打乱 __m256i 向量的元素

Question

我想打乱 __m256i 向量的元素。并且有一个内在的 _mm256_shuffle_epi8 做类似的事情，但它不执行跨车道洗牌。

如何使用 AVX2 指令来实现？

Answer 1

有一种方法可以模拟这个操作，但是不是很漂亮：

const __m256i K0 = _mm256_setr_epi8(
    0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70,
    0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0);

const __m256i K1 = _mm256_setr_epi8(
    0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0, 0xF0,
    0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70, 0x70);

inline const __m256i Shuffle(const __m256i & value, const __m256i & shuffle)
{
    return _mm256_or_si256(_mm256_shuffle_epi8(value, _mm256_add_epi8(shuffle, K0)), 
        _mm256_shuffle_epi8(_mm256_permute4x64_epi64(value, 0x4E), _mm256_add_epi8(shuffle, K1)));
}

Answer 2

首先 - 澄清 - Intel 的通常规范要求在每个字节的每个字节的位 0-3 中为每个字节定义混洗模式。由于您寻求进行跨通道洗牌，因此您的洗牌模式也使用位 4 来表示位于 YMM 寄存器中位置索引高于 15 的字节。

假设：你要洗牌的是YMM0，花样是YMM1。

代码如下：

mask_pattern_0  db      0FH
mask_pattern_1  db      10H

vpbroadcastb    ymm2,byte ptr mask_pattern_0    ; Load the mask
vmovdqu     ymm5,ymm2   
vpsubb      ymm3,ymm2,ymm1              ; YMM3 has neg for all those exceeding 15 in original shuffle pattern
vpsignb     ymm4,ymm1,ymm3              ; YMM4 replicates shuffle pattern with a neg at all those that are above 15 in the original shuffle pattern
vperm2i128  ymm2,ymm0,ymm0,00010001b    ; Save the upper 128 bits of the target YMM0 to YMM2 in both upper and lower 128 bits
vperm2i128  ymm0,ymm0,ymm0,00100000b    ; This replicates the lower 128 bits of YMM0 to upper 128 bits of YMM0
vpshufb     ymm0,ymm0,ymm4              ; This places all those with index below 16 to appropriate place, and sets a zero to other bytes
;We now process the entries in shuffle pattern with index above 15
vpsubb      ymm3,ymm1,ymm5              ; Now all those above 15 have a positive value
vpsignb     ymm4,ymm1,ymm3              ; YMM4 has negatives for all those below 15 in original shuffle pattern YMM1
vpbroadcastb    ymm5,byte ptr mask_pattern_1    ; Load the mask value 10H
vpsubb      ymm4,ymm4,ymm5
vpshufb     ymm2,ymm2,ymm4              ; Save the shuffle in YMM2
vpaddb      ymm0,ymm0,ymm2

这也确保了 YMM1 中包含的模式不受影响 - VPSHUFB 指令也是如此。

相信这有助于...

打乱 __m256i 向量的元素

Shuffle elements of __m256i vector

c++

simd

avx2