assembly - 是否可以使用 SSE 和 SSE2 来生成 128 位宽的整数？

Question

我想更多地了解 SSE2 的功能，并想知道是否可以制作一个支持加法、减法、异或和乘法的 128 位宽整数？

Answer 1

SIMD 旨在同时处理多个小值，因此不会有任何结转到更高单元，您必须手动执行此操作。在 SSE2 中没有进位标志，但您可以轻松地将进位计算为 carry = sum < a或 carry = sum < b喜欢 this .更糟糕的是，SSE2 也没有 64 位比较，因此您必须使用一些解决方法，例如 here
这是基于上述想法的未经测试、未经优化的 C 代码:

inline bool lessthan(__m128i a, __m128i b){
    a = _mm_xor_si128(a, _mm_set1_epi32(0x80000000));
    b = _mm_xor_si128(b, _mm_set1_epi32(0x80000000));
    __m128i t = _mm_cmplt_epi32(a, b);
    __m128i u = _mm_cmpgt_epi32(a, b);
    __m128i z = _mm_or_si128(t, _mm_shuffle_epi32(t, 177));
    z = _mm_andnot_si128(_mm_shuffle_epi32(u, 245),z);
    return _mm_cvtsi128_si32(z) & 1;
}

inline __m128i addi128(__m128i a, __m128i b)
{
    __m128i sum = _mm_add_epi64(a, b);
    __m128i mask = _mm_set1_epi64(0x8000000000000000);    
    if (lessthan(_mm_xor_si128(mask, sum), _mm_xor_si128(mask, a)))
    {
        __m128i ONE = _mm_setr_epi64(0, 1);
        sum = _mm_add_epi64(sum, ONE);
    }

    return sum;
}

如您所见，代码需要更多指令，即使优化后它可能仍然比 x86_64 中的简单 2 ADD/ADC 对(或 x86 中的 4 条指令)长得多

如果您有 ，SSE2 会有所帮助。要并行添加的多个 128 位整数 .但是，您需要正确排列值的高低部分，以便我们可以一次添加所有低部分，并一次添加所有高部分
也可以看看

practical BigNum AVX/SSE possible?

Can long integer routines benefit from SSE?