128-bitowy licznik SSE?

Question

Potrzebuję funkcji zmiennej __m128i, która ma okres 2^128. Nie trzeba monotonicznie zwiększać (jak licznik), ale odwiedzaj każdą wartość raz.

Najprostszy przykład, jaki mogłem wymyślić, to w rzeczywistości 128-bitowy licznik, ale okazało się, że jest to trudne do wdrożenia w SSE. Czy są jakieś prostsze/szybsze rozwiązania?

Answer 1

Oto monotoniczny licznik. Nie jestem pewien, czy możesz to nazwać prostym.

Zakładając, że zarówno ONE, jak i ZERO są zawsze w rejestrach, powinno to zostać skompilowane do 5 instrukcji. (7 lub 8, jeśli VEX-kodowanie nie jest używany)

inline __m128i nextc(__m128i x){ 
    const __m128i ONE = _mm_setr_epi32(1,0,0,0); 
    const __m128i ZERO = _mm_setzero_si128(); 

    x = _mm_add_epi64(x,ONE); 
    __m128i t = _mm_cmpeq_epi64(x,ZERO); 
    t = _mm_and_si128(t,ONE); 
    t = _mm_unpacklo_epi64(ZERO,t); 
    x = _mm_add_epi64(x,t); 

    return x; 
} 

Code Test (MSVC):

int main() { 

    __m128i x = _mm_setr_epi32(0xfffffffa,0xffffffff,1,0); 

    int c = 0; 
    while (c++ < 10){ 
     cout << x.m128i_u64[0] << " " << x.m128i_u64[1] << endl; 
     x = nextc(x); 
    } 

    return 0; 
} 

wyjściowa:

18446744073709551610 1 
18446744073709551611 1 
18446744073709551612 1 
18446744073709551613 1 
18446744073709551614 1 
18446744073709551615 1 
0 2 
1 2 
2 2 
3 2 

---

Nieco lepsza wersja sugerowane przez @ Norbert P. Zapisuje 1 instrukcję nad moim oryginalnym rozwiązaniem.

inline __m128i nextc(__m128i x){ 
    const __m128i ONE = _mm_setr_epi32(1,0,0,0); 
    const __m128i ZERO = _mm_setzero_si128(); 

    x = _mm_add_epi64(x,ONE); 
    __m128i t = _mm_cmpeq_epi64(x,ZERO); 
    t = _mm_unpacklo_epi64(ZERO,t); 
    x = _mm_sub_epi64(x,t); 

    return x; 
} 

Answer 2

Nigdy nie zapominaj o zasadzie KISS.

wklejanie to (bez znaku liczby całkowite wymagane są do owijania wokół norma C, a tym samym wchodzenia na poszczególne wartości raz)

__uint128_t inc(__uint128_t x) { 
    return x+1; 
} 

język this wydajnością (x64)

addq $1, %rdi 
    adcq $0, %rsi 
    movq %rdi, %rax 
    movq %rsi, %rdx 
    ret 

łatwo/wystarczająco szybko? Jeśli inline, że prawdopodobnie będziesz w stanie uciec tylko z addq/adcq (The movq si ret są wymagane przez x64 ABI: jeśli inline funkcję, nie są one wymagane)

---

aby rozwiązać komentarz Voo chodzi o suckiness z MSVC, można użyć następujących:

inline void inc(unsigned long long *x, unsigned long long *y) { 
    if (!++*x) ++*y; // yay for obfuscation! 
} 

nie mają MSVC zainstalować w pobliżu, więc nie mogę go przetestować, ale powinien plastyczności coś podobnego do co napisałem powyżej. Następnie, jeśli chcesz naprawdę potrzebujesz __m128i, powinieneś być w stanie cast dwie połówki.