我有哪些可用的 March/mtune 选项？答案

【问题标题】：What are my available march/mtune options?我有哪些可用的 March/mtune 选项？
【发布时间】：2019-04-08 23:04:55
【问题描述】：

有没有办法让 gcc 输出可用的 -march=arch 选项？我遇到了构建错误（尝试过-march=x86_64），我不知道我的选择是什么。

我使用的编译器是 gcc 的专有包装器，它似乎不喜欢 -march=skylake。标志应该是相同的，所以我假设我发送给 gcc 以转储架构的任何选项对于这个包装器都是相同的。

我设法使用虚假参数导致 gcc 出错，它转储了一个列表，但现在我正在通过一个包装器，我没有看到。

我怎样才能让 gcc 告诉我它支持什么？

【问题讨论】：

我在问题中提到包装器没有通过它 - 它实际上是跳到 cc ，这只会引发错误。这是一个交叉编译，所以本机无法工作（但我并不真正关心优化，因为它只是一个基准测试）
你刚刚写的，它不喜欢-march=skylake，仅此而已。它是二进制文件还是脚本文件？您可以使用strings 并搜索看起来很有希望的东西。
它是一个二进制文件——当它变得更重要时，我会努力完成它。我在同一个 CPU 上的不同操作系统上做两个基准测试，所以目前优化并不重要，只是 dhrystone makefile 推荐它
像-O2 这样的优化至少对于基准测试至关重要，最好是-O3 -fprofile-use -march=native（在使用-fprofile-generate 运行之后）。如果您的意思是针对特定目标的调整并不重要，那么可以确定。

标签： gcc command-line x86 compiler-flags micro-architecture

【解决方案1】：

使用gcc --target-help

-march=CPU[,+EXTENSION...]
                      generate code for CPU and EXTENSION, CPU is one of:
                       generic32, generic64, i386, i486, i586, i686,
                       pentium, pentiumpro, pentiumii, pentiumiii, pentium4,
                       prescott, nocona, core, core2, corei7, l1om, k1om,
                       iamcu, k6, k6_2, athlon, opteron, k8, amdfam10,
                       bdver1, bdver2, bdver3, bdver4, znver1, znver2,
                       btver1, btver2
...

通常不是像x86 或x86-64 这样的通用架构，而是特定的微架构。但是对于具有 64 位扩展的通用 x86 CPU，有 x86-64（不是 x86_64）。每个架构的完整列表可以在GCC's -march manual 上找到。对于 x86：

-march=cpu-type

为机器类型 cpu-type 生成指令。与-mtune=cpu-type 相比，-mtune=cpu-type 仅针对指定的cpu-type 调整生成的代码，-march=cpu-type 允许 GCC 生成可能根本无法在指定处理器以外的处理器上运行的代码。指定-march=cpu-type 意味着-mtune=cpu-type。

...

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/x86-Options.html#index-march-13

虽然-march 的基准版本是-march=x86-64，但基准/默认调整选项是-mtune=generic。这样做的目的是在任何地方都不可怕，即使以额外的指令或代码大小为代价也能避免性能缺陷。

-march=native 将为运行编译器的机器选择正确的架构并调整设置，如果编译器无法识别其运行的特定 CPU 型号，则为tune=generic。

（例如 Skylake 上的旧 gcc，仍将启用 -mavx2 -mpopcnt -mbmi2 等，但会设置 -mtune=generic 而不是更接近合适的设置。）

【讨论】：

我认为这实际上效果不佳 - 它似乎显示了一个不完整的列表，并出现在“汇编器选项”标题下，而您通常会寻找编译器接受的选项.例如，您的列表中的 Sandybridge、haswell、skylake 等在哪里？在我的系统上，g++8 给出了一个类似的不完整列表。
@BeeOnRope：哦，不，显然 GCC 并没有从它用来检查 arch= 选项并打印帮助的同一个列表中即时构造这个字符串。这很不幸，可能被认为是它们不同步的错误，或者它们完全分开的设计错误。
@PeterCordes - 它也出现在“汇编器选项”下，因此汇编器可能以某种方式接受较小的拱门列表？不知道。否则，是的，这似乎是一个错误。
@BeeOnRope：哦，是的，GAS 本身采用-march 选项。我不确定 GCC 前端是否会将-march 传递给as，至少对于.c 源而言。也许是 asm 源？
@Adam 它由 CPU 制造商定义。见What is difference between architecture and microarchitecture?、Architecture and microarchitecture、en.wikichip.org/wiki/microarchitecture、en.wikipedia.org/wiki/Microarchitecture、quora.com/What-is-CPU-microarchitecture

【解决方案2】：

使用gcc --target-help 似乎是正确的想法，但给出的列表不完整。

现代 gcc 版本的一种解决方法是将虚假值传递给 -march：

$ gcc --target-help -march=foo
cc1: error: bad value (‘foo’) for ‘-march=’ switch
cc1: note: valid arguments to ‘-march=’ switch are: nocona core2 nehalem corei7 westmere sandybridge corei7-avx ivybridge core-avx-i haswell core-avx2 broadwell skylake skylake-avx512 cannonlake icelake-client icelake-server bonnell atom silvermont slm knl knm x86-64 eden-x2 nano nano-1000 nano-2000 nano-3000 nano-x2 eden-x4 nano-x4 k8 k8-sse3 opteron opteron-sse3 athlon64 athlon64-sse3 athlon-fx amdfam10 barcelona bdver1 bdver2 bdver3 bdver4 znver1 btver1 btver2 native
...

请注意，与 --target-help 的输出相比，还有更多选项。

【讨论】：