如何使用gcc进行矢量化？

Question

gcc编译器的v4系列可以在某些现代CPU（例如AMD Athlon或Intel Pentium / Core芯片）上使用SIMD处理器自动对循环进行矢量化。如何完成？

Answer 1

原始页面提供了有关使gcc自动矢量化的详细信息循环，包括一些示例：

http://gcc.gnu.org/projects/tree-ssa/vectorization.html

虽然示例很棒，但事实证明，使用最新的GCC调用这些选项的语法似乎有所改变，请参阅：

• https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Developer-Options.html#index-fopt-info

总而言之，以下选项适用于具有SSE2的x86芯片，给出已矢量化的循环日志：

gcc -O2 -ftree-vectorize -msse2 -ftree-vectorizer-verbose=5

请注意，-msse也有可能，但是它只会向量化循环使用浮点数，而不是双精度或整数。

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编辑，2020-04-03：来自@PeterCordes的评论，如果使用-O3，则可能的话，现代的GCC 8和更高版本应该能够向量化循环：

gcc -O3

Answer 2

存在一个Gimple（GCC的中间表示）传递pass_vectorize。此阶段将在gimple级别启用自动矢量化。

为了启用自动矢量化（GCC V4.4.0），我们需要执行以下步骤：

1. 提及根据目标体系结构向量中的单词数。这可以通过定义宏UNITS_PER_SIMD_WORD来完成。
2. 可能的矢量模式通常需要在单独的文件中定义<target>-modes.def。该文件必须位于包含机器说明的其他文件所在的目录中。 （根据配置脚本。如果可以更改脚本，则可以将文件放置在您想要的文件所在的任何目录中。）>

3. 根据目标体系结构要考虑矢量化的模式。类似地，4个单词将构成一个向量，或者八个半字将构成一个向量，或者两个双字将构成一个向量。需要在<target>-modes.def文件中提及其详细信息。例如：

VECTOR_MODES (INT, 8);     /*       V8QI V4HI V2SI / 
VECTOR_MODES (INT, 16);    / V16QI V8HI V4SI V2DI / 
VECTOR_MODES (FLOAT, 8);   /            V4HF V2SF */

4. 构建端口。可以使用命令行选项-O2 -ftree-vectorize启用矢量化。