16 바이트 메모리 정렬 된 데이터를 할당하는 방법

Question

16 바이트 메모리를 정렬하려면 1D 배열이 필요한 코드 조각에 SSE 벡터화를 구현하려고합니다. 그러나, 나는 16byte 메모리 정렬 된 데이터를 할당하는 몇 가지 방법을 시도했지만 4byte 메모리가 정렬되게된다.

Intel icc 컴파일러를 사용해야합니다.

&A[0] = 0x11fe010 
&A[1] = 0x11fe014 
&A[2] = 0x11fe018 
&A[3] = 0x11fe01c 
&A[4] = 0x11fe020 
&A[5] = 0x11fe024 
&A[6] = 0x11fe028 
&A[7] = 0x11fe02c 
&A[8] = 0x11fe030 
&A[9] = 0x11fe034 
&A[10] = 0x11fe038 
&A[11] = 0x11fe03c 
&A[12] = 0x11fe040 
&A[13] = 0x11fe044 
&A[14] = 0x11fe048 
&A[15] = 0x11fe04c 
&A[16] = 0x11fe050 
&A[17] = 0x11fe054 
&A[18] = 0x11fe058 
&A[19] = 0x11fe05c 

그것은 4 바이트 정렬마다, 내가 모두 memalign을, POSIX의 memalign을을 사용하고 있습니다 :

#include <stdio.h> 
    #include <stdlib.h> 

    void error(char *str) 
    { 
    printf("Error:%s\n",str); 
    exit(-1); 
    } 

    int main() 
    { 
    int i; 
    //float *A=NULL; 
    float *A = (float*) memalign(16,20*sizeof(float)); 

    //align 
    // if (posix_memalign((void **)&A, 16, 20*sizeof(void*)) != 0) 
    // error("Cannot align"); 

    for(i = 0; i < 20; i++) 
     printf("&A[%d] = %p\n",i,&A[i]); 

     free(A); 

     return 0; 
    } 

이 내가 얻을 출력은 다음과 같습니다 이것은 내가 함께 테스트입니다 샘플 코드입니다. 리눅스에서 작업 할 때 _mm_malloc을 사용할 수없고 _aligned_malloc을 사용할 수 없습니다. _aligned_attribute를 사용하려고 할 때 메모리 손상 오류가 발생합니다 (gcc 만 사용할 때 적합합니다).

누구든지 Linux 플랫폼에서 icc 용으로 16 바이트 메모리 정렬 데이터를 정확하게 생성하는 데 도움을 줄 수 있습니까?

Answer 1

할당하는 메모리는 16 바이트로 정렬됩니다. 참조 :
&A[0] = 0x11fe010
float의 배열에서 각 요소는 4 바이트이므로 두 번째 바이트는 4 바이트로 정렬됩니다.

당신은 구조체의 배열을 사용할 수 있습니다

의 aligned 속성으로, 하나의 플로트를 포함하는 각 :

struct x { 
    float y; 
} __attribute__((aligned(16))); 
struct x *A = memalign(...); 

Answer 2

나는 Wikipedia에이 코드를 발견

Example: get a 12bit aligned 4KBytes buffer with malloc() 

// unaligned pointer to large area 
void *up=malloc((1<<13)-1); 
// well aligned pointer to 4KBytes 
void *ap=aligntonext(up,12); 

where aligntonext() is meant as: 
move p to the right until next well aligned address if 
not correct already. A possible implementation is 

// PSEUDOCODE assumes uint32_t p,bits; for readability 
// --- not typesafe, not side-effect safe 
#define alignto(p,bits) (p>>bits<<bits) 
#define aligntonext(p,bits) alignto((p+(1<<bits)-1),bits) 

Answer 3

memalign에 의해 반환 된 주소를 함수는 0x11fe010이며, 이는 0x10의 배수입니다. 그래서 함수는 올바른 일을합니다. 이는 또한 배열 이이 16 바이트 경계에서 올바르게 정렬되었음을 의미합니다. 나중에 수행하는 작업은 어레이에있는 float 유형의 모든 요소의 주소를 인쇄하는 것입니다. 귀하의 경우에 float 크기가 정확히 4 바이트이므로 모든 다음 주소는 이전 주소 +4와 같습니다. 예 : 0x11fe010 + 0x4 = 0x11FE014. 물론 0x11FE014 주소는 0x10의 배수가 아닙니다. 모든 플로트를 16 바이트 경계에 맞추려면 요소 당 16/4 - 1 바이트를 낭비해야합니다. 사용중인 내장 함수에 대한 요구 사항을 다시 확인하십시오.

Answer 4

AFAIK, memalign 및 posix_memalign 모두 해당 작업을 수행하고 있습니다.

&A[0] = 0x11fe010 

이것은 16 바이트로 정렬됩니다.

&A[1] = 0x11fe014 

당신이 &A[1]을

당신은 float 포인터를 하나 개의 위치를 ​​추가 할 compiller을 말하고있다.

&A[0] + sizeof(float) = 0x11fe010 + 4 = 0x11fe014 

당신이 당신의 벡터 내부 모든 요소는 16 바이트로 정렬하도록하려는 경우에는 16 바이트 넓은 구조의 배열을 선언 고려해야합니다 :에 그것은 불가피하게 이어질 것입니다.

struct float_16byte 
{ 
    float data; 
    float padding[ 3 ]; 
} 
    A[ ELEMENT_COUNT ]; 

그럼 당신은 변수를합니다 (예 : 20) ELEMENT_COUNT에 대한 메모리를 할당해야합니다

struct float_16byte *A = (struct float_16byte *)memalign(16, ELEMENT_COUNT * sizeof(struct float_16byte)); 

Answer 5

나는 개인적으로 코드가 정확하고 인텔 SSE 코드에 적합하다 생각합니다. XMM 레지스터에 데이터를로드 할 때, 프로세서는 주 메모리에서 4 개의 연속 플로트 데이터를로드 할 수 있으며 첫 번째는 16 바이트로 정렬됩니다.

간단히 말해서, 내가 한 일은 당신이 원하는 것입니다.