使用GCC进行循环版本控制

Question

我正在和GCC一起研究自动矢量化。由于客户的要求，我不能使用内部函数或属性。(我无法获得支持矢量化的用户输入)

如果可以矢量化的数组的对齐信息是未知的，则GCC调用一个循环版本控制的过程。在树上执行循环向量化时，将执行循环版本控制。当一个循环被识别为可矢量化，并且数据对齐或数据依赖的约束阻碍了它时(因为它们不能在编译时确定)，那么将生成该循环的两个版本。这些是循环的矢量化和非矢量化版本，以及对齐或依赖的运行时检查，以控制执行哪个版本。

我的问题是，我们必须如何执行对齐？如果我发现了一个可向量化的循环，我不应该生成该循环的两个版本，因为缺少对齐信息。

例如。考虑下面的代码

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‘版本的矢量化代码被生成。在没有矢量化的情况下生成'bb 4‘代码。这些都是通过检查对齐来完成的(语句'A')。现在，在不使用内部函数和其他属性的情况下，我应该如何只获得矢量化的代码(没有运行时对齐检查)。

Answer 1

如果有问题的数据是静态分配的，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调整为所需的对齐方式。

如果您在支持posix_memalign()函数的系统上，也可以使用它。最后，请注意，malloc()分配的内存总是与最大的内置类型的大小对齐，通常是8字节的双精度类型。如果你不需要比这更好的东西，那么malloc就足够了。

编辑:如果你修改你的分配代码以强制检查为真(如上面所建议的过度分配)，编译器应该不对循环代码进行条件化。如果您需要对齐到8字节的边界，就像看起来那样，这将类似于a = (a + 7) & ~3;。

Answer 2

我只得到了循环的一个版本，使用您的带有以下选项的精确代码：gcc -march=core2 -c -O2 -fdump-tree-optimized -ftree-vectorize vec.c

我的版本的GCC是gcc version 4.4.1 (Ubuntu 4.4.1-4ubuntu8)。

在这里，GCC正在做一些聪明的事情。它强制数组a和b与16字节对齐。它不会对c这样做，大概是因为c从未在可向量化的循环中使用过。