добавление & quot; -march = native & quot; Флаг компилятора Intel в строке компиляции приводит к исключению с плавающей запятой в KNL

У меня есть код, который я запускаю на процессоре Intel Xeon Phi Knights Landing (KNL) 7210 (64 ядра) (это ПК в собственном режиме) и использую компилятор Intel c ++ (icpc) версии 17.0.4. Также я запускаю тот же код на процессоре Intel Core i7, где версия ICPC 17.0.1. Чтобы быть более точным, я компилирую код на машине, которую я запускаю (скомпилирован на i7 и запущен на i7, то же самое для KNL). Я никогда не делаю двоичный файл на одной машине и не переносю его на другую. Циклы распараллелены и векторизованы с использованием OpenMP. Для лучшей производительности я использую флаги компилятора intel:

-DCMAKE_CXX_COMPILER="-march=native -mtune=native -ipo16 -fp-model fast=2 -O3 -qopt-report=5 -mcmodel=large"

На i7 все работает хорошо. Но на KNL код работает без -march=native и если добавить эту опцию, программа немедленно генерирует исключение с плавающей запятой. Если скомпилировать с единственным флагом «-march = native», то ситуация такая же. Если использовать GDB, он указывает на строку pp+=alpha/rd часть кода:

...

the code above is run in 1 thread

double K1=0.0, P=0.0;

#pragma omp parallel for reduction(+:P_x,P_y,P_z, K1,P)
for(int i=0; i<N; ++i)
{
P_x+=p[i].vx*p[i].m;
P_y+=p[i].vy*p[i].m;
P_z+=p[i].vz*p[i].m;
K1+=p[i].vx*p[i].vx+p[i].vy*p[i].vy+p[i].vz*p[i].vz;
float pp=0.0;
#pragma simd reduction(+:pp)
for(int j=0; j<N; ++j) if(i!=j)
{
float rd=sqrt((p[i].x-p[j].x)*(p[i].x-p[j].x)+(p[i].y-p[j].y)*(p[i].y-p[j].y)+(p[i].z-p[j].z)*(p[i].z-p[j].z));
pp+=alpha/rd;
}
P+=pp;
}
...

частица p[N]; — массив частиц, Particle — это структура поплавков. N — максимальное количество частиц.

Если убрать флаг -march=native или заменить его на -march=knl или с -march=core-avx2все работает хорошо. Этот флаг делает что-то плохое для программы, но что — я не знаю.

Я нашел в интернете (https://software.intel.com/en-us/articles/porting-applications-from-knights-corner-to-knights-landing, https://math-linux.com/linux/tip-of-the-day/article/intel-compilation-for-mic-architecture-knl-knights-landing) что нужно использовать флаги: -xMIC-AVX512, Я пытался использовать этот флаг и -axMIC-AVX512, но они дают ту же ошибку.

Итак, что я хотел спросить:

1. Зачем -march=native, -xMIC-AVX512 не работают и -march=knl работает; является -xMIC-AVX512 включен в -march=native флаг для КНЛ?

2. Могу ли я заменить флаг -march=native с -march=knl когда я запускаю код на KNL (на i7 все работает), они эквивалентны?

3. Является ли набор флагов оптимальным для наилучшей производительности при использовании компилятора Intel?

Как сказал Питер Кордес, я разместил здесь вывод ассемблера, когда программа выдает исключение с плавающей точкой в ​​GDB:
1) вывод (gdb) disas:

