二级C++：怎样提高调用数学函数的程序的性能

　　自动向量化的汇编器选项

　　您可以使用以下的几个选项来汇编程序：

　　-qhot -qnostrict (for Fortran)

　　-qhot -qnostrict –qignerrno (for C/C++)

　　-qhot -O3

　　-O4

　　-O5

　　当您在使用这些选项集中的一个时，通过调用等价 MASS 向量函数(除了对以下函数的访问除外：vatan2、vsatan2、 vdnint、 vdint、 vcosisin、vscosisin、vqdrt、vsqdrt、vrqdrt、vsrqdrt、vpopcnt4、vpopcnt8、vexp2、 vexp2m1、vsexp2、 vsexp2m1、vlog2、 vlog21p、 vslog2 和 vslog21p)，汇编器会自动尝试对系统数学函数的访问向量化。如果汇编器不能对程序进行向量化，它会自动试着调用等价 MASS 标量函数。对于自动化的标量或者向量，汇编器会使用汇编器库 libxlopt.a 中包含的 MASS 函数的版本。您不需要向代码中的 MASS 函数添加任何特意的调用，或者链接 xlopt 库。

　　除了一系列的选项之外，当 -qipa 选项处于可用状态时，如果汇编器不能进行向量化，那么它会试着在决定调用它们之前去内联 MASS 标量函数。

　　如果您想要取消自动向量化的激活，那么您可以添加选项 –qhot=novector。

　　用例研究

　　接下来的部分是一个实际程序的范例 — 一个离散的 Fourier 转变(DFT) — 显示了在汇编不同汇编器选项时的改善结果。程序已经足够简单以方便演示，然后又足够的复杂以提供非琐细的优化机会。

　　两个程序的计时都是在附录 3 中给出的驱动器程序完成的，运行的环境是在 4.704 GHz 下运行的 POWER6 电脑。

　　附录 1 显示了 Fortran DFT 源程序。它包含了一个嵌套的循环，该循环会调用 exp()、cos() 以及 sin()，接下来是一个调用 sin() 和 sqrt() 的循环。程序会使用 -O3(它并不能进行自动向量化) 并使用 –O4 (它能使用自动向量化)。

　　注意自动向量化带来的好处会随着问题规模的增加而增加，最终当问题的规模达到 2000 时加速的程度会达到 8.94x 。

　　附录 2 显示了附录 1 中 Fortran DFT 程序的 C 版本(它包含了一个虚 consume() 路径，这样汇编器的内部程序化分析[IPA]就不能看到，计算的结果实际上在演示范例中并没有用得上，并因此可以改善整个的程序)。

　　程序将会使用 -O3(它并不会提供自动向量化) ，使用 -O4 (它提供自动向量化)，使用 –O5 (它提供自动向量化并提供 IPA)。

　　正如在 Fortran 范例中演示的那样，自动向量化带来的好处随着问题规模的增加而增加，最后当 n=2000 的时候达到了。另外，IPA 在 -O5 处提供的活化能够提供一个额外的 1.22x 加速，因为它可以决定输入与输出没有别名(这就是说，它没有在内存中重叠)，允许它去向量化进行极坐标的转变。-O5 在 –O3 的基础上加速的程度是 7.33x 。