OpenCL疑惑;如何將intrinsics轉換爲簡單的c語言？

Question

中的OpenCL代碼是這樣寫的

void unpack_8bit_to_16bit(const __m128i a, __m128i& b0, __m128i& b1) 
{ 
     __m128i zero = _mm_setzero_si128(); 
     b0 = _mm_unpacklo_epi8(a, zero); 
     b1 = _mm_unpackhi_epi8(a, zero); 
} 

現在我想這個代碼轉換成C語言，這可能嗎？

Answer 1

正如評論中指出的那樣，這不是OpenCL代碼。然而，如果您的意思是如何將此代碼轉換爲 OpenCL，則矢量化的方法是使用矢量類型，例如float4（四個32位浮點數），double3（三個64位雙精度），long8（八個64比特整數）等等......甚至還有內置像四核（128位浮點），複雜雙打等硬核類型......

在你的情況下，你基本上想要的是解開一堆字節轉換爲16位字，分離輸入的低四元組和高四元組。你可以通過swizzling或明確計算每個向量來做到這一點，但也有另一種方法來做這個特定的計算 - OpenCL有一個向量分裂機制，它將任意向量類型分成兩個更低和更高的一半。這是這樣完成的：

float4 input = (float4)(4.3, 0.71, 9.1, 44.8); 
float2 inputLo = input.lo; // = (4.3, 0.71) 
float2 inputHi = input.hi; // = (9.1, 44.8) 

顯然，這是適合於您的問題，因爲所有你需要做的就是你的char16（16個8位字節）分成兩個較低和較高CHAR8的，並解釋這些CHAR8的作爲short8's（因爲你是解包），無論是通過投射或明確轉換。

請注意，這對於OpenCL來說是一個奇怪的問題 - 這種解包機制來自數據必須打包到SSE寄存器的方式，所以如果你想從8位元素切換到16位。在OpenCL中，這是沒有必要的，因爲您的矢量類型不承擔特定的數據安排（並且您可以很容易地從一種類型轉換爲另一種類型）。如果您的OpenCL內核恰好在支持SSE的處理器上執行，那麼內核編譯器會自動爲您打包和解包 - 希望最佳，如果您的代碼是理性的。

您不能在OpenCL中使用內部函數，因爲內核不會在x86和x64硬件上獨佔運行 - 它們也可以在GPU，FPGA和定製芯片上運行。相反，您使用的通用矢量類型會自動轉換爲編譯內核的平臺上正確的SIMD指令（實際上，它稍微複雜一點，但這是它的要點）。

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鑑於您的最新評論，我會補充一點：如果你想在內部函數轉化爲簡單的C代碼，所有需要的是數據是如何打包到SSE寄存器的理解。從基本的角度來看，它是如何工作的：每個SSE寄存器都是128位寬，因此可以保存16個字節，8個字，4個長等等......你不能混合這些類型，所以你不能2個字節和7個字，每個內在函數都假設一個特定的類型（例如，您可能想要寄存器中每個64位雙精度的平方根，或每個32位浮點數的平方根！清楚表明您選擇哪種類型） 。

這些類型總是連續的，所以說你想將一個8字的向量轉換成兩個4字長的向量，即「解包」它可以對其進行32位計算，這意味着你想要從去：

[16-bit][16-bit][16-bit][16-bit][16-bit][16-bit][16-bit][16-bit] 

到

[32-bit][32-bit][32-bit][32-bit] & [32-bit][32-bit][32-bit][32-bit] 

顯然你不能只重用寄存器，因爲兩個16位字將得到合併成一個單一的32位的值，它會產生垃圾。相反，您必須有條不紊地將每個16位字拉出來，將其轉換爲32位長，並將其放入新寄存器--SSE在硬件中執行所有操作（內部調用適當的指令）。

在您的具體情況下，您有一個包含16個字節的寄存器，並且您希望將數據「輸出」到另外兩個寄存器中，而這些寄存器將包含8個字。所以，如果你輸入寄存器包含a0..a15（這些都是字節），那麼你將有：

b0 = (word)a_0..(word)a_7 
b1 = (word)a_8..(word)a_15 

您可以在C使用數組做到這一點，「模擬」的SSE寄存器（你可以做花哨包含每個可能的矢量的聯合，這個聯合適合於一個寄存器，或者只是硬編碼不同的數組類型並相互轉換）。

僅供參考，請參閱this，它對此有所解釋（我也建議您閱讀SSE寄存器如何工作，因爲這是包裝存在的原因以及它的重要性）。