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assembly - 将单个字节从内存移动到 xmm 寄存器作为浮点数

问题描述

如何从内存中的地址检索单个字节并将其值作为浮点数移动到 xmm 寄存器中？（例如，如果地址位置有一个字节 123，我希望能够使用 sse 指令对这个值进行浮点运算，例如 123+5 等。）

我是组装新手，我希望这个问题是有道理的。我已经相当随机地尝试了几件事（例如al从那里移到第一个并移到 xmm - 但不知道如何继续转换为浮点数......）；也许有人可以指出我正确的方向？

标签： assemblyx86ssesimd

解决方案

显而易见的标量方式，就像您从编译器 ( http://godbolt.org/ ) 中获得的那样：

movzx     eax,  byte [mem]         ; zero extend.  Use movsx to sign-extend
cvtsi2ss  xmm0, eax

这在 Sandybridge-family 上总共花费了 3 微秒。（cvtsi2ss是 2）。

请注意，cvtsi2ss它的设计很差，并合并到 XMM0 的旧值中，因此它具有错误的依赖关系。gcc 倾向于pxor xmm0,xmm0首先打破依赖关系，但如果 XMM0 最近没有使用，那么你应该没问题。使用 AVX，您可以将一个 XMM 寄存器归零，然后重复将其用作多个转换的安全无依赖源。

vxorps   xmm0, xmm0, xmm0

;then repeated multiple times:
vcvtsi2ss  xmm1, xmm0, eax       ; xmm1 is write-only, no false dep

如果 SSE4.1 可用，并且可以读取超过所需字节的 3 个字节（不会因读取未映射的页面而出现段错误，也不会因缓存行或页面拆分而出现性能问题），那么您可以这样做：

pmovzxbd    xmm0,  dword [mem]       ; byte->dword packed zero extend
cvtdq2ps    xmm1,  xmm0              ; packed-convert of int32 to float

这在 SnB 系列上总共花费 2 个微指令：pmovzx/sx使用 XMM 目标可以微熔断负载。（但不是 AVX2 YMM 版本）。（http://agner.org/optimize/）。

当然，如果您真的想转换 4 个连续字节，这非常好。cvt否则，如果您有多次转换，您可能会随机设置指令。

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