Assembly ASM x86_64 AVX:xmm和ymm寄存器差异

xmm

和

ymm

寄存器之间有什么区别？ 我以为

xmm

代表SSE，而

ymm

代表AVX，但我写了一些代码：

vmovups     ymm1, [r9]      
vcvtss2si   rcx, ymm1

它给了我：

error: invalid combination of opcode and operands

这是关于线路的：

vcvtss2si   rcx, ymm1

于是我写道：

vcvtss2si   rcx, xmm1

它按预期工作。

ymm1

向量的第一个值转换为整数，现在位于

rcx

中

这是怎么回事

ymm1

和

xmm1

是相同的寄存器吗？

根据，在AVX中：

YMM

寄存器长度256位

XMM

寄存器的长度为128位，代表

YMM

寄存器中较低的128位

YMM

和

XMM

寄存器重叠，

XMM

包含在

YMM

中

图表来源：

---

xmm0

是

ymm0

的下半部分，就像

eax

是

rax

的下半部分一样

写入

xmm0

（使用VEX编码指令，而不是传统SSE）将

ymm0

的上行链路归零。传统SSE指令的上限字节没有归零，这就是为什么会出现错误

大多数AVX指令的大小为128位或256位。e、 g.

vaddps xmm0、xmm1、xmm2

或

vaddps ymm0、ymm1、ymm2

。（大多数整数指令的256位版本仅在AVX2中可用，而AVX仅提供128位版本。有几个例外，如AVX1中的

vptest ymm，ymm

，以及

vmovdqu

（如果将其计算为“整数”指令）

像

vmovd

、

vcvtss2si

和

vcvtsi2ss

这样的标量指令仅适用于XMM寄存器。读取YMM寄存器在逻辑上与读取XMM寄存器没有什么不同，但是写入低位元素（并且不修改其他元素，就像设计糟糕的

vcvtsi2ss

所做的那样）对于XMM和YMM来说是不同的，因为YMM版本会使上层通道不归零

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但机器代码编码中不存在带ymm的标量，即使对于指令而言，它也非常有用，如

vpinsrd

/

vpextrd

（插入/提取标量）。

请注意，即使读取XMM寄存器并仅获取低标量元素在逻辑上与YMM相同，但对于实际实现而言，它也不相同。读取YMM寄存器意味着一条AVX-256指令，该指令必须将CPU转换出“已保存上限”状态（对于具有SSE/AVX转换/状态的英特尔CPU）

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在任何情况下，

vcvtss2si-rax，ymm0

都是不可编码的，并且汇编器不会神奇地将其组装为

vcvtss2si-rax，xmm0

。如果你在用asm写作，你应该知道自己在做什么。（虽然有些汇编程序会为您优化

mov-rax，1

到

mov-eax，1

，所以让您不用编写

ymm

作为源寄存器就行了。但是让您编写

ymm

作为

vcvtsi2ss

的目标寄存器会改变其含义，因此为了保持一致性，最好这样做。）

xmm1

和

ymm1

（以及其他索引）之间的主要区别是前者的长度为128位，而后者为256位。因此

xmm1'和
ymm1`共享相同的内存？如果我想使用只使用前128位的指令，那么使用
xmm
或
ymm
并不重要？或者可能每个只使用前128位的指令都需要使用
xmm
？好的，所以我要处理内存中的256位数据：
vmovups-ymm1，[r9]
，然后我转换
xmm1
的第一个元素（不是
ymm1
），并将其保存在
rcx
：
vcvtsss2si-rcx中，xmm1
在
rcx
中，怎么可能是
ymm1
的第一个值？它不应该是
xmm1
中的“随机”数吗？如果
xmm1
和
ymm1
是独立的寄存器，为什么
ymm1
和
xmm1
的第一个元素是相同的？感谢链接。我现在明白我错了。您是对的，低128位对两个寄存器都是通用的。请忽略我以前的评论。@LeandroCaniglia：你可以（也应该）删除你不正确的评论
xmm0
是
ymm0
的下半部分，就像
eax
是
rax
的下半部分一样。（写入
xmm0
将
ymm0
的上车道归零）