在每个函数/每块代码的基础上启用SSE4的正确方法？

Question

对于我的OS程序之一，我有几个使用SSE4.1指令的优化案例。在SSE3专用机器上，运行非优化分支：

// SupportsSSE4_1 returns true on CPUs that support SSE4.1, false otherwise
if (SupportsSSE4_1()) {

    // Code that uses _mm_dp_ps, an SSE4 instruction

    ...

    __m128 hDelta   = _mm_sub_ps(here128, right128);
    __m128 vDelta   = _mm_sub_ps(here128, down128);

    hDelta = _mm_sqrt_ss(_mm_dp_ps(hDelta, hDelta, 0x71));
    vDelta = _mm_sqrt_ss(_mm_dp_ps(vDelta, vDelta, 0x71));

    ...

} else {
    // Equivalent code that uses SSE3 instructions
    ...
}

为了使上面的内容能够编译，我必须将CLANG_X86_VECTOR_INSTRUCTIONS设置为sse4.1。

然而，这似乎指示clang可以在我的程序中的任何地方使用ROUNDSD指令。因此，该程序是崩溃的SSE3专用计算机与SIGILL: ILL_ILLOPC。

对于SupportsSSE4_1() if块真正分支中的代码行，启用SSE4.1的最佳实践是什么？

Answer 1

目前还没有办法针对clang中块/函数粒度的不同ISA扩展。您只能在文件粒度(将SSE4.1代码放入一个单独的文件并指定该文件使用-msse4.1)时才能这样做。如果这是您的一个重要功能，请提交一个错误报告请求它！

但是，我应该注意到，在大多数实际场景中，DPPS的实际好处非常小(而且使用DPPS甚至会减慢一些代码序列！)除非这个特定的代码序列是关键的，并且您已经仔细地测量了使用DPPS的效果，否则即使编译器特性可用，也不值得为SSE4.1的特殊情况而麻烦。

Answer 2

你可以做一个CPU调度器。您可以在一个文件中这样做，但您必须编译两次。首先使用SSE4.1，然后不使用SSE4.1，然后在SSE4.1的对象文件中链接。第一次调用函数myfunc时，它调用函数myfunc_dispatch，该函数确定指令集并设置指向myfunc_SSE41或myfunc_SSE3的指针。下次调用func myfunc时，它直接跳到指令集的函数。

//clang -c -O3 -msse4.1 foo.cpp -o foo_sse41.o
//clang -O3 -msse3 foo.cpp foo_sse41.o   

typedef float MyFuncType(float*);

MyFuncType myfunc, myfunc_SSE41, myfunc_SSE3, myfunc_dispatch;
MyFuncType * myfunc_pointer = &myfunc_dispatch;

#ifdef __SSE4_1__
float myfunc_SSE41(float* a) {
    //SSE41 code
}
#else
float  myfunc_SSE3(float *a) {
    //SSE3 code
}

float myfunc_dispatch(float *a) {
    if(SupportsSSE4_1()) {
        myfunc_pointer = myfunc_SSE41;
    }
    else {
        myfunc_pointer = myfunc_SSE3;
    }
    myfunc_pointer(a);
}

float myfunc(float *a) {
    (*myfunc_pointer)(a);
}
int main() {
    //myfunc(a);
}
#endif

Answer 3

根据操作系统的不同，将来您可能可以使用类似于函数多版本控制的东西。我现在正在研究这个特性，但还需要一段时间才能在生产编译器中使用。

有关更多详细信息，请参阅http://gcc.gnu.org/wiki/FunctionMultiVersioning。