assembly - 将 uint32 向量转换为浮点向量的最有效方法？

Question

x86 没有从 转换的 SSE 指令未签名 int32 到浮点。实现这一目标的最有效指令序列是什么？

编辑:
为了澄清，我想做以下标量运算的向量序列:

unsigned int x = ...
float res = (float)x;

EDIT2:这是一个用于进行标量转换的简单算法。

unsigned int x = ...
float bias = 0.f;
if (x > 0x7fffffff) {
    bias = (float)0x80000000;
    x -= 0x80000000;
}
res = signed_convert(x) + bias;

Answer 1

您的天真的标量算法无法提供正确舍入的转换——它会在某些输入上遭受双重舍入。例如:如果 x是 0x88000081 ，则转换为 float 的正确舍入结果为 2281701632.0f ，但您的标量算法将返回 2281701376.0f反而。

在我的头顶上，您可以按如下方式进行正确的转换(正如我所说，这不在我的头顶上，因此可能可以将指令保存在某处):

movdqa   xmm1,  xmm0    // make a copy of x
psrld    xmm0,  16      // high 16 bits of x
pand     xmm1, [mask]   // low 16 bits of x
orps     xmm0, [onep39] // float(2^39 + high 16 bits of x)
cvtdq2ps xmm1, xmm1     // float(low 16 bits of x)
subps    xmm0, [onep39] // float(high 16 bits of x)
addps    xmm0,  xmm1    // float(x)

其中常量具有以下值:

mask:   0000ffff 0000ffff 0000ffff 0000ffff
onep39: 53000000 53000000 53000000 53000000

这样做是将每个 channel 的高半和低半分别转换为浮点数，然后将这些转换后的值加在一起。因为每一半只有 16 位宽，所以转换为浮点数不会导致任何舍入。只有当两半相加时才会发生舍入；因为加法是一个正确舍入的运算，所以整个转换都是正确舍入的。

相比之下，您的幼稚实现首先将低 31 位转换为浮点数，这会导致舍入，然后有条件地将 2^31 添加到该结果中，这可能会导致第二次舍入。任何时候在转换中有两个单独的舍入点，除非您非常小心它们是如何发生的，否则您不应该期望结果被正确舍入。