确保编译器始终使用SSE sqrt指令。

Question

我正在尝试让GCC（或clang）在计算密集型的科学应用程序中始终使用SSE指令来进行sqrt运算，而不是使用math库函数。我已经尝试了各种32位和64位OS X和Linux系统上的GCCs。我确保使用-mfpmath = sse（和-march = core2，以满足GCC在32位上使用-mfpmath = sse的要求）。我还使用了-O3。根据GCC或clang版本的不同，生成的汇编代码并不总是一致地使用SSE的sqrtss。在某些版本的GCC中，所有的sqrtss都使用该指令。在其他情况下，则混合使用sqrtss和调用math库函数。有没有方法可以提示或强制编译器只使用SSE指令呢？

- arsenm

Answer 1

您是否需要使用内在函数__builtin_ia32_sqrtss来求平方根sqrtss？

- MSN

Answer 2

在使用它时，你应该小心，因为它的精度较低，这也是gcc不系统地使用它的原因。

在英特尔SSE手册中甚至提到了一个技巧（我希望我记得正确）。sqrtss的结果只有一个Heron迭代离目标值。也许gcc有时能够在某些版本中内联周围的简短迭代，并且对于其他版本则不能。

你可以像MSN所说的那样使用内置函数，但你应该去英特尔网站查看规格，以了解你正在交换什么。

- Jens Gustedt

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我知道这会失去精度，但我希望在不同的操作系统之间更加一致。标准的数学库sqrt函数并不是特别标准化的，结果在不同平台上也不同。在这种情况下，速度和一致性更为重要。 - arsenm

我不确定你从哪里得到这个信息，但是它是错误的。sqrtss是符合IEEE-754标准的单精度平方根。也许你想说的是rsqrtss，它是一种快速的近似倒数平方根。 - Stephen Canon

@arsenm：标准数学库sqrt函数是完全标准化的，结果不允许在符合C标准附录F的平台之间变化：“<math.h>中的sqrt函数提供IEC 60559平方根操作。” IEC 60559（IEEE-754）则完全指定了平方根的语义。 - Stephen Canon

@Jens Gustedt: 实际上 sqrtss 是来自原始的SSE扩展。 - Stephen Canon

@Stephen：sqrtss 也是用于32位浮点数的。因此，应该将其与 sqrtf 进行比较。这仅在C99中包含，而不是在c89中似乎没有。 - Jens Gustedt