当我在支持 avx2 的机器上编译并在另一台只支持 avx 的机器上运行二进制文件时会发生什么？答案

【问题标题】：What happens when I compile on machine that supports avx2 and run the binary on another machine that only supports avx?当我在支持 avx2 的机器上编译并在另一台只支持 avx 的机器上运行二进制文件时会发生什么？
【发布时间】：2018-12-08 02:59:03
【问题描述】：

我在支持 avx2（Intel E5-2643 V3）的机器上编译了我的 c++ 程序。它编译并运行得很好。我确认使用了 avx2 指令，因为在我分解二进制文件后，我看到了 avx2 指令，例如 vpbroadcastd。

然后我在另一台只有 avx 指令集（Intel E5-2643 V2）的机器上运行这个二进制文件。它运行也很好。二进制文件是否在向后兼容的 avx 指令上运行？这个指令是什么？您是否发现任何潜在问题？

【问题讨论】：

我不确定为什么这个问题被否决了。我搜索但找不到答案。我们在哪里可以找到投反对票的原因，以便我们将来改进？

标签： c++ avx avx2

【解决方案1】：

如果实际执行了 AVX2 指令，它会引发 #UD，因此操作系统会将 SIGILL（非法指令）传递给您的进程或 Windows 等效指令。

在某些情况下，像 lzcnt 这样的指令会解码为 rep bsr，而在没有 BMI1 的 CPU 上会以 bsr 的形式运行。（给出不同的答案）。但是 VEX 编码的 AVX2 指令只会在较旧的 CPU 上出错。

如果程序从不运行包含 AVX2 指令的函数，那么它可能会使用其他输入，或者它可能会执行运行时 CPU 检测。

【讨论】：

奇怪的是二进制文件在没有 AVX2 指令的 CPU 上运行良好。我们没有捕获任何异常并且程序没有错误地完成。对于这条特定的指令VPBROADCASTD，旧 CPU 是否有可能将 VPBROADCASTD 解释为 AVX 指令集中可用的 VBROADCASTSD？
@werk：不，这是不可能的，就像我说的 VEX 编码指令不是旧操作码前面的新前缀。它们使用不同的操作码和 VEX 前缀中的不同位。唯一的解释是 vpbroadcastd 根本没有执行。（顺便说一句，vbroadcastss 是等效的，广播 4 个字节，一个 dword。）有趣的事实：即使vbroadcastss/sd 的 reg-reg 形式也需要 AVX2。只有广播加载形式是 AVX1。
如果您不相信，请编辑二进制文件并将vpbroadcastd 替换为ud2、0F 0B。或者使用int3（调试器断点）。或者更简单地说，在调试器下运行它并在该指令处设置断点，并注意它从未被命中。（在 GDB 中，b *0x12345 在数字地址处设置断点）。你是用 Intel 的编译器编译的还是运行时 CPU 调度的东西？
你所说的正是我所想的。我刚刚做了双重检查。看起来我们正在使用的 fftw 是用 avx/avx2 编译的。在这个webpage 中它说“启用各种 SIMD 指令集。您需要支持给定 SIMD 扩展的编译器，但 FFTW 将尝试在运行时检测 CPU 是否支持这些扩展。也就是说，您可以使用--enable- 进行编译。 avx 并且代码仍将在没有 AVX 支持的 CPU 上运行。".
@werk：库可以像可执行文件一样轻松地将运行时分派到函数的不同版本。 x264 和 x265 等视频编码器也可以做到这一点。 gcc.gnu.org/wiki/FunctionMultiVersioning 是这样做的一种方式，但许多主要库将推出自己的自定义调度。