X86 SSE比较压缩无符号字节

我正在尝试使用SSE指令进行一些图像过滤。我正在使用的图像每像素有一个字节（255灰度），我需要使用大于比较的方法来比较无符号压缩字节。我查阅了英特尔的手册，比较结果是存在的，但只针对有符号字节（PCMPGTB）。如何对无符号字节进行此比较？

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提前感谢

在压缩无符号字节中不可能进行比比较更好的比较，我已经将字节解压成字（因为它们是有符号的，就像从无符号到有符号的转换以及从字节到字的扩展），并使用PCMPGTB对它们进行比较。

直接进行无符号比较确实是不可能的，直到AVX-5121

但您可以在每个值上加-128（或减128，或XOR 0x80，或类似）。这将使0变成-128，255变成127，其他值变成介于两者之间的值；结果是您从比较中得到了正确的结果

将其扩展到单词也应该有效，但听起来有点慢，因为每个指令完成的工作量只有一半

_mm_cmpgt_epu8(a, b) = _mm_cmpgt_epi8(
        _mm_xor_epi8(a, _mm_set1_epi8(-128)),  // range-shift to unsigned
        _mm_xor_epi8(b, _mm_set1_epi8(-128)))

pxor

可以在比某些CPU上的

paddb

更多的执行端口上运行，因此如果需要这样做，它通常是最好的选择。XOR是不带进位的加法，通过加或减0x80得到的进位从每个字节元素的顶部出来

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脚注1：带AVX-512BW:

它将比较谓词作为立即数，如

cmpps

<代码>比较到一个掩码而不是另一个向量，因为AVX-512比较指令就是这样工作的。e、 g.

无符号比较（a>=b）与maxu（a，b）相同，
所以你可以用

_mm_cmpeq_epi8( a, _mm_max_epu8(a,b))   -->   a >= b  "cmpge_epu8(a,b)"

如果需要比较
，则需要反转结果，此时Alcaro的方法可能同样有效（尽管该方法需要一个寄存器来携带一个常量进行反转）。但是对于
=
或
建议对@greggo的解决方案进行一个小而重要的增强：

有一个缺点，因为您必须在最大值比较之前备份“a”，从而导致一个补充操作，类似于：

movq mmc, mma
pmaxu mma, mmb
pcmpeq mma, mmc


提供完全相同的效果，但保留相等性检查的运算符：

pminu mma, mmb
pcmpeq mma, mmb

收益非常显著：只需2个操作，而不是3个。
您还可以利用“max”和“min”运算符，这两个运算符可用于无符号字节[但不适用于有符号操作。这是一个指令集需要花费几十位将一条指令与80年代遗留操作码区分开来的结果，并且只能提供很少的位来编码实际操作…]u8还有饱和加法和减法，这有时会影响通常用无符号比较来描述的操作。如果你喜欢解决难题，编程SSE肯定更有趣。在我看来，要完成cmp**epu8，需要7个操作：四个“解包”，两个cmp**epi16，然后是一个包，还有我们这是一种“转到”方法，用于将有符号比较用作无符号比较，或将有符号比较用作无符号比较，反之亦然-肯定比（当前接受的答案）好得多在比较之前扩展到16位的方法。但我认为，考虑到字节的“maxu”可用性，我的方法将其边缘化，特别是对于>=比较而不是>。简单但出色。感谢你的想法。我会好好利用它。或者：pmaxu mmb，mma，然后是pcmpeq mmb，mma。无论哪种方法，你都会丢弃一个原始操作数。
minu( a, b ) == b

pminu mma, mmb
pcmpeq mma, mmb