Wie vektorisiert fortschreitende Schreibvorgänge mit GCC?

Question

Wenn mit GCC kompiliert 5.2 mit -std=c99, -O3 und -mavx2, die folgende Codebeispiel Auto-vektorisiert (assembly here):

#include <stdint.h> 

void test(uint32_t *restrict a, 
      uint32_t *restrict b) { 
    uint32_t *a_aligned = __builtin_assume_aligned(a, 32); 
    uint32_t *b_aligned = __builtin_assume_aligned(b, 32); 

    for (int i = 0; i < (1L << 10); i += 2) { 
    a_aligned[i] = 42 * b_aligned[i]; 
    a_aligned[i+1] = 3 * a_aligned[i+1]; 
    } 
} 

Aber die folgende Codebeispiel nicht automatisch vectorize (assembly here):

#include <stdint.h> 

void test(uint32_t *restrict a, 
      uint32_t *restrict b) { 
    uint32_t *a_aligned = __builtin_assume_aligned(a, 32); 
    uint32_t *b_aligned = __builtin_assume_aligned(b, 32); 

    for (int i = 0; i < (1L << 10); i += 2) { 
    a_aligned[i] = 42 * b_aligned[i]; 
    a_aligned[i+1] = a_aligned[i+1]; 
    } 
} 

Der einzige Unterschied zwischen den Proben ist der Skalierungsfaktor a_aligned[i+1].

Dies war auch der Fall für GCC 4.8, 4.9 und 5.1. Durch Hinzufügen der volatile zu a_aligned Deklaration wird die automatische Vektorisierung vollständig verhindert. Das erste Beispiel läuft für uns konsistent schneller als das zweite, mit einer stärkeren Beschleunigung für kleinere Typen (z. B. uint8_t anstelle von uint32_t).

Gibt es eine Möglichkeit, das zweite Codebeispiel mit GCC zu vektorisieren?

Answer 1

Folgende Version vectorises, aber das ist hässlich, wenn Sie mich fragen ...

#include <stdint.h> 

void test(uint32_t *a, uint32_t *aa, 
      uint32_t *restrict b) { 
    #pragma omp simd aligned(a,aa,b:32) 
    for (int i = 0; i < (1L << 10); i += 2) { 
    a[i] = 2 * b[i]; 
    a[i+1] = aa[i+1]; 
    } 
} 

Um mit -fopenmp zu kompilieren und mit test(a, a, b) zu nennen.