Question

这个问题与gcc（4.6.3 Ubuntu）及其在为具有即时操作数的SSE内在函数的展开循环中的行为有关。

具有立即操作数的内在函数的示例是_mm_blend_ps。它期望一个4位立即数整数，它只能是一个常数。但是，使用-O3选项，编译器显然会自动展开循环（如果循环计数器值可以在编译时确定）并生成具有不同立即值的相应混合指令的多个实例。

这是一个简单的测试代码（blendsimple.c），它贯穿了blend的立即操作数的16个可能值：

#include <stdio.h>
#include <x86intrin.h>

#define PRINT(V)                \
  printf("%s: ", #V);               \
  for (i = 3; i >= 0; i--) printf("%3g ", V[i]);    \
  printf("\n");

int
main()
{
  __m128 a = _mm_set_ps(1, 2, 3, 4);
  __m128 b = _mm_set_ps(5, 6, 7, 8);
  int i;
  PRINT(a);
  PRINT(b);
  unsigned mask;
  __m128 r;
  for (mask = 0; mask < 16; mask++) {
    r = _mm_blend_ps(a, b, mask);
    PRINT(r);
  }
  return 0;
}

可以使用

编译此代码

gcc -Wall -march=native -O3 -o blendsimple blendsimple.c

并且代码有效。显然，编译器会展开循环并为直接操作数插入常量。

但是，如果使用

编译代码

gcc -Wall -march=native -O2 -o blendsimple blendsimple.c

混合内在函数会出现以下错误：

error: the last argument must be a 4-bit immediate

现在我试图找出哪个特定的编译器标志在-O3中处于活动状态但在-O2中没有，这允许编译器展开循环，但是失败了。关注gcc在线文档

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.8.2/gcc/Overall-Options.html

我执行了以下命令：

gcc -c -Q -O3 --help=optimizers > /tmp/O3-opts
gcc -c -Q -O2 --help=optimizers > /tmp/O2-opts
diff /tmp/O2-opts /tmp/O3-opts | grep enabled

列出-O3启用的所有选项，但不包括-O2。当我添加除了-O2

之外的所有7个列出的标志

gcc -Wall -march=native -O2 -fgcse-after-reload -finline-functions -fipa-cp-clone -fpredictive-commoning -ftree-loop-distribute-patterns -ftree-vectorize -funswitch-loops blendsimple blendsimple.c

我希望行为与-O3完全相同。但是，编译器抱怨＆＃34;最后一个参数必须是4位立即＆＃34;。

有谁知道问题是什么？我认为最好知道启用这种类型的循环展开所需的标志，以便可以使用#pragma GCC优化或函数属性有选择地激活它。

（我也很惊讶-O3显然甚至没有启用unroll-loops选项。）

如果有任何帮助，我将不胜感激。这是关于我给出的SSE编程的演讲。

编辑：非常感谢您的评论。 jtaylor似乎是对的。无论优化级别如何，我都抓住了两个较新版本的gcc（4.7.3,4.8.2）和4.8.2对即时问题的抱怨。 Moverover，我后来注意到gcc 4.6.3使用-O2 -funroll-loops编译代码，但这在4.8.2中也失败了。显然，人们不能相信这个功能，应该始终展开＆＃34;手动＆＃34;正如Jason R所指出的，使用cpp或模板。

Answer 1

我不确定这是否适用于您的情况，因为我不熟悉SSE内在函数。但通常，您可以告诉编译器使用以下方法专门优化代码段：

 #pragma GCC push_options
 #pragma GCC optimize ("unroll-loops")

 do your stuff

 #pragma GCC pop_options

来源：Tell gcc to specifically unroll a loop

什么gcc选项为具有立即操作数的SSE内在函数启用循环展开？

1 个答案: