AVX2实现strlen教学

AVX2取得C字串长度

C风格的字串结尾byte是0，如果普通的方式找0就是一个个用lodsb然后 test al, al 判断是否为0
相比之下，我们可以用ymm一次处理32 bytes快速找0
以下将对流程进行分步讲解，可根据需要展开查看细节

首先将内容地址载入rdi，无论从参数还是定义好的

lea    rdi, s

每一次找32 bytes，先让一个寄存器清零即可，以后找完再+32像是每次翻页一样

xor   rax, rax

我们要比对的是有没有0，所以用vpxor将一个ymm寄存器清零

vpxor  ymm1, ymm1, ymm1

进入loop，首先用vmovdqu(如果未对齐32 bytes)载入YWORD内容到一个ymm寄存器，要记得将rdi加上第二步清零的寄存器

vmovdqu ymm0, YWORD [rdi+rax]

使用vpcmpeqb比对两个寄存器，字串和全00的，如果比对到00和00就会得到FF

vpcmpeqb ymm0, ymm0, ymm1

使用vpmovmskb做成32 bits的mask

vpmovmskb edx, ymm0

判断是否为0，如果有过FF遮罩会出现1，整个数字就不会是0

test  edx, edx

非零跳转到exit

jnz    exit

在exit有一个tzcnt reg32,rm32指令取得右边0的个数，比如10000会得到5

tzcnt  edx, edx

我们应该将tzcnt的结果加上每次翻页+32的寄存器，exit的区块就完成了

add    rax, rdx

回到判断非零跳转的下一行，若没跳转只要加上32再回到loop继续处理

; 上一行 jnz    exit
add    rax, 32
jmp    loop

完整示例代码

global strlen

section .text
strlen:
  lea    rdi, s
  xor    rax, rax
  vpxor  ymm1, ymm1, ymm1
loop:
  vmovdqu ymm0, YWORD [rdi+rax]
  vpcmpeqb ymm0, ymm0, ymm1
  vpmovmskb edx, ymm0
  test   edx, edx
  jnz    exit
  add    rax, 32
  jmp    loop
exit:
  tzcnt   edx, edx
  add    rax, rdx
  ret

在glibc的strlen-avx2.S也可以看到差不多的实现方式