x86-SSE中四个压缩单精度浮点数到无符号双字的转换

问题描述

在带有SSE扩展的x86中，是否可以将四个压缩的单精度浮点值转换为四个双字？ 最接近的指令为 CVTPS2PI ，但不能在两个xmm寄存器上执行，而应指定为CVTPS2PI MM,XMM/M64。如果我想要类似<conversion_mnemonic> XMM,XMM/M128的东西怎么办？

谢谢。 伊曼。

解决方法

x86在带有vcvtps2udq（https://www.felixcloutier.com/x86/vcvtps2udq）的AVX512之前没有对FP unsigned的本机支持。对于标量，通常只转换为64位带符号（cvtss2si rax,xmm0）并取其低32位（在EAX中），但这不是SIMD的选择。

没有AVX-512，理想情况下，您可以使用签名转换（cvtps2dq）并获得相同的结果。即如果您的浮点数为非负数且INT_MAX （2147483647.0）。

请参阅How to efficiently perform double/int64 conversions with SSE/AVX?以获得相关的double-> uint64_t转换。如果需要的话，完整范围的应该可以从double-> uint64_t到float-> uint32_t进行修改。

另一种可能性（对于32位浮点型-> uint32_t）只是在FP中将范围转换为有符号，然后以整数形式返回。 INT32_MIN ^ convert(x + INT32_MIN)。但这会为小整数引入FP舍入，因为INT32_MIN在-2 ²⁴ .. 2 ²⁴ 范围之外，其中float可以表示每个整数。例如5将在转换过程中四舍五入到2 ⁸ 的最接近倍数。因此，这是不可用的；您需要尝试直接转换和范围内转换，并且仅当直接转换为您提供0x80000000时才使用范围内转换。 （也许使用直接转换结果作为SSE4 blendvps的混合控件？）

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对于float-> int32_t的压缩转换，有SSE2 cvtps2dq xmm,xmm/m128 docs。 （{cvttps2dq会被截断地转换为0，而不是当前的默认舍入模式（最近的舍入模式，如果尚未更改的话）。）

任何小于-0.5的负浮点将转换为-1或更低的整数；作为uint32_t的位模式代表了一个巨大的数字。超出-2 ³¹ .. 2 ³¹ -1范围的浮点数将转换为英特尔的“整数不确定”值0x80000000。

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如果找不到，只有cvtps2pi将转换签名注册为MMX寄存器，您需要更好的搜索位置：

• https://stackoverflow.com/tags/sse/info-链接
• https://www.felixcloutier.com/x86/ x86指令集列表。
• https://www.officedaytime.com/simd512e/simd.html-按类别/功能列出的指令列表
• https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/-为仅公开单个指令功能的内在函数列出了asm指令助记符。通常，最好是用内在函数编写C而不是用asm手工编写，尤其是在您不了解诸如cvtps2dq和cvttps2dq之类的相对常见/简单的指令的情况下。
• https://agner.org/optimize/-他的asm优化指南中有关于SIMD的一章，其中包含各种数据移动指令的便捷表。
• How can I convert an XMM register of single-precision floats to integers?-指向正确方向的指针，但仅涵盖有符号转换。我没有找到完全相同的副本。