利用SSE和其他CPU扩展

Question

在我的代码库中有几个地方,对于大型数据集,相同的操作重复了很多次.在某些情况下,处理这些需要相当长的时间.

我相信使用SSE来实现这些循环应该会显着提高它们的性能,特别是在对同一组数据执行许多操作的情况下,所以一旦数据最初被读入缓存,就不应该有任何缓存未命中它.但是,我不确定是否会这样做.

• 是否有编译器和OS独立的方式编写代码以利用SSE指令？我喜欢VC++内在函数,其中包括SSE操作,但我还没有找到任何交叉编译器解决方案.

• 我仍然需要支持一些没有或有限SSE支持的CPU(例如Intel Celeron).有没有办法避免不得不制作不同版本的程序,比如有一种"运行时链接器"链接在基本或SSE优化代码基于运行进程时运行它的CPU？

• 那么其他CPU扩展怎么样,看看各种Intel和AMD CPU的指令集,其中有几个？

Answer 1

对于您的第二点,只要您可以将差异分离到不同的功能中,就有几种解决方案:

• 普通的旧C函数指针
• 动态链接(通常依赖于C函数指针)
• 如果您正在使用C++,那么表示支持不同体系结构和使用虚函数的不同类可以极大地帮助您实现这一目标.

请注意,因为您依赖于间接函数调用,抽象不同操作的函数通常需要表示更高级别的功能,否则您可能会失去从调用开销中的优化指令获得的任何增益(换句话说,不是'抽象个人SSE操作 - 抽象你正在做的工作.

这是使用函数指针的示例:

typedef int (*scale_func_ptr)( int scalar, int* pData, int count);


int non_sse_scale( int scalar, int* pData, int count)
{
    // do whatever work needs done, without SSE so it'll work on older CPUs

    return 0;
}

int sse_scale( int scalar, in pData, int count)
{
    // equivalent code, but uses SSE

    return 0;
}


// at initialization

scale_func_ptr scale_func = non_sse_scale;

if (useSSE) {
    scale_func = sse_scale;
}


// now, when you want to do the work:

scale_func( 12, theData_ptr, 512);  // this will call the routine that tailored to SSE 
                                    // if the CPU supports it, otherwise calls the non-SSE
                                    // version of the function

Answer 2

关于这个问题的好读物:停止指令集战争

简短概述:抱歉,无法以简单且最兼容(Intel vs. AMD)的方式解决您的问题.