AVX加载指令在cygwin上失败

当我在我的机器上运行代码时，程序会出错

#include <immintrin.h>
#include <stdint.h>

static inline __m256i load_vector(__m256i const * addr){
    __m256i res = _mm256_load_si256(addr);
    return res;
}
void test2(){
    int32_t *src;
    src = _mm_malloc(sizeof(__m256i), 32);
    __m256i vec = load_vector((__m256i const * )src);
    _mm_free(src);
}

int main(int argc,char *argv[]){
    test2();
    return 0;
}

#包括
#包括
静态内联加载向量（uuum256i const*addr）{
__m256i res=_mm256_load_si256（地址）；
返回res；
}
void test2（）{
int32_t*src；
src=mm_malloc（sizeof（uu m256i），32）；
__m256i向量=荷载向量（（uu m256i常量*）src）；
_mm_-free（src）；
}
int main（int argc，char*argv[]）{
test2（）；
返回0；
}

我试着用gdb调试它，当调用_mm256_load_si256时，它会出现分段错误

我在AMD 2990wx CPU上的cygwin gcc上运行代码。

---

怎么会发生这样的事情呢？

我做了进一步的调试<代码>\u mm\u malloc不是问题，而是局部变量的对齐

在第二次

vmovdqa

将向量存储到调用方的指针时，RAX没有32字节对齐

vec

在test2中似乎没有对齐。（Cygwin/mingw通过调用方传递隐藏指针的引用返回

\uuuuum256i

向量，这与标准Windows x64调用约定按值返回不同）

这就是已知的Cygwin bug（），Mysticial在评论中链接了它：Cygwin GCC不能安全地使用AVX，因为它没有正确地对齐存储到内存中的

\uuuu m256i

局部变量的堆栈。（Cygwin/MinGW gcc将正确对齐

alignas（32）int-arr[8]={0}；

，但它们通过对齐一个单独的指针来完成，而不是RSP或RBP。显然，在堆栈帧操作上存在一些SEH限制）

Clang、MSVC和ICC都正确地支持

\uuuu m256i

启用优化后，gcc通常不会生成错误代码，但有时即使是优化的代码也会将32字节的向量存储/重新加载到堆栈中

_ZL11load_vectorPKDv4_x:
.LFB3671:
    .file 2 "min_case.c"
    .loc 2 4 0
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .seh_pushreg    %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .seh_setframe   %rbp, 0
    .cfi_def_cfa_register 6
    subq    $16, %rsp
    .seh_stackalloc 16
    .seh_endprologue
    movq    %rcx, 16(%rbp)
    movq    %rdx, 24(%rbp)
    movq    24(%rbp), %rax
    movq    %rax, -8(%rbp)
.LBB4:
.LBB5:
    .file 3 "/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/7.4.0/include/avxintrin.h"
    .loc 3 909 0
    movq    -8(%rbp), %rax
    vmovdqa (%rax), %ymm0
.LBE5:
.LBE4:
    .loc 2 5 0
    movq    16(%rbp), %rax
    vmovdqa %ymm0, (%rax)
    .loc 2 6 0
    movq    16(%rbp), %rax
    addq    $16, %rsp
    popq    %rbp
    .cfi_restore 6
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret

---

\uuu m256i

在此测试用例中未对齐：

#include <immintrin.h>
#include <stdint.h>
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

const char* check_alignment(const void *ptr, uintptr_t alignment){
    return (((uintptr_t)ptr) & (alignment - 1)) == 0 ? "aligned" : "NOT aligned";
}

static inline __m256i load_vector(__m256i const * addr){
    printf("addr:%s\n", check_alignment(addr, 32));
    __m256i res;
    printf("&res:%s\n", check_alignment(&res, 32));
    res = _mm256_load_si256(addr);
    return res;
}
void test2(){
    int32_t *src;
    src = (int32_t *)_mm_malloc(sizeof(__m256i), 32);
    src[0] = 0; src[0] = 1; src[2] = 2; src[3] = 3;
    src[4] = 4; src[5] = 5; src[6] = 6; src[7] = 7;
    __m256i vec = load_vector((__m256i const * )src);
    _mm_free(src);
}

int main(int argc,char *argv[]){
    test2();
    return 0;
}

// results
// addr:aligned
// &res:NOT aligned
// Segmentation fault

#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
常量字符*检查对齐（常量无效*ptr、uintptr对齐）{
返回（（uintpttr_t）ptr）和（对齐-1））==0？“对齐”：“未对齐”；
}
静态内联加载向量（uuum256i const*addr）{
printf（“地址：%s\n”，检查对齐（地址，32））；
__m256i res；
printf（“&res:%s\n”，检查对齐（&res，32））；
res=_mm256_load_si256（地址）；
返回res；
}
void test2（）{
int32_t*src；
src=（int32_t*）_mm_malloc（sizeof（u m256i），32）；
src[0]=0；src[0]=1；src[2]=2；src[3]=3；
src[4]=4；src[5]=5；src[6]=6；src[7]=7；
__m256i向量=荷载向量（（uu m256i常量*）src）；
_mm_-free（src）；
}
int main（int argc，char*argv[]）{
test2（）；
返回0；
}
//结果
//地址：对齐
//&res:未对齐
//分段故障

在我的机器上工作；我看那里没有什么问题。您可以尝试更仔细地查看gdb，看看哪里出了问题。是什么指令生成了segfault？cygwin gcc的

\u mm_malloc

是否已损坏且未返回32字节对齐的内存？读取未初始化的内存是未定义的行为：@chtz技术上是UB，但我们可以做得更好。我不明白这怎么会导致OP的故障@由于您使用的是cygwin，这可能意味着Windows。您使用的编译器标志是什么？如果是

-O0

，则可能是

res

被放在堆栈上@神秘的我同意这不太可能是断层的原因。因此，我只是将其作为评论发布（当然，我本可以更清楚地表明，这可能是无关的）。