새로운 명령어 세트 확장을 위해 최적화 된 코드의 하위 호환성

Question

이 질문의 범위를 좁히기 위해 C/C++ 프로젝트 만 고려해 보겠습니다.

x86 아키텍처를위한 새로운 SIMD 명령어 세트 확장이 있습니다. 개발자가 혜택을 받으려면 개발자가 적절한 최적화 플래그를 사용하여 코드를 다시 컴파일해야하며 그에 따라 적절하게 수정해야합니다.

새로운 명령어 세트 확장이 비교적 자주 나오기 때문에 사용 가능한 명령어 세트 확장의 이점을 활용하면서 어떻게 역 호환성을 유지할 수 있는지는 명확하지 않습니다.

결과 응용 프로그램이 새로운 기관 세트 확장을 지원하지 않는 구형 CPU 모델과 호환되는 상태로 유지됩니까? 그렇다면 그러한 지원이 어떻게 구현되었는지 자세히 설명해 주시겠습니까?

Answer 1

역사적으로 대부분 x86 명령어 세트는 이전 세트의 (사실상) 엄격한 수퍼 세트였습니다. 그러나 AVX-512 확장은 서로 호환되지 않는 몇 가지 변형이 있으므로 특별한주의가 필요합니다.

다행히도 컴파일러는 더욱 스마트하게됩니다. GCC는 __attribute__((simd))과 __attribute__((target_clones(...)))을 사용하여 주어진 함수의 개의 복수 구현을 자동으로 만들고 실제 CPU가 지원하는 것을 기반으로로드 할 때 가장 적합한 것을 선택하십시오. (구형 GCC 버전의 경우 수동으로 IFUNC를 사용해야하고 고대 일 안에 ld.so는 cmov과 같은 항목에 따라 라이브러리를 완전히 별도의 디렉토리에서로드합니다.

Answer 2

새 CPU 명령어는 새로운 하드웨어를 실행해야합니다. 해당 지침을 지원하지 않는 구형 CPU에서 실행하려고하면 프로그램이 잘못된 Opcode 오류로 중단됩니다. 경우에 따라 OSes가이 조건을 처리하지만 보통 그렇지 않습니다.

새 지침으로 실행하려면 하드웨어에서 지원되도록 요구하거나 (이점이 충분히 큰 경우) 런타임에 필요한 새 지침이 지원되는지 확인해야합니다. 그럴 경우 사용하는 코드 섹션을 실행합니다. 그렇지 않은 경우에는 사용하지 않는 다른 코드 섹션을 실행합니다.

일반적으로 "이전 버전과의 호환성"은 오래된 물건, 새로운 물건으로 실행되는 오래된 물건으로 실행되는 물건을 실행하는 새로운 버전을 말합니다.