写后读依赖是什么？答案

【问题标题】：What is this Read after Write dependency?写后读依赖是什么？
【发布时间】：2017-05-03 13:39:37
【问题描述】：

我有这个循环这个函数：

Mat HessianDetector::hessianResponse(const Mat &inputImage, float norm)
{
   //...
   const float *in = inputImage.ptr<float>(1);
   Mat outputImage(rows, cols, CV_32FC1);
   float      *out = outputImage.ptr<float>(1) + 1;
   //...
   for (int r = 1; r < rows - 1; ++r)
   {
      float v11, v12, v21, v22, v31, v32;      
      v11 = in[-stride]; v12 = in[1 - stride];
      v21 = in[      0]; v22 = in[1         ];
      v31 = in[+stride]; v32 = in[1 + stride];
      in += 2;
      for (int c = 1; c < cols - 1; ++c, in++, out++)
      {
         /* fetch remaining values (last column) */
         const float v13 = in[-stride];
         const float v23 = *in;
         const float v33 = in[+stride];

         // compute 3x3 Hessian values from symmetric differences.
         float Lxx = (v21 - 2*v22 + v23);
         float Lyy = (v12 - 2*v22 + v32);
         float Lxy = (v13 - v11 + v31 - v33)/4.0f;

         /* normalize and write out */
         *out = (Lxx * Lyy - Lxy * Lxy)*norm2;

         /* move window */
         v11=v12; v12=v13;
         v21=v22; v22=v23;
         v31=v32; v32=v33;

         /* move input/output pointers */
      }
      out += 2;
   }
   return outputImage;
}

调用方式：

#pragma omp for collapse(2) schedule(dynamic)
for(int i=0; i<levels; i++)
    for (int j = 1; j <= scaleCycles; j++)
    {
        int scaleCyclesLevel = scaleCycles * i;
        float curSigma = par.sigmas[j];
        hessResps[j+scaleCyclesLevel] = hessianResponse(blurs[j+scaleCyclesLevel], curSigma*curSigma);
    }

特别是，Intel Advisor 表示内部循环非常耗时，应该进行矢量化：

for (int c = 1; c < cols - 1; ++c, in++, out++)

但是，它也表示在这两行存在读写依赖：

阅读：

float Lyy = (v12 - 2*v22 + v32);

写：

hessResps[j+scaleCyclesLevel] = hessianResponse(blurs[j+scaleCyclesLevel], curSigma*curSigma);

但我真的不明白为什么会发生这种情况（即使我知道 RAW 依赖的含义）。

这是优化报告：

   LOOP BEGIN at /home/luca/Dropbox/HKUST/CloudCache/cloudcache/CloudCache/Descriptors/hesaff/pyramid.cpp(92,7)
      remark #17104: loop was not parallelized: existence of parallel dependence
      remark #17106: parallel dependence: assumed ANTI dependence between *(in+cols*4) (95:28) and *out (105:11)
      remark #17106: parallel dependence: assumed FLOW dependence between *out (105:11) and *(in+cols*4) (95:28)
      remark #15344: loop was not vectorized: vector dependence prevents vectorization
      remark #15346: vector dependence: assumed ANTI dependence between *(in+cols*4) (95:28) and *out (105:11)
      remark #15346: vector dependence: assumed FLOW dependence between *out (105:11) and *(in+cols*4) (95:28)
   LOOP END

第 95 行是：

     const float v13 = in[-stride];

第 105 行是：

     *out = (Lxx * Lyy - Lxy * Lxy)*norm2;

【问题讨论】：

标签： c++ parallel-processing vectorization intel-advisor

【解决方案1】：

优化报告告诉您的是，循环的一次迭代中有一些值依赖于前一次迭代的值。特别是，“移动窗口”块在局部变量之间复制值，以便下一次迭代中的v11、v12 等的值取决于本次迭代中的v12、v23 等的值。这可以防止编译器对循环进行向量化。

解决方案是在 c 循环体中初始化所有 9 个 v 变量。

我不知道修复此问题是否会解决原始 RAW 问题。

另一个调整是将scaleCyclesLevel 移出j 循环（因此它是i 循环），因为它的值不依赖于j。

【讨论】：

我明白你的意思，但正如你所见，in 在外部v 声明之后移动，所以如果我在c 循环内声明它们，它们的值会有所不同。我错了吗？
@justHelloWorld 他们的价值观不会不同。通过：在第一次迭代中，v11=in[-stride] 和 v12=in[1-stride]。下一次迭代，使用v11=v12，v11 的值是（在增加in 之后）in[-stride]，因为in 上升一个，所以下标下降一个。
请您看看this 和this 的问题好吗？
能否请您看一下this的问题？

【解决方案2】：

我不知道inputImage 和outputImage 是如何传递给函数的。如果不将它们传递为restricted，编译器不知道数据是否重叠，因此写入*out 是不安全的，因为它可能会覆盖下一次迭代的*in。

看看如何告诉编译器图像数据不重叠。对于gcc，它是restrict

【讨论】：

感谢您的回答。但是，outPutImage 在函数内部被删除（正如我在更新的问题中所写的那样），所以问题似乎不是你所描述的。
能否请您看一下this的问题？