将屏蔽寄存器与 AVX-512 加载和存储一起使用时，是否会因对屏蔽元素的无效访问而引发故障？

Question

当我做一个 writemasked AVX-512 存储时，像这样：

vmovdqu8 [rsi] {k1}, zmm0

如果在 [rsi, rsi + 63] 访问的内存的某些部分未映射 但所有这些位置的写掩码为零 （即数据是由于掩码的原因实际上没有修改）。

另一种询问方式是这些 AVX-512 屏蔽存储是否具有与 AVX 中引入的 vmaskmov 类似的故障抑制能力。

Answer 1

如果屏蔽掉的元素接触到无效内存，则不会引发错误。

这里有一些 Windows 测试代码来证明屏蔽确实可以抑制内存故障。

#include <immintrin.h>
#include <iostream>
#include <Windows.h>
using namespace std; 


int main(){
    const size_t PAGE = 4096;

    //  Map 2 pages.
    char* ptr = (char*)VirtualAlloc(
        nullptr, 2*PAGE,
        MEM_COMMIT,
        PAGE_READWRITE
    );

    //  Store 64 bytes across page boundary.
    cout << "Store across page boundary." << endl;
    _mm512_storeu_si512(ptr + PAGE - 32, _mm512_set1_epi8(-1));

    //  Unmap top page.
    cout << "Unmap top page." << endl;
    VirtualFree(ptr + PAGE, PAGE, MEM_DECOMMIT);

    //  Write on boundary masking out the part that touches the top (unmapped page).
    //  Does not crash because bad accesses are masked out.
    cout << "Store across page boundary, but mask out bytes that are on unmapped page." << endl;
    _mm512_mask_storeu_epi8(ptr + PAGE - 32, 0x00000000ffffffff, _mm512_set1_epi8(-1));

    //  Store 64 bytes across page boundary.
    //  Crashes because of bad access.
    cout << "Store across page boundary." << endl;
    _mm512_storeu_si512(ptr + PAGE - 32, _mm512_set1_epi8(-1));

    cout << "Release bottom page." << endl;
    VirtualFree(ptr, 0, MEM_RELEASE);

    system("pause");
}

输出：

Store across page boundary.
Unmap top page.
Store across page boundary, but mask out bytes that are on unmapped page.
Store across page boundary.
**Access violation**

这个测试的工作原理如下：

映射 2 个相邻页面。
跨越页面边界执行 AVX512 存储以证明两个页面都已映射。
取消映射上页。
执行相同的 AVX512 存储，但屏蔽掉位于上页的字节。它不会崩溃。
重复第一个 AVX512 存储（无掩码）。它崩溃了，从而证明上层页面已被取消映射并且屏蔽抑制了崩溃。

将屏蔽寄存器与 AVX-512 加载和存储一起使用时，是否会因对屏蔽元素的无效访问而引发故障？

When using a mask register with AVX-512 load and stores, is a fault raised for invalid accesses to masked out elements?

x86

avx

avx512