SSE特殊指令集系列之一----各种数据重排指令

实际上，搞汇编优化的很多时间是在处理如何有效的组织数据，以适应并行计算指令的数据结构。

本小结描述的是数据混洗指令，这类指令使用起来相当的灵活。具体如下：

 

   1.  shufps  XMM,XMM/m128,imm8(0~255)

       描述：

           从指令后缀来看，这是一条SSE1指令。

           该指令把源存储器与目的寄存器按双字32位划分, 由立即数imm8八个二进制位(00~11,00^11,00~11,00~11)指定排列,

           目的寄存器高64位放源存储器被指定数,目的寄存器低64位放目的寄存器被指定数。内存变量地址必须对齐16字节

           imm8的高4位选的是源存储器,低4位选的是目的寄存器。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高64位 | 低64位

　　　　　　　　目的寄存器: 　　　　　　  a(11) | a(10) | a(01) | a(00)
　　　　　　　　源寄存器:　　　　　　　   b(11) | b(10) | b(01) | b(00)
　　　　　　　　目的寄存器排列结果:       b(00~11) | b(00~11) | a(00~11) | a(00~11)
　　　　　　　　目的寄存器压缩结果中的值由imm8对应的两位二进制位指定.

　　　　　　例:
　　　　　　　　 ( 11 ) ( 10 ) ( 01 ) ( 00 ) ( 11 ) ( 10 ) ( 01 ) ( 00 )
　　　　　　当    XMM0 = 0x 090a0b0c 0d0e0f11 01020304 05060708,

                        XMM1 = 0x 0aabbccdd eeff1234 22334455 66778899,

　　　　　　        mm8  ══> (XMM1 10) (XMM1 01) (XMM0 11) (XMM0 00)

　　　　　　　　　执行shufps XMM0,XMM1,10 01 11 00 b(二进制),

                         则XMM0 = 0x 0eeff1234 22334455 090a0b0c 05060708

                  

　　　　　　　　　假如，shufps XMM0,XMM1,10 10 10 10 b,那么结果为:    XMM0 = 0x 0eeff1234 eeff1234 0d0e0f11 0d0e0f11

 

                      该指令一个常用用法如下：

                      float f = 0.5f;

　　　　　　　　__asm

　　　　　　　　{

                      movss   xmm2, f                         // xmm2[0] = 2.8
                      shufps  xmm2, xmm2, 0                   // xmm2[1, 2, 3] = xmm2[0]

　　　　　　　　.....

　　　　　　　　}

                       

 2.   shufpd XMM,XMM/m128,imm8(0~255) 

        描述：

         从指令后缀来看，这是一条SSE2指令。

         imm8(操作值) = imm8(输入值) mod 4

　　　把源存储器与目的寄存器按四字64位划分,由imm8(立即数)4个二进制位(0~1,0~1,0~1,0~1)指定排列,
　　　内存变量地址必须对齐16字节.目的寄存器高64位放源存储器被指定数,目的寄存器低64位放目的寄存器被指定数.
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高64位 | 低64位
　　　　　　　目的寄存器: 　　　　　　　　 a(1) | a(0)
　　　　　　　源寄存器: 　　　　　　　　　 b(1) | b(0)
　　　　　　　目的寄存器排列结果:　　    b(0~1) | a(0~1)
　　　　例:
　　　　　　当    XMM0 = 0x 1111111122222222 3333333344444444
　　　　　　　　 XMM1 = 0x 5555555566666666 aaaaaaaacccccccc,

                   执行 shufpd XMM0,XMM1,101001 1 0 b

　　　　　　  因为 101001 1 0 b mod 4 (101001 1 0 b & 11b), 得到操作值为1 0b,　　

　　　　　　  高位 1 选择源寄存器 XMM1 的第1位　　5555555566666666,

                   低位 0 选择目的寄存器XMM0的第0位　  3333333344444444.

　　　　　　   则 XMM0 = 5555555566666666 3333333344444444 h
　　　　　　

 3.  pshuflw XMM,XMM/m128,imm8(0~255)

      描述：  

　　先把源存储器的高64位内容送入目的寄存器的高64位,然后用imm8将源存储器的低64位4个字选入
　　目的寄存器的低64位,内存变量必须对齐内存16字节.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　低64位
　　　　　　源寄存器低64位:　　　　　　 　　 b(11) | b(10) | b(01) | b(00)
　　　　　　目的寄存器低64位排列结果: 　　b(00~11) | b(00~11) | b(00~11) | b(00~11)

　　例:
　　当　XMM0 = 0x 1111111122222222 3333 4444 5555 6666
　　　　XMM1 = 0x 5555555566666666 7777 8888 9999 cccc ,

    执行 pshuflw XMM0,XMM1,10 10 01 10 b
　　则  XMM0 = 0x 5555555566666666 8888 8888 9999 8888

 

4.  pshufhw XMM,XMM/m128,imm8(0~255)

　　描述：

      先把源存储器的低64位内容送入目的寄存器的低64位,然后用imm8将源存储器的高64位4个字选入
　　目的寄存器的高64位,内存变量必须对齐内存16字节.
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高64位
　　源寄存器高64位:　　　　　　     b(11) | b(10) | b(01) | b(00)
　　目的寄存器高64位排列结果:  b(00~11) | b(00~11) | b(00~11) | b(00~11)
　　例:
　　当 XMM0 = 0x 3333 4444 5555 6666 1111111122222222
　　    XMM1 = 0x 7777 8888 9999 cccc 5555555566666666,

     执行 pshufhw XMM0,XMM1,10 10 01 10 b
　　则  XMM0 = 0x 8888 8888 9999 8888 5555555566666666

5.  pshufd XMM,XMM/m128,imm8(0~255)

　　描述：

　　将源存储器的4个双字由imm8指定选入目的寄存器,内存变量必须对齐内存16字节.
　　　　　　　　　　　　　　　　高64位 | 低64位
　　源寄存器: 　　　　　    (11) | b(10) | b(01) | b(00)
　　目的寄存器排列结果: b(00~11) | b(00~11) | b(00~11) | b(00~11)
　　例:
　　当 XMM1 = 0x 11111111 22222222 33333333 44444444,

     执行 pshufd XMM0,XMM1,11 01 01 10b
　　则 XMM0 = 0x 11111111 33333333 33333333 22222222

6.  pshufw  MM, MM/m64, imm8(0~255)

      此指令属于MMX的指令。上面描述的pshuflw和pshufhw 都是它的扩展，执行相同的功能。

     只是pshuflw执行的是XMM寄存器的低64位，pshufhw执行XMM寄存器的高64位。

      这条指令的功能和pshufd 指令执行的操作一样，只是它操作数据的单位是16位的一个字。

 

 小结：

　   1. SHUFPS和SHUFPD指令运算的结果与源寄存器和目的寄存器有关

      2. pshufw、pshuflw、pshufhw、pshufd这3条指令运算的结果与目的寄存器没有关系。