Копирование чисел с плавающей точкой

Отдельный набор инструкций предназначен специально для копирования чисел с плавающей точкой как одинарной, так и двойной точности.

(v)movlps и (v)movlpd

Инструкции (v)movlps и (v)movlpd копирует данные в младшие 64 бита регистра или из 64 младших 64 бит регистра:

movlps xmm, mem64
movlps mem64, xmm
vmovlps xmm, xmm, mem64
vmovlps mem64, xmm

Первая форма инструкции movlps копирует пару значений с плавающей точкой одинарной точности в две первые 32-битные дорожки регистра XMM. Старшие 64 бита при этом остаются без изменений.

Вторая форма movlps копирует 64 бита первых 2 дорожек регистра XMM в указанную переменную. Функционально это эквивалентно инструкциям movq или movsd (поскольку они копируют 64 бита в память), хотя эта инструкция может быть немного быстрее, если младшие 64 бита регистра XMM на самом деле содержат два числа с плавающей точкой одинарной точности

Инструкция vmovlps имеет три операнда: целевой регистр XMM, исходный регистр XMM и 64-разрядную переменную. Эта инструкция копирует два значения одинарной точности из переменной в младшие 64 бита целевого регистра XMM и старшие 64 бита исходного регистра (которые также содержат два значения одинарной точности) в старшие 64 бита целевого регистра.

Как и movsd, инструкция movlpd копирует младшие 64 бита (64-разрядное число с плавающей точкой) из второго операнда в младшие 64 бита операнда назначения. Разница в том, что инструкция movlpd не расширяет значение нулями при перемещении данных из памяти в регистр XMM, тогда как инструкция movsd расширяет значение нулями до старших 64 бит целевого регистра XMM, а также копируют старшие 64 бита регистра XMM в переменную:

movhps и movhpd

Инструкции movhps и movhpd копируют 64-битную переменную (либо два числа с плавающей точкой одинарной точности в случае movhps, либо одно число двойной точности в случае movhpd) в старшие 64 бита регистра XMM и обратно - из старших 64 битов XMM в 64-разрядную переменную.

movhps xmm, mem64
movhps mem64, xmm
movhpd xmm, mem64
movhpd mem64, xmm

Эти инструкции не влияют на биты со 128 по 255 регистров YMM.

С помощью последовательного использования инструкций movlps и movhps можно загрузить четыре 32-разрядных числа с плавающей точкой в регистр XMM, получая значения из двух разных источников (аналогично можно использовать инструкции movlpd и movhpd для загрузки из двух разных источников двух 64-разрядных чисел в один регистр XMM). И наоборот, можно использовать данные инструкции, чтобы разделить векторный результат пополам и сохранить две половины в разных переменных:

.data
    floats real4 1.0, 2.0
    doubles real8 1.0
.code
main proc 
    movlps xmm0, qword ptr floats   ; в младших 64 битах XMM0 - вектор floats
    movhpd xmm0, doubles            ; в старших 64 битах XMM0 - вектор doubles
    ret
main endp
end

vmovhps и vmovhpd

Отдельно стоит сказать об инструкциях vmovhps и vmovhpd, которые не являются простыми расширениями AVX для выше рассмотренных инструкций movhpsи movhpd

vmovhps xmm, xmm, mem64
vmovhps mem64, xmm
vmovhpd xmm, xmm, mem64
vmovhpd mem64, xmm

При загрузке данных в регистр XMM эти инструкции принимают два операнда, из которых берутся данные. Инструкции загружают все 128 бит (четыре числа с одинарной точностью или два числа с двойной точностью) в регистр назначения XMM. Данные для старших 64 бит регистра поступают из переменной, а для младших 64 бит - из второго операнда-другого регистра XMM. Эти инструкции также расширяют значение нулями до старших 128 бит (перекрывающегося) регистра YMM.

