Question

我想知道是否可以通过英特尔的SSE内部函数来检查处理器的标志寄存器？

例如：

int idx = _mm_cmpistri(mmrange, mmstr, 0x14);
int zero = _mm_cmpistrz(mmrange, mmstr, 0x14);

在此示例中，编译器能够将这两个内在函数优化为单个指令（pcmpistri）并通过跳转指令（jz）检查标志寄存器。

但是在以下示例中，编译器无法正确优化代码：

__m128i mmmask = _mm_cmpistrm(mmoldchar, mmstr, 0x40);
int zero = _mm_cmpistrz(mmoldchar, mmstr, 0x40);

这里，编译器生成pcmpistrm和pcmpistri指令。但是，在我看来，第二条指令是冗余的，因为pcmpistrm以与pcmistri相同的方式设置处理器标志寄存器中的标志。

那么，回到我的问题，有没有办法直接读取标志寄存器或指示编译器只生成pcmpistrm指令？

Answer 1

看起来只是一个MSVC漏洞优化错误，而不是任何固有的错误。

gcc6.2和icc17成功使用了我在zero结果（on the Godbolt compiler explorer）上编写分支的测试函数中的一个PCMPISTRM的结果：

#include <immintrin.h>
__m128i foo(__m128i mmoldchar, __m128i mmstr)
{      
  __m128i mmmask = _mm_cmpistrm(mmoldchar, mmstr, 0x40);
  int zero = _mm_cmpistrz(mmoldchar, mmstr, 0x40);
  if(zero)
    return mmmask;
  else
    return _mm_setzero_si128();
}

    ##gcc6.2 -O3 -march=nehalem
    pcmpistrm       xmm0, xmm1, 64
    je      .L5
    pxor    xmm0, xmm0
    ret
.L5:
    ret

OTOH，clang3.9未通过CSE，并使用PCMPISTRI。

foo:
    movdqa  xmm2, xmm0
    pcmpistri       xmm2, xmm1, 64
    pxor    xmm0, xmm0
    jne     .LBB0_2
    pcmpistrm       xmm2, xmm1, 64
.LBB0_2:
    ret

请注意，根据Agner Fog's instruction tables，PCMPISTRM具有良好的吞吐量但是具有高延迟，因此如果延迟是瓶颈，则有很多空间可以并行执行两个操作。像使用__readflags()一样跳过篮球可能实际上更糟糕。

Answer 2

我自己找到了解决方案。

有一个函数可以读取名为__readeflags()的标志寄存器。它包含了pushf（pushfq在x64平台上）指令。

现在代码如下：

__m128i mmmask = _mm_cmpistrm(mmoldchar, mmstr, 0x40);
int zero = __readeflags() & 0x40; //0x40 is the mask for the zero flag (bit 6)

这个解决方案不是最优的，但它可以解决问题。

SSE内在函数检查零标志

2 个答案: