非 sse2 架构上 128 位值的按位运算

Question

我正在用 C 语言编写一个针对嵌入式平台的例程。
在例程中，我需要对 128 位值执行按位 XOR 和 SHIFT RIGHT 操作。
目标架构没有 SSE2，因此不支持原生 128 位操作。
我遇到了this 答案，它在软件中模拟了SHIFT 操作。
我的问题是，有没有更好的方法来做到这一点，我的意思是用更好的数据结构来表示 128 位值和模拟 SHIFT 和 XOR 操作的最佳方法而不是使用递归（如链接中的答案所做的那样） .我希望尽量减少对有限堆栈内存的使用。

Answer 1

你可以使用一个结构来存储128位数据，如下所示

typedef struct
{
    uint32_t a;
    uint32_t b;
    uint32_t c;
    uint32_t d;
} Type_128bit;

那么你可以写一个左移函数如下

int leftshift(Type_128bit in, Type_128bit out, int value)
{
    int val;
    if (value >= 128)
    {
        return (-1); // error condition
    }
    else if (value < 32)
    {
        out->a = (in->a << value) | (in->b >> value);
        out->b = (in->b << value) | (in->c >> value);
        out->c = (in->c << value) | (in->d >> value);
        out->d = in->d << value;
    }
    else if (value < 64)
    {
        val = value - 32;
        out->a = (in->b << val) | (in->c >> val);
        out->b = (in->c << val) | (in->d >> val);
        out->c = (in->d << val);
        out->d = 0x00;
    }
    else if (value < 96)
    {
        val = value - 64;
        out->a = (in->c << val) | (in->d >> val);
        out->b = (in->d << val);
        out->c = 0x00;
        out->d = 0x00;
    }
    else // value < 128
    {
        val = value - 96;
        out->a = (in->d << val);
        out->b = 0x00;
        out->c = 0x00;
        out->d = 0x00;
    }
    return (0); //success
}

这将避免上述解决方案的递归并提供更好的运行时间。但是代码量会增加，你需要仔细测试代码。

Answer 2

uint32_t *shiftL(uint32_t *val, const size_t size, const size_t nbits)  // <= 32
{
    uint32_t mask = (1 << nbits) - 1;

    mask <<= 32 - nbits;

    for(size_t cword = size; cword - 1 ; cword --)
    {
        uint32_t temp = (val[cword - 2] & mask) >> nbits
        val[cword - 1] <<= nbits;
        val |= temp;
    }
    val[0] <<= nbits;
    return val;
}