При сохранении данных в 64-разрядной переменной инструкции vmovhps и vmovhpd ведут себя аналогично инструкциям movhps и movhpd.

movlhps и vmovlhps

Инструкция movlhps копирует два 32-битных значения с плавающей точкой из младших 64 бит исходного регистра XMM в старшие 64 бита целевого регистра XMM. Она оставляет младшие 64 бита целевого регистра XMM и старшие 128 бит перекрывающего регистра YMM без изменений.

movlhps xmm, xmm
vmovlhps xmm, xmm, xmm

Инструкция vmovlhps принимает три операнда: первый операнд - целевой регистр, а второй и третий операнд - регистры XMM. из которых берутся данные. vmovlhps копирует младшие 64 бита из второго операнда в младшие 64 бита первого операнда и младшие 64 бита из тертьего операнда в старшие 64 бита первого операнда. Инструкция расширяет нулями Старшие 128 бит перекрывающегося регистра YMM.

Данные инструкции не поддерживают работу с переменными и работают только с 32-разрядными числами с плавающей точкой.

movhlps и vmovhlps

Инструкции movhlps копирует два 32-битных числа с плавающей точкой из старших 64 бит исходного операнда в младшие 64 бита целевого регистра, оставляя старшие 64 бита целевого регистра без изменения.

movhlps xmmdest, xmmsrc

Инструкция vmovhlps принимает три операнда:

vmovhlps xmmdest, xmmsrc1, xmmsrc2

Эта инструкция копирует старшие 64 бита второго операнда в старшие 64 бита первого операнда и старшие 64 бита третьего операнда в младшие 64 бита первого операнда. Старшие 128 бит наложенного регистра YMM дополняются нулями.

Данные инструкции не поддерживают работу с переменными и работают только с 32-разрядными числами с плавающей точкой.

(v)movshdup и (v)movsldup

Инструкция movshdup копирует два 32-битных числа с плавающей точкой одинарной точности с нечетным индексом из исходного операнда (переменной или регистра XMM) и дублирует каждое число в целевом регистре XMM. Числа по четным индексам в исходном операнде игнорируются. Инструкция vmovshdup работает аналогично, только также может принимать регистры YMM - в этом случае копируются четыре 32-битных числа с плавающей точкой.

movshdup xmmdest, mem128/xmmsrc
vmovshdup xmmdest, mem128/xmmsrc
vmovshdup ymmdest, mem256/ymmsrc

Инструкция movsldup копирует и дублирует в целевом регистре XMM два 32-битных числа с плавающей точкой, которые располагаются на четных индексах в исходном регистре XMM или переменной. Аналогичным образом инструкция vmovsldup копирует и дублирует четыре 32-разрядных числа, которые располагаются на четных индексах в исходном регистре YMM или переменной.

movsldup xmmdest, mem128/xmmsrc
vmovsldup xmmdest, mem128/xmmsrc
vmovsldup ymmdest, mem256/ymmsrc

(v)movddup

Инструкция movddup копирует 64-битные числа с плавающей точкой из младших 64 бит регистра XMM или переменной в младшие 64 бит целевого регистра XMM и затем дублирует это значение в старшие 64 бит целевого регистра XMM. Эта инструкция не влияет на старшие 128 бит перекрывающего регистра YMM.

movddup xmmdest, mem64/xmmsrc
vmovddup xmmdest, mem64/xmmsrc
vmovddup ymmdest, mem256/ymmsrc

128-битная версия инструкции vmovddup работает так же, как инструкция movddup, за исключением того, что она обнуляет старшие биты целевого регистра YMM. 256-битная версия копирует два 64-битных числа с четными индексами (0 и 2) из исходного регистра или переменной на соответствующие индексы в целевом регистре YMM и дублирует эти значения по нечетным индексам в целевом регистре.

(v)lddqu

Инструкция (v)lddqu позволяет копировать невыравненное 128- и 256-разрядное значение:

lddqu xmmdest, mem128
vlddqu xmmdest, mem128
vlddqu ymmdest, mem256