Question

我正在渲染一段代码，在某些时候我有以下设置：

register m128 a = { 99,99,99,99,99,99,99,99 }
register m128 b = { 100,50,119,30,99,40,50,20 }

我目前正在这些寄存器中包装short，这就是我每个寄存器有8个值的原因。如果b的第i个值大于或等于中的值，我想要做的是a中的第i个元素和b中的相应值。 a（在这种情况下，a填充常量99）。为此，我首先使用大于或等于b和a之间的操作，这样就产生了这个例子：

register m128 c = { 1,0,1,0,1,0,0,0 }

为了完成操作，我想使用乘法和减法，即存储b操作b -= a*c。结果将是：

b = { 1,50,20,30,0,40,50,20 }

有没有做这种事的操作？我发现的是Haswell的融合操作，但我目前正在研究Sandy-Bridge。此外，如果有人有更好的想法，请告诉我（例如，我可以做一个逻辑减法：如果c中的1，那么我减去，否则没有。

Answer 1

你基本上想要这个代码的SSE版本，对吗？

if (b >= a)
    t = b-a
else
    t = b
b = t

因为我们想要避免SSE版本的条件，所以我们可以像这样摆脱控制流（注意掩码是反转的）：

uint16_t mask = (b>=a)-1
uint16_t tmp = b-a;
uint16_t d = (b & mask) | (tmp & ~mask)
b = d

我检查了_mm_cmpgt_epi16内在函数，它有一个很好的属性，它返回0x0000表示false或0xFFFF表示true，而不是单个位0或1（从而消除了对第一次减法的需要）。因此，我们的SSE版本可能如下所示。

__m128i mask = _mm_cmpgt_epi16 (b, a)
__m128i tmp = _mm_sub_epi16 (b, a)
__m128 d = _mm_or_ps (_mm_and_ps (mask, tmp), _mm_andnot_ps (mask, b))

编辑：哈罗德提到了一个不那么复杂的答案。如果您需要修改 if / else 的 else 部分，上述解决方案可能会有所帮助。

uint16_t mask = ~( (b>=a)-1 )
uint16_t tmp = a & mask
b = b - tmp

SSE代码将是

__m128i mask = _mm_cmpgt_epi16 (b, a)
__m128i t = _mm_sub_epi16 (b, _mm_and_si128 (mask, a))

Answer 2

另一种选择，如果您的输入是无符号的，您可以计算

b = min(b, b-a);

这是有效的，因为如果 a>b 则 b-a 环绕并保证产生比 b 更大的值。对于 a<=b，您将始终获得介于 0 和 b 之间的值。

b = _mm_min_epu16(b, _mm_sub_epi16(b,a));

所需的 _mm_min_epu16 需要 SSE4.1 或更高版本（_mm_min_epu8 只需要 SSE2）。

Answer 3

您可以将b复制到c，从a减去c，在16位值中向右移动15个位置，补充{的值{1}}，使用c屏蔽c，最后从a中减去c。

我对内在函数语法并不熟悉，但步骤如下：

这是一个步骤更少的替代方案：

register m128 c = b;
c -= a;
c >>= 15;
c = ~c;
c &= a;
b -= c;