2.5 检测处理器指令集

NOTE:此示例代码可以在 https://github.com/dev-cafe/cmake-cookbook/tree/v1.0/chapter-02/recipe-05 中找到，包含一个C++示例。该示例在CMake 3.10版(或更高版本)中是有效的，并且已经在GNU/Linux、macOS和Windows上进行过测试。

本示例中，我们将讨论如何在CMake的帮助下检测主机处理器支持的指令集。这个功能是较新版本添加到CMake中的，需要CMake 3.10或更高版本。检测到的主机系统信息，可用于设置相应的编译器标志，或实现可选的源代码编译，或根据主机系统生成源代码。本示例中，我们的目标是检测主机系统信息，使用预处理器定义将其传递给C++源代码，并将信息打印到输出中。

准备工作

我们是C++源码(processor-info.cpp)如下所示：

#include "config.h"

#include <cstdlib>
#include <iostream>

int main()
{
  std::cout << "Number of logical cores: "
            << NUMBER_OF_LOGICAL_CORES << std::endl;
  std::cout << "Number of physical cores: "
            << NUMBER_OF_PHYSICAL_CORES << std::endl;
  std::cout << "Total virtual memory in megabytes: "
            << TOTAL_VIRTUAL_MEMORY << std::endl;
  std::cout << "Available virtual memory in megabytes: "
            << AVAILABLE_VIRTUAL_MEMORY << std::endl;
  std::cout << "Total physical memory in megabytes: "
            << TOTAL_PHYSICAL_MEMORY << std::endl;
  std::cout << "Available physical memory in megabytes: "
            << AVAILABLE_PHYSICAL_MEMORY << std::endl;
  std::cout << "Processor is 64Bit: "
            << IS_64BIT << std::endl;
  std::cout << "Processor has floating point unit: "
            << HAS_FPU << std::endl;
  std::cout << "Processor supports MMX instructions: "
            << HAS_MMX << std::endl;
  std::cout << "Processor supports Ext. MMX instructions: "
            << HAS_MMX_PLUS << std::endl;
  std::cout << "Processor supports SSE instructions: "
            << HAS_SSE << std::endl;
  std::cout << "Processor supports SSE2 instructions: "
            << HAS_SSE2 << std::endl;
  std::cout << "Processor supports SSE FP instructions: "
            << HAS_SSE_FP << std::endl;
  std::cout << "Processor supports SSE MMX instructions: "
            << HAS_SSE_MMX << std::endl;
  std::cout << "Processor supports 3DNow instructions: "
            << HAS_AMD_3DNOW << std::endl;
  std::cout << "Processor supports 3DNow+ instructions: "
            << HAS_AMD_3DNOW_PLUS << std::endl;
  std::cout << "IA64 processor emulating x86 : "
            << HAS_IA64 << std::endl;
  std::cout << "OS name: "
            << OS_NAME << std::endl;
  std::cout << "OS sub-type: "
            << OS_RELEASE << std::endl;
  std::cout << "OS build ID: "
            << OS_VERSION << std::endl;
  std::cout << "OS platform: "
            << OS_PLATFORM << std::endl;
  return EXIT_SUCCESS;
}

其包含config.h头文件，我们将使用config.h.in生成这个文件。config.h.in如下:

如何实施

我们将使用CMake为平台填充config.h中的定义，并将示例源文件编译为可执行文件:

  1. 首先，我们定义了CMake最低版本、项目名称和项目语言:

  2. 然后，定义目标可执行文件及其源文件，并包括目录:

  3. 继续查询主机系统的信息，获取一些关键字:

  4. 定义了相应的变量后，配置config.h:

  5. 现在准备好配置、构建和测试项目:

  6. 输出会随着处理器的不同而变化。

工作原理

CMakeLists.txt中的foreach循环会查询多个键值，并定义相应的变量。此示例的核心函数是cmake_host_system_information，它查询运行CMake的主机系统的系统信息。本例中，我们对每个键使用了一个函数调用。然后，使用这些变量来配置config.h.in中的占位符，输入并生成config.h。此配置使用configure_file命令完成。最后，config.h包含在processor-info.cpp中。编译后，它将把值打印到屏幕上。我们将在第5章(配置时和构建时操作)和第6章(生成源代码)中重新讨论这种方法。

更多信息

对于更细粒度的处理器指令集检测，请考虑以下模块: https://github.com/VcDevel/Vc/blob/master/cmake/OptimizeForArchitecture.cmake 。有时候，构建代码的主机可能与运行代码的主机不一样。在计算集群中，登录节点的体系结构可能与计算节点上的体系结构不同。解决此问题的一种方法是，将配置和编译作为计算步骤，提交并部署到相应计算节点上。

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