用于 AVX2 禁用 SSE 指令集的 gcc 目标

Question

我们有一个我们想用 AVX2 编译的翻译单元（只有那个）： 它预先告诉 GCC，文件中的第一行：

#pragma GCC target "arch=core-avx2,tune=core-avx2"

这曾经与 GCC 4.8 和 4.9 一起工作，但从 6 开始（也尝试了 7 和 8）我们收到此警告（我们将其视为错误）：

error: SSE instruction set disabled, using 387 arithmetics

在第一个函数返回一个浮点数。我试图像这样启用回 SSE 4.2（以及 avx 和 avx2）

#pragma GCC target "sse4.2,arch=core-avx2,tune=core-avx2"

但这还不够，错误仍然存​​在。

编辑：

相关编译器标志，我们将 AVX 用于大多数东西：

-mfpmath=sse,387 -march=corei7-avx -mtune=corei7-avx

EDIT2：最小样本：

#pragma GCC target "arch=core-avx2,tune=core-avx2"

#include <immintrin.h>
#include <math.h>

static inline float
lg1pf( float x ) {
    return log1pf(x)*1.44269504088896338700465f;
}

int main()
{
  log1pf(2.0f);
}

这样编译的：

gcc -o test test.c -O2 -Wall -Werror -pedantic -std=c99 -mfpmath=sse,387 -march=corei7-avx -mtune=corei7-avx

In file included from /home/xxx/gcc-7.1.0/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/7.1.0/include/immintrin.h:45:0,
                 from test.c:3:
/home/xxx/gcc-7.1.0/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/7.1.0/include/avx512fintrin.h: In function ‘_mm_add_round_sd’:
/home/xxx/gcc-7.1.0/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/7.1.0/include/avx512fintrin.h:1412:1: error: SSE register return with SSE disabled
 {
 ^

GCC 详细信息（虽然我没有用于编译它的标志） gcc --版本 海合会 (GCC) 7.1.0 版权所有 (C) 2017 Free Software Foundation, Inc. 这是免费软件；查看复制条件的来源。没有 保修单;甚至不考虑适销性或特定用途的适用性。

可能的解决方案

#pragma GCC target "avx2"

为我工作，无需对代码进行其他更改。 将属性应用于单个函数也不起作用：

相关问题：

__attribute__((__target__("arch=broadwell")))  // does not compile
__m256 use_avx(__m256 a) { return _mm256_add_ps(a,a); }

__attribute__((__target__("avx2,arch=broadwell"))) // does not compile
__m256 use_avx(__m256 a) { return _mm256_add_ps(a,a); }

__attribute__((__target__("avx2"))) // compiles
__m256 use_avx(__m256 a) { return _mm256_add_ps(a,a); }

Answer 1

这看起来像一个错误。 #pragma GCC target 在#include <immintrin.h> 之前以某种方式破坏了标题，IDK 为什么。即使在命令行上使用-march=haswell 启用了 AVX2，#pragma 似乎也会破坏此后定义的任何内在函数的内联。

您可以在标头之后使用#pragma ，但随后使用未在命令行上启用的内部函数会失败。

即使是像#pragma GCC target "arch=haswell" 这样更现代的目标名称也会导致错误，所以并不是像corei7-avx 这样的旧目标名称一般都被破坏了。他们仍然在命令行上工作。如果您想为整个文件启用某些功能，标准方法是使用编译器选项和 not 编译指示。

不过，GCC 确实声称使用编译指示或__attribute__ 在每个功能的基础上支持目标选项。 https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Function-Specific-Option-Pragmas.html.

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据我所知，这是 (Godbolt compiler explorer with gcc8.1)。 Clang 不受影响，因为它忽略了#pragma GCC target。 （这意味着#pragma 不是很便携；您可能希望您的代码与任何 GNU C 编译器一起工作，而不仅仅是 gcc 本身。）

 // breaks gcc when before immintrin.h
 // #pragma GCC target "arch=haswell"

#include <immintrin.h>
#include <math.h>

//#pragma GCC target "arch=core-avx2,tune=core-avx2"
#pragma GCC target "arch=haswell"

//static inline 
float
lg1pf( float x ) {
    return log1pf(x)*1.44269504088896338700465f;
}

// can accept / return wide vectors
__m128 nop(__m128 a) { return a; }
__m256 require_avx(__m256 a) { return a; }
// but error on using intrinsics if #include happened without target options
//__m256 use_avx(__m256 a) { return _mm256_add_ps(a,a); }

// this works, though, because AVX is enabled at this point
// presumably so would  __builtin_ia32_whatever
// Without `arch=haswell`, this breaks, so we know the pragma "worked"
__m256 use_native_vec(__m256 a) { return a+a; }