Wie kann ich eine ordnungsgemäße Speicherausrichtung für AVX-Lade-/Speichervorgänge sicherstellen?

Ausrichtungsüberlegungen für AVX-Lade-/Speichervorgänge

Bei der Verwendung von AVX-Registern ist es wichtig, die Speicherausrichtung zu berücksichtigen. Im bereitgestellten Codebeispiel tritt ein Ausrichtungsproblem auf, wenn versucht wird, ein 256-Bit-YMM-Register an einem nicht ausgerichteten Speicherort zu speichern.

Verwendung nicht ausgerichteter Lade-/Speichervorgänge

Eine Problemumgehung für dieses Problem ist die Verwendung von _mm256_loadu_ps und _mm256_storeu_ps, bei denen es sich um speziell entwickelte intrinsische Funktionen handelt für nicht ausgerichtete Lasten und Lager. Obwohl diese Vorgänge möglicherweise nicht so leistungsstark sind wie ausgerichtete Vorgänge, stellen sie die Datenintegrität sicher und verhindern Abstürze durch Ausrichtungsverletzungen.

Sicherstellen der Ausrichtung für statische und automatische Speicherung

Wenn Daten werden in statischen oder automatischen Variablen gespeichert. Die Ausrichtung kann mithilfe des alignas-Spezifizierers erzwungen werden. Zum Beispiel: alignas(32) float arr[N]; stellt sicher, dass arr auf 32 Bytes ausgerichtet ist.

Ausgerichtete dynamische Zuordnung

Für dynamische Zuordnungen stellt C 17 ausgerichtete Neu- und Löschoperatoren bereit, die Speicher mit der angegebenen Ausrichtung zuweisen. Alternativ kann die Funktion std::aligned_alloc verwendet werden, um ausgerichteten Speicher zuzuweisen.

Alternative Zuweisungsoptionen

Weitere Optionen für die ausgerichtete dynamische Zuweisung sind:

• Verwendung von _mm_malloc aus der intrinsischen Bibliothek von Intel (obwohl der zugewiesene Speicher nicht mit freigegeben werden kann). kostenlos).
• Verwendung von posix_memalign aus dem POSIX-Standard, aber beachten Sie dessen Einschränkungen und die umständliche Benutzeroberfläche.

Vermeidung nicht-portabler Praktiken

Es wird empfohlen, die Verwendung von Zeigerarithmetik und manueller Ausrichtungslogik zu vermeiden, da diese Techniken nicht portierbar sind und kann zu Speicherfehlern führen.

Fazit

Wenn Sie die Ausrichtungsanforderungen für AVX-Lade-/Speichervorgänge verstehen und die verfügbaren Tools und Techniken für die ausgerichtete Speicherzuweisung nutzen, können Sie dies tun Vermeiden Sie Ausrichtungsprobleme und stellen Sie eine effiziente und zuverlässige Codeausführung sicher.

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