C 内联汇编中的 PCLMULQDQ 指令

Question

我想在我的 C 代码中使用 Intel 的 PCLMULQDQ 指令和内联汇编来将两个多项式相乘，它们是 GF(2^n) 中的元素。编译器是 GCC 4.8.1。 多项式存储在 uint32_t 数组中（6 个字段大）。

我已经在网上查了如何正确使用 PCLMULQDQ 指令或 CLMUL 指令集，但没有找到任何好的文档。

我非常感谢 C 和 asm 中的一个简单示例，说明如何将两个简单多项式与指令相乘。有人知道怎么做吗？

除此之外是否还有任何先决条件（功能强大的处理器除外），例如包含的库、编译器选项等？

Answer 1

我已经找到了解决方案。因此记录在案：

void f2m_intel_mult(
  uint32_t t, // length of arrays A and B
  uint32_t *A,
  uint32_t *B,
  uint32_t *C
)
{
    memset(C, 0, 2*t*sizeof(uint32_t));
    uint32_t offset = 0;
    union{ uint64_t val; struct{uint32_t low; uint32_t high;} halfs;} prod;

    uint32_t i;
    uint32_t j;
    for(i=0; i<t; i++){
        for(j=0; j<t; j++){

            prod.halfs.low = A[i];
            prod.halfs.high = 0;
            asm ("pclmulqdq %2, %1, %0;"
            : "+x"(prod.val)
            : "x"(B[j]), "i"(offset)
            );

            C[i+j] = C[i+j] ^ prod.halfs.low;
            C[i+j+1] = C[i+j+1] ^ prod.halfs.high;
        }
    }
}

我认为可以为 pclmulqdq 使用 64 位寄存器，但我不知道如何使用内联汇编器来实现它。有人知道吗？
尽管如此，也可以对内在函数做同样的事情。 （如果您想要代码，请询问。）
此外，如果您知道数组的大小 t，则可以使用 Karatsuba 进一步优化计算。