浮点码的g++优化开关

Question

我想让一些代码运行得更快。它是浮点密集型代码--以其作为输入：

• 参数(常数、双值、整数)
• 输入值数组(常量、双值)

输出是

• 值数组(双)
• 雅可比矩阵

目前我正在使用

g++-7 (Ubuntu 7.2.0-1ubuntu1~16.04) 7.2.0

和下面的命令行：

g++-7 -S -fPIC -O3 -DNDEBUG -funroll-loops -march=native -ffast-math \
-I $BOOST_DIR tmp.cpp -std=c++17 \
-D__forceinline='__attribute__((always_inline))' \
-frecord-gcc-switches -Wno-attributes

从我的记忆中，G++编译器在过去产生了更好的代码--而且对这些代码的咀嚼时间也更长了。我试过各种选择，但只有

--param max-gcse-memory=1

似乎有任何效果--使用还是不使用这个论点。忽略参数值的更改。

与vmulspd指令相比，我获得更好代码的标准是代码中vmov/mov指令的数量。更好的代码应该包含更少的vmov指令。

在使用时

--param max-gcse-memory=1

我得到了10766条vmov指令，而没有这个参数的是11325条。相比之下，1000 vmulpd和1900 vmulsd --这两个尝试之间的数字或多或少是恒定的。

再说一次-我不介意编译时间。我想得到更好的代码，从我记得的过去(2010年)，我有更好的代码，包括更长的编译时间。

Answer 1

SIMD指令通常需要对齐数据。听起来，GCC正在生成大量代码，以防止数据对齐不足。

如果您可以修改代码，听起来您将受益于aligned属性的某些使用，或者更好的是使用OpenMP SIMD语用。

根据程序的结构方式，LTO (-flto)可以产生很大的不同，限制功能可见性(即-fvisibility=hidden)也是如此。

基本上，您希望给优化器尽可能多的工作空间，这样它就可以删除大量额外的代码来使SIMD指令正确地对齐。

您还可以考虑启用更多ISA扩展。AVX支持256位矢量，这意味着你可以用一条指令做两倍的工作，而且你的CPU很有可能支持它。如果要在其他计算机上运行可执行文件，请考虑使用target_clones属性生成针对多个ISA扩展优化的代码。