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我正在尝试优化 sin/cos 逼近函数。它的核心是一个简单的霍纳方案，由一堆乘法和加法组成。编译器是 VS2017 的 MSVC，处理器是 Intel Xeon E5-1650，超线程开启（但如果关闭，观察结果基本相同）。

使用 Intel 的 VTune Amplifier 2019，我在随机双精度数（-2 pi 和 2 pi 之间）上运行函数超过 1 分钟获得了分析结果（当然是发布版本），在所示部分中花费了约 40% 的时钟下面（剩下的是范围缩小+测试工具）。但是，我无法理解 VTune 呈现给我的微架构指标：

分析结果 （内联后 MSVC 的源代码行归属很糟糕。）

以下是内联的相应 C++ 代码：

void stableSinCosApproximation(double x, double* sinApprox, double* cosApprox)
{
    double x2 = x * x;
    *sinApprox = x * (sinCoeff[7] + x2 * (sinCoeff[6] + x2 * (sinCoeff[5] + x2 * (sinCoeff[4] + x2 * (sinCoeff[3] + x2 * (sinCoeff[2] + x2 * (sinCoeff[1] + x2 * sinCoeff[0])))))));
    *cosApprox = (cosCoeff[7] + x2 * (cosCoeff[6] + x2 * (cosCoeff[5] + x2 * (cosCoeff[4] + x2 * (cosCoeff[3] + x2 * (cosCoeff[2] + x2 * (cosCoeff[1] + x2 * cosCoeff[0])))))));
}

显然，汇编列表只有一个连续的指令块。没有跳转（也没有跳转目标），根本没有分支或条件执行。然而，这里有多个指标，我无法通过 VTune 的内置或在线帮助提供的信息来理解它们的值。

具体问题：

  • 代码的后半部分几乎没有归属、时钟和所有内容。为什么？

  • 上半年CPI不断攀升。好的，也许这点和前一点是由于归因出了问题，但我不明白。

  • 指标表明存在不好的猜测。但是在扩展该列时，它既没有显示分支错误预测，也没有显示机器清除：在此处输入图像描述 这应该告诉我什么？CPU在这里推测的容量是多少？

  • 据称，我还因为前端绑定而失去了一大块 uops。与不良投机专栏的相关性只是巧合吗？我应该如何处理这些信息？ 在此处输入图像描述

抢先注意事项：

  • 重新实现这一点的目的是保证跨多个平台（来自同一个二进制文件）的一致性。内置的 sin/cos 函数可能会因机器之间的几个 ULP 而异，这可能会破坏结果的可重复性。

  • 是的，我知道 FMA，但并不是每个必须运行这个（单个）二进制文件的平台都提供它们。目前我不打算进行运行时调度。

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您可以显示来自 VTune 的自下而上窗格而不是装配窗格的屏幕截图吗？有趣的是查看整个函数的特征（例如，Bad Speculation 和 Front-End Bound 的值、BR_MISP_RETIRED.ALL_BRANCHES_PS 和 MACHINE_CLEARS.COUNT 事件的计数）。

于 2018-12-10T16:11:11.113 回答