使用 -mavx 和 -mfma 编译时防止 GCC 自动使用 AVX 和 FMA 指令答案

【问题标题】：Preventing GCC from automatically using AVX and FMA instructions when compiled with -mavx and -mfma使用 -mavx 和 -mfma 编译时防止 GCC 自动使用 AVX 和 FMA 指令
【发布时间】：2013-09-22 23:26:46
【问题描述】：

如何使用 AVX 和 FMA 指令禁用自动矢量化？我仍然希望编译器自动使用 SSE 和 SSE2，而不是 FMA 和 AVX。

我使用 AVX 的代码会检查其可用性，但 GCC 在自动矢量化时不会这样做。因此，如果我使用 -mfma 编译并在 Haswell 之前的任何 CPU 上运行代码，我会得到 SIGILL。如何解决这个问题？

【问题讨论】：

你想要的是一个 CPU 调度器。将带有-msse2 的代码编译到一个目标文件中，将-mfma 编译到另一个目标文件中，然后创建一个调度程序，询问CPUID 哪些硬件可用，并将函数指针设置为指向SSE2 或AVX/FMA 版本stackoverflow.com/questions/23676426/…
@Zboson：是的，我就是这么做的。让它成为一个答案，我会接受。
最近的 gcc 允许您在没有 -mfma 或 -mavx 的情况下使用内部函数。您还可以指定每个函数的目标。

标签： c++ gcc vectorization avx fma

【解决方案1】：

您要做的是为您所针对的每个指令集编译不同的目标文件。然后创建一个 CPU 调度程序，它向 CPUID 询问可用的指令集，然后跳转到相应版本的函数。

我已经在几个不同的问题和答案中描述了这一点

【讨论】：

【解决方案2】：

您需要将使用 AVX 的代码分离到一个单独的编译单元（换句话说，一个单独的 .cpp 文件）中，并仅使用 -mfma 或您想要的任何选项编译该代码。通常，gcc 将使用-march=native，因此它将为“您的处理器”编译，如果您想要通用代码，则需要使用-march=x86_64 或-march=core2，或类似的东西。

【讨论】：

那么如果我有一个使用 AVX 的模板类（所有代码都在头文件中）我有麻烦了吗？
是的，它必须写得非常好，以避免每次调用其中一个函数时检查是否有 AVX 会受到惩罚。你真的对它进行了基准测试吗？
我已经对它进行了基准测试，与 SSE2 相比，加速比很小，但它就在那里。当然，我不会每次都调用cpuid，只有在启动时调用一次。
您确定没有单独的选项来禁用自动矢量化吗？
我确信gcc 会根据它认为最好的方式选择它认为适用于您正在编译的架构的“任何”指令。因此，如果有一个聪明的指令来解决特定的结构，它可能会使用 AVX 指令。即使您当前的版本没有，也没有什么可以说版本current + 0.0.1 没有做某种改进。