Прошло много времени с тех пор, как я начал работать с внутренними функциями SSE / AVX. Недавно я начал писать заголовок для транспонирования матрицы. Я использовал много веток if constexpr, так что компилятор всегда выбирает оптимальный набор команд в зависимости от некоторых параметров шаблона. Теперь я хотел проверить, все ли работает как положено, посмотрев на локальную разборку с objdump. При использовании Clang я получаю четкий вывод, который в основном содержит только инструкции по сборке, соответствующие используемым встроенным функциям. Однако, если я использую GCC, разборка довольно раздута с дополнительными инструкциями. Быстрая проверка Godbolt показывает мне, что этих дополнительных инструкций в разборке GCC не должно быть.
Вот небольшой пример:
#include <x86intrin.h>
#include <array>
std::array<__m256, 1> Test(std::array<__m256, 1> a)
{
std::array<__m256, 1> b;
b[0] = _mm256_unpacklo_ps(a[0], a[0]);
return b;
}
Я компилирую с -march=native -Wall -Wextra -Wpedantic -pthread -O3 -DNDEBUG -std=gnu++1z. Затем я использую objdump -S -Mintel libassembly.a > libassembly.dump в объектном файле. Для Clang (6.0.0) результат будет:
In archive libassembly.a:
libAssembly.cpp.o: file format elf64-x86-64
Disassembly of section .text:
0000000000000000 <_Z4TestSt5arrayIDv8_fLm1EE>:
0: c4 e3 7d 04 c0 50 vpermilps ymm0,ymm0,0x50
6: c3 ret
, который совпадает с возвращением Godbolt: Godbolt - Clang 6.0.0
Для GCC (7.4) вывод:
In archive libassembly.a:
libAssembly.cpp.o: file format elf64-x86-64
Disassembly of section .text:
0000000000000000 <_Z4TestSt5arrayIDv8_fLm1EE>:
0: 4c 8d 54 24 08 lea r10,[rsp+0x8]
5: 48 83 e4 e0 and rsp,0xffffffffffffffe0
9: c5 fc 14 c0 vunpcklps ymm0,ymm0,ymm0
d: 41 ff 72 f8 push QWORD PTR [r10-0x8]
11: 55 push rbp
12: 48 89 e5 mov rbp,rsp
15: 41 52 push r10
17: 48 83 ec 28 sub rsp,0x28
1b: 64 48 8b 04 25 28 00 mov rax,QWORD PTR fs:0x28
22: 00 00
24: 48 89 45 e8 mov QWORD PTR [rbp-0x18],rax
28: 31 c0 xor eax,eax
2a: 48 8b 45 e8 mov rax,QWORD PTR [rbp-0x18]
2e: 64 48 33 04 25 28 00 xor rax,QWORD PTR fs:0x28
35: 00 00
37: 75 0c jne 45 <_Z4TestSt5arrayIDv8_fLm1EE+0x45>
39: 48 83 c4 28 add rsp,0x28
3d: 41 5a pop r10
3f: 5d pop rbp
40: 49 8d 62 f8 lea rsp,[r10-0x8]
44: c3 ret
45: c5 f8 77 vzeroupper
48: e8 00 00 00 00 call 4d <_Z4TestSt5arrayIDv8_fLm1EE+0x4d>
Как видите, существует множество дополнительных инструкций. В отличие от этого, Godbolt не включает в себя все эти дополнительные инструкции: Godbolt - GCC 7.4
Так что здесь происходит? Я только начал изучать ассемблер, так что, возможно, кому-то, имеющему опыт сборки, это совершенно ясно, но я немного растерялся, почему GCC создает эти дополнительные инструкции на моей машине.
Приветствую и заранее благодарю.
РЕДАКТИРОВАТЬ
Чтобы избежать дальнейших недоразумений, я только что скомпилировал, используя:
gcc-7 -I/usr/local/include -O3 -march=native -Wall -Wextra -Wpedantic -pthread -std=gnu++1z -o test.o -c /<PathToFolder>/libAssembly.cpp
Вывод остается прежним. Я не уверен, что это уместно, но выдает предупреждение: warning: ignoring attributes on template argument ‘__m256 {aka __vector(8) float}’ [-Wignored-attributes]
Обычно я пересекаю это предупреждение, и оно не должно быть проблемой:
Значение GCCпредупреждение: игнорирование атрибутов в аргументе шаблона (-Wignored-attribute)
Процессор Intel(R) Core(TM) i7-6700K CPU @ 4.00GHz
Вот gcc -v:
gcc-7 -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc-7
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 7.4.0-1ubuntu1~18.04.1' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-7/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-7 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 7.4.0 (Ubuntu 7.4.0-1ubuntu1~18.04.1)