Объединить бит последовательности А и В в соответствии с маской

Question

В соответствии с bit twiddling hacks веб-сайт, операции

unsigned int a; // value to merge in non-masked bits 
unsigned int b; // value to merge in masked bits 
unsigned int mask; // 1 where bits from b should be selected; 0 where from a. 
unsigned int r; // result of (a & ~mask) | (b & mask) goes here 

r = a^((a^b) & mask); 

позволяет объединить два битовых последовательностей a и b в соответствии с маской. Мне было интересно:

1. Имеет ли эта операция конкретное/обычное название?
2. Существует ли конкретная инструкция по сборке для этой операции на каком-либо наборе команд?

Answer 1

В программировании SSE/AVX, избирательное копирование с одного вектора на другой на основе маски называется смесь. В SSE4.1 добавлены инструкции, такие как PBLENDVB xmm1, xmm2/m128, <XMM0>, где неявный операнд XMM0 контролирует, какие байты src перезаписывают соответствующие байты в dst. (Без SSE4.1 вы обычно должны И и ANDNOT маску на два вектора, а OR - вместе, трюк xor имеет меньше параллелизма на уровне инструкций и, вероятно, требует, чтобы по меньшей мере столько команд MOV копировали регистры.)

Существует также инструкция немедленного смешивания, pblendw, где маска является 8-битным немедленным, а не регистром. И есть 32-битные и 64-битные немедленные смеси (blendps, blendpd, vpblendd) и переменные смеси (blendvps, blendvpd).

IDK, если другие наборы инструкций SIMD (NEON, AltiVec, любые MIPS называет их и т. Д.) Также называют их «смесями» или нет.

---

SSE/AVX (или x86 целочисленные инструкции) не дают ничего лучше, чем обычный побитовое исключающее ИЛИ/И для этого побитовое (вместо поэлементно) не смешивается до AVX512F.

AVX512F может сделать версию побитовое этого (или любой другой побитовое трехкомпонентную функция) с одним или vpternlogdvpternlogq инструкции. (Единственное различие между размерами элементов d и q заключается в том, что вы используете регистр маски для маскирования слияния или нулевой маскировки адресата, но это не помешало Intel делать отдельные функции даже для случая без маски:

__m512i _mm512_ternarylogic_epi32 (__m512i a, __m512i b, __m512i c, int imm8) и эквивалент ..._ epi64 версия.

imm8 немедленных байт является таблицей истинности. Каждый битого назначения определяется независимо, из соответствующих бит а, б и в с использованием их в качестве 3- разрядный индекс в таблицу истинности, т. е. как imm8[a:b:c].

AVX512 будет забавно играть, когда он в конце концов появится в главном рабочем столе/ноутбуке CPU, но это, вероятно, еще пару лет.