SIMD：在执行期间寄存器改变值

Posted 2023-02-16

【中文标题】SIMD：在执行期间寄存器改变值

【英文标题】：SIMD : registers changing value during execution

【发布时间】：2018-01-25 04:19:12

【问题描述】：

所以此刻我的代码中发生了一些奇怪的事情，它是关于以下寄存器__m256i local，在某处计算期间分配，以及__m256i mask，与本地无关。

在哪里运行以下：

  std::cout << _mm256_extract_epi32 (local, 0) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,1) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,2) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,3) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,4) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,5) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,6) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,7) << std::endl;

  for (int l = 0; l < 8; ++l)
  
    if (mask[l]) mask[l] = 0; else mask[l] = 1;
  
  std::cout << _mm256_extract_epi32 (local, 0) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,1) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,2) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,3) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,4) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,5) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,6) << ", " << _mm256_extract_epi32(local,7) << std::endl;`

我为第一个输出获得519, 519, 519, 519, 519, 519, 519, 519，为第二个输出获得0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0，即使它们来自同一个寄存器。知道怎么会发生这样的事情吗？

【问题讨论】：

这不是minimal reproducible example，因为它缺少local 和mask 的定义，包括这些变量如何获取它们的值。

【参考方案1】：

您的 for 循环的意图是访问 256 位 mask 向量中的 32 位字吗？这不是正确的做法。当您使用下标运算符访问mask 时，编译器会超出实际mask 变量在内存中的位置，并破坏其后面的7x 256 字节区域。

如果您想轻松访问 mask 中的 32 位字，请尝试将其声明为：

union vec8x32_t

  __m256i  vector;
  uint32_t words[8];
;

vec8x32_t mask;

然后你可以这样做：

// Do some AVX thing with mask:
mask.vector = _mm256_set_epi32(0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1);

// Manipulate the components of mask:
for (int l = 0; l < 8; ++l)

  if (mask.words[l]) mask.words[l] = 0; else mask.words[l] = 1;

【讨论】：

OP 的代码，如所示，不会编译。如果您查看__m256i 的定义（在<immintrin.h> 中），您会发现它已经是一个联合，而您的联合是不必要的。

@1201ProgramAlarm，这似乎与编译器有关。我确实在 MSVC 2015 中看到了该定义，但 GCC 7 没有提供它，抱怨：error: request for member ‘m256i_u32’ in ‘mask’, which is of non-class type ‘__m256i aka __vector(4) long long int’.

那么 GCC 没有使用标准的 Intel 头文件。叹息。