此代码可在调试模式下工作,但由于处于释放模式下的断言而出现恐慌。
use std::arch::x86_64::*;
fn main() {
unsafe {
let a = vec![2.0f32, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0];
let b = -1.0f32;
let ar = _mm256_loadu_ps(a.as_ptr());
println!("ar: {:?}", ar);
let br = _mm256_set1_ps(b);
println!("br: {:?}", br);
let mut abr = _mm256_setzero_ps();
println!("abr: {:?}", abr);
abr = _mm256_fmadd_ps(ar, br, abr);
println!("abr: {:?}", abr);
let mut ab = [0.0; 8];
_mm256_storeu_ps(ab.as_mut_ptr(), abr);
println!("ab: {:?}", ab);
assert_eq!(ab[0], -2.0f32);
}
}
答案 0 :(得分:11)
我确实可以确认以下代码导致断言在释放模式下触发:
$ cargo run --release
Finished release [optimized] target(s) in 0.00s
Running `target/release/so53831502`
ar: __m256(2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
br: __m256(-1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0)
abr: __m256(0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
abr: __m256(-1.0, -1.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
ab: [-1.0, -1.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
thread 'main' panicked at 'assertion failed: `(left == right)`
left: `-1.0`,
right: `-2.0`', src/main.rs:24:9
这似乎是编译器错误,请参见here和here。特别是,您正在调用诸如_mm256_set1_ps
和_mm256_fmadd_ps
之类的例程,它们分别需要CPU功能avx
和fma
,但是您的代码和编译命令均未向编译器指示应该使用这些功能。
解决此问题的一种方法是告诉编译器在启用avx
和fma
功能的情况下编译整个程序,如下所示:
$ RUSTFLAGS="-C target-feature=+avx,+fma" cargo run --release
Compiling so53831502 v0.1.0 (/tmp/so53831502)
Finished release [optimized] target(s) in 0.36s
Running `target/release/so53831502`
ar: __m256(2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
br: __m256(-1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0)
abr: __m256(0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
abr: __m256(-2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
ab: [-2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
获得相同结果的另一种方法是告诉编译器使用CPU上所有可用的CPU功能:
$ RUSTFLAGS="-C target-cpu=native" cargo run --release
Compiling so53831502 v0.1.0 (/tmp/so53831502)
Finished release [optimized] target(s) in 0.34s
Running `target/release/so53831502`
ar: __m256(2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
br: __m256(-1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0)
abr: __m256(0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
abr: __m256(-2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
ab: [-2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
但是,这两个编译命令都产生只能在支持avx
和fma
功能的CPU上运行的二进制文件。如果这对您来说不是问题,那么这是一个很好的解决方案。如果您想构建可移植的二进制文件,则可以在运行时执行CPU功能检测,并在启用了特定CPU功能的情况下编译某些功能。然后,您有责任确保仅在相应的CPU功能启用并可用时才调用所述功能。此过程记录在std::arch
文档的dynamic CPU feature detection部分中。
以下是使用运行时CPU功能检测的示例:
use std::arch::x86_64::*;
use std::process;
fn main() {
if is_x86_feature_detected!("avx") && is_x86_feature_detected!("fma") {
// SAFETY: This is safe because we're guaranteed to support the
// necessary CPU features.
unsafe { doit(); }
} else {
eprintln!("unsupported CPU");
process::exit(1);
}
}
#[target_feature(enable = "avx,fma")]
unsafe fn doit() {
let a = vec![2.0f32, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0];
let b = -1.0f32;
let ar = _mm256_loadu_ps(a.as_ptr());
println!("ar: {:?}", ar);
let br = _mm256_set1_ps(b);
println!("br: {:?}", br);
let mut abr = _mm256_setzero_ps();
println!("abr: {:?}", abr);
abr = _mm256_fmadd_ps(ar, br, abr);
println!("abr: {:?}", abr);
let mut ab = [0.0; 8];
_mm256_storeu_ps(ab.as_mut_ptr(), abr);
println!("ab: {:?}", ab);
assert_eq!(ab[0], -2.0f32);
}
要运行它,您不再需要设置任何编译标志:
$ cargo run --release
Compiling so53831502 v0.1.0 (/tmp/so53831502)
Finished release [optimized] target(s) in 0.29s
Running `target/release/so53831502`
ar: __m256(2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
br: __m256(-1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0)
abr: __m256(0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
abr: __m256(-2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
ab: [-2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
如果在不支持avx
或fma
的CPU上运行生成的二进制文件,则程序应退出并显示错误消息:unsupported CPU
。
通常,我认为std::arch
的文档可以改进。特别是,您需要分割代码的关键边界取决于向量类型是否出现在函数签名中。也就是说,doit
例程不需要标准x86(或x86_64)函数ABI进行调用,因此可以安全地从不支持avx
或{{1 }}。但是,在内部,已告知该函数使用基于给定CPU功能的其他指令集扩展来编译其代码。这是通过fma
属性来实现的。例如,如果您提供的目标功能不正确:
target_feature
然后该程序表现出与您的初始程序相同的行为。