Для вычитания соответствующих элементов векторов применяются следующие инструкции:
psubb: вычитание байтов в 16 дорожках
vpsubb: вычитание байтов в 16 дорожках (для 128-битной версии) и в 32 дорожках (для 256-битной версии)
psubw: вычитание слов (значений .short/.word) в 8 дорожках
vpsubw: вычитание слов в 8 дорожках (для 128-битной версии) и в 16 дорожках (для 256-битной версии)
psubd: вычитание двойных слов (значений .long) в 4 дорожках
vpsubd: вычитание двойных слов в 4 дорожках (для 128-битной версии) и в 8 дорожках (для 256-битной версии)
psubq: вычитание четверных слов (тип .quad) в 2 дорожках
vpsubq: вычитание четверных слов в 2 дорожках (128-битной версии) и в 4 дорожках (для 256-битной версии)
Синтаксис инструкций:
psubb xmmsrc/mem128, xmmdest vpsubb xmmsrc2/mem128, xmmsrc1, xmmdest vpsubb ymmsrc2/mem256, ymmsrc1, ymmdest psubw xmmsrc/mem128, xmmdest vpsubw xmmsrc2/mem128, xmmsrc1, xmmdest vpsubw ymmsrc2/mem256, ymmsrc1, ymmdest psubd xmmsrc/mem128, xmmdest vpsubd xmmsrc2/mem128, xmmsrc1, xmmdest vpsubd ymmsrc2/mem256, ymmsrc1, ymmdest psubq xmmsrc/mem128, xmmdest vpsubq xmmsrc2/mem128, xmmsrc1, xmmdest vpsubq ymmsrc2/mem256, ymmsrc1, ymmdest
Инструкции с двумя операндами вычитают из второго операнда соответствующие дорожки первого операнда и результат помещают во второй операнд. Инструкции с тремя операндами вычитают из второго соответствующие дорожки первого операнда и результат помещают в третий. Пример вычитания:
.globl main
.data
nums0: .long 1, 4, 3, 9
nums1: .long 2, 3, 5, 6
format_str: .asciz "%d, %d, %d, %d\n"
.text
main:
subq $8, %rsp
movaps nums0, %xmm0
movaps nums1, %xmm1
psubd %xmm1, %xmm0 # XMM0 = XMM0 - XMM1
# XMM0 = -1, 1, -2, 3
# выводим данные на консоль
movd %xmm0, %esi
psrldq $4, %xmm0
movd %xmm0, %edx
psrldq $4, %xmm0
movd %xmm0, %ecx
psrldq $4, %xmm0
movd %xmm0, %r8d
movq $format_str, %rdi
call printf
addq $8, %rsp
ret
Результат работы программы:
root@Eugene:~/asm# gcc -static hello.s -o hello root@Eugene:~/asm# ./hello -1, 1, -2, 3 root@Eugene:~/asm#
Инструкции вычитания не влияют ни на какие флаги, и любая информация о переносе, заимствовании, переполнении или недостатке будет потеряна.
И аналогично сложению расширения SSE/AVX предоставляют инструкции для вычитания с насыщением:
psubsb: вычитание байтов со знаком в 16 дорожках
vpsubsb: вычитание байтов со знаком в 16 дорожках
vpsubsb: вычитание байтов со знаком в 32 дорожках
psubsw: вычитание слов со знаком в 8 дорожках
vpsubsw: вычитание слов со знаком в 8 дорожках
vpsubsw: вычитание слов со знаком в 16 дорожках
psubusb: вычитание беззнаковых байтов в 16 дорожках
vpsubusb: вычитание беззнаковых байтов в 16 дорожках
vpsubusb: вычитание беззнаковых байтов в 32 дорожках
psubusw: вычитание беззнаковых слов в 8 дорожках
vpsubusw: вычитание беззнаковых слов в 8 дорожках
vpsubusw: вычитание беззнаковых слов в 16 дорожках
Синтаксис инструкций:
psubsb xmmsrc/mem128, xmmdest vpsubsb xmmsrc2/mem128, xmmsrc1, xmmdest vpsubsb ymmsrc2/mem256, ymmsrc1, ymmdest psubsw xmmsrc/mem128, xmmdest vpsubsw xmmsrc2/mem128, xmmsrc1, xmmdest vpsubsw ymmsrc2/mem256, ymmsrc1, ymmdest psubusb xmmsrc/mem128, xmmdest vpsubusb xmmsrc2/mem128, xmmsrc1, xmmdest vpsubusb ymmsrc2/mem256, ymmsrc1, ymmdest psubusw xmmsrc/mem128, xmmdest vpsubusw xmmsrc2/mem128, xmmsrc1, xmmdest vpsubusw ymmsrc2/mem256, ymmsrc1, ymmdest
Инструкций для вычитания однобайтовых чисел со знаком насыщают положительное переполнение до 0x7F (+127) и отрицательное переполнение до 0x80 (-128). Инструкции для вычитания 2-байтных чисел (слов) насыщаются до 0x7FFF (+32 767) и до 0x8000 (-32 768) соответственно. Инструкции насыщения без знака насыщают до 0xFFFF (+65 535) и 0 соответственно.
Посмотрим, как насыщение может изменить результат. Сначала выполним вычитание без насыщения:
.globl main
.data
nums0: .short -32768, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
nums1: .short 10, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
format_str: .asciz "%d\n"
.text
main:
subq $8, %rsp
movaps nums0, %xmm0
movaps nums1, %xmm1
psubw %xmm1, %xmm0 # XMM0 = XMM0 - XMM1
# выводим данные на консоль
movd %xmm0, %esi
movsx %si, %esi # расширение знаком 16-рарядного числа до 32 разрядов
movq $format_str, %rdi
call printf
addq $8, %rsp
ret
Здесь вычитаются векторы 16-разрядных целых чисел. Для демонстрации нас интересуют только первые дорожки векторов. В частности, мы имеем операцию -32768 - 10.
Математически результат был бы -32778, но этот результат выходит за пределы диапазона чисел для типа .short. Посмотрим, что нам покажет вывод программы
root@Eugene:~/asm# gcc -static hello.s -o hello root@Eugene:~/asm# ./hello 32758 root@Eugene:~/asm#
Число 32758 - определенно это не правильный результат. Теперь применим операцию вычитания чисел с насыщением:
.globl main
.data
nums0: .short -32768, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
nums1: .short 10, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
format_str: .asciz "%d\n"
.text
main:
subq $8, %rsp
movaps nums0, %xmm0
movaps nums1, %xmm1
psubsw %xmm1, %xmm0 # Вычитание с насыщением
# выводим данные на консоль
movd %xmm0, %esi
movsx %si, %esi # расширение знаком 16-рарядного числа до 32 разрядов
movq $format_str, %rdi
call printf
addq $8, %rsp
ret
Вывод программы
root@Eugene:~/asm# gcc -static hello.s -o hello root@Eugene:~/asm# ./hello -32768 root@Eugene:~/asm#
Число -32768 с математической точки зрения также не является правильным результатом, но этот результат ближе к желательному и укладывается в диапазон чисел типа .short. И в ряде
сценариев такой результат может быть допустимым.