Comment gérer les problèmes d'alignement lors de l'utilisation des opérations de chargement/stockage AVX ?

Comment résoudre les problèmes d'alignement avec les opérations de chargement/stockage AVX

Problème :

Lors de l'utilisation des registres YMM avec les intrinsèques AVX , les développeurs peuvent rencontrer des problèmes d'alignement, entraînant un crash du programme lorsqu'ils tentent de stocker sur une adresse mémoire qui n'est pas correctement alignée sur les limites de 32 octets. Ce problème d'alignement est dû au fait que les registres YMM nécessitent un alignement sur 32 octets pour des performances optimales.

Solution de contournement :

Pour résoudre ce problème, les développeurs peuvent utiliser AVX non aligné charger/stocker les intrinsèques _mm256_loadu_ps / storeu. Ces éléments intrinsèques permettent aux données d'être chargées ou stockées même si elles ne sont pas correctement alignées. Bien que l'utilisation d'un accès mémoire non aligné puisse entraîner une légère pénalité de performances, cela garantit que le programme peut s'exécuter sans crash.

Bonnes pratiques :

Pour des performances optimales, il est Il est généralement recommandé d'aligner les données sur des limites de 32 octets chaque fois que cela est possible. Ceci peut être réalisé en utilisant alignas(32) lors de la déclaration de tableaux ou de structures. Par défaut, new et malloc allouent de la mémoire avec un alignement de max_align_t, ce qui peut être insuffisant pour les opérations AVX.

Alternatives :

• new( std::align_val_t(32)): En C 17 et supérieur, cette syntaxe peut être utilisée pour explicitement allouer de la mémoire avec un alignement de 32 octets.
• std::aligned_alloc(32, size): Cette fonction tente d'allouer de la mémoire avec un alignement de 32 octets. Cependant, il est important de noter qu'elle nécessite que la taille soit un multiple de 32.
• posix_memalign : Cette fonction POSIX peut allouer de la mémoire avec un alignement arbitraire. Cependant, il n'est pas standardisé et peut ne pas être disponible sur toutes les plateformes.
• _mm_malloc : Cette fonction Intel alloue de la mémoire avec un alignement de 32 octets. Cependant, il n'est compatible qu'avec les fonctions Intel MKL (_mm_whatever_ps) et non avec les fonctions standard de gestion de mémoire C ou C.
• mmap / VirtualAlloc : Les fonctions au niveau du système peuvent être utilisées pour allouer de la mémoire. avec des autorisations d’alignement et de page spécifiques. Cette approche est généralement recommandée pour les allocations de mémoire importantes.

Considérations supplémentaires :

• Alignas sur les tableaux/structures : Dans C 11 et versions ultérieures, alignas(32) peut être utilisé sur des tableaux ou des membres de structure pour appliquer 32 octets alignement.
• Alignement dans C 17 : C 17 introduit l'alignement automatique pour certains types comme __m256, garantissant qu'ils sont attribués avec le bon alignement.
• Commerce -Off : Il est important d'équilibrer les exigences d'alignement avec les considérations de performances. Un accès à la mémoire non aligné peut entraîner des pénalités de performances, il ne doit donc être utilisé que lorsque cela est nécessaire.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!