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CMPORDPS - ordered compare packed singles
CMPUNORDPS - unordered compare packed singles
有序和无序是什么意思？我在 x86 指令集中寻找等效指令，它似乎只有无序（FUCOM）。
【问题讨论】：
_CMP_EQ_UQ 和_CMP_EQ_OQ：How to choose AVX compare predicate variants
标签： assembly x86 floating-point sse
有序比较检查两个操作数是否都不是NaN。相反，无序比较检查任一操作数是否为NaN。
此页面提供了更多相关信息：
这里的想法是与NaN 的比较是不确定的。 （无法决定结果）因此，有序/无序比较检查是否是（或不是）这种情况。
double a = 0.;
double b = 0.;
__m128d x = _mm_set1_pd(a / b); // NaN
__m128d y = _mm_set1_pd(1.0); // 1.0
__m128d z = _mm_set1_pd(1.0); // 1.0
__m128d c0 = _mm_cmpord_pd(x,y); // NaN vs. 1.0
__m128d c1 = _mm_cmpunord_pd(x,y); // NaN vs. 1.0
__m128d c2 = _mm_cmpord_pd(y,z); // 1.0 vs. 1.0
__m128d c3 = _mm_cmpunord_pd(y,z); // 1.0 vs. 1.0
__m128d c4 = _mm_cmpord_pd(x,x); // NaN vs. NaN
__m128d c5 = _mm_cmpunord_pd(x,x); // NaN vs. NaN
cout << _mm_castpd_si128(c0).m128i_i64[0] << endl;
cout << _mm_castpd_si128(c1).m128i_i64[0] << endl;
cout << _mm_castpd_si128(c2).m128i_i64[0] << endl;
cout << _mm_castpd_si128(c3).m128i_i64[0] << endl;
cout << _mm_castpd_si128(c4).m128i_i64[0] << endl;
cout << _mm_castpd_si128(c5).m128i_i64[0] << endl;
结果：
0
-1
-1
0
0
-1
如果操作数是可比较的（两个数字都不是 NaN），则有序返回 true：
1.0 和 1.0 得到 true。NaN 和 1.0 得到 false。NaN 和 NaN 得到 false。无序比较正好相反：
1.0 和 1.0 得到 false。NaN 和 1.0 得到 true。NaN 和 NaN 得到 true。【讨论】：
#I（FP 无效），或者仅在存在 SNaN 时（AFAIK 不是自然发生的；你不会从任何类型的除以零或 inf-inf 或任何东西中获取 SNaN。）
也许this page 对 Visual C++ 内在函数有帮助？ :)
r0 := (a0 ord? b0) ? 0xffffffff : 0x0
r1 := (a1 ord? b1) ? 0xffffffff : 0x0
r2 := (a2 ord? b2) ? 0xffffffff : 0x0
r3 := (a3 ord? b3) ? 0xffffffff : 0x0
r0 := (a0 unord? b0) ? 0xffffffff : 0x0
r1 := a1 ; r2 := a2 ; r3 := a3
【讨论】：
本英特尔指南：http://intel80386.com/simd/mmx2-doc.html 包含两个相当简单明了的示例：
CMPORDPS 比较有序并行标量
操作码周期指令 0F C2 .. 07 2 (3) CMPORDPS xmm reg,xmm reg/mem128
CMPORDPS op1, op2
op1 包含 4 个单精度 32 位浮点值 op2 包含 4 个单精度 32 位浮点值
op1[0] = (op1[0] != NaN) && (op2[0] != NaN) op1[1] = (op1[1] != NaN) && (op2[1] != NaN) op1[2] = (op1[2] != NaN) && (op2[2] != NaN) op1[3] = (op1[3] != NaN) && (op2[3] != NaN) TRUE = 0xFFFFFFFF FALSE = 0x00000000
CMPUNORDPS 比较无序并行标量
操作码周期指令 0F C2 .. 03 2 (3) CMPUNORDPS xmm reg,xmm reg/mem128
CMPUNORDPS op1, op2
op1 包含 4 个单精度 32 位浮点值 op2 包含 4 个单精度 32 位浮点值
op1[0] = (op1[0] == NaN) || (op2[0] == NaN) op1[1] = (op1[1] == NaN) || (op2[1] == NaN) op1[2] = (op1[2] == NaN) || (op2[2] == NaN) op1[3] = (op1[3] == NaN) || (op2[3] == NaN) TRUE = 0xFFFFFFFF FALSE = 0x00000000
区别在于 AND（有序）与 OR（无序）。
【讨论】：
短版：无序是两个 FP 值可以具有的关系。标量比较设置的 FLAGS，因此您可以检查您想要的任何条件（例如 ucomisd xmm0, xmm1 / jp unordered），但 SIMD 比较需要将条件（谓词）编码到要并行检查的指令中，以生成元素值为0 / 0xFF.... 无处为每个元素放置单独的 FLAGS 结果。
FUCOM 中的“无序”表示当比较结果无序时它不会引发 FP“无效”异常，而 FCOM 会。这与 OQ 和 OS cmpps 谓词之间的区别相同，而不是“无序”谓词。 （见“信号
#IA 开启
英特尔 asm 手册中cmppd 文档中的“QNAN”列。（cmppd 按字母顺序排列，文档更完整，与 cmpps / cmpss/sd 相比））
（FP exceptions 默认情况下被屏蔽，因此它们不会导致 CPU 陷入硬件异常处理程序，只需在 MXCSR 中设置粘性标志，或为 x87 指令设置传统 x87 状态字。）
ORD 和 UNORD 是 cmppd / cmpps / cmpss / cmpsd insns (full tables in the cmppd entry which is alphabetically first) 的两个谓词选择。该 html 提取具有可读的表格格式，但英特尔的官方 PDF 原件要好一些。 （有关链接，请参阅x86 标签 wiki）。
两个浮点如果都不是NaN，则操作数相互排序。如果其中一个是 NaN，则它们是无序的。即ordered = (x>y) | (x==y) | (x<y);。没错，使用浮点数，这些事情都不可能是真的。更多浮点疯狂，见Bruce Dawson's excellent series of articles.
