Question

英特尔在SSE4.2指令集中提供了特定的CRC32 instruction。如何利用此指令加速CRC32计算？

Answer 1

首先，英特尔的CRC32指令用于计算CRC-32C（即使用与常规CRC32不同的多项式。查看Wikipedia CRC32条目）

要使用gcc使用英特尔的CRC32C硬件加速，您可以：

通过asm语句
使用内在函数_mm_crc32_u8，_mm_crc32_u16，_mm_crc32_u32或_mm_crc32_u64。有关英特尔编译器icc的说明，请参见Intel Intrinsics Guide，但gcc也会实现它们。

这是使用__mm_crc32_u8执行此操作的方法，一次占用一个字节，使用__mm_crc32_u64可以进一步提高性能，因为它一次需要8个字节。

uint32_t sse42_crc32(const uint8_t *bytes, size_t len)
{
  uint32_t hash = 0;
  size_t i = 0;
  for (i=0;i<len;i++) {
    hash = _mm_crc32_u8(hash, bytes[i]);
  }

  return hash;
}

要编译此内容，您需要在-msse4.2中传递CFLAGS。与gcc -g -msse4.2 test.c一样，否则会抱怨undefined reference to _mm_crc32_u8。

如果要在可执行文件运行的平台中没有该指令，则要恢复到普通的C实现，可以使用GCC的ifunc属性。像

uint32_t sse42_crc32(const uint8_t *bytes, size_t len)
{
  /* use _mm_crc32_u* here */
}

uint32_t default_crc32(const uint8_t *bytes, size_t len)
{
  /* pure C implementation */
}

/* this will be called at load time to decide which function really use */
/* sse42_crc32 if SSE 4.2 is supported */
/* default_crc32 if not */
static void * resolve_crc32(void) {
  __builtin_cpu_init();
  if (__builtin_cpu_supports("sse4.2")) return sse42_crc32;

  return default_crc32;
}

/* crc32() implementation will be resolved at load time to either */
/* sse42_crc32() or default_crc32() */
uint32_t crc32(const uint8_t *bytes, size_t len) __attribute__ ((ifunc ("resolve_crc32")));

Answer 2

有关CRC-32C的快速硬件和软件实现，请参阅this answer。硬件实现有效地并行运行三条crc32指令以提高速度。

如何利用英特尔特定指令实现CRC32？

2 个答案: