Question

我正在寻找使用NEON内在函数测试128 NEON寄存器是否包含全零的最快方法。我目前正在使用3个OR操作和2个MOV：

uint32x4_t vr = vorrq_u32(vcmp0, vcmp1);

uint64x2_t v0 = vreinterpretq_u64_u32(vr);
uint64x1_t v0or = vorr_u64(vget_high_u64(v0), vget_low_u64(v0));

uint32x2_t v1 = vreinterpret_u32_u64 (v0or);
uint32_t r = vget_lane_u32(v1, 0) | vget_lane_u32(v1, 1);

if (r == 0) { // do stuff }

这通过gcc转换为以下汇编代码：

VORR     q9, q9, q10
VORR     d16, d18, d19
VMOV.32  r3, d16[0]
VMOV.32  r2, d16[1]
VORRS    r2, r2, r3
BEQ      ...

有没有人想过更快的方法？

Answer 1

虽然这个答案可能有点晚，但只有3条指令而没有额外的寄存器，有一种简单的方法可以进行测试：

[HttpPost]  // some browsers have URL length limits
[ValidateInput(false)] // or throws HttpRequestValidationException
public ActionResult Index(string xHtml)
{
    Response.ContentType = "application/pdf";
    Response.AppendHeader(
        "Content-Disposition", "attachment; filename=test.pdf"
    );
    using (var stringReader = new StringReader(xHtml))
    {
        using (Document document = new Document())
        {
            PdfWriter writer = PdfWriter.GetInstance(
                document, Response.OutputStream
            );
            document.Open();
            XMLWorkerHelper.GetInstance().ParseXHtml(
                writer, document, stringReader
            );
        }
    }

    return new EmptyResult();
}

如果设置了128位NEON寄存器中的任何位，则返回值将为非零值。

Answer 2

如果您要定位AArch64 NEON，则只需使用以下两条说明即可使用以下内容获取测试值：

inline uint64_t is_not_zero(uint32x4_t v)
{
    uint64x2_t v64 = vreinterpretq_u64_u32(v);
    uint32x2_t v32 = vqmovn_u64(v64);
    uint64x1_t result = vreinterpret_u64_u32(v32);
    return result[0];
}

Answer 3

您似乎在寻找内在函数，这就是方法：

inline bool is_zero(int32x4_t v) noexcept
{
  v = v == int32x4{};

  return !int32x2_t(
    vtbl2_s8(
      int8x8x2_t{
        int8x8_t(vget_low_s32(v)),
        int8x8_t(vget_high_s32(v))
      },
      int8x8_t{0, 4, 8, 12}
    )
  )[0];
}

Nils Pipenbrinck的答案有一个缺陷，即他认为QC，累积饱和度标志是明确的。

Answer 4

如果您有AArch64，您可以更轻松地完成它。他们为此设计了新的指令。

inline uint32_t is_not_zero(uint32x4_t v)
{
    return vaddvq_u32(v);
}

Answer 5

我会避免函数返回仅应解释为bool的整数值。更好的方法是，例如，定义一个辅助函数以返回4个泳道的最大无符号值：

inline uint32_t max_lane_value_u32(const uint32x4_t& v)
{
#if defined(_WIN32) && defined(_ARM64_)
    // Windows 64-bit
    return neon_umaxvq32(v);
#elif defined(__LP64__)
    // Linux/Android 64-bit
    return vmaxvq_u32(v);
#else
    // Windows/Linux/Android 32-bit
    uint32x2_t result = vmax_u32(vget_low_u32(v), vget_high_u32(v));
    return vget_lane_u32(vpmax_u32(result, result), 0);
#endif
}

然后您可以使用：

if (0 == max_lane_value_u32(v))
{
    ...
}

在您的代码中，这样的功能在其他地方也可能有用。另外，您可以使用完全相同的代码编写 is_not_zero（）函数，但是最好是返回 bool 的形式。

请注意，您需要定义一个辅助函数的唯一原因是因为vmaxvq_u32（）在32位上不可用，并且可能不会在Windows的arm64_neon.h中从neon_umaxvq32（）别名。

使用内在函数测试128位NEON寄存器值为0的最快方法？

5 个答案: