获取GCC以在使用内联asm的函数中保留SSE寄存器

Question

我正在用C语言编写一个需要进行快速数学计算的程序.我正在使用内联SSE汇编指令来获取一些SIMD操作(使用压缩的双精度浮点数).我在Linux上使用GCC进行编译.

我处在需要循环某些数据的情况下,我在计算中使用了一个常数因子.我想在循环期间将这个因素隐藏在一个安全的寄存器中,所以我不必每次都重新加载它.

用一些代码澄清:

struct vect2 {
    fltpt x;
    fltpt y;
}__attribute__((aligned(16))); /* Align on 16B boundary for SSE2 instructions */
typedef struct vect2 vect2_t;


void function()
{
    /* get a specific value set up in xmm1, and keep it there for the 
     * rest of the loop. */
    for( int i = 0, i<N; i++ ){
        asm(
            "Some calculations;"
            "on an element of;"
            "a data set.;"
            "The value in xmm1;"
            "is needed;"
        );
    }
}

我尝试过使用"register"关键字做一些事情.但是,如果我没有弄错,看起来我只能保留指向该结构的指针(在通用寄存器中).这需要每次迭代都要尊重,浪费宝贵的时间.

register vect2_t hVect asm("xmm1") = {h, h};
/* Gives error: data type of 'hVect' isn't suitable for a register */

register vect2_t *hVect2 asm("rax");
*hVect2 = (vect2_t){h,h};
/* Seems to work, but not what I'm looking for */

我不只是假设海湾合作委员会不会改变xmm1登记册,这太过于"从一个人的鼻子里冒出来的恶魔"这样的事情:-).所以我希望有一个正确的方法来做到这一点.

Answer 1

我认为这里的解决方案是让gcc意识到你的vec2_t类型实际上是一个向量; 然后你可以计算循环不变量值并将其视为普通变量(除了编译器知道它是矢量类型):

typedef double vec2_t __attribute__ ((vector_size (16)));

void function()
{
  /* get a specific value set up, e.g. */
  vec2_t invariant;
  asm( "some calculations, soring result in invariant."
       : "=x" (invariant) );

  for( int i = 0; i<N; i++ ){
    asm(
            "Some calculations;"
            "on an element of;"
            "a data set.;"
            "The value in xmm1;"
            "is needed;"
            : "x" (invariant) // and other SSE arguments
       );
   }
}

我只是通过循环内部的简单计算来编译它,并且至少在优化级别1中,invariant在循环期间将值保存在XMM寄存器中.

(这一切都假定你没有需要你的循环不变的明确XMM寄存器;并且,您可以使用GCC的正常寄存器分配).