Cas de test pour adcx et adox

Je teste Intel ADX add avec carry et add with overflow au pipeline ajoute de grands entiers. J’aimerais voir à quoi devrait ressembler la génération de code attendue. De _addcarry_u64 et _addcarryx_u64 avec MSVC et ICC , je pensais que ce serait un cas de test approprié:

#include  #include  #include "imminsortingn.h" int main(int argc, char* argv[]) { #define MAX_ARRAY 100 uint8_t c1 = 0, c2 = 0; uint64_t a[MAX_ARRAY]={0}, b[MAX_ARRAY]={0}, res[MAX_ARRAY]; for(unsigned int i=0; i< MAX_ARRAY; i++){ c1 = _addcarryx_u64(c1, res[i], a[i], (unsigned long long int*)&res[i]); c2 = _addcarryx_u64(c2, res[i], b[i], (unsigned long long int*)&res[i]); } return 0; } 

Lorsque j’examine le code généré à partir de GCC 6.1 à l’ aide de -O3 et -madx , il révèle l’ addc sérialisée. -O1 et -O2 produisent des résultats similaires:

 main: subq $688, %rsp xorl %edi, %edi xorl %esi, %esi leaq -120(%rsp), %rdx xorl %ecx, %ecx leaq 680(%rsp), %r8 .L2: movq (%rdx), %rax addb $-1, %sil adcq %rcx, %rax setc %sil addb $-1, %dil adcq %rcx, %rax setc %dil movq %rax, (%rdx) addq $8, %rdx cmpq %r8, %rdx jne .L2 xorl %eax, %eax addq $688, %rsp ret 

Donc, je suppose que le cas de test ne va pas tout à fait, ou que je fais quelque chose de mal, ou que j’utilise quelque chose de mal, …

Si _addcarryx_u64 correctement la documentation d’Intel sur _addcarryx_u64 , je pense que le code C devrait générer le pipeline. Donc, je suppose que je fais quelque chose de mal:

La description

Ajoutez des entiers 64 bits non signés a et b avec c_in de report 8 bits non signé (indicateur de report ou de dépassement de capacité) et stockez le résultat 64 bits non signé en sortie et le report de report dans dst (indicateur de report ou de dépassement de capacité).

Comment générer l’ajout pipeline avec carry / add with overflow ( adcx / adcx )?


J’ai en fait un Core i7 de 5e génération prêt à être testé (notez le drapeau d’ adx cpu):

 $ cat /proc/cpuinfo | grep adx flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xtopology nonstop_tsc aperfmperf eagerfpu pni pclmulqdq dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3 fma cx16 xtpr pdcm pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand lahf_lm abm 3dnowprefetch ida arat epb pln pts dtherm tpr_shadow vnmi flexpriority ept vpid fsgsbase tsc_adjust bmi1 hle avx2 smep bmi2 erms invpcid rtm rdseed adx smap xsaveopt ... 

Cela ressemble à un bon cas de test. Il s’assemble pour corriger le code de travail, non? Il est utile qu’un compilateur prenne en charge l’insortingnsèque dans ce sens, même s’il ne prend pas encore en charge la création de code optimal. Cela permet aux gens de commencer à utiliser l’insortingnsèque. Ceci est nécessaire pour la compatibilité.

L’année prochaine, ou chaque fois que le compilateur aura pris en charge back-end pour adcx / adox, le même code sera compilé en binarys plus rapides sans modification de source.

Je suppose que c’est ce qui se passe pour gcc.


L’implémentation de clang 3.8.1 est plus littérale, mais elle finit par faire un travail épouvantable: enregistrer des drapeaux avec sahf et push / pop of eax. Voir sur Godbolt .

Je pense qu’il ya même un bug dans la sortie source asm, puisque mov eax, ch ne s’assemble pas. (Contrairement à gcc, clang / LLVM utilise un assembleur intégré et ne passe pas par une représentation textuelle d’asm lors du trajet de LLVM IR au code machine). Le déassembly du code machine indique mov eax,ebp . Je pense que c’est aussi un bug, car bpl (ou le rest du registre) n’a pas de valeur utile à ce stade. Elle voulait probablement mov al, ch ou movzx eax, ch .

Lorsque GCC sera corrigé de manière à générer un meilleur code intégré pour add_carryx _…, faites attention à votre code, car la variante de boucle contient une comparaison (modifie les indicateurs C et O de la même manière que la sous-instruction) et un incrément (modifie les parameters C et O). O drapeaux comme une instruction add).

  for(unsigned int i=0; i< MAX_ARRAY; i++){ c1 = _addcarryx_u64(c1, res[i], a[i], (unsigned long long int*)&res[i]); c2 = _addcarryx_u64(c2, res[i], b[i], (unsigned long long int*)&res[i]); } 

Pour cette raison, c1 et c2 dans votre code seront toujours traités avec pitié (sauvegardés et restaurés dans des registres temporaires à chaque itération de la boucle). Et le code résultant généré par gcc ressemblera toujours à l'assembly que vous avez fourni, pour de bonnes raisons.

Du sharepoint vue de l'exécution, res [i] est une dépendance immédiate entre les 2 instructions add_carryx, les 2 instructions ne sont pas vraiment indépendantes et ne bénéficieront pas d'un possible parallélisme architectural dans le processeur.

Je comprends que le code n’est qu’un exemple, mais ce ne sera peut-être pas le meilleur exemple à utiliser lorsque gcc sera modifié.

L'addition de 3 nombres en arithmétique de grand entier est un problème difficile; la vectorisation y consortingbue, et il vaut mieux utiliser addcarryx pour gérer les variantes de boucle en parallèle (incrément et comparaison + twig sur la même variable, ce qui constitue un autre problème difficile).