应用程序如何确定指令集是否可用，并在可用时使用它？

Question

它在游戏和其他软件中的工作方式很有趣。
更准确地说，我在C中要求解决方案。
类似于：

if AMX available -> Use AMX version of the math library
else if AVX-512 available -> Use AVX-512 version of the math library
else if AVX-256 available -> Use AVX-256 version of the math library
etc.  

我的基本想法是在不同的DLL中编译库，并在运行时交换它们，但这似乎不是我的最佳解决方案。

Answer 1

查看xgetbv和CPUID检查是否足以保证AVX2支持？它展示了如何检测CPU和OS对新扩展的支持，分别是< code>cpuid和< code>xgetbv。

添加需要在上下文切换时保存/恢复的新的/更宽的寄存器的ISA扩展也需要操作系统（而不仅仅是CPU）的支持和启用。如果操作系统没有设置控制寄存器位，则AVX-512等新指令仍然会在支持它们的CPU上出现故障。（有效地promise它知道它们并将保存/恢复它们。英特尔设计了故障模式，而不是CPU迁移时寄存器的静默损坏，或使用扩展在两个程序之间切换上下文。

增加新的或更宽的寄存器的扩展是AVX、AVX-512F和AMX。操作系统需要了解它们。(AMX非常新，增加了大量的状态:8个tile寄存器T0-T7，每个1kb。显然，操作系统需要了解AMX，电源管理才能正常工作。)

操作系统不需要了解AVX2/FMA3(仍然是YMM0-15)，或者仍然使用k0-k7和ZMM0-31的各种AVX-512扩展。

没有独立于操作系统的方法来检测 SSE 的操作系统支持，但幸运的是，它已经足够古老，现在您不必这样做了。它和 SSE2 是 x86-64 的基准。直到 SSE4.2 的所有内容都使用相同的寄存器状态 （XMM0-15），因此操作系统对 SSE1 的支持足以让用户空间使用 SSE4.2。SSE1是1999年的新品，与Pentium 3一起。

不同的编译器有不同的方法进行CPUID和xgetbv检测。请参阅gcc的__builtin_cpu_supports是否检查操作系统支持？-不幸的是，没有，只有CPUID，至少当被问到这个问题时。我会认为这是一个GCC错误，但IDK，如果它被报告或修复的话。

通常设置指向某些重要功能的选定版本的函数指针。通常不可能通过函数指针进行内联，因此请确保正确选择边界，例如包含循环（而不仅仅是单个向量）的函数的 AVX-512 版本。

GCC的函数多版本控制可以为您实现自动化，透明地编译多个版本并挂钩一些函数指针设置。

以前有过一些问题

查看使用SSE / AVX内联函数时的架构效果，了解GCC/clang内联函数模型之间的差异，在GCC/clang内联函数模型中，在使用内联函数之前，必须启用< code>-march=skylake或其他功能，或者手动启用< code>-mavx2。与MSVC和经典ICC相比，你可以在任何地方使用任何内部函数，甚至可以发出编译器无法自动矢量化的指令。(这些编译器不能或根本不优化内部函数，可能是因为这可能会导致它们被< code>if(cpu)语句吊出来。)

Answer 2

Windows提供IsProcessorFeaturePresent，但AVX支持不在列表中。

对于更详细的检测，您需要直接询问CPU。在x86上，这意味着CPUID指令。Visual C为此提供了< code>__cpuidex内部函数。在您的情况下，函数/leaf 1和ECX的校验位28。维基百科有一篇不错的文章，但是你真的应该下载英特尔指令集手册作为参考。