使用 AVX 内在函数压缩掩码

Question

我想将两个 256 位 vector (__m256d) 合并为一个 256位 vector ，通过省略每个 64 位 double 的上半部分。

所以，如果在下面，a_i, b_i, ... 是 32 位字，并且我有两个具有以下结构的 256 位(4 x double ) vector :

a_0、a_0、b_0、b_0、c_0、c_0、d_0、d_0 和 a_1、a_1、b_1、b_1、c_1、c_1、d_1、d_1。

我想要一个具有以下结构的 256 位 vector :

a_0、b_0、c_0、d_0、a_1、b_1、c_1、d_1。

我如何使用英特尔内在函数有效地做到这一点？可用的指令集是 AVX 的一切。

Answer 1

看起来您可以利用以下事实:全 1 的位模式在单精度和 double 中都是 NaN，类似地，全 0 的位模式在这两种情况下都是 0.0。因此，要将两个双掩码 vector 打包到一个浮点 vector 中，您可以这样做:

 __m256 v = _mm256_set_m128(_mm256_cvtpd_ps(v0), _mm256_cvtpd_ps(v1));

请注意，如果您没有_mm256_set_m128，那么您可以将其定义为:

#define _mm256_set_m128(va, vb) \
        _mm256_insertf128_ps(_mm256_castps128_ps256(vb), va, 1)

这是一个演示:

#include <stdio.h>
#include <immintrin.h>

#define _mm256_set_m128(va, vb) \
        _mm256_insertf128_ps(_mm256_castps128_ps256(vb), va, 1)

static void printvd(const char * label, __m256d v)
{
    int64_t a[4];
    _mm256_storeu_pd((double *)a, v);
    printf("%s = %lld %lld %lld %lld\n", label, a[0],  a[1],  a[2],  a[3]);
}

static void printvf(const char * label, __m256 v)
{
    int32_t a[8];
    _mm256_storeu_ps((float *)a, v);
    printf("%s = %d %d %d %d %d %d %d %d\n", label, a[0],  a[1],  a[2],  a[3],  a[4],  a[5],  a[6],  a[7]);
}

int main()
{
    __m256d v0 = _mm256_set_pd(0.0, 1.0, 2.0, 3.0);
    __m256d v1 = _mm256_set_pd(3.0, 2.0, 1.0, 0.0);
    __m256d vcmp0 = _mm256_cmp_pd(v0, v1, 1);
    __m256d vcmp1 = _mm256_cmp_pd(v1, v0, 1);
    __m256 vcmp = _mm256_set_m128(_mm256_cvtpd_ps(vcmp0), _mm256_cvtpd_ps(vcmp1));
    printvd("vcmp0", vcmp0);
    printvd("vcmp1", vcmp1);
    printvf("vcmp ", vcmp);
    return 0;
}

测试:

$ gcc -Wall -mavx so_avx_test.c && ./a.out
vcmp0 = 0 0 -1 -1
vcmp1 = -1 -1 0 0
vcmp  = -1 -1 0 0 0 0 -1 -1