如何防止使用 arm-none-eabi-gcc 编译器对该函数进行向量运算优化？

Question

我的代码

我正在使用一个在学术项目中使用此函数的简单代码：

void calculateDistanceMatrix(const float data[M][N],
                             float distance[M][N]) {
    float sum = 0.0;
    for(int i = 0; i < M; i++) {
        for(int j = i+1; j < M; j++) {
            for(int k = 0; k < N; w++) {
                sum += (data[i][k] - data[j][k]) *
                       (data[i][k] - data[j][k]);
            }
            distance[i][j] = sum;
            distance[j][i] = sum;
            distance[i][i] = 0.0;
            sum = 0.0;
        }
    }
}

我的目标架构

我的代码应该只对 'data' 执行这个简单的矩阵运算，并用结果填充 'distance' 矩阵。然而，在我的学术项目中，我对编译器如何为我正在使用的 ARM 架构优化这些向量操作感兴趣。编译的命令行包含以下内容：

arm-none-eabi-gcc <flags> <my_sources> -mcpu=cortex-a9 -mfpu=vfpv3 -mfloat-abi=hard <more_flags>

我的程序旨在运行在嵌入式 Xilinx Zynq-7000 设备中，其架构包括用于矢量运算的 NEON 优化指令集（在 this nice presentation 中描述）

我的问题

我必须在使用和不使用编译器优化的情况下跟踪 'calculateDistanceMatrix' 函数中矢量运算的执行性能。我注意到汇编输出包括用于向量加载和存储操作的共享 NEON 和 VFP 指令（详见 ARM's Assembler Reference for Version 5.0）：

ecf37a01    vldmia  r3!, {s15}
ecf26a01    vldmia  r2!, {s13}
e1530000    cmp r3, r0
ee777ae6    vsub.f32    s15, s15, s13
ee077aa7    vmla.f32    s14, s15, s15
1afffff9    bne 68 <calculateDistanceMatrix+0x48>
eca17a01    vstmia  r1!, {s14}

我找不到编译此代码的方法，因此未使用这些优化指令。

您知道可以避免这些指令的任何编译配置或代码技巧吗？感谢对此问题的任何帮助。

Answer 1

您引用的指令不是矢量运算： vsub.f32 s15, s13, s15 这是一个简单的 32 位浮点减法。您可以通过使用32位形式的S寄存器和指令中的.f32后缀来判断

Answer 2

我重新审视了这个问题，发现我的环境设置为在调试模式下构建，因此没有真正进行优化。

实际优化后的代码使用了VLDM和VSTM指令。但是，当我添加 pragma

时，它们不会生成

#pragma GCC optimize ("O0")

在我的源文件中。

如何防止使用 arm-none-eabi-gcc 编译器对该函数进行向量运算优化？

How to prevent vector operation optimization over this function with arm-none-eabi-gcc compiler?

c

gcc

arm

compiler-optimization

eabi

我的代码

我的目标架构

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