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如何在 C# 中获得 AVX512? 注意事项

如何解决如何在 C# 中获得 AVX512? 注意事项

我想在 C# 中使用 AVX-512 指令,但我的理解是:不支持它(或者我在互联网上搜索非常糟糕)。所以我决定为它创建我自己的绑定。但是我得到了:

外部组件抛出异常。

我不知道我在这里搞砸了什么。

这是我的 C 代码

#include <immintrin.h>

__declspec(dllexport) 
__m512i
load_s32(const void *ptr) {
    return _mm512_load_epi32(ptr);
}

使用以下命令编译:

gcc -c decl.c -mavx512f
gcc -shared -o libavx512.dll decl.o -Wl,--out-implib,libavx512.dll.a -mavx512f

C# 中,我创建了一个包含以下部分的库:

using System.Runtime.InteropServices;

using S64 = system.int64;

namespace AVX512Sharp
{
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential,Size = 64)]
    public struct M512S32
    {
        public S64 M0;
        public S64 M1;
        public S64 M2;
        public S64 M3;
        public S64 M4;
        public S64 M5;
        public S64 M6;
        public S64 M7;
    }

    public static class AVX512
    {
        [DllImport("libavx512.dll",CallingConvention = CallingConvention.Cdecl,EntryPoint = "load_s32")]
        public extern unsafe static M512S32 LoadS32(void* ptr);
    }
}

在我的测试程序中,我是这样使用它的:

int* mem = stackalloc int[16];
for (int i = 0; i < 16; ++i)
    mem[i] = i * 10;

M512S32 zmm0;
zmm0 = AVX512.LoadS32(mem);

我真的不知道我在这里做错了什么。

注意事项

  • 为了测试绑定是否有效,我删除了 SIMD 函数
__declspec(dllexport) 
void
load_s32(const void *ptr) {
    return;
}

并且还更新了 AVX512 类:

public static class AVX512
{
    [DllImport("libavx512.dll",EntryPoint = "load_s32")]
    public extern unsafe static void LoadS32(void* ptr);
}

这没有抛出异常。

  • 在第二步中,我尝试在 dll 应用程序中使用 C。也没有任何错误
  • 还尝试使用额外的属性,例如:-Wl,--export-all-symbols-Wl,--enable-auto-import。相关文档为 here

解决方法

我决定为它创建自己的绑定。

你不能。你可以做的最好的事情是,用 C 或 C++ 编写一个使用 AVX512 的 DLL,并从 C# 使用 DLL。如果您尝试从 DLL 中导出单个指令,性能将不会很好,因为内存访问和 pinvoke 开销。相反,您应该用 C 编写更大的功能块。

我真的不知道我在这里做错了什么。

您的 C 函数需要在 rcx 寄存器中输入指针,并在 zmm0 向量寄存器中返回结果。

您的 C# 函数不知道 zmm0。运行时在堆栈上为返回值分配 64 个字节,在 rcx 寄存器中传递返回值缓冲区的地址,在 rdx 寄存器中传递输入指针,并期望函数返回 {{ 中传递的指针1}} 在 rcx 寄存器中。

互操作双方的语言在调用约定上存在分歧,并且您的代码在运行时崩溃。

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