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我正在寻找一种更快,更棘手的方法来将C中的两个4x4矩阵相乘.我目前的研究主要集中在具有SIMD扩展的x86-64汇编上.到目前为止,我已经创建了一个函数,比一个简单的C实现快6倍,这超出了我对性能改进的期望.不幸的是,只有在没有使用优化标志进行编译时(GCC 4.7),这种情况才会成立.随着-O2,C变得更快,我的努力变得毫无意义.

我知道现代编译器利用复杂的优化技术来实现几乎完美的代码,通常比巧妙的手工装配更快.但在少数性能关键的情况下,人类可能会尝试使用编译器争取时钟周期.特别是,当一些支持现代ISA的数学可以被探索时(就像我的情况一样).

我的函数如下(AT&T语法,GNU汇编程序):

    .text
    .globl matrixMultiplyASM
    .type matrixMultiplyASM, @function
matrixMultiplyASM:
    movaps   (%rdi), %xmm0    # fetch the first matrix (use four registers)
    movaps 16(%rdi), %xmm1
    movaps 32(%rdi), %xmm2
    movaps 48(%rdi), %xmm3
    xorq %rcx, %rcx           # reset (forward) loop iterator
.ROW:
    movss (%rsi), %xmm4       # Compute four values (one row) in parallel:
    shufps $0x0, %xmm4, %xmm4 # 4x 4FP mul's, 3x 4FP add's 6x mov's per row,
    mulps %xmm0, %xmm4        # expressed in four sequences of 5 instructions,
    movaps …