使用 GCC 进行循环版本控制

Question

我正在使用 GCC 进行自动矢量化。由于客户要求，我无法使用内在函数或属性。 （我无法获取用户输入来支持向量化）

如果可以向量化的数组的对齐信息未知，GCC 会调用“循环版本控制”的过程。当在树上完成循环矢量化时，将执行循环版本控制。当循环被识别为可矢量化时，并且数据对齐或数据依赖性的约束阻碍了它（因为它们无法在编译时确定），则将生成循环的两个版本。这些是循环的矢量化和非矢量化版本，以及运行时检查的对齐或依赖性以控​​制执行哪个版本。

我的问题是我们如何强制执行对齐？如果我找到了一个可矢量化的循环，则由于缺少对齐信息，我不应该生成该循环的两个版本。

例如。考虑以下代码

short a[15]; short b[15]; short c[15];
int i;

void foo()
{
    for (i=0; i<15; i++)
    {
      a[i] = b[i] ;
    }
}

树转储（选项：-fdump-tree-optimized -ftree-vectorize）

<SNIP>
     vector short int * vect_pa.49;
     vector short int * vect_pb.42;
     vector short int * vect_pa.35;
     vector short int * vect_pb.30;

    bb 2>:
     vect_pb.30 = (vector short int *) &b;
     vect_pa.35 = (vector short int *) &a;
     if (((signed char) vect_pa.35 | (signed char) vect_pb.30) & 3 == 0)    ;; <== (A)
       goto <bb 3>;
     else
       goto <bb 4>;

    bb 3>:
</SNIP>

在“bb 3”版本中生成矢量化代码。在“bb 4”处生成没有矢量化的代码。这些是通过检查对齐来完成的（语句“A”）。现在，在不使用内在函数和其他属性的情况下，我应该如何仅获取矢量化代码（没有此运行时对齐检查。）

Answer 1

如果相关数据是静态分配的，那么您可以使用 GCC 支持的 __align__ 属性来指定它应该与必要的边界对齐。如果要动态分配这些数组，则可以按对齐值进行过度分配，然后将返回的指针向上提升到所需的对齐方式。

如果您所在的系统支持 posix_memalign() 函数，您还可以使用它。最后，请注意，malloc() 将始终分配与最大内置类型的大小对齐的内存，对于双精度型，通常为 8 个字节。如果您不需要比这更好的东西，那么 malloc 就足够了。

编辑：如果您修改分配代码以强制该检查为真（即过度分配，如上所述），则编译器应该不条件化循环代码。如果您需要对齐 8 字节边界（看起来如此），则类似于 a = (a + 7) & ~3;。

Answer 2

我只得到一个版本的循环，使用您的确切代码和以下选项：gcc -march=core2 -c -O2 -fdump-tree-optimized -ftree-vectorize vec.c< /code>

我的 GCC 版本是 gcc 版本 4.4.1 (Ubuntu 4.4.1-4ubuntu8)。

GCC 在这里做了一些聪明的事情。它强制数组 a 和 b 进行 16 字节对齐。它不会对 c 执行此操作，大概是因为 c 从未在可矢量化循环中使用。