器的對應關係為——
64位MM寄存器(MM0~MM7):__m64。
128位SSE寄存器(XMM0~XMM15):__m128、__m128d、__m128i。
256位AVX寄存器(YMM0~YMM15):__m256、__m256d、__m256i。
二、SIMD變數命名規範
參考匈牙利命名法(Hungarian notation),在變數名前面增加類型首碼。
類型首碼為3個小寫字母,首字母代表寄存器寬度,最後兩個字母代表緊縮資料類型。
寄存器寬度(首字母)——
m:64位MM寄存器。對應 __m64
x:128位SSE寄存器。對應 __m128、__m128d、__m128i。
y:256位AVX寄存器。對應 __m256、__m256d、__m256i。
緊縮資料類型(兩個字母)——
mb:8位元據。用於只知道長度、不知道具體緊縮格式時。(b:Byte)
mw:16位元據。(w:Word)
md:32位元據。(d:DoubleWord)
mq:64位元據。(q:QuadWord)
mo:128位元據。(o:OctaWord)
mh:256位元據。(h:HexWord)
ub:8位不帶正負號的整數。
uw:16位不帶正負號的整數。
ud:32位不帶正負號的整數。
uq:64位不帶正負號的整數。
ib:8位帶正負號的整數。
iw:16位帶正負號的整數。
id:32位帶正負號的整數。
iq:64位帶正負號的整數。
fh:16位浮點數,即半精度浮點數。(h:Half)
fs:32位浮點數,即單精確度浮點數。(s:Single)
fd:64位浮點數,即雙精確度浮點數。(d:double)
例如——
mub:64位緊縮位元組(64位MMX寄存器,其中存放了8個8位不帶正負號的整數)。
xfs:128位緊縮單精確度(128位SSE寄存器,其中存放了4個單精確度浮點數)。
xid:128位緊縮帶符號字(128位SSE寄存器,其中存放了4個32位帶正負號的整數)。
yfd:256位緊縮雙精確度(256位AVX寄存器,其中存放了4個雙精確度浮點數)。
yfh:256位緊縮半精度(256位AVX寄存器,其中存放了16個半精度浮點數)。
三、範例程式碼
例如SSE累加求和程式——
int sum3_Intrinsics(int *a, int size){ if (NULL==a) return 0; if (size<0) return 0; int s = 0; // 傳回值 __m128i xidSum = _mm_setzero_si128(); // 累積。[SSE2] 賦初值0 __m128i xidLoad; // 載入 int cntBlock = size / 4; // 塊數。SSE寄存器能一次處理4個DWORD int cntRem = size & 3; // 剩餘數量 __m128i* p = (__m128i*)a; for(int i = 0; i < cntBlock; ++i) { xidLoad = _mm_load_si128(p); // [SSE2] 載入 xidSum = _mm_add_epi32(xidSum, xidLoad); // [SSE2] 帶符號32位緊縮加法 ++p; } // 處理剩下的 int* q = (int*)p; for(int i = 0; i < cntRem; ++i) s += q[i]; // 將累加值合并 xidSum = _mm_hadd_epi32(xidSum, xidSum); // [SSSE3] 帶符號32位水平加法 xidSum = _mm_hadd_epi32(xidSum, xidSum); s += _mm_cvtsi128_si32(xidSum); // [SSE2] 返回低32位 return s;}
代碼出自——
http://topic.csdn.net/u/20120102/01/fc8d7aa4-bffc-4d9a-a34a-5056c6d27b54.html
#9樓