在C中使用内联汇编进行位奇偶校验？

发布时间：2020-12-16 10:41:35 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：我正在尝试计算大量uint64的位奇偶校验.比特奇偶校验是指接受uint64的函数,如果设置的比特数是偶数则输出0,否则为1. 目前我正在使用以下功能(@Troyseph,发现here)： uint parity64(uint64 n){ n ^= n 1; n ^= n 2; n = (n 0x2222222222222221) * 0x222222222

我正在尝试计算大量uint64的位奇偶校验.比特奇偶校验是指接受uint64的函数,如果设置的比特数是偶数则输出0,否则为1.

目前我正在使用以下功能(@Troyseph,发现here)：

uint parity64(uint64 n){
  n ^= n >> 1;
  n ^= n >> 2;
  n = (n & 0x2222222222222221) * 0x2222222222222221;
  return (n >> 60) & 1;
}

相同的SO页面具有以下汇编例程(由@papadp提供)：

.code

; bool CheckParity(size_t Result)
    CheckParity PROC
    mov     rax,0
    add     rcx,0
    jnp     jmp_over
    mov     rax,1
jmp_over:
    ret
CheckParity ENDP

END

它利用了机器的parity flag.但我无法使用我的C程序(我知道旁边没有组装).

题.如何在C源文件中包含上面(或类似)代码作为内联汇编,以便使用parity64()函数来运行它？

(我在Intel Xeon Haswell上使用GCC和64位Ubuntu 14)

如果有任何帮助,可在以下例程中调用parity64()函数：

uint bindot(uint64* a,uint64* b,uint64 entries){
    uint parity = 0;

    for(uint i=0; i<entries; ++i)
      parity ^= parity64(a[i] & b[i]);  // Running sum!

    return parity;
}

(这应该是场Z / 2Z上的两个向量的“点积”,即GF(2).)

解决方法

您将不得不使用扩展内联汇编(这是一个gcc扩展)来获得类似的效果.

您的parity64功能可以更改如下 –

uint parity64(uint64 n){
    uint result = 0;
    __asm__("addq $0,%0" : : "r"(n)  :);
    __asm__("jnp 1f");
    __asm__("movl $1,%0" : "=r"(result) : : );
    __asm__("1:");
    return result;
}

但正如@MichaelPetch评论的那样,奇偶校验标志仅在低8位上计算.因此,如果您的n小于255,这将适用于您.对于更大的数字,您将必须使用您在问题中提到的代码.

要使其工作在64位,您可以通过执行将32位整数的奇偶校验折叠为单字节

n = (n >> 32) ^ n;
n = (n >> 16) ^ n;
n = (n >> 8) ^ n;

此代码必须位于程序集之前的函数的开头.

您将不得不检查它对性能的影响.

我能得到的最优化的是

uint parity64(uint64 n){
    unsigned char result = 0;
    n = (n >> 32) ^ n;
    n = (n >> 16) ^ n;
    n = (n >> 8) ^ n;
    __asm__("test %1,%1 nt"
            "setp %0"
            : "+r"(result)
            : "r"(n)
            :
    );
    return result;
}

（编辑：李大同）

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