Program received signal SIGFPE, Arithmetic exception.
0x000000000040e3cc in randomizeBodies() ()
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install libgcc-4.8.5-
16.el7.x86_64 libstdc++-4.8.5-16.el7.x86_64
(gdb) disas
Dump of assembler code for function _Z15randomizeBodiesv:
0x000000000040da70 <+0>:    push   %rbp
0x000000000040da71 <+1>:    mov    %rsp,%rbp
0x000000000040da74 <+4>:    and    $0xffffffffffffffc0,%rsp
0x000000000040da78 <+8>:    sub    $0x100,%rsp
0x000000000040da7f <+15>:   vpxor  %xmm0,%xmm0,%xmm0
0x000000000040da83 <+19>:   vmovups %xmm0,(%rsp)
0x000000000040da88 <+24>:   vxorpd %xmm5,%xmm5,%xmm5
0x000000000040da8c <+28>:   vmovq  %xmm0,0x10(%rsp)
0x000000000040da92 <+34>:   mov    $0x77359400,%ecx
0x000000000040da97 <+39>:   xor    %eax,%eax
0x000000000040da99 <+41>:   movabs $0x5deece66d,%rdx
0x000000000040daa3 <+51>:   mov    %ecx,%ecx
0x000000000040daa5 <+53>:   imul   %rdx,%rcx
0x000000000040daa9 <+57>:   add    $0xb,%rcx
0x000000000040daad <+61>:   mov    %ecx,0x9a3b00(,%rax,8)
0x000000000040dab4 <+68>:   mov    %ecx,%esi
0x000000000040dab6 <+70>:   imul   %rdx,%rsi
0x000000000040daba <+74>:   add    $0xb,%rsi
0x000000000040dabe <+78>:   mov    %esi,0x9e3d00(,%rax,8)
0x000000000040dac5 <+85>:   mov    %esi,%edi
0x000000000040dac7 <+87>:   imul   %rdx,%rdi
0x000000000040dacb <+91>:   add    $0xb,%rdi
0x000000000040dacf <+95>:   mov    %edi,0xa23f00(,%rax,8)
0x000000000040dad6 <+102>:  mov    %edi,%r8d
0x000000000040dad9 <+105>:  imul   %rdx,%r8
0x000000000040dadd <+109>:  add    $0xb,%r8
0x000000000040dae1 <+113>:  mov    %r8d,0xa64100(,%rax,8)
0x000000000040dae9 <+121>:  mov    %r8d,%r9d
0x000000000040daec <+124>:  imul   %rdx,%r9
0x000000000040daf0 <+128>:  add    $0xb,%r9
0x000000000040daf4 <+132>:  mov    %r9d,0xaa4300(,%rax,8)
0x000000000040dafc <+140>:  mov    %r9d,%r10d
0x000000000040daff <+143>:  imul   %rdx,%r10
0x000000000040db03 <+147>:  add    $0xb,%r10
0x000000000040db07 <+151>:  mov    %r10d,0x9a3b04(,%rax,8)
0x000000000040db0f <+159>:  mov    %r10d,%r11d
0x000000000040db12 <+162>:  imul   %rdx,%r11
0x000000000040db16 <+166>:  add    $0xb,%r11
0x000000000040db1a <+170>:  mov    %r11d,0x9e3d04(,%rax,8)
0x000000000040db22 <+178>:  mov    %r11d,%ecx
0x000000000040db25 <+181>:  imul   %rdx,%rcx
0x000000000040db29 <+185>:  add    $0xb,%rcx
0x000000000040db2d <+189>:  mov    %ecx,0xa23f04(,%rax,8)

2) вывод p $ mxcsr:

(gdb) p $mxcsr
1 = [ ZE PE DAZ DM PM FZ ]

3) вывод p $ ymm0.v8_float:

$2 = {3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3}

4) вывод p $ zmm0.v16_float:

gdb) p $zmm0.v16_float
$3 = {3 <repeats 16 times>}.

Я также должен упомянуть, что для обнаружения исключений с плавающей запятой я использовал стандарт

void handler(int sig)
{
printf("Floating Point Exception\n");
exit(0);
}
...
int main(int argc, char **argv)
{
feenableexcept(FE_INVALID | FE_DIVBYZERO | FE_OVERFLOW | FE_UNDERFLOW);
signal(SIGFPE, handler);
...
}

Я должен подчеркнуть, что я уже использовал feenableexcept, когда я получил эту ошибку. Я использовал его с начала отладки программы, потому что у нас были ошибки (исключения с плавающей запятой) в коде, и мы должны были их исправить.