将单个字节从存储器移动到浮点数的xmm寄存器

Question

如何从内存中的地址检索单个字节并将其值作为浮点数移动到xmm寄存器中？ （例如，如果在地址位置有一个字节123，我希望能够使用sse指令对此值123 + 5等进行浮点运算。）

我是大会的新手，我希望这个问题有意义。我已经尝试了一些比较随机的事情（例如先移至al并从那里移至xmm-但不知道如何继续转换为float ...）；也许有人可以指出我正确的方向？

Answer 1

一种显而易见的标量方式，就像您从编译器（http://godbolt.org/）中获得的一样：

movzx     eax,  byte [mem]         ; zero extend.  Use movsx to sign-extend
cvtsi2ss  xmm0, eax

这在桑迪布里奇（Sandybridge）家庭上总共花费了3英镑。 （cvtsi2ss是2）。

请注意，cvtsi2ss的设计很差，并且会合并到XMM0的旧值中，因此它具有错误的依赖性。 gcc倾向于首先pxor xmm0,xmm0来打破依赖关系，但是如果最近没有使用XMM0，那应该没问题。使用AVX，您可以将一个XMM寄存器清零，然后将其重复用作多次转换的安全无依赖源。

vxorps   xmm0, xmm0, xmm0

;then repeated multiple times:
vcvtsi2ss  xmm1, xmm0, eax       ; xmm1 is write-only, no false dep

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如果SSE4.1可用，并且可以在所需的字节之后读取3个字节（读取未映射的页面不会出现段错误，并且没有来自缓存行或页面拆分的性能问题），则可以执行以下操作：

pmovzxbd    xmm0,  dword [mem]       ; byte->dword packed zero extend
cvtdq2ps    xmm1,  xmm0              ; packed-convert of int32 to float

这在SnB系列上总共花费了2 uop：pmovzx/sx（具有XMM目标）可以对负载进行微熔合。 （但不是AVX2 YMM版本）。 （http://agner.org/optimize/）。

当然，如果您实际上想 转换4个连续的字节，则这非常好。否则，如果您进行了多次转换，则可能会改组cvt指令。