Assembly SIMD按变量旋转

以仅在运行时已知的数量对整个YMM寄存器执行旋转操作的最快方法是什么

---

已知旋转是64位的倍数。

对于AVX2，您可以使用

\u mm256\u permutevar8x32\u epi32

。伪代码（未测试，常量可能错误）：

---

您可以使用AVX向右旋转，如下所示。假设您的输入是

x

：

__m256d t0 = _mm256_permute_pd(x, 0x05);            // [x2  x3  x0  x1]
__m256d t1 = _mm256_permute2f128_pd(t0, t0, 0x01);  // [x0  x1  x2  x3]
__m256d y  = _mm256_blend_pd(t0, t1, 0x0a);         // [x0  x3  x2  x1]

结果显示为

y

。通过反转混合遮罩，可以向左旋转：

__m256d t0 = _mm256_permute_pd(x, 0x05);            // [x2  x3  x0  x1]
__m256d t1 = _mm256_permute2f128_pd(t0, t0, 0x01);  // [x0  x1  x2  x3]
__m256d y  = _mm256_blend_pd(t0, t1, 0x05);         // [x2  x1  x0  x3]

---

有四种旋转：0位、64位、128位和192位。0位是微不足道的。Felix Whyss的解决方案适用于64位，适用于AVX的解决方案适用于192位。但是对于128位，您可以简单地交换高128位和低128位字。这是AVX和AVX2的最佳解决方案

---

_mm256_permute2f128_pd（x，x，0x01）

如果您仅限于AVX指令，您仍然可以使用条件混合指令（

VBLENDVPD

）来选择正确的旋转，而无需使用开关。这可能会更快，尤其是当情况无法轻易预测时

正确轮换的全面实施（已测试）：

左旋转可以简单地完成如下操作

__m256d rotate_pd_left(__m256d x, int n) {
    return rotate_pd_right(x, -n);
}

---

需要明确的是，这是一个

向右旋转（\uuuum256i x，无符号n）

。使用AVX怎么样？我的电脑只有一个常春藤网桥处理器。你可以用一个带有4个机箱的交换机。我不认为有一个有效的方法来做AVX。实际上我不需要这个，只有其他3种情况

// rotate packed double vector right by n
__m256d rotate_pd_right(__m256d x, int n) {
    __m128i c = _mm_cvtsi32_si128(n);
    __m128i cc = _mm_unpacklo_epi64(c,c);

    // create blend masks (highest bit)
    __m128d half_low = _mm_castsi128_pd(_mm_slli_epi64(cc, 63));
    __m128d swap_low = _mm_castsi128_pd(_mm_slli_epi64(cc, 62));
    __m256d half = _mm256_insertf128_pd(_mm256_castpd128_pd256(half_low), half_low, 1);
    __m256d swap = _mm256_insertf128_pd(_mm256_castpd128_pd256(swap_low), swap_low, 1);

    // compute rotations
    __m256d t0 = _mm256_permute_pd(x, 0x05);            // [2 3 0 1]
    __m256d t1 = _mm256_permute2f128_pd(t0, t0, 0x01);  // [1 0 2 3]

    __m256d y0 = x;                                     // [3 2 1 0]
    __m256d y1 = _mm256_blend_pd(t0, t1, 0x0a);         // [0 3 2 1]
    __m256d y2 = _mm256_permute2f128_pd(x, x, 0x01);    // [1 0 3 2]
    __m256d y3 = _mm256_blend_pd(t0, t1, 0x05);         // [2 1 0 3]

    // select correct rotation
    __m256d y01 = _mm256_blendv_pd(y0, y1, half);
    __m256d y23 = _mm256_blendv_pd(y2, y3, half);
    __m256d yn  = _mm256_blendv_pd(y01, y23, swap);

    return yn;
}

__m256d rotate_pd_left(__m256d x, int n) {
    return rotate_pd_right(x, -n);
}