cmpps 接受一个谓词并产生一个结果向量，而不是在两个标量之间进行比较并设置标志，这样您就可以在事后检查您想要的任何谓词。因此，它需要特定的谓词来检查您可以检查的所有内容。
标量等效项是 comiss / ucomiss 从 FP 比较结果中设置 ZF/PF/CF（其工作方式类似于 x87 比较指令（请参阅此答案的最后一部分），但在低元素XMM 规则）。
要检查无序，请查看PF。如果比较是有序的，您可以查看其他标志以查看操作数是更大、等于还是小于 (using the same conditions as for unsigned integers, like jae for Above or Equal)。
The COMISS instruction 与 UCOMISS 指令的不同之处在于，当源操作数是 QNaN 或 SNaN 时，它会发出 SIMD 浮点无效操作异常 (#I) 信号。仅当源操作数是 SNaN 时，UCOMISS 指令才会发出无效数值异常。
（SNaN 不是自然发生的；sqrt(-1) 或 inf - inf 之类的操作会在屏蔽异常时产生 QNaN，否则会陷入陷阱并且不会产生结果。）
通常 FP 异常会被屏蔽，因此这实际上不会中断您的程序；它只是在 MXCSR 中设置位，您可以稍后检查。
这与 cmpps / vcmpps 的 O/UQ 与 O/US 风格的谓词相同。 cmp[ps][sd] 指令的 AVX 版本有一个扩展的谓词选择，因此他们需要一个命名约定来跟踪它们。
当操作数无序时，O vs. U 告诉您谓词是否为真。
Q 与 S 告诉您如果任一操作数是 Quiet NaN，是否会引发 #I。 #I 如果任一操作数是 Signaling NaN，将始终被引发，但这些都不是“自然发生的”。您不能将它们作为其他操作的输出，只能通过自己创建位模式（例如，作为函数的错误返回值，以确保以后检测到问题）。
x87 等效项是使用fcom 或fucom 设置FPU 状态字-> fstsw ax -> sahf，或者最好使用fucomi 直接设置EFLAGS，如ucomiss。
x87 指令的 U / 非 U 区别与 comiss / ucomiss 相同
【讨论】：
你可以通过llvm CC的定义来理解'ordered CC'和'unordered CC'的含义，其中'CC'表示CondCode。 在'llvm/include/llvm/CodeGen/ISDOpcodes.h'（我的源代码版本是llvm-10.0.1）中，你可以看到CondCode的枚举如下：
enum CondCode {
// Opcode N U L G E Intuitive operation
SETFALSE, // 0 0 0 0 Always false (always folded)
SETOEQ, // 0 0 0 1 True if ordered and equal
SETOGT, // 0 0 1 0 True if ordered and greater than
SETOGE, // 0 0 1 1 True if ordered and greater than or equal
SETOLT, // 0 1 0 0 True if ordered and less than
SETOLE, // 0 1 0 1 True if ordered and less than or equal
SETONE, // 0 1 1 0 True if ordered and operands are unequal
SETO, // 0 1 1 1 True if ordered (no nans)
SETUO, // 1 0 0 0 True if unordered: isnan(X) | isnan(Y)
SETUEQ, // 1 0 0 1 True if unordered or equal
SETUGT, // 1 0 1 0 True if unordered or greater than
SETUGE, // 1 0 1 1 True if unordered, greater than, or equal
SETULT, // 1 1 0 0 True if unordered or less than
SETULE, // 1 1 0 1 True if unordered, less than, or equal
SETUNE, // 1 1 1 0 True if unordered or not equal
SETTRUE, // 1 1 1 1 Always true (always folded)
// Don't care operations: undefined if the input is a nan.
SETFALSE2, // 1 X 0 0 0 Always false (always folded)
SETEQ, // 1 X 0 0 1 True if equal
SETGT, // 1 X 0 1 0 True if greater than
SETGE, // 1 X 0 1 1 True if greater than or equal
SETLT, // 1 X 1 0 0 True if less than
SETLE, // 1 X 1 0 1 True if less than or equal
SETNE, // 1 X 1 1 0 True if not equal
SETTRUE2, // 1 X 1 1 1 Always true (always folded)
SETCC_INVALID // Marker value.
};
这意味着：对于浮点条件比较，'ordered CC'表示'ordered & CC'，而'unordered CC'表示'unordered |抄送'。
换句话说，在浮点比较中，NaN 是“非数字”，
你也可以看到，'ordered CC' 绝对是 'unordered !CC' 的反义词。
【讨论】：
_CMP_EQ_UQ 这样的常量的 immintrin.h 值，即 0）。但是，是的，有用的表格，虽然我认为英特尔的 asm 手册中的表格已经涵盖了每个谓词的 4 种可能关系：felixcloutier.com/x86/cmppd