sse 指令访问冲突

Question

我是 SSE 教学的新手，正在努力学习它。我写了一个小程序如下，但是给了我访问冲突错误。这可能是因为内存未对齐，但我很难找出它到底出了什么问题。

void add_sse(uint16_t *a, uint16_t *b { 
  __m128i *av = (__m128i*)a;    //16-byte aligned (128 bits)
  __m128i *bv = (__m128i*)b;
  __m128i cv = _mm_setzero_si128();
  for (int i = 0; i < 2; i++)
  {
     cv = _mm_adds_epu16(av[i], bv[i]);
     _mm_store_si128(av + i, cv);
  }
}

int main(){
  uint16_t a[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 };
  uint16_t b[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 };

  add_sse(a, b);

  int size = sizeof(a) / sizeof(uint16_t);
  for (int i = 0; i < size; i++)
      std::cout << a[i] << std::endl;

  getchar();
  return 0;
}

我还尝试了另一种方法来做add_sse()，发现它在一段时间内有效，但大部分时间都无效。代码如下：

void add_sse(uint16_t *a, uint16_t *b) {
    *(__m128i*) &a[0] = _mm_add_epi16(*(__m128i*)&a[0], *(__m128i*)&b[0]);
    *(__m128i*) &a[8] = _mm_add_epi16(*(__m128i*)&a[8], *(__m128i*)&b[8]);
}

编辑：感谢彼得的评论。我现在开始工作了。只需发布它以确保有类似问题的人得到答案。这是我得到的：

void add_sse(uint16_t *a, uint16_t *b) {
  __m256i av = _mm256_loadu_si256((__m256i*)a);
  __m256i bv = _mm256_loadu_si256((__m256i*)b);
  __m256i sum = _mm256_add_epi32(av, bv);
  _mm256_storeu_si256((__m256i*)a, sum);
}

Answer 1

如果您不需要对齐输入，您有两个主要选择：

• 执行标量运算直到地址对齐，然后执行对齐的向量循环。

• 使用 loadu 和 storeu 内部函数。它们的主要目的是将对齐信息传达给编译器，以便它可以使用适当的加载指令（使用未对齐的指令，或者在未对齐时出错的指令）。 （对于 float，在 float* 和 __m128 之间进行转换，但 int 加载/存储内部函数甚至不会为您转换。）