Question

背景：我开发了一个用C / C ++编写的计算密集型工具，它必须能够在各种不同的x86_64处理器上运行。为了加速浮点和整数的计算，代码包含了很多SSE *内在函数，它们具有针对不同CPU SSE功能定制的不同路径。（由于在程序开始时检测到CPU标志并用于设置布尔值，我假设对定制的代码块的分支预测将非常有效地工作）。

为简单起见，我认为只需要考虑SSE2到SSE4.2。

为了访问SSE4.2内在函数fpr的4.2路径，我需要使用gcc＆＃39; s -msse4.2选项。

问题我遇到的问题是，至少使用6.1.0，gcc使用 sse4.2 指令执行 sse2 内在函数mm_cvtsi32_si128，pinsrd

如果我使用-msse2限制编译，它将使用sse2指令，movd，即。英特尔＆＃34;内在指导＆＃34;说它应该使用。

这令两个方面很烦人。

1）关键问题是当程序在pre4.2 CPU上运行时，程序现在会因非法指令而崩溃。我无法控制使用何种硬件，因此可执行文件需要与旧机器兼容，但需要利用新硬件上的功能。

2）根据英特尔内在指南，pinrd指令比它取代的mov要慢很多。（pinsrd更通用但不需要这样做。）

有没有人知道如何让gcc 只是使用内在指南所说的应该使用的指令，但仍允许在同一个编译单元中通过SSE4 *访问所有SSE2？

更新：我还应该注意，在Linux，Windows和OSX下使用各种不同的编译器编译相同的代码，所以如果可能的话，我们宁愿避免或至少拥有最少的编译器特定扩展。

Update2 :(感谢@PeterCordes）似乎如果启用了优化，gcc将在适当的时候恢复使用来自pinsrd的movd。

Answer 1

如果在编译步骤中将-msse4.2标志赋予gcc的命令行，它将假定它可以自由地用于整个翻译单元的SSE 4.2指令集。这可能会导致您描述的行为。如果您需要仅使用SSE2及以下代码的代码，则需要使用-msse2（如果您正在为x86_64构建，则根本不使用任何标记）。

我能想到的一些选择是：

如果您可以在功能级别轻松分解代码，那么gcc的multiversioning功能可以提供帮助。它需要一个相对较新版本的编译器，但它允许你做这样的事情（取自上面的链接）：

 __attribute__ ((target ("default")))
 int foo ()
 {
   // The default version of foo.
   return 0;
 }

 __attribute__ ((target ("sse4.2")))
 int foo ()
 {
   // foo version for SSE4.2
   return 1;
 }

 __attribute__ ((target ("arch=atom")))
 int foo ()
 {
   // foo version for the Intel ATOM processor
   return 2;
 }

 __attribute__ ((target ("arch=amdfam10")))
 int foo ()
 {
   // foo version for the AMD Family 0x10 processors.
   return 3;
 }

 int main ()
 {
   int (*p)() = &foo;
   assert ((*p) () == foo ());
   return 0;
 }

在这个例子中，gcc将自动编译foo()的不同版本，并根据CPU的功能在运行时调度到适当的版本。

您可以将不同的实现（SSE2，SSE4.2等）分解为不同的翻译单元，然后在运行时适当地调度到正确的实现。
您可以将所有SIMD代码放入共享库，并使用不同的编译器标志多次构建共享库。然后在运行时，您可以检测CPU的功能并加载适当版本的共享库。这是Intel's Math Kernel Library等图书馆采用的方法。

gcc（6.1.0）使用＆＃39;错误＆＃39; SSE内在函数中的说明

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