迭代1

Question

我正在逐步学习SIMD编程，并且已经设计了一个（看似）简单的问题，希望我可以使用SIMD（目前只能访问AVX CPU）来加速使用SIMD。

我有一个由2^k个字符（例如0，1，2，3）组成的长字符串，并且d想：

生成给定长度substringlength的所有子字符串
以位为单位转换所有子串

子字符串只是输入字符串中的字符序列：

012301230123012301230123012301233012301301230123123213012301230 

substringlength = 6;

string    bits
------+--+-----------------
012301 -> 01 00 11 10 01 00
123012 -> 10 01 00 11 10 01
230123 -> 11 10 01 00 11 10
301230 -> 00 11 10 01 00 11
...

我的问题是由于我对SIMD缺乏经验（我只读过Kusswurm撰写的“现代x86汇编语言编程”）：

这是SIMD可以帮助的任务吗？

编辑：为简单起见，我们假设k = 2，因此ASCII码将仅为'0'..'3'。

迭代1

阅读评论并玩转我已经实现了这些认识。我可以将ASCII转换为值，并按照建议将相邻的字节相乘：

        // SIMD 128-bit registers, apparently I cannot use AVX ones directly (some operations are AVX2 or AVX-512)
        __m128i sse, val, adj, res;
        auto mask = _mm_set_epi8(1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4, 1, 1<<4);
        auto zero = _mm_set_epi8('0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0',
                                 '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0', '0');

        // Load ascii values
        sse = _mm_loadu_si128((__m128i*) s.data());

        // Convert to integer values
        val = _mm_sub_epi8(sse[0], zero);

        // Multiply with mask byte by byte (aka SHL second bytes of val) and sum
        adj = _mm_maddubs_epi16(val, mask);

这里给出了一个对像我这样学习的人的作用的想法（我将需要更多的128位来编码一个子字符串， ascii以十六进制显示）：

bytes   15   14   13   12   11   10    9    8    7    6    5    4    3    2    1    0

ascii   30   31   30   31   30   31   30   31   30   31   30   31   30   31   30   31

_mm_sub_epi8:

value    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1

_mm_maddubs_epi16:

value    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1    0    1
         *    *    *    *    *    *    *    *    *    *    *    *    *    *    *    *
mask     1    4    1    4    1    4    1    4    1    4    1    4    1    4    1    4
            +         +         +         +         +         +         +         +
        |        |         |         |         |         |         |         |        |
(16-bits)
bits     ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100 ....0100

换句话说，前4位正确，编码了2个ascii字符，如果我理解正确，_mm_maddubs_epi16对我的值的作用就是完全不确定！

现在，我需要某种相邻字节的“ shift-or ”，例如_mm_maddubs_epi16，它向左移第一个，而OR与第二个自变量一起，产生8位或16位值：

(16-bits)
bits     ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100  ....0100 ....0100
         | shl 4          |  | shl 4          |  | shl 4          |  | shl 4         |
         0100....  ....0100  0100....  ....0100  0100....  ....0100  0100.... ....0100
                 OR                 OR                  OR                  OR
             ....01000100      ....01000100         ....01000100       ....01000100

但是，我看不到_mm_bslli_si128如何在这里为我提供帮助，或者是否有更聪明的方法可以做到这一点。甚至这种“水平”方法都是愚蠢的，我必须重新考虑。

欢迎任何提示！

带有SIMD（和子字符串）的字符到位

迭代1

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