SIMD/SSE: Wie überprüft man, dass alle Vektorelemente nicht Null sind

Question

Ich muss überprüfen, dass alle Vektorelemente nicht Null sind. Bisher habe ich folgende Lösung gefunden. Gibt es einen besseren Weg, dies zu tun? Ich verwende gcc 4.8.2 unter Linux/x86_64, Anweisungen bis zu SSE4.2.

typedef char ChrVect __attribute__((vector_size(16), aligned(16))); 

inline bool testNonzero(ChrVect vect) 
{ 
    const ChrVect vzero = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; 
    return (0 == (__int128_t)(vzero == vect)); 
} 

Update: Code über folgende Assembler-Code kompiliert wird (wenn sie als nicht-Inline-Funktion kompiliert):

movdqa %xmm0, -24(%rsp) 
pxor %xmm0, %xmm0 
pcmpeqb -24(%rsp), %xmm0 
movdqa %xmm0, -24(%rsp) 
movq -24(%rsp), %rax 
orq -16(%rsp), %rax 
sete %al 
ret 

Answer 1

Mit gerade SSE intrinsics könnten Sie es wie folgt tun:

inline bool testNonzero(__m128i v) 
{ 
    __m128i vcmp = _mm_cmpeq_epi8(v, _mm_setzero_si128()); 
#if __SSE4_1__ // for SSE 4.1 and later use PTEST 
    return _mm_testz_si128(vcmp, vcmp); 
#else   // for older SSE use PMOVMSKB 
    uint32_t mask = _mm_movemask_epi8(vcmp); 
    return (mask == 0); 
#endif 
} 

Ich schlage vor, zu sehen, was Ihr Compiler derzeit für Ihren vorhandenen Code generiert und vergleichen Sie es dann mit dieser Version mit intrinsics und siehe i f gibt es einen signifikanten Unterschied.

Mit SSE3 (clang -O3 -msse3) erhalte ich die folgende für die obige Funktion:

pxor %xmm1, %xmm1 
pcmpeqb %xmm1, %xmm0 
pmovmskb %xmm0, %ecx 
testl %ecx, %ecx 

Die SSE4-Version (clang -O3 -msse4.1) produziert:

pxor %xmm1, %xmm1 
pcmpeqb %xmm1, %xmm0 
ptest %xmm0, %xmm0 

Beachten Sie, dass die Nullpunkteinstellung von xmm1 wird in der Regel hochgezogen werden, Aus jeder Schleife, die diese Funktion enthält, sollten die obigen Sequenzen um eine Anweisung reduziert werden, wenn sie innerhalb einer Schleife verwendet werden.