gcc选项同时使用i87，AVX但也不使用SSE

Question

针对支持AVX扩展名的处理器进行编译时（例如-m64 -march=corei7-avx -mtune=corei7-avx适用），同时使用-mfpmath=both -mavx键是否有意义？是不是因为它导致编译器同时使用三组指令（i87，SSE，AVX）？或者只是i87用于标量（在某种意义上）和AVX仅用于向量？

Answer 1

AVX寄存器只是SSE寄存器的扩展。你不能混合使用SSE和AVX指令来增加可用寄存器的数量（你仍然可以混合x87和AVX指令，我认为这是-mfpmath=both在这种情况下的作用。）

例如，请参阅this页面上的“混合AVX和SSE”讨论。

Answer 2

你通常不想要这个;我不认为gcc在决定使用x87时会非常聪明，因为它有很高的注册压力值得它。

x87和SSE / AVX指令在普通的x86 CPU（Intel和AMD）上竞争相同的FP执行单元，因此交错它们不会获得更多的吞吐量。

通常情况下，您应该使用-mfpmath=sse（这意味着AVX与-mavx一起使用，或更好-mfpmath=sse -march=native。x86-64的默认值为sse，因此{{ 1}}只更改-mfpmath=sse，AFAIK的任何内容。

-m32的主要好处是更多的总寄存器，但管理x87寄存器堆栈通常需要额外的指令。在x87和AVX之间移动数据也需要存储/重新加载（存储转发往返，Haswell上的约6个周期延迟，http://agner.org/optimize/），因此只有在编译器有两个独立的计算集时它才真正有用。交错。否则它不会比正常的溢出/重装更好。

Last time I looked at gcc -O3 -mfpmath=both，结果并不令人印象深刻：https://godbolt.org/g/p2KLEC显示gcc5.4使用一些存储/重新加载来在x87和xmm（AVX）寄存器之间反弹数据。只是将一些常量保留在内存中会更好。